• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권7호
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• pp.452-457
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• 2017

리눅스는 범용 운영체제로써 다양한 스케줄러를 지원하며, 서로 다른 스케줄러가 런타임 시에 혼재하는 상황을 허용한다. 또한, 리눅스는 Control Group(cgroup)을 활용하여 데드라인 스케줄러(SCHED_DEADLINE)를 제외한 실시간(SCHED_FIFO, SCHED_RR) 및 비실시간(SCHED_NORMAL) 스케줄러 정책을 따르는 태스크들에 대해서 그룹 단위의 CPU 자원 예약을 지원한다. cgroup은 스케줄링 가능성 분석을 수행하여 예약된 CPU 자원을 최대한 보장하려고 한다. 하지만 현재 리눅스의 실시간 태스크 그룹에 대한 스케줄링 가능성 분석은 데드라인 태스크와 실시간 태스크를 구분하지 못하는 문제에 의해서 두 스케줄러를 사용하는 태스크가 혼재할 때 실시간 태스크 그룹의 자원예약을 거부하는 경우가 발생한다. 본 논문은 리눅스 cgroup의 실시간 태스크 그룹에 대한 스케줄링 가능성 분석에서 발생하는 문제를 분석하고, 이를 해결하는 커널 패치를 제안한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권11호
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• pp.611-621
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• 2002

실시간 시스템에서 많은 요청을 처리하기 위해 다중처리기 구조가 필수적이 되었다. EDF나 LLA와 같은 기존의 실시간 온라인 스케줄링 알고리즘들은 다중처리기 시스템에서 실시간 태스크들을 스케줄링하는 데 적합하지 않다. EDF의 경우 문맥교환 오버헤드가 낮지만 다중처리기 이상현상을 보이며, LLA의 경우 준최적이지만 문맥교환 오버헤드가 높다. EDZL은 두 알고리즘의 문제점을 일부 해결하였으나 세 개 이상의 처리기에서는 준최적이 아니다. EDA2는 과부하 단계에서 좋은 성능을 보이지만 준최적이 아니다. 본 논문에서는 새로운 두개의 온라인 스케줄링 알고리즘 ED/LL과 ED2/LL을 제안한다. ED/LL은 다중처리기에서 준최적이며, 정상부하 단계에서 낮은 문맥교환 오버헤드와 높은 성공률을 보인다. 그러나, 시스템이 과부하 상태가 되면 ED/LL은 비효율적이다. 이를 해결하기 위해, ED2/LL은 정상 부하 단계에서는 ED/LL 또는 EDZL을 사용하고 과부하 단계에서는 EDA2를 사용한다. 실험을 통해 ED2/LL이 정상부하 단계에서는 물론 과부하 단계에서도 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권9호
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• pp.520-529
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• 2002

본 논문은 분산 실시간 시스템에서 실시간 동적 알고리즘으로 메시지를 스케줄링하기 위한 개선된 접근법을 제안한다. EDF(Earliest Deadline First) 스케줄링 정책에서 메시지의 중간 종료시한을 계산하기 위한 방법을 제시하고, 이는 우선순위 할당을 위해 사용하는 슬랙값을 조정하는데 사용된다 수정된 슬랙값으로 메시지의 우선순위값은 보다 정확하게 결정될 수 있으며, 결과적으로 메시지의 스케줄가능성 효율을 증가시킬 수 있다. 개선된 EDF 스케줄링 정책을 적용함으로써, 전송 메시지의 최악의 응답시간을 줄일 수 있었고, 메시지 전송의 실시간적 보장성 문제를 개선하였다. 또한, 개선된 EDF 스케줄링 정책을 기반으로 전송되는 메시지 집합에 대한 스케줄 가능성을 검사하기 위해 간단한 분석 방법을 제공하고 시뮬레이션을 통해 이전의 DM(Deadline Monotonic)과 기존의 EDF을 적용한 예와 비교함으로써, 본 연구 결과의 효율성을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.2952-2971
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• 2016

