실시간 운영체제는 여러 개의 독립적인 태스크가 동시에 실행될 수 있는 멀티태스킹 환경을 제공한다. 이러한 독립적인 태스크들 사이에 정보를 주고받기 위해서는 태스크들 사이의 통신이 필요하며 이러한 ITC(Inter-Task Communication)를 지원하는 방법에는 Global Variable과 Message 전송 두 가지 방법이 있다. Global Variable 은 Data Corruption 의 위험이 있기 때문에 보통의 실시간 운영체제에서는 Message 전송 방식을 주로 사용하는데 이러한 방식에는 메시지 큐, 메시지 메일박스, 메시지 포트 등이 있다. 본 논문에서는 태스크들 간에 또는 태스크와 ISR(Interrupt Service Routine)이 여러 개의 메시지를 서로 전달할 수 있는 메시지 큐에 대해서 설명하고 있다. 또한 태스크 또는 ISR 이 메시지 큐로부터 메시지를 주고받을 때 메모리의 동적 할당을 보다 효과적으로 처리함으로써 효율적인 메시지 큐 제어기법에 대해서 제시하고 있다.
실시간 운영 체제(Real-Time Operating Systems)는 시스템 동작이 논리적 정확성뿐만 아니라 시간적 정확성에도 좌우되는 운영 체제이다. 시간 결정성(Time Determinism)을 지키기 위해서는 시스템에서 발생하는 모든 사건에 대해서 예측이 가능해야 한다. 시스템에서 발생하는 사건은 인터럽트에 의해 처리되는데, 이것은 비동기적인 사건의 발생을 CPU에게 알리는 하드웨어 메커니즘으로서 인터럽트 서비스 루틴(Interrupt Service Routine : ISR)을 통해서 인터럽트에서 처리해야 할 부분을 수행한다. 본 논문에서는 인터럽트의 처리를 인터럽트의 인지와 처리로 분리할 수 있도록 LISR과 HISR을 설계로 구현하였다.
리눅스(Linux)는 여러 가지 실시간 운용체제의 하나로 기술개발이 적극 이루어지고 있으며, 내장형 RTOS로서 가능성과 기술적 안정성을 검증하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 해상통신분야의 통신설비에 적용될 수 있는 내장형 실시간 운영체제의 분석과 기술개발을 통해 계측분야에서 요구되는 실시간 계측과 통신기능이 강화된 내장형 실시간 운영체제기술에 대해 정리하였다. 본 연구에서는 타켓보드를 설계하여 내장형 리눅스 커널(Embedded Linux Kernel)을 분석하고, 이를 포팅(Porting)하고 테스트 환경하에서 사용자 코드를 실행시켜 내장형 리눅스 커널을 기반으로 하는 소형 네트워크 제어기 응용 설계기술을 연구하였다.
실시간 응용 제품을 개발하기 위해 운영체제는 실시간 태스크의 시간 보장성(timeliness guarantee)이 지원되어야한다. 그러나 현재 대부분의 운영체제는 실시간 태스크의 시간적 제약조건(timing constraints)을 효율적으로 지원할 수 있는 방법을 제공해 주지 못하고 있다. 실시간 응용의 시간적 제약조건을 지원하기 위해서는 운영체제 커널 변경 방법과 미들웨어 방법이 있다. 본 논문에서는 운영체제 변경없이 잘 알려진 Real-time Object Model인 TMO에 근거한 미들웨어 접근 방식을 적용한다. 현재 TMO(Time-triggered Message-triggered Object) 모델을 기반으로 한 미들웨어로 다양한 운영체제 시스템 상에서 개발되어온 TMOSM(TMO Support Middleware)이 있다. 리눅스 기반의 TMOSM의 스케줄링 알고리즘은 효율적으로 실시간 스케줄링을 지원하지만 주기적인 실시간 태스크를 위해 몇 가지 고려해야할 사항들이 있다. 본 논문에서 는 주기적인 실시간 태스크를 효율적으로 처리할 수 있는 개선된 실시간 미들웨어 스케줄링 알고리즘을 제안하고 성능을 비교한다. 제안한 알고리즘은 실시간 미들웨어의 구조를 간단하게 함으로써 시스템 성능 향상과 주기적인 실시간 태스크의 적시성을 더욱더 보장함을 확인하였다.
