• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.45-53
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• 2011

첨단 군사 체계를 위한 측정 장치의 필요성에 따라 낮은 지연을 추구하는 실시간 특성인 시간 결정성과 수행의 정확성은 매우 중요해 졌으며, 이러한 이유로 리눅스와 같은 범용 운영체제에 실시간 기능을 추가하는 시장 요구가 증대하게 되었다. 따라서 RTLinux와 RTAI가 리눅스기반의 이중 커널로 개발되었다. RT-Linux의 경우 경성 실시간성을 제공하지만 어셈블러를 사용해야함으로 개발자가 다루기 어려운 단점이 존재한다. 또한 RTAI의 경우 연성 실시간성만을 제공하는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 RTiK-Linux를 개발하였다. 본 논문에서는 리눅스에 경성 실시간 특징을 가지며 새로운 이중 커널 구조인 실시간 이식 커널인 RTiK-Linux를 제안한다. 먼저 관련 연구에 대한 소개를 하고, 타이머 설정 값과 거의 일치하는 분해능을 보장하는 설계 방법론을 기술한다. 그리고 경험적 측정으로 얻어진 결과를 보이고, 제안하는 RTiK-Linux를 검증 및 평가하기 위하여 그 결과를 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권1호
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• pp.68-80
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• 2000

모듈화된 구조를 지향하는 현대 소프트웨어 기술의 발전은 캐시 메모리의 성능에 큰 변화를 가져오고 있다. 최근 운영체제 분야에서 새로운 설계 기술로 부각되고 있는 마이크로커널은 모듈화된 구조를 가지고 있어 이식성과 확장성이 우수하지만, 모노리딕 커널에 비하여 성능이 저하되는 현상을 보이기도 한다. 본 논문에서는 마이크로커널 기반 운영체제에서 발생하는 성능 저하의 근본적인 원인을 규명하기 위하여, 커널의 구조적 특성이 캐시 메모리의 성능에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. Intel Pentium Pro 프로세서 상에서의 실험 결과， 마이크로커널 구조는 모노리딕 커널 구조에 비하여 L1, L2 캐시와 TLB 접근 실패율을 크게 증가시키며, IPC 보다는 캐시 메모리의 효율성이 운영체제 성능에 미치는 영향이 더욱 크다는 사실을 발견하였다. 그리고, 이러한 현상은 마이크로커널의 구조적 특성으로 인하여 빈번히 발생하는 문맥 교환의 영향임을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.445-447
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• 2003

본 논문에서는 NAT와 프락시를 조합하여 그리드 환경에 적합한 사설 IP 클러스터의 통신 연결 중계방안을 제시한다. 기존에 서비스되고 있는 NAT와 사용자 영역의 프락시를 조합하여 사용하면 프락시만을 사용한 것에 비해 문맥 전환 비용을 전반으로 줄인 수 있고 커널 영역에서만 구현한 것에 비해 이식성을 놓일 수 있는 장점이 있다. 성능 측정 결과 25% 정도의 성능 향상이 있었으며 차후에는 이 메커니즘을 MPICH-G2에 이식하여 사설 IP를 사용한 글로버스 시스템의 구축이 가능하도록 할 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.112-114
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• 2004

최근 인터넷과 전자기기 및 컴퓨터 시스템 기술의 발달에 맞물려 컴퓨터, 이동전화, 셋탑박스, 디지털 TV, 개인 휴대 단말기 등 정보단말기의 네트워크화가 급진전되면서 임베디드 리눅스가 IT분야의 새로운 관심사로 부상하고 있다. 리눅스는 오픈 소스로서 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 공개된 장치 드라이버와 응용프로그램의 재사용이 가능하고, 오픈 소스 공동체를 통해 문제를 쉽게 해결할 수 있을 뿐 아니라 쉘, 파일 시스템을 이용하여 편리한 개발 환경을 제공해 주는 이점이 있다. 본 논문에서는 리눅스 운영체제를 디지털 TV에 이식하기 위해 크로스 컴파일 환경과 커널을 빅 엔디언(Endian)으로 변경하고, 커널 구동에 필수적인 장치들을 재설계함으로 리눅스 커널을 디지털 TV에 맞게 최적화함으로써 임베디드 리눅스 운영체제를 설계하였다. 또한 디지털 TV에서의 시스템 장치 제어를 위하여 I2C Bus Interface 디바이스 드라이버를 작성하였다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.151-159
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• 2002

Real-Time Linux를 이용하여 실시간 운영체제가 요구하는 특성과 요구조건을 분석하고 이러한 요구조건에 부합하도록 리눅스를 하드웨어에 이식하고 하드웨어에 이식하기 위한 방법을 제시하였다. 다른 상용 실시간 운영체제 (RTOS)와는 달리 리눅스는 특정 하드웨어를 지원하기 위한 별도의 개발환경을 제공하지 않는다. 이에 개발환경을 구축하고 부트로더를 개발하기 위해 목표 시스템에 부합하도록 리눅스 커널을 이식하였다. 또한 응용 개발의 유연성을 제공하기 위하여 램디스크를 이용한 파일 시스템을 지원하도록 하였으며, GPIO(general purpose I/O)를 통한 디바이스 드라아버를 제작하는 등의 실험을 통해 시스템의 안정성을 검증하였다 실험에서는 StrongArm SAl110 마이크로프로세서를 이용하였으며 이 실험을 통해 실시간 운영체제로서의 리눅스의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.211-213
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• 2003

