• 한국통신학회논문지
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• 제30권6B호
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• pp.377-386
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• 2005

최근 들어, 실시간 디스크 스케줄링에서 단위 시간당 처리량을 최대화하기 위한 다양한 실시간 스케줄링 알고리즘들이 연구되고 있다. 특히, 실시간 디스크 스케줄링 알고리즘을 대표하는 EDF(Earliest Deadline First)에 스캔기법을 적용한 많은 알고리즘들이 연구되고 있다. 그러나 제안된 디스크 스케줄링 알고리즘들은 스캔 그룹을 생성할 때 계속되는 I/O 요구들을 고려해야 하기 때문에 많은 제약을 가지고 있다. 또한, 스캔 기법에서 서비스 방향의 고정으로 인하여 디스크의 효율성을 떨어뜨리는 결과를 초래하고 있다. 본 논문에서는 기존의 경성 실시간 시스템에서 사용되는 실시간 디스크 스케줄링 알고리즘들의 문제점을 해결하기 위해 삽입 기법과, 양방향 스캔기법을 기반으로 한 새로운 실시간 디스크 스케줄링 알고리즘을 제안하고 실험을 통해 제안 시스템의 시간당 처리량과 서비스 가능한 I/O 요구가 우수함을 증명한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.164-173
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• 2001

본 논문은 독립적으로 움직이면서 시간 제약을 만족시키는 새로운 내장형 실시간 시스템을 설계하며 구현하였다. 본 논문에서의 실시간 시스템 커널은 시간적인 요소를 가장 핵심으로 고려하여 설계되었다. 따라서 실시간 커널은 작은 용량을 가지며 빠르게 예측하며, 실시간 스케줄링에 요구되는 많은 변화들을 통해서 실시간 커널에 융통성을 부여한다. 제안한 실시간 커널은 경성 실시간 제약 조건인 인터럽트 지연 시간, 스케줄링의 정확성, 메시지 전달시간을 만족하기 위하여 실시간 커널에는 실시간 태스크 처리와 인터럽트 처리, 타이밍을 처리하도록 하였고 비 실시간 커널은 일반적인 태스크를 처리하도록 하였다. 제안된 실시간 시스템은 RT-Linux, QNX와 인터럽트 지연, 스케줄링 정확성, 메시지 전달시간 등을 비교 분석하여 효율성을 입증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.1757-1760
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• 2003

실시간 시스템에서 주기 태스크의 마감시간을 보장하며 도착 시간을 예측할 수 없는 비주기 태스크를 처리되도록 스케줄링 하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 정적 우선순위 스케줄링 방식 중 최적인 RM방식으로 주기 태스크를 스케줄링하고, 비주기 태스크의 발생시 비주기 태스크를 EDF 방식으로 스케줄링하여 오프라인에서 구한 슬랙을 비주기 태스크에 할당한다. 제안한 방식은 비주기 태스크의 마감시한내의 슬랙과 비주기 태스크의 실행 시간을 비교하여 비주기 태스크가 마감시한 내에 실행되지 못하는 경우 주기 태스크와 슬랙을 최적적합으로 교환하는 방식을 사용하여 비주기 태스크의 처리를 가능하게 하였다. 제안된 방식은 경성 비주기 태스크와 연성 비주기 태스크에 적용이 가능하며, 실험 결과 교환 알고리즘을 적용한 스케줄링 방식이 적용하지 않은 스케줄링 방식에 비해 비주기 태스크의 처리율이 높게 나왔다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권7호
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• pp.368-376
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• 2005

