• 제목/요약/키워드: real-time scheduling algorithm

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Stack Resource Policy를 사용하는 동적 우선순위 스케줄링에서 작업 큐잉을 위한 효율적인 자료구조 (An Efficient Data Structure for Queuing Jobs in Dynamic Priority Scheduling under the Stack Resource Policy)

  • 한상철;박문주;조유근
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권6호
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    • pp.337-343
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    • 2006
  • Stack Resource Policy (SRP)는 몇 가지 독특한 특성을 가진 실시간 동기화 프로토콜이다. 그 특성 중의 하나는 초기 수행 차단(early blocking)으로서, 공유자원을 요청하는 시점에 작업의 수행을 정지시키는 것이 아니라, 작업의 수행 시점 자체를 연기하도록 한다. SRP가 EDF와 같은 동적 우선순위 스케줄링 알고리즘과 같이 사용될 경우, 초기 수행 차단을 지원하기 위해 스케줄러는 수행이 블록(block)되지 않을 작업 중 가장 우선순위가 높은 작업을 선택해야 하며, 이러한 탐색 연산은 수행 오버헤드(runtime overhead)의 원인이 된다. 본 논문에서는 SRP와 EDF를 같이 사용할 때의 스케줄러 수행 오버헤드를 분석한다. 기존의 준비 큐(ready Dueue) 구현 방식과 탐색 알고리즘을 사용하면 작업의 수가 많아짐에 따라 작업 탐색 오버헤드가 매우 커진다. 이 문제를 해결하기 위하여, 본 논문은 스케줄러가 효율적으로 작업을 탐색할 수 있는 준비 큐 자료구조와 O([log$_2n$])의 복잡도를 가지는 작업 탐색 알고리즘을 제안한다.

실시간 비주기 태스크 스케줄링을 위한 개선된 합성 이용율에 관한 연구 (A Study on Improved Synthetic Utilization for Real-Time Aperiodic Tasks Scheduling)

  • 문석환;김인국
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.441-448
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    • 2008
  • 최근 비주기 태스크들의 스케줄링 분석을 위한 많은 알고리즘이 제시되었는데, 그중 임의의 시점에 비주기 태스크들의 스케줄링 가능성을 판단하기위한 알고리즘으로서 합성 이용율(synthetic utilization)이 Abdelzaher등에 의해 제시되었는데, 이들은 임의의 시점에 합성이용율의 상한 값인 $\frac 1{1+\sqrt{1/2}}{\approx}0.59$를 넘지 않으면 비주기 태스크들이 스케줄링 가능 하다는 것을 증명 하였다. 하지만 이 방법은 비주기 태스크들의 프로세서 이용율 계산 시 태스크가 실제 모든 실행시간을 종료하여 더 이상의 실행시간을 갖지 않더라도 현재요청집합(current invocation)에 속해 있다면 실행시간과 종료시한을 합성 이용율에 포함하기 때문에 실제 스케줄링 가능한 태스크들이 실행 불가능한 경우로 판단되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하여 더 많은 비주기 태스크들이 스케줄링 가능 하도록 개선된 합성 이용율 방법을 제시하였다.

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모빌 컴퓨팅 환경에서 실시간 스케줄링을 고려하며 평균 대기 시간을 최소화 시키는 브로드캐스트(Broadcast) 스케줄링 기법 (Feasible Real-Time Data Broadcast Scheduling Algorithm Reducing Average Waiting Time in Mobile Computing Environments)

  • 임성화;김재훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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    • pp.229-231
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    • 2000
  • 이동컴퓨팅의 응용에서 대부분은 정보 송신축으로부터 정보 수신 축 방향으로의 통신량이 많으므로, 이런 비대칭 통신환경에서는 브로드캐스트(broadcasting)방법이 효과적이다. 본 논문에서는 기존에 제안된 마감시간을 갖는 주기적 정보전달과 빠른 엑세스시간이 요구되는 비주기적인 정보전달이 동시에 요구되는 환경에서, 실시간 정보들의 실시간 제약을 만족시키면서 비실시간 정보들의 평균 대기시간을 최소화시키는 효율적인 채널 할당 방법을 제안하고 성능평가를 하였다.