Outsourcing jobs to a public cloud is a cost-effective way to address the problem of satisfying the peak resource demand when the local cloud has insufficient resources. In this paper, we studied the management of deadline-constrained bag-of-tasks jobs on hybrid clouds. We presented a binary nonlinear programming (BNP) problem to model the hybrid cloud management which minimizes rent cost from the public cloud while completes the jobs within their respective deadlines. To solve this BNP problem in polynomial time, we proposed a heuristic algorithm. The main idea is assigning the task closest to its deadline to current core until the core cannot finish any task within its deadline. When there is no available core, the algorithm adds an available physical machine (PM) with most capacity or rents a new virtual machine (VM) with highest cost-performance ratio. As there may be a workload imbalance between/among cores on a PM/VM after task assigning, we propose a task reassigning algorithm to balance them. Extensive experimental results show that our heuristic algorithm saves 16.2%-76% rent cost and improves 47.3%-182.8% resource utilizations satisfying deadline constraints, compared with first fit decreasing algorithm, and that our task reassigning algorithm improves the makespan of tasks up to 47.6%.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권9호
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• pp.227-234
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• 2018

실시간 시스템, 네트워크 제어 시스템, 사이버물리시스템과 같이 지연에 민감한 시스템의 서비스 품질을 위해 종단 간 지연 데드라인을 보장하는 것은 중요하다. 대부분의 라우팅 알고리즘은 일반적으로 종단 간 평균 지연을 성능 메트릭으로 사용하고 평균 성능 향상을 위해 이를 최소화하는 라우팅 경로를 선택한다. 하지만 최소 평균 지연은 평균값만을 나타내기 때문에 예측할 수 없는 무선 채널의 특성을 반영하기에 불충분한 라우팅 메트릭이다. 본 논문에서는 평균 지연보다는 평균 분포를 고려하여 사이버물리시스템의 주어진 데드라인 내에 패킷이 도착할 확률을 최대화하는 데드라인 인지 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 라우팅 알고리즘은 단일 홉 지연이 지수 분포를 따른다는 가정 하에 주어진 네트워크 토폴로지에서 종단 간 지연 분포를 구성한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 라우팅 알고리즘이 데드라인을 만족할 확률을 최대화 하는 라우팅 경로를 제공하여 사이버물리시스템의 서비스 품질과 네트워크 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.56-63
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• 2011

화재조사를 실시할 때, 기본원칙과 조사책임, 보고기한, 각종 표준서식 등은 내부 훈령인 화재조사보고 규정을 통해 업무가 이루어지고 있다. 본 연구는 우리나라를 비롯한 일본과 중국의 화재조사보고규정을 통해 운영체제를 비교 검토하여 우리나라 규정에 없거나 보강이 이루어져야 할 대안을 마련하는데 목적이 있다. 결과적으로 추가조사가 필요할 경우 긴급화재와 일반화재에 대한 보고기간을 30일로 표준화하고, 화재조사가 보고기한을 초과할 경우 지연보고서를 작성토록 하여 업무공백이 발생하지 않도록 하여야 하며, 화재관계자에게 자료를 요구할 때 자료보관증과 자료 반환증 서식안을 신설하여 운영하는 제도개선 사항 등이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권4호
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• pp.304-308
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• 2009

본 논문은 실시간 임베디드 OS인 TMO-eCos의 데드라인 기반 CPU 저전력 관리 기법을 다루고 있다. 해당 저전력 관리 기법은 경성 실시간 시스템인 TMO 시스템을 위한 태스크 순차화 기법에서 도출된 스케줄링 시나리오를 사용한다. 본 연구팀에서 개발한 스케줄링 사전 분석기는 주기적으로 동작하는 태스크의 주기, 데드라인, WCET를 기반으로 오프라인 분석을 실시한다. 최종적으로 TMO-eCos 커널은 CPU의 전력 소모를 줄이기 위하여 주기적인 태스크의 데드라인을 위반하지 않는 범위에서 CPU의 속도를 조절하여 시스템에서 사용하는 소비전력은 줄이게 된다. 본 논문은 이와 같은 과정과 실제 실험결과를 기술한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권12호
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• pp.1338-1345
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• 2014

