زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۱۴۴ |
کد مقاله | COM144 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | یک الگوریتم زمان بندی کارآمد به منظور بهینه سازی پایایی در رایانش سیار |
نام انگلیسی | AN EFFICIENT TASK SCHEDULING ALGORITHM TO OPTIMIZE RELIABILITY IN MOBILE COMPUTING |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۰ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۷ |
کلمات کلیدی به فارسی | رایانش سیار / همراه, عملکرد, پایایی پردازش, زمان بندی برنامه ها |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Mobile Computing, Performance, Processing reliability, Task scheduling |
مرجع به فارسی | ژورنال بین المللی پیشرفتهای مهندسی و فناوریدانشگاه ماهاویر، هندوستان |
مرجع به انگلیسی | International Journal of Advances in Engineering & Technology, IJAET; Teerthanker Mahaveer University, Moradabad, U.P., India |
کشور | هندوستان |
یک الگوریتم زمان بندی کارآمد به منظور بهینه سازی پایایی در رایانش سیار
چکیده
رایانش سیار یا همراه را می توان به عنوان راهکاری جهت ارسال داده ها از طریق ابزارهای محاسباتی، بدون ارتباطات سیمی یا با سیم، توصیف نمود. رایانش سیار همچنین شامل تعدادی از فناوری ها و ابزارهایی نظیر شبکه بی سیم، نوت بوک، تلفن های هوشمند، تب لت ها و سیستم های همیار شخصی (PDAs) و غیره می باشد. کاربران قابلیت دسترسی به برنامه های کاربردی مختلفی را دارند که تحت حوزه رایانش سیار کار می کنند، که این موضوع صرف نظر از موقعیت آنها مدنظر می باشد و از این طریق آنها قابلیت انجام رویه های تجاری روزمره یا نیازهای شخصی خود را خواهند داشت. کاربران متعدد اقدام به ارسال درخواست های خود از موقعیت های مختلف نموده و این درخواست ها بر روی منابع موجود اجرا شده و متعاقباً نتیجه آنها به نقطه اصلی درخواست کننده در یک حالت مطمئن و امن برگشت داده می شود. مشکل زمان بندی برنامه ها در رایانش سیار غالباً به منظور اجرای تعدادی از وظایف بر روی پردازنده های مختلف به منظور حاصل آوردن سطح حداکثری بهینه سازی به عنوان یک مسئله حیاتی مدنظر می باشد. زمان بندی کارآمد برنامه ها عمدتاً به عنوان یک نگرانی اصلی به منظور ارتقای عملکرد سیستم های کاربردی در رایانش همراه به شمار می آید. در رایانش همراه پردازنده های متعددی با یکدیگر لینک شده و به عنوان یک سیستم واحد عمل نموده و بر این مبنا قابلیت انجام درخواست ها و وظایف مختلف در چنین محیط هایی به وجود می آید. این مقاله تحقیقاتی، مشکل زمان بندی برنامه ها را مورد بررسی قرار می دهد که در آن تعدادی از برنامه ها یا وظایف [m] بزرگتر از فرایندهای موجود [n] (m>n) می باشند و بنابراین از طریق اعمال الگوریتم زمان بندی برنامه ها سعی در فراهم آوردن یک راه حل بهینه به منظور حصول پایایی بهینه در ارتباط با این برنامه ها خواهیم نمود. الگوریتم زمان بندی که در این تحقیق ارائه شده است بر مبنای ملاحظات مرتبط با پایایی پردازش برنامه های پردازنده های مرتبط مد نظر است.
