• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.328-330
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• 2006

동적 전력 관리 기법을 활용한 프로세서의 등장은 고성능 임베디드 장치들의 저전력 설계에 있어서 큰 영향을 주고 있다 특히, XSCALE과 같은 고성능 프로세서의 소비전력은 동작 클럭의 속도와 비례하여 빠르게 증가하고 있으며, 이를 극복하기 위한 다양한 기법이 제시되었다. 동적 전력 관리 기법은 크게 1) 동적 전압 관리 기법과 동적 프리퀀시 관리 기법으로 구분된다. 동적 프리퀀시 관리 기법을 사용한 프로세서는 필요에 따라 프로세서의 동작 클럭 속도를 변경한다. 이는 전체적인 프로세서 성능의 저하를 수반하게 된다 특히, 주변 장치들의 전력 관리가 동시에 이루어지지 않을 경우에는 시스템의 전체적인 성능에 큰 영향을 끼치게 된다. I/O 장치의 인터럽트는 CPU의 현재 실행을 잠시 멈추고, 인터럽트 처리를 우선적으로 수행하도록 한다. 따라서 CPU가 처리할 수 있는 양보다 많은 인터럽트 발생은 인터럽트 처리 이후에 실제 응용 프로그램들이 동작할 시간을 줄이게 되어 CPU는 살아있으나, 인터럽트 이외의 실제 프로세스 실행을 진행할 수 없는 라이브륵(livelock) 현상이 발생한다. 동적 프리퀀시 스케일링을 사용하는 경우, 프로세서의 동작 속도 저하로 인한 livelock 현상이 발생할 수 있으며 이를 막기 위하여, 인터럽트 처리를 제한하는 기법을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.841-843
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• 2005

본 논문에서는 UML-RT(Real-Time) 모델에서 태스크를 직접 제어하기 위한 목적으로 일정 시간마다 틱을 발생하는 소프트 타이머 인터럽트 모델을 구현하였으며 생성된 모델 코드의 실행 성능 결과를 제시하였다. 그리고 소프트 타이머 인터럽트 모델 코드의 실시간 실행이 가능하도록 UML-RT 도구의 TargetRTS 라이브러리를 실시간 확장 윈도우 환경에 맞게 수정하였다. 실시간 확장 윈도우 운영체제와 UML-RT 개발 환경에서 설계, 구현한 소프트 타이머 인터럽트 모델의 성능 측정 결과 실시간으로 동작 가능함을 보여주었다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.18A no.5
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• pp.177-180
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• 2011

In this paper, we present a record-replay technique based on interrupt logging and reproduction. Race conditions have been considered as the main source of nondeterminism in conventional record-replay approaches. However, interrupts are another source of nondeterministic computer system behavior, which must be reproduced at accurate time points, let alone the order of interrupt occurrence. We show that an interrupt-based replayer can be efficiently and effectively implemented by using hardware performance counters and debugging functionality. Experiments also show that the runtime overhead of the interrupt-based replayer is sufficiently low.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.10
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• pp.5134-5139
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• 2013

Ladder Diagram(LD) or Sequential Function Chart(SFC) is used for the design of complex modern control system with Programmable logic controller(PLC). LD is the most widely utilized among PLC standard language. But recently, SFC is used frequently. SFC is very easy to grasp the sequential flow of control logic but is difficult for describing combinational logic. When the interrupt factor is occurred, the main program is stopped. And after the interrupt program is completed, the main program is restart. Therefore the more complex the interrupt program, the main program is interrupted downtime will be that much longer. In this paper, we propose the method for interrupt implementation without the dwell time of the main program by SFC language and confirm his feasibility through the simulation.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.19 no.6
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• pp.183-189
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• 2019

Despite its low cost, ARM is widely used in smartphones, digital cameras, home network devices, and wireless technologies because of its low power consumption and reliable performance. The domestic memory semiconductor design technology is in the world's highest level, but that of the processor is far less than that, which results in the technology unbalance between the memory and the processor. When designing a processor, exception and interrupt capabilities are requisite, but this is often omitted in the research stage. However, exception processing and interrupts must be included in order for the processor to function fully. In this paper, we design a 32-bit ARMv4 family of processors with exception handling and interrupts using VHDL and verify with ModelSim. As a result, ARM's exception and interrupts are successfully performed.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.100-102
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• 2004

