• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.114-120
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• 2002

In a distributed real-time control system, it is essential to confirm the timing behavior of all tasks because these tasks of each real-time controller have to finish their processes within the specified time intervals called a deadline. In order to satisfy this objective, the timing analysis of a distributed real-time system such as shcedulability test must be performed during the system design phase. In this study, a simple application of CAN fur a vehicle body network system is formulated to apply to a holistic scheduling analysis, and the worst-case execution time (WCET) and the worst-case end-to-end response time (WCRT) are evaluated in the point of holistic system view.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.113-123
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• 2006

최근 NAND 플래시 메모리를 데이터뿐만 아니라 프로그램 코드를 저장하기 위한 목적으로 사용하는 실시간 시스템이 증가하고 있다. 그러나 데이터의 순차 접근만을 허용하는 NAND 플래시의 물리적인 특성 때문에, NAND 플래시 메모리 기반의 시스템에서는 일반적으로 shadowing 기법을 통해 프로그램을 수행한다. 그러나 shadowing 기법은 시스템의 부팅 시간을 증가시키고 불필요한 DRAM 영역을 차지한다는 단점이 있다. 이에 대한 대안 중 하나는 demand paging 기법을 활용하는 것이다. 그러나 demand paging 환경에서는 프로그램 실행 도중 임의로 발생하는 page fault 때문에 프로그램의 최악 응답 시간을 예측하기 어렵다. 본 논문에서는 demand paging 환경에서의 태스크 최악 응답 시간 분석 기법을 제안한다. 분석 기법은 분석의 정확도와 시간 복잡도에 따라 DP-Pessimistic. DP-Accurate으로 나뉜다. 또한 시뮬레이션을 통해 DP-Pessimistic과 DP-Accurate 분석 기법의 정확도를 비교한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권4호
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• pp.148-159
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• 2005

CPU의 수행과 병행하여 I/O가 수행되도록 DMA 방식을 채택한 실시간 시스템의 스케줄 가능성을 보장하기 위해서는 CPU 태스크 뿐만 아니라 I/O 요구의 스케줄 가능성도 반드시 검증되어야 한다. 본 논문에서는 CPU에게 최상위 우선순위가 할당된 고정우선순위 버스 프로토콜을 기반으로 CPU와 다수의 DMA 컨트롤러가 시스템 버스를 공유하는 환경에서 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 분석하는 기법을 제안한다. 제안하는 분석 기법의 첫 번째 단계에서는 CPU 상에서 수행 중인 각 CPU 태스크별로 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 두 번째 단계에서는 이들 CPU 태스크의 최악 버스 요구 패턴을 모두 통 차해 CPU 전체의 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 최종 세 번째 단계에서는 CPU의 최악 버스 요구 패턴으로부터 DMA 컨트롤러의 버스 가용량을 구하고 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 산출한다. 모의 실험을 통해 제안하는 분석 기법이 일반적인 DMA 전송량에 대해 $20\%$ 오차 범위 이내에서 안전한 응답시간을 산출하며, DMA 전송량이 증가할수록 오차가 점차 감소함을 보였다

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.752-755
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• 1997

In this paper, a scheduling algorithm is proposed for a programmable logic controller(PLC) with remote I/Os, assuming the multi-tasking facilities. Since sequence programs are executed on the application processor and I/O data are transmitted by the network processor concurrently, the proposed algorithm schedules the data transmission as well as the sequence program execution. The suggested algorithm guarantees the bounded WCRT(worst case response time), which is the one third of the WCRT in the absence of scheduling. Computer simulation shows that the algorithm can be easily applied to a real PLC without critical constraints on utilization of resources and inter-relation among tasks.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1331-1332
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• 2015

본 논문은 CAN(Controller Area Network) 통신의 WCRT(Worst Case Response Time) 분석을 통해 IEEE1212 기반 RTU(Remote Terminal Unit)의 통신 신뢰성을 검증한다. RTU는 원격지에서 네트워크를 구성하여 각 모듈들로부터 획득한 정보를 서버로 전송하거나 원격지를 제어하는 역할을 한다. 본 논문에서 대상으로 하는 RTU의 네트워크는 물리계층과 데이터링크 계층은 CAN을 사용하고 응용계층은 IEEE1212 기반으로 통신한다. 즉, RTU를 구성하는 모듈은 각각메모리 영역을 가지고 있고, CAN ID에 메모리 주소를 포함하여 해당 영역을 쓰는 구조로 통신을 한다. 첫 번째로 이러한 응용계층을 고려하여 WCRT를 계산하는 방법을 제시하고, 두 번째로 CAN 메시지의 우선 순위를 최적화하는 방법을 고찰한다. 마지막으로 시험 환경을 구축하고 시뮬레이션을 통해 앞에서 선정한 우선순위에 따라 통신 신뢰성을 검증한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.194-203
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• 2005