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분산 실시간 시스템에서 우선순위와 통신비용을 고려한 주기적 타스크들의 중복 스케줄링 (Duplication Scheduling of Periodic Tasks Based on Precedence Constraints and Communication Costs in Distributed Real-Time Systems)

  • Park, Mi-Kyoung;Kim, Chang-Soo
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.378-389
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    • 1999
  • 분산 실시간 시스템에서 타스크들은 여러 개의 서브 타스크들로 분할되어지고 그들의 실시간 특성들에 따라 병렬로 실행되지만, 이러한 서브 타스크들의 마감시간 분실을 최소화하면서 타스크 마감시간을 서브 타스크에 할당하는 최적의 해를 얻기란 어렵다. 본 논문에서는 주기적 타스크들의 통신시간과 수행시간을 이용해서 각 서브 타스크들의 속성에 따라 마감시간을 할당하는 알고리즘을 제시한다. 또한, 처리기들간의 통신시간을 고려한 처리기 사상 알고리즘과 서브 타스크들간의 통신시간을 개선하기 위해 동일한 처리기에 할당하는 효율적인 중복 알고리즘을 제시한다 결과적으로 FUTD(Fully connected, Unbounded Task Duplication) 알고리즘에 효율적인 실시간 특성을 적용함으로써 IPC(Inter-Processor Communication) 시간을 줄이고 유휴 처리기를 이용해서 평균 처리기 이용률을 개선하였다

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ATM망에서 다중등급 통화유량 처리를 위한 동적 우선순위 스케쥴링에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Priority Scheduling for Multiple Class Traffic in ATM Network)

  • 정상국;진용옥
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.279-287
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    • 1993
  • 본 논문은 다중등급의 통화유량에 대해 효율적인 처리를 위하여 동적 우선순위 스케쥴링이 가능한 2중이완성 한계치를 갖는 최소이완성한계 (Minimum Laxity Threshold:MLT)알고리즘과 2중 대기행열 한계치를 갖는 대기 행열간격한계(Queue Length Threshold QLT) 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안한 알고리즘의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 실시간서비스 중 지연민감도가 다른 2개 등급 이상의 통화유량 처리시2중 이완성 한계치를 갖는 MLT알고리즘을 적용함으로써 MLT알고리즘 자체보다 처리 효율성이 개선됨을 확인하고, 또2개 등급 이상의 비실시간 통화유량에 대해서는 2중 대기행열 한계치를 갖는 QLT알고리즘이 QLT보다 우수함을 알 수 있었다.

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신재생에너지 단독주택 모델 냉방운전의 선형계획법 기반 운전 최적화 연구 (Optimal Cooling Operation of a Single Family House Model Equipped with Renewable Energy Facility by Linear Programming)

  • 신영기;김의종;이경호
    • 설비공학논문집
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    • 제29권12호
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    • pp.638-644
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    • 2017
  • Optimal cooling operation algorithm was developed based on a simulation case of a single family house model equipped with renewable energy facility. EnergyPlus simulation results were used as virtual test data. The model contained three energy storage elements: thermal heat capacity of the living room, chilled water storage tank, and battery. Their charging and discharging schedules were optimized so that daily electricity bill became minimal. As an optimization tool, linear programming was considered because it was possible to obtain results in real time. For its adoption, EnergyPlus-based house model had to be linearly approximated. Results of this study revealed that dynamic cooling load of the living room could be approximated by a linear RC model. Scheduling based on the linear programming was then compared to that by a nonlinear optimization algorithm which was made using GenOpt developed by a national lab in USA. They showed quite similar performances. Therefore, linear programming can be a practical solution to optimal operation scheduling if linear dynamic models are tuned to simulate their real equivalents with reasonable accuracy.

A Novel Duty Cycle Based Cross Layer Model for Energy Efficient Routing in IWSN Based IoT Application

  • Singh, Ghanshyam;Joshi, Pallavi;Raghuvanshi, Ajay Singh
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권6호
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    • pp.1849-1876
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    • 2022
  • Wireless Sensor Network (WSN) is considered as an integral part of the Internet of Things (IoT) for collecting real-time data from the site having many applications in industry 4.0 and smart cities. The task of nodes is to sense the environment and send the relevant information over the internet. Though this task seems very straightforward but it is vulnerable to certain issues like energy consumption, delay, throughput, etc. To efficiently address these issues, this work develops a cross-layer model for the optimization between MAC and the Network layer of the OSI model for WSN. A high value of duty cycle for nodes is selected to control the delay and further enhances data transmission reliability. A node measurement prediction system based on the Kalman filter has been introduced, which uses the constraint based on covariance value to decide the scheduling scheme of the nodes. The concept of duty cycle for node scheduling is employed with a greedy data forwarding scheme. The proposed Duty Cycle-based Greedy Routing (DCGR) scheme aims to minimize the hop count, thereby mitigating the energy consumption rate. The proposed algorithm is tested using a real-world wastewater treatment dataset. The proposed method marks an 87.5% increase in the energy efficiency and reduction in the network latency by 61% when validated with other similar pre-existing schemes.

