정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 (KIISE Transactions on Computing Practices)

  • 제22권1호
  • /
  • Pages.1-7
  • /
  • 2016
  • /
  • 2383-6318(pISSN)
  • /
  • 2383-6326(eISSN)
한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

프로세서 공유를 이용한 데이터 플로우 어플리케이션의 동시 스케줄링 기법

Co-scheduling Technique of Dataflow Applications with Shared Processor Allocation

  • 강두석 (서울대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 강신행 (서울대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 양회석 (아주대학교 전자공학과) ;
  • 하순회 (서울대학교 컴퓨터공학과)
  • 투고 : 2015.09.08
  • 심사 : 2015.11.01
  • 발행 : 2016.01.15
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

동일하지 않은 주기와 시작 시간을 가지는 여러 개의 어플리케이션을 멀티프로세서 시스템에서 동시에 수행하면 어플리케이션 간의 간섭이 발생하게 되고, 이에 따라 각 어플리케이션이 실시간 시간 제약을 만족시키는지에 대한 보장이 어려워진다. 본 연구에서는 데이터 플로우 어플리케이션을 대상으로 하여, 주어진 시간 제약 조건을 지키면서 프로세서를 공유할 수 있도록 하는 간섭 분석 모델을 제안하였다. 그리고 이 기법을 바탕으로 여러 개의 어플리케이션들이 프로세서 공유를 통하여 자원사용량을 최소화하는 스케줄링 방법을 제안하였다. 그리하여 태스크 그래프를 실시간 태스크로 변환하여 스케줄 하는 최근의 동시 스케줄링 기법과 비교해보았을 때, 어플리케이션의 반응시간 제약이 빠듯할 때 제안한 기법이 더 적은 자원을 사용하는 스케줄을 생성함을 실험을 통해 확인하였다.

When multiple applications are running concurrently on a multi-processor system, interferences between applications make it difficult to guarantee real-time constraints. We propose a novel interference analysis technique that allows sharing of share processors among dataflow applications, while satisfying real-time constraints. Based on the interference analysis, we develop a co-scheduling technique that aims to minimize the resource usage. Compared to an existent technique that involves converting application graphs to real-time tasks, the proposed technique shows better results in terms of resource usage, especially when it is applied to applications with tight time constraints.

키워드

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 정보통신기술진흥센터

참고문헌

  1. H. Jung, C. Lee, S.-H. Kang, S. Kim, H. Oh, and S. Ha, "Dynamic behavior specification and dynamic mapping for real-time embedded systems: Hopes approach," ACM TECS, Vol. 13, No. 4s, p. 135, 2014.
  2. L. Schor, I. Bacivarov, D. Rai, H. Yang, S.-H. Kang, and L.Thiele, "Scenario-based design flow for mapping streaming applications onto on-chip manycore systems," Proc. of the 2012 international conference on Compilers, CASES, pp. 71-80, ACM, 2012.
  3. E. Lee, D. G. Messerschmitt, et al., "Synchronous data flow," Proceedings of the IEEE, Vol. 75, No. 9, pp. 1235-1245, 1987. https://doi.org/10.1109/PROC.1987.13876
  4. S. Stuijk, M. Geilen, B. Theelen, and T. Basten, "Scenario-aware dataflow: Modeling, analysis and implementation of dynamic applications," Embedded Computer Systems (SAMOS), 2011 International Conference on, pp. 404-411, IEEE, 2011.
  5. W. Thies, M. Karczmarek, and S. Amarasinghe, "Streamit: A language for streaming applications," Compiler Construction, pp. 179-196, Springer, 2002.
  6. H. Yang and S. Ha, "Ilp based data parallel multitask mapping/scheduling technique for mpsoc," ISOCC 2008 Conference, pp. 134-137, 2008.
  7. H. Yang and S. Ha, "Pipelined data parallel task mapping /scheduling technique for mpsoc," Proc. of the conference on Design, automation and test in Europe, pp. 69-74, European Design and Automation Association, 2009.
  8. T.-h. Shin, H. Oh, and S. Ha, "Minimizing buffer require- ments for throughput constrained parallel execution of synchronous dataflow graph," Proc. of the 16th Asia and South Pacific Design Automation Conference, pp. 165-170, IEEE Press, 2011.
  9. M. Bamakhrama and T. Stefanov, "Hard-real-time schedul- ing of data-dependent tasks in embedded streaming applications," Proc. of the ninth ACM international conference on Embedded software, pp. 195-204, ACM, 2011.
  10. H. I. Ali, B. Akesson, and L. M. Pinho, "Generalized extraction of real-time parameters for homogeneous synchronous dataflow graphs," tech. rep., Technical Report [CISTER-TR-141104], 2014.
  11. M. D. Natale, J. Stankovic, et al., "Dynamic endto-end guarantees in distributed real time systems," Real-Time Systems Symposium, 1994, Proceedings, pp. 216-227, IEEE, 1994.
  12. B. Kao and H. Garcia-Molina, "Deadline assignment in a distributed soft real-time system," Distributed Computing Systems, 1993, Proc. the 13th International Conference on, pp. 428-437, IEEE, 1993.
  13. C. L. Liu and J. W. Layland, "Scheduling algorithms for multiprogramming in a hard-real-time environment," Journal of the ACM (JACM), Vol. 20, No. 1, pp. 46-61, 1973. https://doi.org/10.1145/321738.321743
  14. L. Thiele, S. Chakraborty, and M. Naedele, "Realtime calculus for scheduling hard real-time systems," Circuits and Systems, 2000, Proc. ISCAS 2000 Geneva, The 2000 IEEE International Symposium on, Vol. 4, pp. 101-104, IEEE, 2000.
  15. S. Stuijk, M. Geilen, and T. Basten, "Sdf 3: Sdf for free," Proc. of the Sixth International Conference on Application of Concurrency to System Design, pp. 276-278, IEEE Computer Society, 2006.
  16. S.-h. Kang and H. Soonhoi, "A Multi-Objective Mapping-Scheduling Technique of Data Flow Application Considering Internal/External Data Parallelism," Journal of KIISE : Computing Practices and Letters, Vol. 19, pp. 258-262, 2013.