• 인터넷정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.25-35
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• 2005

실시간 스케줄링 알고리즘에서는 비율단조(RM) 스케줄링 알고리즘과 마감시한(EDF) 스케줄링 알고리즘이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 알고리즘에서는 태스크 집합의 전체 이용율 값을 가지고 수행 가능성을 판별하였다. 그러나 임의의 태스크에서 이용율 값이 초과되면 개별 태스크의 한계성을 전혀 예측할 수 없는 문제점이 있었다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 이용율 값이 초과한 태스크를 예측하고, 개별 태스크의 이용율 값을 기반으로 스케줄링 가능성 여부를 판단하는 방법을 제시하였다. 또한, 실시간 시스템에서 스케줄링 가능성 검사의 한계성을 시뮬레이션을 통해 예측하고 결과를 분석하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.507-519
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• 2000

본 논문에서는 실시간 스케줄링이 가능하도록 Mach 커널을 재구성하기 위해 확장된 스케줄 가능성 검사를 수행하는 실시간 스케줄러를 구현한다. 첫째, 실시간 운영체제의 요구사항이 따른 구성요소들을 제시하고 기존의 실시간 스케줄링 알고리즘에 대하여 분석한다. 둘째, Mach 커널 재구성을 위하여 Mach 커널의 실행 환경과 스케줄링 부분에 대한 분석을 통해 수정된 자료구조를 제시한다. 셋째, 기존 실시간 스케줄링 정책에서의 스케줄 가능성 검사에서 확장된 스케줄가능성 검사 방법을 제시한다. 넷째, 확장된 스케줄가능성 검사를 거쳐 마감시간이 보장된 쓰레드들을 마감시간 우선 스케줄링 방식과 비율 단조 스케줄링 방식으로 스케줄하는 스케줄러를 구현한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권4호
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• pp.176-184
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• 2002

본 논문은 고신뢰 실시간 시스템에 체크포인팅을 적용할 수 있도록 실시간성과 신뢰성을 모두 고려하는 체크포인팅 프레임워크를 제공한다. 실시간 태스크의 시간 예측성은 할당된 체크포인트의 수와 태스크가 실행 중에 감내 해야하는 고장의 수를 기반으로 태스크의 최악 실행 시간(WCET: Worst Case Execution Time)을 산출함으로써 보장된다. 태스크가 실행 중에 극복해야하는 고장의 수는 태스크의 신뢰성 요구조건을 기반으로 산출됨으로써 태스크의 신뢰성이 보장되도록 한다. 이렇게 얻어진 태스크들의 WCET와 태스크가 극복해야 하는 고장의 수를 이용하여, 각 태스크의 스케줄 가능성을 보장하기 위해 요구되는 최소의 체크포인트 수를 유도하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 프레임워크는 체크포인팅의 시간 중복량을 기반으로 하므로, 다른 시간 중복 기법에 대해서도 확장이 용이하다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.175-185
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• 2005

The scheduling methods of the distributed real-time systems have been proposed. However, they have some weak points. They did not schedule both sporadic and periodic tasks and messages at the same time or did not consider the end-to-end constraints such as precedence relations between sporadic tasks. This means that system scheduling must guarantee the constraints of practical systems and be applicable to them. This paper proposes a new scheduling method that can be applied to more practical model of distributed real-time systems. System model consists of sporadic and periodic tasks with precedence relations and sporadic and periodic messages and has end-to-end constraints. The proposed method is based on a binary search-based period assignment algorithm, an end-to-end laxity-based priority assignment algorithm, and three kinds of schedulability analysis, node, network, and end-to-end schedulability analysis. In addition, this paper describes the application model of sporadic tasks with precedence constraints in a distributed real-time system, shows that existing scheduling methods such as Rate Monotonic scheduling are not proper to be applied to the system having sporadic tasks with precedence constraints, and proposes an end-to-end laxity-based priority assignment algorithm.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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• pp.119-121
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• 2000

실시간 시스템은 설계단계에서 주어진 태스크 집합에 맞게 구성되어 진다. 이러한 상황은 결국 동적인 상황에 시스템을 쉽게 적용할 수 없는 결과를 초래한다. 본 논문에서는 RTLinux환경에서 보다 동적인 상황에 적응하도록 효율적인 태스크 스케쥴링을 위한 프레임웍을 제시한다. Schedulability manager는 실시간 태스크의 특성에 맞게 스케쥴러를 선택하도록 하였으며 Slack manager는 non-critical 태스크를 스케쥴하도록 한다. 이로서 critical 태스크의 마감시한을 준수하면서 non-critical 태스크의 응답시간을 최소화한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.415-417
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• 2002

실시간 시스템은 신뢰성이 중요하다. 특히 고안전성 시스템 (Safety-Critical System)은 안전과 직결되므로 높은 신뢰도가 요구된다. 본 논문에서는 Reactive System 의 모델링 및 검증을 위해 개발된 정형 검증 언어인 SyncCharts를 이용한 실시간 시스템의 스케줄가능성 분석(Schedulability Analysis)을 통해 시스템에 대한 요구조건의 만족여부와 태스크들의 수행가능성을 검증하는 방법을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.68-70
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• 1998

