• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.86-88
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• 2000

멀티미디어 태스크는 기존 범용 운영 체제의 시분할 스케줄러에서 만족시킬 수 없는 시간적 요구사항을 가진다. 이런 태스크를 기존의 시분할 태스크와 함께 서비스하기 위해서는 새로운 스케줄링 프레임워크가 필요하다. FQ(Fair Queueing)은 태스크의 공유비율에 비례하여 자원을 할당하는 방법으로 이질적인 태스크(멀티미디어 태스크, 일반 시분할 태스크)가 공존하는 개방적인 환경에서의 스케줄링 정책으로 적합하다는 특징이 있다. 본 논문에서는 FQ의 종류인 WFQ(Weighted Fair Queueing)를 개선하여 하나의 스케줄러에서 다른 두 부류의 태스크를 모두 처리하는 요구비율 기반의 프로세서 예약 기법을 제안한다. 실시간 태스크와 시분할 태스크를 처리하기 위해서 실시간 부류의 태스크를 우선적으로 배치하고, 실시간 부류 태스크의 실행 사이에 시분할 태스크를 스케줄하여 실시간 태스크에 대해서 보장된 서비스를, 시분할 태스크에 대해서는 이 태스크에 할당된 예약만큼의 프로세서 시간을 제공한다. 모의 실험에서는 제안한 프로세서 예약 방식이 실시간 태스크와 시분할 태스크를 효율적으로 처리하며 기존의 WFQ보다 더 안정적임을 보인다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.11b
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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.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.9A
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• pp.1507-1515
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• 2001

본 논문은 실시간 커널과 비실시간 커널의 특성을 모두 가질 수 있는 이중 실시간 커널의 설계를 위한 이중 큐 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 제안한 실시간 커널은 실시간 제약들을 고려한 실시간 커널과 비실시간 커널의 특성을 가지도록 설계한다. 그리고 실시간 태스크 안에는 인터럽트처리를 수행하고, 비실시간 태스크는 일반적인 작업을 수행한다. 실시간 커널에는 인터럽트 처리와 실시간 태스크를 처리하도록 하였다. 비실시간 커널은 일반적인 태스크를 처리하도록 한다. 또한 실시간 커널과 비실시간 커널을 이중 큐를 통하여 태스크의 처리를 수행한다. 그리고 실시간 태스크는 고정 우선 순위기반 스케줄링인 RMS을 사용하여 실시간 태스크 스케줄링을 한다. 제안된 실시간 시스템은 RT-Linux, QNX와 인터럽트 지연, 스케줄링 정확성, 메시지 전달시간 등을 비교 분석하여 효율성을 입증한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.127-130
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• 2004

본 논문에서는 경성 실시간 환경에서 MPEG 비디오 스트림을 디코딩하는 멀티미디어 태스크와 경성 실시간 태스크를 효율적으로 스케쥴링하는 기법이 제시된다. 연성 실시간 특성을 갖는 멀티미디어 태스크는 평균 실행 시간을 기반으로 처리되는 반면 경성 실시간 태스크는 최악의 경우에 대한 실행 시간을 기반으로 실행이 보장된다. 서버를 기반으로 하는 본 논문의 스케쥴링 기법은 CPU 대역폭을 두 태스크들에 대하여 분할하며 멀티미디어 태스크들에 대하여는 할당된 대역폭이 다시 동적으로 조정한다. 제시된 기법의 목적은 시스템에 존재하는 경성 실시간 태스크들의 시간적 제약성을 모두 보장하면서 멀티미디어 태스크들의 종료시한이후 실행이 지연되는 시간을 최소화하는 것이다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.10 no.7
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• pp.882-892
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• 2007

In this paper, we propose a mechanism for both scheduling the hybrid-task set which consists of periodic and aperiodic tasks and recovering tasks with transient faults on the level of the operating system. Existing embedded operating systems would not provide the scheduling of both periodic and aperiodic tasks. Also because of not supporting the recovery of task failures, they can not prevent system failure from transient task faults. Proposed method, on the level of operating system, is able to not only meet the deadlines of all periodic tasks but also complete the execution of aperiodic tasks. In addition, it is able to prevent the system failure from transient task faults by recovering the task faults.