하드웨어 기술이 발전하고 실시간 시스템들의 작업 부하가 커지면서 다중처리기를 실시간 시스템에 사용하는 것이 요구되고 있지만, 단일처리기와는 달리 다중처리기 실시간 스케줄링 문제는 대부분 효율적인 해결 방안이 알려져 있지 않다. 따라서 단일처리기 스케줄링 알고리즘을 다중처리기에 그대로 적용하는 연구와 단일처리기 스케줄링 알고리즘을 변형한 다중처리기 스케줄링 알고리즘에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 알고리즘으로는 EDF(Earliest Deadline First), LLF(Least Laxity First), EDF-US[m/(2m-1)], EDZL(Earliest Deadline Zero Laxity) 알고리즘 등이 있으며, 이들 간의 비교 연구가 필요하다. 본 논문에서는 스케줄 가능성 측면에서 이 알고리즘들 사이의 우월(dominance) 관계를 밝혔다. EDF, LLF, EDF-US[m/(2m-1)] 간에는 우월 관계가 없으나, EDZL은 EDF보다 우월함을 증명하였다. 또한 모의실험을 통하여 EDZL은 선점을 적게 유발하고 처리기 이용률이 높음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권4호
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• pp.201-212
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• 2002

본 연구에서는 다양한 실시간 스케줄링 알고리즘들을 구현할 수 있는 재구성 가능한 스케줄러모델을 제안한다. 제안 모델은 기본적인 작업(job) 디스패처(dispatcher)와 소프트웨어 타이머를 제공하는 하위 계층의 스케줄링 틀(framework)과 이를 기반으로 응용에 적합한 특정 스케줄링 알고리즘을 구현하는 상위 계층의 태스크 스케줄러로 구성된다. 시스템 개발자는 상하 구성 요소간 정보 교환을 위한 커널 내부 인터페이스만 준수한다면, 커널 하부 메커니즘과는 독립적으로 새로운 스케줄링 알고리즘을 구현할 수 있다. 한번 구현된 태스크 스케줄러는 향후 새로운 시스템 구축시 재사용 가능하다. 실시간 리눅스 (Real-Time Linux) (5)에 제안된 스케줄링 틀을 구현한 후, 이를 기반으로 대표적인 실시간 스케줄링 알고리즘들을 시험적으로 구현하여 보았다. 이를 통해 다양한 스케줄링 알고리즘들을 하부의 복잡한 커널 메커니즘 수정 없이 독립적으로 개발할 수 있음을 확인하였다. 또한 실험을 통해 두 단계 분리된 구조를 가진 제안 모델의 스케줄링 오버 헤드가 하나로 통합된 기존 일체형 스케줄러와 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.298-300
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• 2003

최근의 임베디드 시스템 분야에서 실시간 운영체제를 탑재하여 개발 된 제품들이 점차 늘어 증가하는 추세이다. 실시간 운영체제는 다른 범용 운영체제와는 달리 시간 결정성을 보장하는 운영체제이다. 그리고 실시간 운영체제를 포함하는 임베디드 시스템은 특정 목적을 위해 간결하게 만들어지기 때문에 한정된 자원을 효율적으로 사용해야 한다. 본 논문에서는 실시간 운영체제 iRTOS$^{TM}$에서 태스크의 우선순위를 64 에서 256 으로 확장하면서 발생하는 메모리의 낭비를 줄이는 스케줄링 방법을 설계하고 구현한 내용을 설명한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(하)
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• pp.541-544
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• 2003

본 논문에서는 분산 실시간 멀티미디어 시스템에서 경성 실시간 태스크들과 멀티미디어 태스크들을 효율적으로 통합할 수 있는 동적 스케줄링 기법이 제시된다. 경성 실시간 태스크가 최악의 경우에 대한 실행 시간을 기반으로 하는 반면 멀티미디어 태스크는 평균 실행 시간을 기반으로 스케줄링된다. 동일한 시스템에 존재하는 두가지 태스크들에 대하여 CPU 대역폭을 분할하고 해당 대역폭의 비율을 동적으로 조정하는 스케줄링 기법을 제시함으로써 한 부류의 태스크들의 수와 도착 비율이 변동될 때 발생하는 과부하 문제를 해결할 수 있다 경성 실시간 태스크가 서버의 주기내에서 실행될 수 있는 시간이 제한되는 반면 멀티미디어 태스크에 설정된 대역폭은 동적으로 변할 수 있다 제시된 기법은 경성 실시간 태스크들의 실시간성을 모두 보장하는 한편 멀티미디어 태스크들의 평균 지연 시간을 최소화할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.280-282
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• 2003

