• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.744-747
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• 1997

High performance digital computer technology enables the digital computer-based controllers to replace traditional analog controllers used for factory automations. This replacement, however, brings up the side effects caused by discrete quantization and non-real-time execution of control softwares. This paper describes the structure of real-time simulator and controller that can be used for design and verification of real-time digital controllers. The virtual machine concept adopted by real-time simulator make the proposed simulator be independent from the specific hardware platforms. The proposed system can also be used in the loosely coupled distributed environments connected through local area network using real-time message passing algorithm and virtual data table based on the shared memory mechanism.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.115-121
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• 1999

Advanced digital computer technology enables the computer-based controllers to replace the traditional analog controllers used in factory automations. This replacement, however, brings up the side effects caused by the quantization error and non-real-time execution of control software. This paper describes the structure of real-time simulator and controller that can be used for design and verification of real-time digital controllers. The virtual machine concept adopted by the proposed real-time simulator makes the proposed simulator be independent from the specific hardware platforms. The proposed system can also be used in the loosely coupled distributed environments connected through local area network using real-time message passing algorithm and virtual data table based on the shared memory mechanism.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.89-100
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• 1998

다중 사용자를 위한 가상 현실 시스템은 하나의 가상 공간을 여러 사용자가 공유하여 동시에 접근할 수 있는 환경을 제공한다. 이런 시스템은 네트워크 환경을 전제로 하기 때문에 네트워크를 통한 효율적인 작업 능력이 시스템 성능을 좌우한다. 본 논문은 효율적인 가상 공유 공간을 위한 네트워크 환경으로 독립된 분산 구조를 갖는 클라이언트/서버 네트워크 구조를 제안한다. 이 구조는 전형적인 중앙 집중형 네트워크모델(Centralized network model) 의 구성 요소인 서버와 클라이언트 사이에 가상 공간 일부를 독립적으로 구성 관리하는 중간 계층의 그룹들을 분산 배치하므로써 기존 시스템의 문제점인 확장성을 보완하고, 과다한 메시지 전송의 부담을 줄이는 한편, 가상 공간과 공간사이에 일관성 유지를 위한 메시지 전송을 제거하여 메시지 전송의 지연성(latency) 문제를 해결하였다. 본 시스템은 실험 결과에서 보여준 바와 같이 LAN환경 뿐 아니라 WAN 환경에서도 기존의 방식에 비해 적은 오버헤드를 나타냈으며, 사용자 정의 형태의 메시지 프로토콜을 제공하는 메시지 핸들러를 두어 응용 시스템에도 적합한 네트워크 환경을 구성할 수 있는 틀을 제공하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 컴퓨터소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.45-48
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• 2003

We can easily buy network system for high performance micro-processor, progress computer architecture is caused of high bandwidth and low delay time. Coupling PC-based commodity technology with distributed computing methodologies provides an important advance in the development of single-user dedicated systems. Lately Network is joined PC or workstation by computers of high performance and low cost. Than it make intensive that Cluster system is resembled supercomputer. Unix, Linux, BSD, NT(Windows series) can use Cluster system OS(operating system). I'm chosen linux gain low cost, high performance and open technical documentation. This paper is benchmark performance of Beowulf clustering by UltraSPARC-1K(64bit-RISC processor). Benchmark tools use MPI(Message Passing Interface) and NetPIPE. Beowulf is a class of experimental parallel workstations developed to evaluate and characterize the design space of this new operating point in price-performance.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제3권3호
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• pp.181-189
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• 2001

The software components of embedded control systems get extremely complex as they are designed into distributed systems get extremely complex as they are designed into distributed systems consisting of a large number of inexpensive microcontrollers interconnected by low-bandwidth real-time networks such as the controller area network (CAN). While recently emerging middleware technologies such as CORBA and DCOM address the complexity of distributed programming, they cannot be directly applied to distributed control system design due to their excessive resource demand and inadequate communication models. In this paper, we propose a CORBA-based middleware design for CAN-based distributed embedded control systems. Our design goal is to minimize its resource need and make it support group communication without losing the IDL (interface definition language) level compliance to the OMG standards. To achieve this, we develop a transport protocol on the CAN and a group communication scheme based on the well-known publisher/subscriber model. The protocol effectively realizes subject-based addressing and supports anonymous publisher/subscriber communication. We also customize the method invocation and message passing protocol, referred to as the general inter-ORB protocol (GIOP), of CORBA so that CORBA method invocations are efficiently serviced on a low-bandwidth network such as the CAN. This customization includes packed data encoding and variable-length integer encoding for compact representation of IDL data types. We have implemented our CORBA-based middleware on the mArx real-time operating system we have developed at Seoul National University. Our experiments clearly demonstrate that it is feasible to use CORBA in developing distributed embedded control systems possessing severe resource limitations. Our design clearly demonstrates that it is feasible to use a CORBA-based middleware in developing distributed embedded systems on real-time networks possessing severe resource limitations.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권7_8호
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• pp.331-340
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• 2003