연속매체 재연에 적합한 스케줄링 주기 확장을 허용하는 동적 Sweep 기법 (A Dynamic Sweep Scheme Enabling Scheduling Period Expansions for Continuous Media Playback)

  • 임성채
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권5호
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    • pp.355-364
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    • 2005
  • 컴퓨터 성능 및 네트워크 기술의 발전으로 웹 상에서 연속매체(Continuous Media: CM)의 온라인 스트리밍(streaming) 서비스가 일반화 되었다. 이런 서비스를 위해서는 다양한 종류의 CM 스트림을 효과적으로 처리할 수 있어야 하며 이를 위해 Sweep 기법이 연구되었다. 이 기법은 끊김현상 없이 스트리밍 서비스를 할 수 있고 탐색지연 시간을 최적화 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 서비스 하고 있는 스트림의 스케줄링 주기를 사이클이라고 하는 단일한 크기로 맞춰야 하기 때문에 스케줄링의 유연성이 떨어지며, 이로 인해 발생하는 디스크 대역폭의 낭비가 매우 커질 수 있다는 문제를 가지고 있다. 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해 CM 스트림의 스케줄링 주기를 동적으로 확장할 수 있는 기법을 연구하며, 이 기법에 적합한 새로운 승인제어 방식을 이용하여 끊김현상을 막는다. 논문에서는 제안된 기법의 성능상의 우수성을 보이기 위해 모의실험이 수행되었으며, 모의실험 결과를 통해 제안된 동적 Sweep 기법이 디스크 이용효율과 스케줄링 유연성의 측면에서 기존 Sweep 기법에 비해 우수한 특성이 있음을 알 수 있다.

다중프로세서 시스템상의 공유 자원을 포함하는 태스크를 위한 실시간 스케줄링 알고리즘 (A Real-Time Scheduling Algorithm for Tasks with Shared Resources on Multiprocessor Systems)

  • 이상태;김용석
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권6호
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    • pp.259-264
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    • 2010
  • 다중 프로세서 상의 공유 자원을 포함하는 태스크를 스케줄링 하는데 있어서 마감 시간을 기준으로 스케줄링 하는 EDF (Earliest Deadline First) 를 그대로 적용한 GEDF (Global EDF) 알고리즘은 공유 자원을 가지는 태스크에 대한 처리가 없어서 스케줄링 성공률이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 공유 자원을 포함하는 태스크를 위해 태스크를 공유 자원을 접근하는 임계영역을 포함하는 부분과 그렇지 않은 부분으로 각각 나누어 개별적인 마감 시간을 부여해 처리하는 EDFP (Earliest Deadline First with Partitioning) 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 평가 결과 공유 자원을 포함하는 태스크들에 대하여 EDFP는 시스템 이용률이 높아지고 프로세서의 개수가 많이 질수록 GEDF 보다 나은 성능을 보인다.

실시간 주기적 메세지 스케쥴링을 위한 여유시간 분할방법 (Laxity Decomposition Method for Scheduling Real-time Periodic Messages)

  • 유해영;심재홍;최경희;정기현;박승규;최덕규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권10B호
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    • pp.1867-1875
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    • 1999
  • 본 논문에서는 블록킹 되지 않는 스위치를 통해 경로가 설정되는 실시간 메시지를 위한 효과적이고 분석적인 스케쥴링 방법을 제시하고자 한다. 스케쥴링 가능한 메시지들의 여유시간을 분할하여 이를 여유테이블에 배치하여 관리한다. 이 테이블을 이용하여 다음에 스케쥴링될 패킷을 대각선연결에 배치한 트래픽 행렬을 작성한다. 수정된 MLF-SDR 알고리즘을 이 트래픽 행렬에 적용하여 스케쥴링 한다. 이 알고리즘의 적용 예를 간단히 보이고, 알고리즘의 성능을 시뮬레이션하여 보았다. 실험 결과 I/O 포트 수가 적은 스위치에 대해 스케쥴링 성공률이 매우 높다는 것을 확인하였다.

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