• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.886-895
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• 2004

본 논문에서는 멀티미디어 태스크와 경성 실시간 태스크가 공존하는 시스템에서 두 태스크들을 효율적으로 통합하고 스케쥴링하기 위한 CPU 대역폭의 동적 할당 기법이 제시된다. 연성 실시간적인 멀티미디어 태스크는 평균 실행 시간을 기반으로 처리되는 반면 경성 실시간 태스크는 최악의 경우에 대한 실행 시간을 기반으로 실행이 보장된다. 서버를 기반으로 하는 본 논문의 할당 기법은 CPU 대역폭을 두 태스크들에 대하여 분할한 후 특히 MPEG 비디오 스트림을 위한 멀티미디어 태스크들에 대하여는 할당된 대역폭을 다시 동적으로 조정한다. 제시된 기법의 목적은 시스템에 존재하는 경성 실시간 태스크들의 시간적 제약성을 모두 보장하면서 멀티미디어 태스크들의 종료시한이후 실행이 지연되는 시간을 최소화하는 것이다. 본 논문에서는 시뮬레이션 실험을 통하여 제시된 기법에서 멀티미디어 태스크들의 지연 시간이 다른 기법에 비하여 작아지는 결과를 보여주고 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권5호
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• pp.405-412
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• 2006

실시간 운영체제는 정해진 시간 내에 작업처리를 완료해야 하는 분야에 주로 사용되고 있으며, 최적의 실시간 운영체제를 설계하고 개발하기 위해서는 효과적인 스케줄링 정책, 인터럽트 지연 최소화, 우선순위 역전현상 해결 등의 조건을 만족시켜야한다. 이러한 조건들 중에서 우선순위 역전현상을 해결하기 위해 지금까지 basic priority inheritance 프로토콜, priority ceiling emulation 프로토콜 등이 제안되었으나, 하나의 프로세스가 동시에 다수의 자원을 소유하는 경우 또는 재귀적으로 자원을 소유하거나 요청하는 경우와 같이 대표적인 두 가지 복잡한 우선순위 역전현상에 대해서는 해결이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 재귀적 자료구조를 기반으로 다양한 우선순위 역전현상을 효과적으로 해결할 수 있는 RPI(Recursive Priority Inheritance) 프로토콜을 설계하고, 이를 리눅스 커널에 구현하여 검증한 내용을 보인다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권3호
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• pp.217-226
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• 2001

본 논문은 클러스터 기반의 분산 구조를 갖는 CCMSS(Clustered Continuous Media Storage Server) 시스템의 미디어 검색 동작에 대해 디스크의 입출력 지연 시간 뿐맘 아니라 내부 네트워크의 통신 지연 시간을 함께 고려한, 열린 큐잉 네트워크 기반의 해석적 모델을 제시하고 이를 이용하여 전체 서비스 지연 시간에 대한 확률적 모델을 정의한다. 그리고 정의된 확률적 모델을 바탕으로 허용된 서비스 실패율 범위에서 최대 서비스 가능한 사용자 요구 수를 구하고 이 값을 이용하여 승인 제어를 수행하는 통합형 통계적 승인 제어 모델을 제안한다. 제안된 승인 제어 기법의 성능 분석을 위해 단순히 디스크 성능만을 고려한 확률적 모델과 본 논문에서 제안한 디스크 성능과 내부 네트워크의 성능을 함께 고려한 확률적 모델을 통해 산출한 마감시간 실패율과 실제 클러스터 기반 서버 환경에서 모의 실험을 통해 얻은 결과를 비교하였으며, 실험 결과에 대한 분석을 통해 제안된 승인 제어 기법이 CCMSS 시스템의 실제 서비스 지연 요소를 정확히 반영하고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10B호
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• pp.660-668
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• 2005