가격대비 성능이 좋은 저가의 상업용 SMP가 클러스터 시스템의 노드로 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 SMP 클러스터 상에서 KDSM을 확장해 소프트웨어 분산공유메모리를 구현하고 성능을 평가하였다. 본 논문의 SDSM 시스템은 HLRC 메모리 모델을 제공한다. 또한 같은 SMP 노드내에서 실행되는 프로세스 간에는 메모리 공유를 통해 페이지 획득 및 메시지 전달을 줄여 성능을 향상시켰다. 100Mbps Fast Ethernet으로 연결된 8노드의 2-way 펜티엄-III SMP 클러스터 상에서 구현되었고 통신계층은 TCP/IP를 사용한다. 8개의 응용프로그램을 실행시켜 얻은 성능 평가에서는 기존의 단일프로세스 프로토콜과 비교해 최대 33%의 성능 향상과 13%-52%의 페이지 획득 감소가 나타났다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권1호
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• pp.67-74
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• 2004

대부분의 병렬 알고리즘은 동기 알고리즘으로, 올바른 계산을 위해 작업을 일찍 끝낸 빠른 프로세서들은 동기점에서 느린 프로세서를 기다려야 하는데, 프로세서들의 성능이 다를 경우 연산 속도는 가장 느린 프로세서에 의해 결정된다. 본 논문에서는 거대 고유치 문제의 주요 고유쌍을 구하는 문제에 있어서 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄여 수렴 속도를 가속한 수 있는 동기/비동기 혼합 알고리즘을 고안하고 이를 MPMD 프로그래밍 방식을 사용하여 구현하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.1433-1442
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• 1996

자료 분산은 SPMD(Single Program Multiple Data)형태의 병렬성을 제공하는 HPF (High Performance Fortran)의 주기능으로 구현 방법에 따라 컴파일러 성능을 좌우한 다. 본 논문에서는 SPAX(Scalable Parallel Architecture computer based on X-bar network)상에 자료 분산 기능을 제공하기 위한 설계 주안점과 효율적인 모델에 관하 여 기술하였다. SPAX는 분산공유 메모리 (DSM:distributed shared memory)를 사용한 계층적 클러스터링 구조를 가진다. 이러한 메모리 구조에서는 분산 메모리 자료 분산 (DMDD:Distributed Memory Data Distribution)이나 공유 메모리 자료 분산(SMDD: Shared Memory Data Distribution)방법으로는 시스템 가용성을 만족할 수 없다. 그래 서 계층적 마스터-슬래브 형태의 분산공유 메모리 자료분산(DSMDD:Distributed Shared Memory Data Distribution)모델을 설계하였다. 이 모델은 각 노드에 원격 마 스터와 슬래브들을 할당하고 노드내에서는 공유 메모리를 그리고 노드간에는 메세지 전달 인터페이스를 사용한다. 시뮬레이션을 수행한 결과, 시스템 성능 저하를 최소화 하는 노드 크기로 DSMDD를 수행하였을 때 SMDD나 DMDD보다 훨씬 더 효율적이였다. 특 히, 논리적 프로세서 갯수가 많을수록, 분산된 자료들 간의 자료 종속성이 적을수록 성능이 우수하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11B호
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• pp.1329-1338
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• 2011

본 논문에서는 분산 메모리 아키텍처를 사용하는 멀티프로세서에서 가장 병목 현상이 심한 집합통신 중 브로드캐스트를 위한 알고리즘 및 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 시스템에서 집합통신은 프로세싱 노드의 통신포트 상태가 busy 혹은 free 인지를 고려하지 않고 MPI libray cell 에 의해서 점대점 통신으로 변환되어 진다. 만약 브로드캐스트 통신을 하는 동안에 간섭하는 점대점 통신이 있다면, 브로드캐스트 통신의 전송 속도는 저하된다. 따라서 본 논문에서는 각각의 프로세싱 노드의 상태를 고려하여 통신 순서를 결정하는 브로드캐스트 통신 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 구조의 알고리즘은 각 프로세싱 노드의 상태에 따라, free 상태의 통신 포트를 가진 프로세싱 노드의 통신 포트에게 우선적으로 메시지를 송신하여 전체적인 집합통신 시간을 단축하였다. 본 연구에서 제안하는 브로드캐스트 통신을 위한 MPI 유닛은 SystemC로 모델링하여 평가하였다. 또한 본 구조는 16노드에서 브로드캐스트 통신의 성능을 최대 78% 향상시켰고, 이는 MPSoC(Multi-Processor System-on-Chip)의 전체적인 성능을 높이는데 유용하다.

• 정보학연구
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• 제4권2호
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• pp.25-36
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• 2001

실시간 커널은 시간적인 요소를 가장 핵심으로 고려하여 설계된다. 따라서 실시간 커널은 작은 용량을 가지며 빠르게 예측할 수 있어야 한다. 또한 실시간 스케줄링에 요구되는 많은 변화들을 통해서 실시간 커널에 융통성을 부여해야 한다. 본 논문에서 제안한 분산 이중 실시간 커널 시스템은 실시간 제약들을 고려한 실시간 커널과 일반적인 커널의 특성을 가지도록 설계한다. 실시간 제약 조건인 인터럽트 지연 시간, 스케줄링의 정확성, 메시지 전달시간을 만족하기 위하여 실시간 커널에는 실시간 태스크 처리와 인터럽트 처리, 타이밍을 처리하도록 하였고 비실시간 커널은 일반적인 태스크를 처리하도록 한다. 또한, 기존의 실시간 커널인 RT-Linux, QNX와 제안한 실시간 커널이 인터럽트 지연, 스케줄링 정확성, 메시지 전달시간 등을 비교 분석함으로써 실시간 제약조건을 만족함을 보인다