کلمات کلیدی: رایانش سیار / همراه، عملکرد، پایایی پردازش، زمان بندی برنامه ها
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۱- مقدمه
رایانش سیار یا همراه به طور دقیق به کاربران و برنامه های کاربردی اجازه کارایی موثر تا حد ممکن در محیط اتصال غیر معین، بدون تغییرات مرتبط با ویژگیهای عملیاتی، را خواهد داد. ارتباطات اطلاعات سیار به عنوان یک فناوری نوظهور و مهم سریع به حساب می آید چرا که این سیستم به کاربران اجازه می دهد تا قابلیت گسیل داده ها از موقعیت های دور دست به دیگر موقعیت های دور دست یا ثابت را داشته باشیم. یک سیستم کاربردی در حال اجرا در شبکه رایانش سیار یا همراه برای کلیه میزبان های شبکه قابل دسترس بوده و چنین موردی به نظر به عنوان ترکیبی از وظایف متعددی به حساب می آید که این وظایف قابلیت اجرا بر روی پردازنده موجود در رایانش سیار در یک حالت توزیعی را خواهند داشت. بعلاوه وظایف اعمال شده و اطلاعات ضروری نیز در اختیار میزبان های درخواست کننده در یک قالب خروجی قرار می گیرند. کاربران مختلف دارای نیازهای رایانشی مختلفی هستند. در رایانش سیار پردازنده های مختلف به عنوان یک سیستم واحد عمل می نمایند که به صورت موازی قابلیت دریافت درخواست های متعدد و اجرای این درخواستها در محدوده ای از منابع در دسترس را خواهند داشت. این مقاله تحقیقاتی ارائه دهنده طراحی الگوریتم زمان بندی وظایف می باشد که قابلیت حل مشکل زمان بندی وظایف در فرایند رایانش سیار را خواهد داشت، یعنی جایی که تعداد وظایف [m] بر روی تعدادی از پردازنده های [n] (که در آن m>n صادق است) در یک محیط ناهمگن در حال اجرا می باشند. وظایف مختلف از میزبان های سیار متعدد پدیدار شده و در یک صف مرتب ردیف گردیده و در قالب اولین ورودی اولین خروجی (FIFO) به صورت تک به تک اجرا می گردند. در حالی که وظایف جدید از سوی هر کدام از کاربران سیار در این صف ردیف می شوند، سیستم مربوطه اقدام به جستجوی پردازنده موجود در فرایند رایانش سیار می نماید و در صورت موجود بودن پردازنده وظیفه مربوطه برای اجرا زمان بندی خواهد شد در غیر این صورت آن وظیفه در صف انتظار باقیمانده تا آنکه فرایند در حال اجرای کنونی تکمیل شود. این موارد در شکل ۱ نشان داده شده اند.
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۲- نمادها
p = پردازنده
t = وظیفه
n = تعداد پردازنده ها
m = تعداد وظایف
PRM = ماتریس پایایی پردازش
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۳- اهداف
هدف اصلی این مقاله تحقیقاتی ارتقای عملکرد از طریق به حداکثر رسانی مجموع پایایی پردازش برای یک رایانش سیار از طریق ارائه یک الگوریتم زمان بندی جدید جهت کاربرد آن در وظایف مشخص شده بر روی پردازنده های مختلف دارای محیط ناهمگن به منظور ارتقای عملکرد رایانش سیار می باشد. طبیعت تخصیص وظایف به پردازنده به صورت استاتیک می باشد. الگوریتم زمان بندی وظایف همچنین از پردازش کلیه وظایف در داخل سیستم های کاربردی به یک روش بهینه اطمینان حاصل می آورد. در این مقاله عملکرد بر حسب پایایی پردازش آن وظیفه مورد سنجش قرار می گیرد که می بایست پردازنده های مشخص شده آن را در محیط مربوطه با حاصل آوردن سطح حداکثری پایایی پردازش در رایانش سیار انجام دهند.
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۴- تکنیک
این مقاله تحقیقاتی مسئله ای را انتخاب نموده است که در آن مجموعه ای از P = {p1, p2, p3, ………pn} مرتبط با “n” پردازشگر با سرعت پردازش مختلف و مجموعه ای از T = {t1, t2, t3, ………tm} مرتبط با “m” وظیفه حضور دارند، که در آن m>n جهت ارزیابی پایایی پردازش بهینه در رایانش سیار مدنظر خواهد بود. پایایی پردازش برای کلیه وظایفی که هر پردازشگر انجام می دهد مدنظر خواهد بود که خود سبب ایجاد نوعی آرایش یافتگی برای هر یک از وظایف پردازشگرهای مختلف در ماتریس پایایی پردازش (PRM) با یک نظم (n*m) و یک بار پردازش مشخص شده (بر حسب پایایی) خواهد شد که نهایتاً به صورت ۰ در ابتدا مدنظر بوده و متعاقباً برای کلیه پردازشگرها ۱ خواهد شد. پس از آنکه الگوریتم زمان بندی اقدام به جستجوی مقدار حداکثری به صورت ردیفی نمود (بدون تکرار ستون در ماتریس)، چنین موردی سبب حاصل آوردن وظایفی مساوی با تعداد پردازشگرهای موجود در رایانش سیار شده و آن وظایف قابل برنامه ریزی می باشند. این فرایند تا زمانی تکرار خواهد شد که تعداد وظایف باقیمانده کمتر از تعداد پردازنده های موجود در رایانش سیار شوند. به هنگامی که چنین شرطی میسر شد، یعنی تعداد پردازشگرها بیشتر از تعداد وظایف منتظر اجرا گردد، شاهد تغییر خاصی در این تکنیک خواهیم بود. به جای جستجوی المان هایی که دارای مقدار حداکثری در حالت ردیفی هستند، الگوریتم جستجوی مربوطه در جستجوی مقادیر ستونی خواهد بود که سبب زمان بندی نهایی وظایف تخصیص نیافته باقیمانده در رایانش سیار می گردد.