최근에는 인터넷 기반의 통신 방식이 원격 제어와 데이터 수집 분야에서도 널리 채택되어지고 있다. 현재의 인터넷에서 대부분의 네트워크 애플리케이션들은 Client-Sever 모델로 개발되고 있다. 본 논문에서는 인터넷상에서 Client와 Server의 역할을 교환하여, 다양한 산업용 디바이스를 위해 단일화된 디바이스 인터페이스를 제공해 주는 DCP(Device Configuration Protocol) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 TCP/IP 표준 프로토콜 상에서 돌아가는 응용 계층 프로토콜로 동작한다. 또한 DCP 프로토콜을 확장하여 실시간 처리 기능을 추가하고, IPv6의 QoS(Quality of Service) 지원기능인 FlowLabel과 연동하여 실시간 처리가 사용자 수준에서 가능하도록 하였다. 시뮬레이션 수행 결과 실시간 처리가 요구되는 패킷과 일반적인 패킷을 비교하였을 때, 지연시간 측면에서 보면 실시간 처리가 요구되는 패킷은 처리율과 무관하게 마감 시간 전에 처리됨을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권12호
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• pp.736-748
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• 2003

동적 전압 조절(DVS: Dynamic Voltage Scaling)은 온라인 상태에서 CMOS 회로의 공급 전압과 클락 속도를 동적으로 조절하는 것으로 내장형 실시간 시스템의 에너지 소모량을 줄이는데 매우 효과적인 기법이다. 일반적으로 DVS 알고리즘의 에너지 효율은 이의 슬랙 측정 방법에 의해 크게 좌우된다. 본 논문에서는, 향상된 슬랙 측정 방법에 기반한 주기적 경성 실시간 태스크들을 위한 새로운 DVS 알고리즘을 제안한다. 기존의 방법들과는 달리, 제안된 온라인 슬랙 측정 방안은 우선순위 기반 스케줄링의 기본적인 특성을 이용하며, 따라서 대부분의 우선순위 기반 스케줄링 정책에 대해 적용이 가능하다. 본 논문에서는, 이른종료시한우선(EDF: Earliest Deadline First) 스케줄링 정책과 주기-단조(RM: Rate Monotonic) 스케줄링 정책으로 대변되는 동적 및 고정 우선순위 스케줄링 정책에 대해 제안된 슬랙 측정 방안을 적용하는 방안을 제시한다. 또한, 모의 실험을 통해, 제안된 알고리즘은 기존의 DVS 알고리즘에 비해 프로세서의 에너지 소모량을 효과적으로(20∼40% 정도) 줄일 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권8호
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• pp.688-696
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• 2013

무선 센서 네트워크의 실시간 응용은 데이터 전송의 적시성이 보장되어야 한다. 제한적 멀티-홉 정보 기반의 라우팅 기법은 제한된 범위 내에서 멀티-홉 실시간 정보를 수집하고 데이터 전송 경로를 구성함으로써 실시간 데이터 전송 성공률을 높인다. 하지만 멀티-홉 정보가 점진적으로 수집되기 때문에 멀티-홉의 실시간 정보를 기반으로 한 데이터 전송 경로를 구성하기 위해서는 일정 수준의 초기화 시간이 필요하다. 따라서 발생 위치가 고정된 이벤트에서는 효과적이지만 이벤트가 연속적으로 이동한다면 단일 홉의 실시간 정보만 반영된 경로가 구성될 수 있기 때문에 이벤트 이동성을 효과적으로 지원할 수 없다. 본 논문에서는 리다이렉팅 기법을 활용한 라우팅 기법을 제안한다. 제안 기법은 이동한 이벤트를 감지한 새로운 노드에서 멀티-홉의 실시간 정보 수집이 완료된 지역의 노드로 데이터를 리다이렉팅함으로써 이벤트 이동성을 효과적으로 지원한다. 시뮬레이션 결과 제안된 방안이 기존 연구들과 비교하여 에너지 효율성 및 시간 내 전송 성공률 등이 우수함을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권6호
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• pp.273-283
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• 2008

최근 많은 임베디드 실시간 시스템에 동적 전압 조절(Dynamic Voltage Scaling: DVS)을 지원하는 프로세서를 사용하고 있다. 이런 시스템의 설계 및 동작의 최적화를 위한 중요한 요소 중 하나가 전력(power)이다. 동적 전압 조절을 지원하는 프로세서의 슬로우다운을 이용하므로서 많은 소비 전력을 절약할 수 있다. 본 논문에서는 태스크의 동기화가 필요한 임베디드 실시간 시스템에서 효율적인 전력 소비를 위해 태스크들의 슬로우다운 값을 구하는 휴리스틱 알고리즘들을 제안한다. 기존 알고리즘에서는 상대 마감시간이 작은 태스크의 슬로우다운 값은 상대 마감시간이 크거나 같은 태스크의 슬로우다운 값보다 크거나 같아야 한다는 제약조건을 가지고 있다. 본 논문에서는 이 제약조건을 완화하여 기존 알고리즘과 같은 시간복잡도를 가지면서 전력을 더 작게 소비하는 휴리스틱 알고리즘들을 제시한다. 실험을 통해 소비전력 면에서 효율적임을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.684-690
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• 2006

