Abstract
This paper presents a dynamic scheduling for real-time tasks in multicore processors to tolerate single and multiple transient faults. The scheduling is performed based on three important issues: (1) current released tasks, (2) current available processor cores, and (3) consideration of the number of faults and their occurrences. Using tasks utilization along with a defined criticality threshold in the proposed scheduling method, current ready tasks are divided into critical- and noncritical ones. Based on whether a task is critical or noncritical, an appropriate fault-tolerance policy is exploited. Moreover, scheduling decisions are made to fulfill two key goals: (1) increasing scheduling feasibility and (2) decreasing the total tasks execution time. Several simulation experiments are carried out to compare the proposed method with two well-known methods, called checkpointing with rollback recovery and hardware replication. Experimental results reveal that in the presence of multiple transient faults, the feasibility rate of the proposed method is considerably higher than the other well-known fault-tolerance methods. Moreover, the average timing overhead of this method is lower than the traditional methods
چکیده
این مقاله یک زمانبندی پویا برای انجام وظایف بلادرنگ در پردازنده های چند هسته ای را به منظور تحمل خطاهای موقت تکی و چندگانه ارائه کرده است. این زمانبندی بر اساس سه موضوع مهم انجام شده است: (1) وظایف واگذار شده جاری، (2) هسته های پردازنده در دسترس فعلی و (3) در نظر گرفتن تعداد خطاها و وقوع آنها. با بکارگیری وظایف همراه با یک آستانه بحرانی تعریف شده در این روش زمانبندی، وظایف آماده فعلی به وظایف بحرانی و غیربحرانی تقسیم می گردند. براساس اینکه یک کار (وظیفه) بحرانی یا غیربحرانی باشد یک سیاست تحمل خطای مناسب بکارگیری می شود. علاوه بر این، تصمیم گیری برای انجام این زمانبندی به منظور برآورده کردن دو هدف اصلی بوده است: (1) افزایش احتمال عملی شدن زمانبندی و (2) کاهش زمان کلی اجرای وظایف. چندین آزمایش شبیه سازی برای مقایسه روش پیشنهاد شده با دو روش شناخته شده بنام های حالت برداری با بازیابی عقب گردی و تکثیر سخت افزار انجام شده است. نتیجه آزمایشات نشان می دهد که در حضور چند خطای موقت نسبت عملی شدن روش ارائه شده به طور قابل توجهی بالاتر از سایر روش های تحمل خطای شناخته شده می باشد. بعلاوه میانگین سربار زمانی این روش کمتر از روش های سنتی می باشد.
1-مقدمه
سیستم های بلادرنگ به صورت گسترده در بسیاری از کاربردهای بشری مانند شبکه های حسگر، ماهواره ها، وسایل نقلیه بدون سرنشین و تجهیزات سیار شخصی مورد استفاده قرار گرفته اند [1]. محدودیت های زمانی، بهره وری انرژی و توان عملیاتی (خروجی کار) به عنوان معیارهای مهم در فرآیند طراحی چنین سیستم هایی به حساب می آیند [1و2]. معماری های چند هسته ای که چندین واحد پردازشی (هسته) را درون یک تراشه ادغام می نمایند نقش مهمی را در توسعه سیستم های بلادرنگ دارند...