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۵- الگوریتم
آغاز الگوریتم
خواندن تعداد وظایف در m
خواندن تعداد پردازنده ها در n
ذخیره سازی وظایف و پایایی پردازش در ماتریس PRM (،) n x m با نظم و مرتبه ۵٫
در عین حال (کلیه وظایفی که هنوز تخصیص نیافته اند قابلیت تخصیص را خواهند داشت)
الف. کنترل این موضوع که تعداد وظایف حاوی ماتریس بزرگتر یا مساوی با تعداد پردازشگرها (m>=n) باشند، سپس رفتن به مرحله (۲) ، در غیر این صورت رفتن به مرحله (۴)
ب. جستجوی مقدار حداکثری ردیفی در ماتریس
ج. کنترل آنکه ستون قبلاً برای مقدار حداکثری انتخاب شده باشد، متعاقباً رفتن به مرحله (۲) جهت یافتن مقدار حداکثری متعاقب برای ردیف، در غیر این صورت رفتن به مرحله (۶) جهت تخصیص یک وظیفه مشخص.
د. جستجوی مقدار حداکثری ستونی در ماتریس
هـ. کنترل آنکه ردیف قبلاً برای مقدار حداکثری انتخاب شده است، متعاقباً رفتن به مرحله (۴) جهت یافتن حداکثر مقدار بعدی برای ستون، در غیر این صورت رفتن به (۶) به منظور تخصیص وظیفه مشخص شده.
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۶- عملیات اجرایی
این مقاله تحقیقاتی نوعی حوزه رایانش سیار را در نظر می گیرد که متشکل از سه پردازنده (…) با سرعت پردازش مختلف، و یک مجموعه T از ۷ وظیفه {t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7} می باشد. چنین موردی در جدول ۱ نشان داده شده است. پایایی پردازش هر وظیفه برای هر پردازنده در این حوزه متغیر بوده و پایایی پردازش نیز در ماتریس پایایی پردازش که تحت عنوان PRM با مرتبه ۳ x 7 خوانده می شود تحت نظارت قرار می گیرد.
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۷- نتیجه گیری
این مقاله تحقیقاتی تعداد m مورد از وظایف که می بایست آنها را برای n تعداد از پردازشگرها زمان بندی نمود در نظر می گیرد، که در آن m عمدتاً بزرگتر از n در رایانش سیار می باشد. این مقاله تحقیقاتی اقدام به حل برنامه زمان بندی به روشی می نماید که سبب به حداکثر رسانی پایایی پردازش آن وظیفه در پردازشگرهای رایانش سیار خواهد شد. در این مقاله تحقیقاتی عملکرد بر حسب پایایی پردازش وظایف مورد سنجش قرار می گیرد، مواردی که به وسیله پردازنده رایانش سیار مورد پردازش قرار خواهد گرفت. نتایج مشخص شده ارائه دهنده مشخصه های مرتبط می باشند.
زمان بندی بهینه سازی پایایی رایانش سیار
۸- تحقیقات آتی
این مقاله تحقیقاتی مدل برنامه ریزی وظایف به صورت استاتیک را جهت بهینه سازی پایایی رایانش سیار برگزیده است. برای مطالعات آتی، مدل زمان بندی دینامیکی وظایف را می توان برای رایانش سیار یا شبکه توزیعی به کار گرفت. تحقیقات دیگر آتی را می توان شامل ایجاد برخی از تکنیک های مسیریابی یا مدل تخصیص وظایف به منظور بهینه سازی هزینه، زمان و پایایی رایانش توزیعی و رایانش سیار خواند.