The process of guaranteeing that a distributed real-time control system will meet its timing constraints, is referred to as schedulability analysis. However, schedulability analysis algorithm cannot be simply used to analyze the system because of complex calculations of algorithm. It is difficult for control engineer to understand the algorithm because it was developed in a software engineer's position. In this paper we introduce a Response-time Analysis Tool(RAT) which provides easy way far system designer to analyze the system by encapsulating calculation complexity. Based on the RAT, control engineer can verify whether all real-time tasks and messages in a system will be completed by their deadline in the system design phase.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제5권4호
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• pp.269-276
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• 2004

There has been considerable activity in recent years in developing timing analysis algorithms for distributed real-time control systems. However, it is difficult for control engineers to analyze the timing behavior of distributed real-time control systems because the algorithms was developed in a software engineer's position and the calculation of the algorithm is very complex. Therefore, there is a need to develop a timing analysis tool, which can handle the calculation complexity of the timing analysis algorithms in order to help control engineers easily analyze or develop the distributed real-time control systems. In this paper, an interactive timing analysis tool, called RAT (Response-time Analysis Tool), is introduced. RAT can perform the schedulability analysis for development of distributed real-time control systems. The schedulability analysis can verify whether all real-time tasks and messages in a system will be completed by their deadlines in the system design phase. Furthermore, from the viewpoint of end-to-end scheduling, RAT can perform the schedulability analysis for series of tasks and messages in a precedence relationship.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.186-195
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• 2006

In real-time control systems, the traditional timing analysis based on worst-case response-time(WCRT) is too conservative for the firm and soft real-time control systems, which permit the maximum utilization factor greater than one. We suggested a probabilistic analysis method possible to apply the firm and soft real-time control systems under considering dependency relationship between tasks. The proposed technique determines the deadline miss probability(DMP) of each task from computing the average response-time distribution under a fixed-priority scheduling policy. The method improves the predictable ability forthe average performance and the temporal behavior of real-time control systems.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권4호
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• pp.396-404
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• 2012

This paper proposes an analysis method to check the schedulability of a set of sporadic tasks under earliest deadline first (EDF) scheduler. The sporadic task model consists of subtasks with precedence constraints, arbitrary arrival times and deadlines. In order to determine the schedulability, we present an approach to find exact worst case response time (WCRT) of subtatsks. With the technique presented in this paper, we exploit the precedence relations between subtasks in an accurate way while taking advantage of the deadline of different subtasks. Another nice feature of our approach is that it avoids calculation time overhead by exploiting the concept of deadline busy period. Experimental results show that this consideration leads to a significant improvement compared with existing work.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권2호
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• pp.124-133
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• 2009

최근 각광받고 있는 차량 내부 네트워크(In-Vehicle Network)의 일종인 CANopen 프로토콜은 다양한 벤더의 하드웨어 특성에 의존적인 CAN(Controller Area Network) 기반 응용 프로그램 개발의 문제점을 해결하고자 제안되었으며, 프로파일링(Profiling) 개념을 사용하여 CAN과 이의 응용 계층인 CAL(CAN Application Layer)에서 동작하는 모든 하드웨어 장치를 지원함에 따라 CAN 기반 응용 시스템의 개발 기간의 단축이 가능하다. 메시지 처리 성능(예: 최악 응답 시간)을 높이기 위해서는 CANopen 네트워크 이용률(Utilization)을 감소시킬 필요성이 있으며, 이를 위해 가능한 많은 메시지를 패킹(Packing)하여 전송함으로써, 메시지 전송 시 발생하는 메시지 프레임의 오버 헤드를 줄이는 것이 바람직하다. 이에 본 논문에서는 CAN의 응용 계층에서 동작하는 CANopen의 OB(Object Dictionary) 및 PDO(Process Data Object) 통신 서비스를 이용하는 PDO 패킹 메커니즘을 제안하였다. SAE(The Society of Automotive Engineers)에서 제공하는 벤치마크(Benchmark) 자료를 이용하여, 본 논문에서 제안한 메커니즘의 성능을 평가하였으며, 선행 연구에 비해 CANopen 네트워크 이용률이 약 10% 가량 감소하는 것을 확인하였다.