• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.11a
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• pp.66-68
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• 2011

낮은 오버헤드를 갖는 실시간 스케줄링 알고리즘은 멀티코어 프로세서가 임베디드 시스템에서 사용되기 위한 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 멀티코어 환경에서 스케줄링 오버헤드는 주로 메모리 성능을 저해시키는 코어간 태스크 이동에 의해 발생한다. 본 논문에서는 시스템 이용률 면에서 최적으로 알려진 Pfair 스케줄링 알고리즘을 스케줄링 시에 태스크의 CPU 코어 할당 방식에 대해 스케줄링 오버헤드를 측정하였다. 실험 결과 동일 코어 기반 태스크 할당 방식을 도입함으로 인해서 태스크 이동 횟수를 크게 줄일 수 있음을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.934-936
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• 2005

실시간 시스템에서 스케줄링 가능성 여부는 매우 중요하다. 그래서 실시간 시스템이 주어진 시간적 제약 사항을 만족 시킬 수 있도록 스케줄러 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 그런데 기존의 스케줄링 방식은 외부 환경이나, 태스크에 대한 정확한 정보를 요구한다. 하지만 이런 정보를 정확히 예측하는 것이 매우 힘들다. 그래서 이런 정보들에 따라 시스템의 성능이 저하 되거나, 아니면 오류를 야기 할 수 있다. 그래서 본 논문에서는 실시간 시스템의 이론에 제어 이론을 접목하여 시스템에 외부 환경에 대해 강인 하면서 높은 효율을 보일 수 있는 스케줄러를 설계하고 제시 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.168-170
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• 2011

본 논문에서는 Xen 하이퍼바이저에서 연성 실시간 작업을 지원하기 위한 실시간 스케줄링 알고리즘을 제안하고 있다. 제안하는 기법은 하이퍼바이저에서 제공하는 Credit 스케줄러를 개선하여 실시간 게스트 운영체제의 VCPU를 우선적으로 처리하도록 하였다. 또한 실시간 VCPU가 실시간 처리를 위해 요구하는 프로세서 용량을 제외한 부분 내에서 비실시간 VCPU가 수행 될 수 있도록 프로세서 용량을 제한하였다. 실험을 통하여 제안하는 실시간 스케줄러가 실시간 태스크의 데드라인 실패율을 크게 줄임을 알 수 있다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.4
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• pp.201-212
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• 2002

This paper proposes a reconfigurable scheduler model that can support various real-time scheduling algorithms. The proposed model consists of two hierarchical upper and lower components, task scheduler and scheduling framework, respectively. The scheduling framework provides a job dispatcher and software timers. The task scheduler implements an appropriate scheduling algorithm, which supports a specific real-time application, based on the scheduling framework. If system developers observe internal kernel interfaces to communicate between two hierarchical components, they can implement a new scheduling algorithm independent of complex low kernel mechanism. Once a task scheduler is developed, it can be reused in a new real-time system in future. In Real-Time Linux (5), we implemented the proposed scheduling framework and several representative real-time scheduling algorithms. Throughout these implementations, we confirmed that a new scheduling algorithm could be developed independently without updates of complex low kernel modules. In order to confirm efficiency of the proposed model, we measured the performance of representative task schedulers. The results showed that the scheduling overhead of proposed model, which has two separated components, is similar to that of a classic monolithic kernel scheduler.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.11
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• pp.1333-1343
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• 1999

경성 실시간 시스템의 태스크들은 논리적으로 올바른 결과를 산출해야 하지만 또한 각자의 시간 제한 조건을 만족하여야 한다. 간격제한 스케줄링은 시간 제한 조건이 시간 간격 제한으로 주어지는 실시간 태스크들을 스케줄하기 위하여 도입되었다. 간격제한 스케줄링에서의 각 태스크들은 시간 간격 제한 조건을 갖는데, 이것은 태스크의 두 연속적인 수행의 종료시간에 대해 제한을 가한다. 다시 말해, 간격제한 스케줄링에서의 각 태스크 수행은 그 태스크의 직전 수행 완료 시간으로부터 발생하는 데드라인을 갖는다. 간격제한 태스크 스케줄링에 관한 많은 연구는 단순화 방법에 기초하고 있다. 그러나, 우리는 이 논문에서 단순화 방법을 사용하지 않고, 정적 우선순위 및 정적 분리 제한 정책을 채용한 새로운 간격제한 태스크 스케줄링 방법을 제안한다. 제안된 정적 할당 방법은 스케줄링 분석 및 구현을 매우 간단히 할 수 있으며, 또한 스케줄러의 실행시간 오버헤드를 줄일 수 있다.Abstract Tasks in hard real-time systems must not only be logically correct but also meet their timing constraints. The distance-constrained scheduling has been introduced to schedule real-time tasks whose timing constraints are characterized by temporal distance constraints. Each task in the distance-constrained scheduling has a temporal distance constraint which imposes restriction on the finishing times of two consecutive executions of the task. Thus, each execution of a task in the distance-constrained scheduling has a deadline relative to the finishing time of the previous execution of the task.Much work on the distance-constrained task scheduling has been based on the reduction technique. In this paper, we propose a new scheme for the distance-constrained task scheduling which does not use the reduction technique but adopts static priority and static separation constraint assignment policy. We show that our static assignment approach can simplify the scheduling analysis and its implementation, and can also reduce the run-time overhead of the scheduler.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06a
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• pp.506-509
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• 2011