멀티미디어 응용은 시간 제약 조건을 가지며, 이를 만족시키는 실시간 스케줄러는 멀티미디어를 지원하는 운영체제의 필수적인 요소이다. 본 논문에서 제안하는 실시간 스케줄링 기법은 시간 제약 조건의 명세를 이용하여 멀티미디어 응용들의 수행시간과 지연 시간 변동폭의 상한을 보장한다. 응용은 그 주기와 수행시간을 명세하며, 스케줄러는 수행률에 기반하여 응용들을 스케쥴한다. 또한 본 논문에서는 제안된 스케줄링 기법을 RT-MACH[6] 운영체제 상에서 구현하여 실제로 수행시간과 지연시간 변동폭의 상한이 보장됨을 보인다.
최근들어 정보가전. 휴대 통신 기기. 셋탑박스 등의 Embedded 시스템이 개발됨에 따라 이를 운영할 실시간 운영체제의 필요성이 절실히 요구되고 있으며, 여기에 사용될 파일 시스템이 필요하게 되었다. 그러나, 이런 Embedded 시스템의 특성상 전원이 꺼진 상태에서도 데이터를 보관하기 위하여 플래시 메모리를 이용한 파일 시스템이 필요하며, 본 논문에서는 이런 실시간 운영체제를 위한 플래시 파일시스템을 설계하고 구현한다. 또한 효율적인 플래시 메모리 접근을 위해 플래시 메모리 관리자를 구현하고, 오류 복구를 위한 효율적인 복구 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 순차적 파일 쓰기와 무작위 파일 쓰기 실험을 통해 본 논문의 플래시 파일 시스템의 성능을 평가한다.
실시간 요건을 필요로 하는 임베디드 시스템의 경우 예측가능성(predictability)이 매우 중요하다. 그렇기 때문에 이러한 시스템들은 가상 메모리를 사용하지 않는 단순한 실시간 운영체제(RTOS) 를 사용하는 경우가 일반적이다. 하지만, 임베디드 시스템에 요구되는 기능 요건들이 복잡해짐에 따라 Linux와 같은 가상 메모리 기반의 범용 운영체제를 채택하는 경우가 늘고 있으며, 이런 경향은 앞으로 더욱 심해질 전망이다. 가상메모리 시스템은 필요한 메모리 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 응용 프로그램 개발과 디버깅을 용이하게 하기 때문에 기존의 복잡하고 어려운 실시간 운영체제의 개발환경을 사용하는 경우에 비해 높은 개발 생산성을 기대할 수 있다. 하지만, 가상 메모리 시스템의 요구 페이징 기법은 시스템의 예측가능성을 떨어뜨리기 때문에 일반적으로 실시간 요건을 필요로 하는 시스템에 적용되지 못하고 있다. 본 논문은 요구 페이징 기법의 사용을 전제로 한 임베디드 시스템의 실시간 요건을 만족시키기 위한 페이지 교체 기법을 제안한다.
본 논문에서는 가상화 기술을 지원하는 ARMv7 Cortex-A15 프로세서가 탑재된 임베디드 보드를 위한 실시간 운영체제(RTOS) 구현을 위한 방법을 제안한다. ARM Cortex-A15 프로세서가 지원하는 Generic Interrupt Controller와 Generic Timer에 대해 알아보고, 가상화 시스템에서 인터럽트 오버헤드를 줄이는 GICv2와 가상 타이머인 Generic Timer를 사용하여 실시간 운영체제인 FreeRTOS를 임베디드 보드에 이식하였다.
정보가전기기의 발전에 따라 인터넷과 퍼스널 컴퓨터 중심의 정보화는 이제 어느 장소, 어느기기에서나 네트워크와 연결되어 사용자에게 서비스를 제공하는 유비쿼터스 시대로 접어들고 있다. 이러한 정보기기들은 기기에 특성화된 실시간 운영체제를 탑재하고 통신하게 되며, 한정된 자원을 가진 내장형 정보기기들을 위해 경량의 네트워크 스택을 적용해야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 실시간 운영체제상에 내장형 시스템용 경량 네트워크 스택을 설계 및 구현하였다.
실시간 운영체제 GUI 에서 가장 중점적인 것은 임베디드 시스템상에서 중요한 자원 중 하나인 메모리의 효율적인 관리이다. 특히 파일시스템이 없는 임베디드 시스템의 경우 GUI 를 사용하게 되면 폰트 이미지(Font Image)와 그림파일 등이 메모리상에 존재하여야 하기 때문에 메모리를 많이 차지하게 된다. 본 논문에서는 실시간 운영체제 $UbiFOS^{TM}$에서 파일시스템 모듈을 제거하고 GUI 를 설계 및 구현하였고 특히 폰트 이미지와 그림파일을 처리하는 방법과 폰트 이미지를 위한 메모리를 절약할 수 있는 메커니즘을 제안하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.