많은 산업 분야에서 사용되는 실시간 시스템은 논리적 정확성뿐만 아니라 시간적 정확성을 요구한다. 그래서 실시간 시스템에서 동작하는 작업들은 항상 마감시간을 지키기 위해 작업에 대한 스케줄링이 매우 중요한 요소가 된다. 그리고 시스템의 신뢰도를 높이기 위해서는 고장 감내가 반드시 필요하다. 특히. 현대 기술의 발달로 일부 분야에서 사용되어 지던 실시간 시스템이 실시간 내장형 시스템 형태로 다양한 분야에 사용되어 진다. 내장형 시스템을 개발하는데 있어 자원의 절약 또한 하나의 중요한 요소이다. 따라서 본 논문에서는 실시간 시스템에서의 작업들이 마감 시간을 만족하며 고장 감내를 보장하는 시간 중복 기법과 백업 기법을 혼합하여 주기적으로 동작하는 작업들의 신뢰도와 자원의 효율 및 절약을 높이는 스케줄링 기법을 제안하고 실험한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권9호
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• pp.520-529
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• 2002

본 논문은 분산 실시간 시스템에서 실시간 동적 알고리즘으로 메시지를 스케줄링하기 위한 개선된 접근법을 제안한다. EDF(Earliest Deadline First) 스케줄링 정책에서 메시지의 중간 종료시한을 계산하기 위한 방법을 제시하고, 이는 우선순위 할당을 위해 사용하는 슬랙값을 조정하는데 사용된다 수정된 슬랙값으로 메시지의 우선순위값은 보다 정확하게 결정될 수 있으며, 결과적으로 메시지의 스케줄가능성 효율을 증가시킬 수 있다. 개선된 EDF 스케줄링 정책을 적용함으로써, 전송 메시지의 최악의 응답시간을 줄일 수 있었고, 메시지 전송의 실시간적 보장성 문제를 개선하였다. 또한, 개선된 EDF 스케줄링 정책을 기반으로 전송되는 메시지 집합에 대한 스케줄 가능성을 검사하기 위해 간단한 분석 방법을 제공하고 시뮬레이션을 통해 이전의 DM(Deadline Monotonic)과 기존의 EDF을 적용한 예와 비교함으로써, 본 연구 결과의 효율성을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.3-5
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• 2022

혼합 중요도(mixed criticality) 시스템은 안전에 중요한 기능을 우선시하도록 하는 추가적인 안전 요구사항이 존재한다. 그러나 기존 실시간 시스템의 설계로는 이를 만족하지 못하며, 높은 중요도 태스크가 다른 낮은 중요도 태스크로부터 간섭을 받아 데드라인 미스와 같은 문제를 일으키는 중요도 역전(criticality inversion) 문제가 발생할 수 있다. 이러한 중요도 역전 문제를 해결하기 위해 주기 변환(period transformation) 기법을 사용할 수 있지만, 스케줄링 오버헤드의 증가로 인해 오히려 전반적인 태스크의 응답시간이 증가하는 또 다른 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 주기 변환과 스케줄링 오버헤드 간의 트레이드오프 관계를 설명하고, 실시간 리눅스 시스템에서 해당 문제점을 재연한 후 주기 변환의 적정선을 분석하고자 실험을 진행하였다. 그 결과, 중요도 역전 문제를 해결하기 위한 주기 변환을 그대로 적용할 경우, 문맥 교환이 48.7% 증가 및 스케줄링 오버헤드가 28.7% 증가로 인해 전반적인 응답시간이 증가하여 데드라인 미스가 다수 발생하는 결과를 확인할 수 있었다.