본 논문에서는 스위칭이더넷에서의 주기적 메시지에 대해 경성 실시간 통신을 위한 메시지 전송 모델을 제안하고, 각 메시지들을 마감시간 안에 전송하기 위한 메시지 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 스케쥴링 알고리즘은 중앙노드 없이 동작하는 분산 알고리즘이고 스위치에 새로운 기능의 추가없이 송신자와 수신자 노드 사이에서 동작한다. 제안한 알고리즘은 새로운 주기적 메시지에 대한 전송요청이 오면 이미 스케쥴 되어 있는 주기적 메시지에 영향을 미치지 않고 송신 링크와 수신 링크에서 스케쥴링 가능한지 검사를 하고, 스케쥴링이 가능하면 전송 스케쥴을 생성한다. 본 논문에서 제안하는 스케쥴링 알고리즘은 스위칭이더넷에서 주기적 메시지에 대해 마감시간 내 전송을 보장하고, 새로운 메시지에 대한 동적인 추가가 용이하여 경성 실시간 시스템에서 유연한 메시지 전송 기법을 제공한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권9호
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• pp.4103-4121
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• 2018

Quality of Service (QoS) awareness is recognized as a key point for the success of Internet of Things (IOT).Realizing the full potential of the Internet of Things requires, a real-time task scheduling algorithm must be designed to meet the QoS need. In order to schedule tasks with diverse QoS requirements in cloud environment efficiently, we propose a task scheduling strategy based on dynamic priority and load balancing (DPLB) in this paper. The dynamic priority consisted of task value density and the urgency of the task execution, the priority is increased over time to insure that each task can be implemented in time. The scheduling decision variable is composed of time attractiveness considered earliest completion time (ECT) and load brightness considered load status information which by obtain from each virtual machine by topic-based publish/subscribe mechanism. Then sorting tasks by priority and first schedule the task with highest priority to the virtual machine in feasible VMs group which satisfy the QoS requirements of task with maximal. Finally, after this patch tasks are scheduled over, the task migration manager will start work to reduce the load balancing degree.The experimental results show that, compared with the Min-Min, Max-Min, WRR, GAs, and HBB-LB algorithm, the DPLB is more effective, it reduces the Makespan, balances the load of VMs, augments the success completed ratio of tasks before deadline and raises the profit of cloud service per second.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1-8
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• 2010

본 논문에서는 그리드 환경을 구축할 때 자원 비용 면에서 효율적인 스케줄링 정책을 제안한다. 이 스케줄링 정책은 로컬 컴퓨팅 자원을 효율적으로 할당하기 위해 자원 비용과 작업 실패율을 고려한다. 이 스케줄링 정책의 특징은 원격 스케줄러와 로컬 스케줄러를 사용하여 2단계 스케줄링을 수행한다. 원격 스케줄러에서는 자원 데이터베이스에 저장된 네트워크와 로컬시스템의 정보를 사용하여 작업의 총실행시간이 최소인 로컬시스템을 선택하여 작업을 할당한다. 로컬 스케줄러에서는 할당된 작업의 대기시간과 처리시간을 재계산한 후, 작업을 데드라인 내에 처리할 수 있다면 로컬시스템에서 수행한다. 하지만 데드라인을 초과하면 다른 로컬시스템으로 이주시켜 처리함으로써 작업 실패율과 자원 비용을 최소화한다. 제안한 스케줄링 정책은 기존 Greedy 정책에 비해 작업 실패율은 높지만, 자원 비용을 줄이는 면에서 더 우수함을 보인다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안한 스케줄링 정책이 기존 Greedy 스케줄링 정책에 비해 컴퓨팅 자원 비용을 줄이는 면에서 효과적임을 보인다.