최근 무선 기술은 저가, 유연성, 쉬운 설치, 그리고 무엇보다 중요하게도 라우팅 문제를 해결할 수 있다는 측면에서 산업용 네트워크 분야에서 주목을 받고 있다. 그 중 ISA100.11a는 산업용 무선 환경에서 촉망 받는 표준들 중의 하나이다. 산업 환경에서의 데이터 트래픽은 일반적으로 주기성을 가지며, 데드라인이라는 실시간성을 만족해야 하는 요구사항을 갖는다. 본 논문은 ISA100.11a의 주기적 태스크들의 처리를 위해 deadline monotonic scheduling 을 적용하는 것을 제안하고 이러한 제안된 알고리즘을 기반으로 ISA 100.11의 성능을 schedulability 및 beacon 오버헤드 관점에서 평가한다. 모의실험 결과 제안된 알고리즘은 기존 결과 대비 schedulability를 유지하면서도 스케줄링 오버헤드를 감소시킬 수 있다는 것을 보인다. 추가로, 이러한 네트워크 오버헤드의 감소를 통해, 제안된 알고리즘은 무선 산업용 네트워크의 성능 저하 없이 더 많은 데이터 전송이 가능할 것으로 기대된다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.437-442
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• 2009

마감시간을 기준으로 스케줄링하는 EDF (Earliest Deadline Fisrt) 알고리즘이나 여유시간을 기준으로 스케줄링 하는 LLF (Least Laxity First) 알고리즘과 같은 기존의 방식들은 다중프로세서 시스템에서는 스케줄링 성공률이 급격히 낮아지거나 문맥교환 획수가 지나치게 높아 현 실적인 적용에 무리가 있다. 이 둘을 적절히 조합하여 성능을 개선한 것으로서 EDZL (Earliest Deadline Zero Laxity)은 EDF를 기본으로 하고 여유시간이 0에 도달한 태스크에 대해서는 우선적으로 실행하도록 하는 방식이다. 본 논문에서는 LLF와 같이 최소 여유시간의 태스크를 우선 적으로 실행하되 문맥교환은 여유시간이 0에 도달한 태스크가 발생할 경우에만 이루어지도록 한 LLZL (Least Laxity Zero Laxity) 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 평가결과 LLZL은 준최적으로 알려져 있는 LLF에 근접한 높은 스케줄링 성공률을 보이면서도 문맥교환 오버헤드는 EDF 와 비슷한 낮은 수준을 유지하였다. EDZL과의 비교에 있어서도 스케줄링 성공률, 문맥교환 횟수 두 가지 측면 모두 나은 성능을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권7호
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• pp.368-376
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• 2005

하드웨어 기술이 발전하고 실시간 시스템들의 작업 부하가 커지면서 다중처리기를 실시간 시스템에 사용하는 것이 요구되고 있지만, 단일처리기와는 달리 다중처리기 실시간 스케줄링 문제는 대부분 효율적인 해결 방안이 알려져 있지 않다. 따라서 단일처리기 스케줄링 알고리즘을 다중처리기에 그대로 적용하는 연구와 단일처리기 스케줄링 알고리즘을 변형한 다중처리기 스케줄링 알고리즘에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 알고리즘으로는 EDF(Earliest Deadline First), LLF(Least Laxity First), EDF-US[m/(2m-1)], EDZL(Earliest Deadline Zero Laxity) 알고리즘 등이 있으며, 이들 간의 비교 연구가 필요하다. 본 논문에서는 스케줄 가능성 측면에서 이 알고리즘들 사이의 우월(dominance) 관계를 밝혔다. EDF, LLF, EDF-US[m/(2m-1)] 간에는 우월 관계가 없으나, EDZL은 EDF보다 우월함을 증명하였다. 또한 모의실험을 통하여 EDZL은 선점을 적게 유발하고 처리기 이용률이 높음을 보였다.