• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.25-26
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• 2012

최근 하드웨어의 급속한 발달로 일상의 모든 기기와 시설에 컴퓨팅 장치가 내장되면서 임베디드 시스템의 중요성이 부각되고 있다. 임베디드 시스템은 특정 임무를 수행하기 위하여 설계된 전용 컴퓨팅 시스템으로 한정된 자원으로 인해 크기가 작은 커널이 필요하고 자원을 효율적으로 사용할 수 있어야 한다. 또한 특정 임무를 정해진 시간 안에 처리하기 위한 실시간성이 제공되어야 한다. 우선 순위 기반의 실시간 운영체제는 범용 운영체제 보다 커널의 크기가 작을 뿐만 아니라, 실시간성이 제공되기 때문에 임베디드 시스템에 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 실시간 운영체제인 uC/OSII에 보다 정확한 실시간성 제공을 위해 델타 프로세싱 기법을 설계 및 구현함으로써 uC/OSII의 시간 결정성을 보완하였다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.34 no.12
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• pp.630-640
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• 2007

As the range of sensor network's applicability is getting wider, it creates new application areas which is required real-time operation, such as military and detection of radioactivity. However, existing researches are focused on effective management for resources, existing sensor network operating system cannot support to real-time areas. In this paper, we propose the ${\mu}TMO$ model which is lightweight real-time distributed object model TMO. We design the real-time sensor network operation system ${\mu}TMO-NanoQ+$ which is based on ETRI's sensor network operation system Nano-Q+. We modify the Nano-Q+'s timer module to support high resolution and apply Context Switch Threshold, Power Aware scheduling techniques to realize lightweight scheduler which is based on EDF. We also implement channel based communication way ITC-Channel and periodic thread management module WTMT.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06d
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• pp.127-131
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• 2007

유비쿼터스 컴퓨팅 환경이 급격히 발전함에 따라 유비쿼터스 환경을 구성하는 임베디드 디바이스의 종류와 수가 빠른 속도로 늘어나고 있으며 이에 따라 이러한 디바이스를 구동하는 내장형 실시간 운영체제의 연구 개발도 많은 발전을 이루고 있다. 하지만 이렇게 많은 종류의 실시간 운영체제가 존재함에 따라 각 운영체제 별 응용 프로그램의 개발 방법이 상이하여 혼란을 야기시킬 수 있는 가능성을 내포한다. 따라서 본 논문에서는 메시징 기반의 운영체제를 이용하여 사용자 응용 프로그램을 구조화 할 수 있는 방법인 타스크 프레임워크를 제시하고 이러한 타스크 프레임워크를 도입함에 따라 얻을 수 있는 자원 효율면에서의 이점을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.364-366
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• 2006

자원이 한정적인 시스템을 위해 실시간 운영체제는 자원을 효율적으로 관리해야 한다. 대부분 실시간 운영체제는 효율적인 메모리 관리를 위해 동적으로 메모리를 할당한다. 하지만 동적 메모리의 할당과 해제의 반복은 비연속적인 메모리 공간을 생성하고 이런 비연속적인 메모리의 생성은 단편화와 같은 성능을 저하시키는 요인이 된다. 논문은 실시간 운영체제에서 시간결정성을 높여줄 수 있도록 분산된 프리 메모리 블록을 할당하는 기법을 설계 및 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2012.01a
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• pp.33-36
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• 2012

디지털 컨버젼스 시대가 도래하면서 자원이 제한된 소형기기들의 사용이 비약적으로 증가하는 추세이다. 실시간 운영체제가 탑재되는 임베디드 시스템은 특성상 제한된 메모리를 가지기 때문에 제한된 메모리를 효율적으로 사용할 수 있는 기법이 적용되어야 한다. 이러한 제한된 메모리 관리를 효율적으로 사용하도록 기존의 CNU_RTOS에서는 실시간 운영체제의 메모리 관리 기법인 메모리 풀(Pool)과 힙(Heap) 알고리즘을 사용하였다. 시간 결정성을 보장하기 위해 힙을 할당하는 방법으로 first fit 알고리즘을 사용하였지만 외부 단편화로 인한 메모리 낭비를 감수하게 되었다. 본 논문에서는 힙 스토리지 매니저에서 발생하는 외부 단편화를 최소화하기 위해 버디 시스템을 이용한 메모리 관리 기법을 설계 및 구현하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.659-662
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• 2001

본 논문은 실시간 운영체제에서 높은 우선순위를 가지는 태스크가 낮은 우선순위를 가지는 태스크가 사용중인 공유자원을 기다리는 과정에서 발생하는 우선순위 역전현상을 해결하기 위한 효과적인 방법에 대해 언급한다. 우선순위 역전현상은 실시간 운영체제의 주요 특징인 태스크 수행 완료의 바운드 타임을 예측하기 어렵게 만들어 실시간 운영체제를 사용하는 가장 큰 목적인 결정성(determinism)을 보장 받지 못하게 된다. 이를 해결하기 위해 논문에서 구현된 커널은 비교적 크기가 작으면서도 실시간 운영체제의 핵심적 특징을 잘 갖추고 있는 uCOS(Micro C/OS) 커널을 사용하였으나, 유일한 우선순위만을 갖는 uCOS의 제약사항을 보완하고 Priority Inheritance protocol을 이용한 MuTexS (Mutual Exclusion Semaphore)를 구현 하기위해 커널의 자료구조를 확장하여 수정된 스케줄링 방식을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.922-924
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• 2005

