Fault Tolerant System Modeling based on Real-Time Object

실시간 객체 기반 결함허용 시스템 모델링

It is essential to guarantee high reliability of embedded real-time systems since the failure of such systems may result in large financial damage or threaten human life. Though many researches have devoted to fault tolerant mechanisms, most of them are object-level fault tolerant mechanisms that can detect errors occurred in a single object and treat the errors in object-level. As embedded real-time systems become more complex and larger, there exist faults that cannot be detected by or tolerated with object-level fault tolerance. Hence, system-level fault tolerance is needed. System-level fault tolerance examines the status of a system whether the system is normal or not by analyzing the status of objects. When an error is detected it should be capable of locating the fault and performing an appropriate recovery and reconfiguration action. In this paper, we propose RobustRTO(Robust Real-Time Object) that provides object-level fault tolerance capability and RMO(Region Monitor real-time Object) that offers system-level fault tolerance capability. Then we show how highly dependable fault tolerant systems can be modeled by RobustRTO and RMO. The model is presented based on real-time objects.

내장 실시간 시스템의 경우 시스템의 오류로 인한 비정상적인 운행이 커다란 경제적 피해나 인명피해를 초래할 수 있으므로 시스템의 고 신뢰도 보장은 필수적이다. 이에 많은 결함허용 방법들이 연구되었는데 이들은 대부분 단위 객체에서 발생하는 오류만 감지하고 단위 객체 수준에서 오류를 처리하는 객체 수준 결함 허용 방법이다. 그런데, 내장 실시간 시스템이 점점 더 복잡해지고 커짐에 따라 객체 수준 결함 허용 방법만으로는 감지하거나 처리할 수 없는 결함과 오류가 존재한다. 따라서, 여러 객체들의 상태에 대한 분석을 통해서 시스템의 상태가 정상인지 비정상인지를 판단하고 오류가 발생했을 때에는 오류의 원인이 되는 결함을 찾은 다음 알맞은 복구 및 재배치 방법을 결정하는 시스템 수준 결함 허용이 필요하다. 본 논문에서는 객체 수준 결함 허용 기능을 제공하는 RobustRTO(Robust Real-Time Object)와 시스템 수준 결함 허용 기능을 제공하는 RMO(Region Monitor real-time Object)를 제안하고 이들을 이용하여 객체 수준 결함 허용 기능뿐만 아니라 시스템 수준 결함 허용 기능도 갖는 고 신뢰도의 결함 허용 시스템을 모델링할 수 있음을 보인다. 본 논문은 객체 모델의 장점과 실시간성 표현이 용이한 실시간객체(RTO 또는 Real-Time Object) 모델에 기반한다.