본 논문에서는 클록들을 주기적으로 동기화하는 분산 실시간 시스템에서 주어진 태스크의 시간 제약(timing constraint)을 변환시는 구가지 기법을 제안한다. 전형적인 이산 클록 동기화(discrete clock synchronization)알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 보정(correct)하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행학 한다. 이러한 시간상의 불연속성은 태스크의 시작제한시간(release time)이나 종료시한(deadline)과 같은 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다. 클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속 클록 동기화(continuous clock synchronization) 기법이제안되었지만 소프트웨어적으로 구현되기에는 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 이에 따라 연속 클록 동기화는 PLL (Phase-Locked Loop)을 이용한 별도의 하드웨어를 사용하는 것이 보통이다. 본 논문에서는 연속 클록 동기화 기법을 사용하는 대신, 태스크의 시간 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. DCT는 소프트웨어 으로 구현이 가능하여 새로운 하드웨어를 필요로 하지 않으며, 이를 통해 기존의 이산적으로 동기화된 시스템에서 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있다. 또 다른 문제점으로서, 클록의 물리적인 특성으로 인해 동기화된 클록들이 상한된(bounded from the above)오차(skew)를 갖는다는 것이다. 이러한 오차는 지역 클록(local clock)에 대해 만족될 수 있는 임의의 실기간 제약 조건이 전역 클록(global clock)에 대해서는 만족되지 않을 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 이를 위해 먼저 두 가지의 스케줄링 가능성, 지역적 스케줄링 가능서(local schedulability)과 전역적 스케줄링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 실시간 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation)기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케줄링 가능한 태스크는 전역적으로 스케줄링이 가능하므로, 단지 지역적 스케줄링 가능성만을 검사하면서 스케줄링 문제를 해결할 수 있도록 하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권5호
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• pp.506-517
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• 2000

분산 실시간 시스템에서 선행 태스크의 완료에 의해 활성화되는 태스크는 활성화 지터를 갖는 주기적 태스크로 모델링될 수 있다. 태스크의 활성화 지터는 선행 태스크의 최악과 최선 응답사간의 차로 정의된다. 기존의 방법은 최선 응답사간을 실제보다 훨씬 작은 값으로 가정하기 때문에, 활성화 지터와 낮은 우선순위를 갖는 태스크들의 최악 응답시간이 과대평가된다. 본 논문은 최선 응답사간을 보다 정확하게 산정하고 활성화 지터의 한계를 줄이기 위해 새로운 최선 응답시간 분석기법을 제안한다. 제안된 기법은 태스크들간의 상대적 위상을 고려하여 최선 응답시간을 구한다. 활성화 지터의 정확한 분석은 다른 태스크들의 최악 응답시간을 감소시키고 스케쥴가능성을 증가시킨다. 모의실험의 결과는 제안된 분석 기법이 최선 응답시간과 최악 응답시간의 정확도를 각각 최대 40%와 6%로 개선함을 보여 준다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권5호
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• pp.633-640
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• 2005

본 논문은 이중 IEEE 802.11 무선 근거리 통신망 상에서의 경성 실시간 통신을 위한 메시지 스케줄링 기법과 이에 따르는 대역폭 할당 기법을 제안하고 그 성능을 분석한다. 동일한 주기를 갖는 각 네트워크에서 슈퍼프레임이 서로 반주기의 편차를 갖고 진행되도록 함으로써 최대 대기시간을 반으로 감소시키고 비콘 지연 현상이 실시간 트래픽 스케줄링에 주는 영향을 최소화한다. 비콘 지연 현상의 영향이 오프라인시에 형식화되고 고려되어 라운드로빈 방식을 기반으로 PCF 구간의 폴링 스케줄을 결정한다. ns-2에의해 수행된 모의실험은 제안된 방식이 실험을 위해 생성된 메시지 집합에 있어서 동일한 대역폭과 MAC 방식을 갖는 이중 근거리 통신망에 비하여 실시간 메시지의 스케줄가능성을 $36\%$ 향상시킬 수 있으며 비실시간 메시지들에게는 $9\%$의 대역폭을 더 할당할 수 있음을 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.2543-2554
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• 2000

실시간 스케줄러는 대역폭, 필요 버퍼량 등과 같은 네트워크 자원을 효율적으로 이용하면서 한정된 통신 지연(bounded delay)을 제공해야 한다. 이러한 제한 조건을 만족시키기 위해서 많은 스케줄링 방법론이 제시되었다. 그중 EDF 스케줄링 방법론이 최적의 성능을 갖는 것으로 알려져 있다. 그러나 EDF 스케줄링 방법론은 “sort”나“search”와 같은 연산 작업을 수행함으로서, 과다한 오버헤드를 발생시킨다. Rotating Priority Queues(PRQ) 스케줄러는 EDF 연산 작업 없이 EDF 스케줄러에 근접한 성능을 갖는 스케줄러이다. 그러나 RPQ 스케줄러는 과다한 버퍼량을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 Multiple Rotating Priority Queues(MRPQ) 스케줄러를 제시한다. MRPQ 스케줄러는 “block queue”라는 새로운 개념을 이용하여 회전 우선 순위 queue를 다중 계층으로 구성한다. 이렇게 구성된 MRPQ 스케줄러 RQP스케줄러에서 필요한 버퍼량의 반 정도의 버퍼량만을 사용하여, RPQ 스케줄러와 동일한 동작을 수행한다. 또한 MRPQ 스케줄러는 RPQ 스케줄러와 동일한 최대 지연시간을 제공한다.