실시간 시스템의 개발 및 운영에 사용되는 실시간 운영체제는 여러 개의 태스크가 동시에 작업할 수 있는 멀티태스킹 환경과 각 태스크에 우선순위를 부여하여 가장 높은 우선순위의 태스크가 CPU 를 선점하는 스케줄링 방법, 그리고 태스크간 동기화 및 통신을 위한 메커니즘을 제공하고 있다. 또한 여러 태스크들에 의해 사용되는 공유자원을 관리하기 위해 세마포어(Semaphore)를 사용하여 태스크간 동기화를 제공한다. 그러나 하나의 태스크가 세마포어를 이용하여 공유자원에 대해 여러 번 접근 할 경우, 데드락(Deadlock)을 일으킬 소지가 많다. 본 논문에서는 실시간 운영체제인 $iRTOS^{TM}$ 에서 데드락을 방지하기 위한 재귀적 세마포어(Recursive Semaphore)를 설계 및 구현하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.555-558
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• 2002

실시간 시스템의 개발 및 운영에 사용되는 실시간 운영체제는 여러 개의 태스크가 동시에 작업할 수 있는 멀티태스킹 환경과 각 태스크에 우선순위를 부여하여 가장 높은 우선순위의 태스크가 CPU 를 선점하는 스케줄링 방법, 태스크간 동기화 및 통신을 위한 메커니즘을 제공하고 있다. 그리고 여러 태스크들에 의해 사용되는 공유자원을 관리하기 위해 세마포어를 사용하여 태스크간에 동기화를 제공한다. 하지만 세마포어만으로 공유자원을 관리하게 되면 더 높은 우선순위의 태스크가 실행 준비 되어 있음에도 불구하고 상대적으로 낮은 우선순위의 태스크가 CPU 를 선점하는 우선순위 역전이 발생하여 실시간 운영체제의 핵심인 시간 결정성을 만족하지 못해 시스템에 심각한 문제를 발생 시킬 수 있다. 본 논문에서는 실시간 운영체제인 $iRTOS^{TM}$에서 우선순위 역전을 예방하기 위한 방법중 하나인 Priority Ceiling Protocol을 이용한 Mutual Exclusion Semaphore를 설계하고 구현한 내용을 기술한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1613-1616
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• 2010

본 논문은 실시간 운영체제인 Xenomai 를 사용하여, 회전익 무인항공기 소프트웨어 개발에 대한 내용을 설명하고 있다. 실시간 운영체제 사용하여 고정 순위 우선 스케줄링을 채택함으로써 데드라인의 타이밍(Timming) 결정성을 보장하였고, 이기종 시스템과의 호환성과 확장성을 고려하여 POSIX API 를 사용하여 멀티 쓰레드를 구현하였다. 또한 실시간 드라이버 모델(RTDM : Real-Time Driver Model)을 사용하여 획득한 데이터를 실시간 전송이 가능하도록 하였다. 본 논문은 실시간 운영체제를 무인항공기에 적용하고 구현된 비행제어 컴퓨터와 제어 소프트웨어를 비율 단조 스케줄링을 적용하여 무인항공기의 쓰레드들의 응답 속도 및 안정성을 보장하는 방안을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2004.11a
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• pp.267-270
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• 2004

실시간 운영체제는 임베디드 환경에서 매우 중요한 소프트웨어 컴포넌트이다. 임베디드 실시간 운영체제는 고안전성 시스템이나 유비쿼터스 시스템 내에서 강하고(Robust), 신뢰성(Reliable)있고, 안전한(Safety) 특성을 지녀야 한다. 근래에는 이러한 실시간 시스템을 UML 과 같은 모델 기반의 방법으로 설계하고 코드 생성을 통해 구현까지 이끄는 모델 유도 공학(Model Driven Engineering: MDE)[1]을 통해서 개발하고 있다. 이러한 MDE 의 모델은 대부분 UML 기반의 언어를 사용하여 아키텍처를 구성하고 설계하여 코드를 생성하여 구현 코드를 생성해 낸다. 본 논문에서는 이러한 MDE 의 비정형적 언어를 대신하여, 정형명세 언어를 사용하여 실시간 시스템의 모델을 설계하고 이를 검증하여 실시간 운영체제를 개발하는 방법론을 기술한다. 이렇게 함으로써 보다 엄격한 언어를 통해 시스템의 설계의 모호함이나 모순을 없애고, 수학적 기반의 검증을 통해 보다 안전하고 신뢰성 있는 시스템을 구현하자 한다.