• 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 Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.161-163
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• 1999

본 논문은 고정 우선순위를 가지는 주기 태스크와 동적으로 발생하는 비주기 태스크를 스케쥴링하는 방법으로 슬랙 스틸링(slack stealing) 알고리즘을 소개하고 발생되는 문제점으로부터 새로운 알고리즘을 제시한다. 기존의 실시간 스케쥴링 알고리즘을 RM 스케쥴링에 의해 할당된 주기 태스크의 우선순위가 동적으로 발생하는 비주기 태스크의 수행으로 인한 주기 태스크들간의 긴급함에 적절하게 대응하지 못하고 주기 태스크들이 자신의 제한시간을 넘길 수 있다. 이는 슬랙 스틸링(slack stealing) 알고리즘에서 슬랙 타임을 구하는 함수의 한 요소로서 주기 태스크의 필요 계산시간 값이 긴급하지 않은 상위 우선 순위 태스크의 계산시간 까지 포함하는데 있다. 따라서 제안한 확장된 실시간 스케쥴링 알고리즘은 RM 스케쥴링에 의한 스케쥴링 가능성을 위배하지 않으면서 동적으로 발생하는 비주기적 태스크로부터 긴급도의 변화에 적응할 수 있는 우선 순위 체제의 알고리즘을 제시하고, 제안한 알고리즘이 다른 실시간 알고리즘보다 성능 개선이 있음을 모의 실험을 통하여 증명한다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.349-352
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• 2000

본 연구에서는 연성 실시간 태스크 즉 비디오, 오디오와 같은 태스크의 실시간 적인 특성을 만족시키기 위하여 현재 각광 받고 있는 리눅스 커널을 사용하여 연성 실시간 커널을 개발하고자 한다. 리눅스 파일시스템의 디스크 스케줄링 은 오디오와 비디오와같은 연성 실시간 태스크의 실시간 요건을 고려하지 않았다. 본 연구에서는 우선 주기 당 일정 대역폭을 요구하는 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해 디스크 대역폭 예약이 가능한 디스크 스케줄링 기법을 제시하여 태스크간 공정한 디스크 서비스를 제공한다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.2
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• pp.176-188
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• 1999

태스크의 마감 시간을 고려하지 않는 시분할 스케쥴링 방식으로 인하여 범용 운영 체제는 실시간 시스템을 개발하는데 적합하지 않다고 알려져 있다. 그러나 범용 운영 체제상에서 실시간 스케쥴링을 지원할수 있다면 개발된 시스템은 높은 이식성, 훌륭한 개발환경의 활용, 그리고 개발된 시스템을 위한 낮은 유지 보수 및 보수 비용 등 범용 운영 체제 고유의 중요한 장점들을 얻을 수있다. 본 논문에서는 범용 운영 체제인 Unix 상에 태스크의 마감 시간을 고려함으로써 실시간 고려함으로써 실시간 스케쥴링을 지원할 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 특수한 태스크인 스케쥴링 데몬이 수행되는 실시간 태스크들 중 마감 시간이 가장 임박한 하나만을 수행 준비 상태로만들고, 그 외의 다른 시릿간 태스크들은 모두 수면 상태에 있도록 만드는 방식을 사용한다. 따라서 Unix 스케쥴러는 항상 유일한 태스크만을 스케쥴링의 대상으로하므로 시분할 방식의 Unix 스케쥴링 전략을 바이패스할 수 있으며, 이 결과 스케쥴링 데몬의 전략에 의하여 모든 실시간 태스크들을 스케쥴링 할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 실시간 스케쥴링 데몬 기법을 Unix상에서 구현하였으며, C 언어 라이브러리 함수 형태의 API를 제공함으로써 실시간 시스템 개발자가 쉽게 시스템을 개발할수 있는 플랫폼을 구축하였다. 또한 실험을 통하여 이용한 성능 분석을 통하여 기존의 기법들과 비교한 제안된 기법의 우수성을 보였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.43 no.2 s.308
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• pp.12-20
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• 2006

In scheduling of real-time tasks, the required hardware performance for a given set of tasks is determined based on the worst case execution time. For soft real-time tasks as multimedia applications, a lower performance hardware can service the tasks. Since the execution time of a task can vary in time, we can reclaim the slacks of early completed tasks for those of longer than average execution times. Then, the average ratio of deadline-miss can be lowered. This paper presents an algorithm, Aggressive Slack Reclamation (ASR), that tasks share slacks aggressively. A simulation result shows that ASR enhances the deadline-miss ratio and number of context switches than previous results.