가상랜(VLAN:Virtual LAN) 기술은 멀티 캐스트 트래픽의 감소 효과가 크고, 효율적인 네트워크 보안 및 관리를 지원하므로, 대부분 최근의 상용 스위치는 가상랜 환경에서의 동작을 지원하고 있다. 가상랜 환경에서 동작하는 스위치에서 가상랜 정보를 주고받기 위하여 사용하는 프로토콜이 GARP/ GVRP(Generic Attribute Registration Protocol/GARP VALN Registration Protocol)이다. 이 프로토콜은 네트워크 환경에서 가상랜 정보가 바뀔 때마다 동적으로 각 스위치의 가상랜 정보를 설정해 줌으로써 네트워크 관리자의 수고를 덜어주며, 효율적으로 가상랜을 관리하는 방법을 지원하는 것이다. 따라서 가상랜 환경에서 동작하는 스위치는 대부분 GARP/GVRP를 내장하고 있으나, 범용 소스가 없이 생산업체 별로 자체 구현한 GARP/GVRP를 각각의 스위치에 탑재하고 있다. 본 논문은 이렇게 가상랜 환경을 지원하는 스위치에 필수적인 프로토콜인 GARP/GVRP를 리눅스 커널에 삽입 가능한 모듈 형태로 개발하였다. 또 개발한 모듈을 기가빗 이더넷 스위치(Gigabit Ethernet Switch)에 이식된 리눅스 커널에 삽입. 동작시키고 공인된 테스트 집합을 이용하여 프로토콜이 정확하게 동작함을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.451-455
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• 2008

PC 기술의 발전으로 사용자는 하나의 물리적인 컴퓨터에서 서로 다른 운영체제를 실행하는 작업이 가능하게 되고 서버에서는 하드웨어의 교체로 인한 특정(MIPS, PowerPC)하드웨어에서 서비스 되고 있는 프로그램을 다른 하드웨어에 이식하는 경우의 재개발 비용 없이 성능을 개선할 수 있게 되었다.Virtualization 기술은 PowerPC기반의 서버 프로그램을 X86기반의 개인용 컴퓨터에 이식하는 경우와 같이 다양한 하드웨어 프로그램 개발 환경을 제공해 준다. 본 논문에서는 일반 사용자가 Virtualization을 사용하여 USB 장치를 사용할 수 있게 하는 다양한 방법들을 논한다. 이를 구현하기 위해 리눅스 커널 2.6의 특징인 모듈화를 이용하며 USB 디바이스에 대한 가상화 모듈을 구현하여 VMM (Virtual Machine Monitor)이 USB를 지원하도록 한다. 따라서 GuestOS(가상화하여 실행중인OS)에서는 별도의 개발 없이 USB를 사용할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.443-446
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• 2003

본 논문에서는 MPC860T 프로세서를 이용하여 통신 제어가 필요한 환경에 적합한 내장형 시스템 보드를 개발한다. 개발된 보드는 1 개의 100Mbps 이더넷 포트, 4개의 10Mbps 이더넷 포트, 2 의 직렬 통신 포트를 가진다. 또한 외부의 입출력 보드와의 연결을 위한 회로를 구성하여 통신 제어 용도에 맞도록 시스템의 확장성을 높였다. 운영체제 및 소프트웨어 개발을 위해서 부트 로더의 이식이 필요하다. 부트 로더로는 PowerPC 계열의 프로세서에 적합한 PPCBoot를 사용한다. 시스템의 운영체제로는 리녹스를 이식하였다. 이를 위해서 사용된 메모리 소자의 특성과 크기 등 개발된 보드의 규격에 맞추어 리녹스 커널 소스를 수정하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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• pp.232-237
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• 2007

임베디드 시스템은 특정 목적을 수행하기 위해 설계된 시스템이며, 임베디드 운영체제는 실시간 운영체제 범용 운영체제로 나뉜다, 실시간 운영체제는 각 운영체제에서 각각의 API를 제공하기 때문에 응용프로그램 작성 시 API를 새로 익혀야 되는 단점이 있다. 범용 운영체제는 사용자에게 익숙한 POSIX API를 제공 하지만 커널 이미지 크기가 커서 센서와 같은 메모리가 작은 운영체제에는 이식하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하고 장점을 살리기 위해 컨포넌트화 하여 확장 및 재구성이 가능하도록 하고 POSIX 기반의 API를 제공하여 응용 프로그램 작성에 용의하도록 하는 KHIX 임베디드 시스템 운영체제를 설계 및 구현하고 고성능의 PXA255, 저성능의 ATmega128에 이식한 내용을 다룬다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권6호
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• pp.595-604
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• 2003

아날로그 TV에 비해 새로운 방식의 디지털 TV는 단순한 영상과 음성의 처리뿐만 아니라, 데이터를 처리 및 저장해야 한다. 그리고 필요에 따라 데이터를 요구하기 위한 리턴 채널을 관리해야 한다. 이처럼 많은 기능을 동시에 충족시켜줘야 하기 때문에 디지털 TV시스템에서는 운영체제가 필요하다. 임베디드 리눅스는 오픈 소스로서 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 공개된 장치 드라이버와 응용프로그램을 재사용 가능하며, 오픈 소스 공동체를 통해 문제를 쉽게 해결할 수 있고, 쉘, 파일 시스템을 이용하여 편리한 개발 환경을 제공해 주는 이점이 있다. 본 논문에서는 디지털 TV 시스템을 위한 임베디드 리눅스를 이식하기 위해 교차 개발 환경과 커널을 빅 엔디언으로 변경하였고, 커널 구동에 필수적인 장치들을 재설계하였으며, 커널을 메모리에 적재할 수 있도록 시스템 메모리 맵을 재설정하였다. 또한 시스템 장치제어를 위한 디바이스 드라이버를 작성하였다.