Android는 스마트폰 시스템에서 사용되는 소프트웨어 플랫폼으로 JVM(Java Virtual Machine)을 기반으로 한다. JVM은 실시간성 지원을 고려하지 않은 기술이며 이를 기반으로 한 Android 또한 실시간성을 지원하기 위한 어떠한 방법도 가지고 있지 않다. 스마트폰 시스템을 통해 QoS를 보장하면서 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 JVM 기반의 시스템을 위한 실시간성 향상 기술이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 안드로이드 시스템에 리눅스에서 제공하는 실시간 보장기능을 적용할 수 있도록 지원하는 크로스 레이어 구조를 제안한다. 이 구조를 통해 우리는 리눅스 커널에 존재하는 실시간 스케줄러를 사용하여 태스크가 실시간으로 실행될 수 있도록 지원한다. 또한 다양한 목적을 가진 어플리케이션이 공존하는 스마트폰 시스템에서 실시간성을 요구하는 어플리케이션에 대해 차별적으로 실시간성을 보장할 수 있다. 소프트 리얼타임 특성을 가지는 멀티미디어 태스크를 실시간 태스크로 실행하고 실제 스마트폰에서 실행시켰을 때 시스템에 높은 부하가 걸릴 때에도 합리적인 실시간 보장성을 얻을 수 있다. 음악을 재생한 실험에서는 1200개의 프로세스가 백그라운드 태스크로 실행되는 상황에서도 끊김을 느낄 수 없을 정도로 QoS를 보장성이 높은것을 확인 하였다. 본 연구에서 제안하는 실시간성 지원을 위한 크로스 레이어를 통해 스마트폰은 낮은 비용으로 기존의 어플리케이션을 변경하지 않으면서 실시간 특성을 지원할 수 있다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.4 no.5
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• pp.153-160
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• 2015

The effectiveness of multicores depends on how well a scheduler can assign tasks onto the cores efficiently. In a heterogeneous multicore platform, the execution time of an application depends on which core it executes on. That is to say, the effectiveness of task assignment is one of the important components for a multicore systems' performance. This work proposes a load scheduling technique that analyzes execution time of each task by profiling. The profiling result provides a basic information to predict which task-to-core mapping is likely to provide the best performance. By using such information, the proposed technique is about 26% performance gain.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.1401-1404
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• 2006

컴퓨터 시스템이 발전해 감에 따라 기존의 아날로그 시스템 중 많은 부분이 컴퓨터 시스템화 되어가고 있다. 이 중 많은 부분이 엄격한 시간적 제약적 제약을 가지는 실시간 시스템이다. 실시간 시스템 가장 중요한 부분이 스케줄링 가능성 여부이다. 그런데 기존의 스케줄링 방식은 외부환경이나 태스크의 정확한 정보를 요구한다. 이러한 정확한 정보를 예측하기 힘든 상황에서는 시스템의 성능이 저하되거나 오류가 야기 될 수 있다. 그래서 본 논문에서는 실시간 시스템의 이론에 제어 이론을 접목하여 시스템 외부 환경에 대해 강인하면서 일정 수준이상의 성능을 보일 수 있는 스케줄러를 설계하고 구현한다.

• 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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• 2003.04a
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• pp.184-186
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• 2003

실시간 운영체제는 태스크 수행의 논리적인 정확성뿐만 아니라 시간적인 정확성도 만족하는 스케줄링을 하는 운영체제이다. 태스크가 공유자원을 사용할 때 가용한 자원이 없으면 그 자원을 얻기 위해 기다리는 Pending 상태가 된다. 이러한 상태가 일반적인 상황에서 발생하면 스케줄러에 의해서 적절하게 관리되지만 인터럽트 상태나 시그널 상태와 같은 특수한 경우에 발생하면 데이터의 충돌이나 심지어 실시간 운영체제가 붕괴되는 상황이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 상용 RTOS 에서는 개발자가 ISR 에서 이러한 상황이 발생하지 않도록 주의 깊게 사용할 것을 경고하며, 커널 내부적으로는 복잡한 처리과정을 거쳐 해결할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 상황이 발생할 가능성이 있을 때 PENDING LOCK/UNLOCK 함수를 사용하여 개발자에게 개발상의 편의를 제공하고, 실시간 운영체제의 안정성 및 신뢰성을 보장할 수 있도록 설계 및 구현한 내용을 기술한다.