예측할 수 없이 빈번하게 발생하는 인터럽트와 인터럽트 처리시간의 대부분을 차지하는 하반부 처리시간에 의해서 스케줄러는 사용자 프로세스에게 정상적으로 CPU를 할당해 줄 수 없는 이른바 “ 빼앗긴 시간 문제” 가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서, 하반부들이 사용할 수 있는 최대시간을 동적으로 계산하고, 처리시간을 제한하는 “하반부 스케줄링” 방범을 제안하고, 제안한 구조를 리눅스에서 구현하고 제안된 구조에 의해서 사용자 프로세스에게 할당된 CPU 시간을 안정화시킬 수 있음을 멀티미디어 응용을 사용한 실험을 통해서 보이고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.409-412
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• 2011

본 논문에서는 Xen-ARM 기반의 가상화 환경에서 실시간 게스트 운영체제의 I/O를 지원하기 위한 방법을 제안한다. Xen-ARM 하이퍼바이저는 서버 환경에서 주로 사용되는 Xen 가상화 기법을 모바일 구조인 ARM에서 구현한 것으로, 분할 드라이버 모델과 크레딧 스케줄러를 지원한다. 하지만, 이러한 두 가지 특성은 I/O 처리 지연의 주요 원인이 된다. 특히, 장치 드라이버와 사용자 태스크의 실행 중에 하이퍼바이저의 도메인 간 스위칭이 필요하므로, 특정 시간으로 I/O 처리 지연을 제한하기 대단히 어렵다. 본 논문에서는 게스트 운영체제의 수정을 통해 I/O 처리 지연을 제한하는 기법을 제안한다. 게스트 운영체제는 현재 실행되는 태스크의 특성을 Xen-ARM 하이퍼바이저에게 간접적으로 전달하여, 전체 시스템의 모든 태스크에 대하여 우선순위를 부여하며, 하이퍼바이저의 스케줄러에서 인터럽트 처리를 위해 가장 응급한 태스크 실행을 스케줄링 할 수 있도록 한다. 제안하는 기법은 실험을 통해, I/O를 처리하는 도메인의 1ms 이상의 처리시간이 84%에서 99%까지 줄어들 수 있음을 보인다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.1068-1076
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• 2019

Most of the electronics we use today have built-in microcontrollers, which are called embedded systems. In such a small environment, responsiveness is very important for the microcontroller. In this paper, the basic input/output control, timer/counter interrupt operation principle, and understanding of the microcontroller are described. Program logic is proposed to improve throughput and latency by controlling characteristics of service routine and program execution order. The hardware simulations in this paper were verified using ATmega128 and PIC16F877A from Atmel and Microchip.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.509-514
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• 2008

동적 전력 관리 기법은 임베디드 시스템과 같은 저전력성이 요구되는 시스템에서 널리 활용되고 있다. 동적 전력 관리 기법은 처리율과 소비전력 간의 상관 관계를 통해, 프로세서의 전압과 주기를 조절하여 소비 전력당 처리율을 높이는 기법이다. 이러한 동적 전압 관리 기법이 실시간 특성이 필요한 임베디드 시스템에 적용되는 경우, 실시간 스케줄러에 큰 영향을 끼치게 된다. 실시간 스케줄러에서는 주어진 임계 시간 이내에 작업의 수행을 마치기 위하여, 스케줄 가능성 테스트를 수행하여 적합한 작업들만을 실행하도록 한다. 하지만, 인터럽트 처리 등으로 인한 선점 가능성은 스케줄 가능성에 대한 분석을 복잡하게 만들고 있다. 본 논문에서는 인터럽트 처리를 고려한 실시간 스케줄링 분석 연구를 기반으로 하여, 동적 전력 관리가 추가된 경우의 영향을 분석하도록 한다. 동적 전력 관리로 인한 실시간 처리 요구 사항의 증가와 실제 적용 가능한 사례를 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10c
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• pp.373-375
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• 2002

본 논문은 실시간 운영체제에서 프로세스의 효율적인 관리를 위한 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 따라서 CPU의 활용도를 높이고 스케줄링 시간과 인터럽트 시간을 줄임으로서 자원을 효율적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법으로는 다중 큐에 PIT(Process Information Table)를 두어 각각의 큐에 프로세스가 들어오면 우선순위에 따라 CPU를 할당하는 방법이다. 기존의 다중 큐와는 달리 우선순위 프로세스를 보다 정확하고 빨리 찾아내어 외부 또는 내부의 인터럽트에 응답 할 수 있게 하였다. 또한 우선순위에 밀려 실행하지 못하는 프로세스는 일정 시간이 경과하면 CPU를 선점할 수 있다. 그러므로 CPU는 활용도가 높아지고 유휴 시간은 짧아지게 된다. 본 논문은 일반 펜티엄 PC에서 실험하였으며 현재 사용되는 RTOS(VxWorks, QNX)와 비교하여 다소 우수함을 보였다.