• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.145-150
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• 1999

A real-time control system, composed of the controlled processor and the controller computer(s), may have a variety of task types, some of which have tight timing-constraints in generating the correct control input. The maximum period of those task failures tolerable by the system is called the hard deadline, which depends on not only fault characteristics but also task characteristics. In the paper, we extend a method deriving the hard deadline in LTI system executing single task. An algorithm to combine the deadlines of all the elementary tasks in the same operation-mode is proposed to derive the hard deadline of the entire system. For the end, we modify the state equation for the task to capture the effects of task failures (delays in producing correct values) and inter-correlation. We also classify the type of executing the tasks according to operation modes associated with relative importance of correlated levels among tasks, into series, parallel, and cascade modes. Some examples are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.123-126
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• 2018

자율 주행 자동차는 다수의 센서와 ECU 등으로 구성된 분산 시스템이다. 이 시스템은 다양한 시간적 제약사항들을 갖는 자율주행 응용들을 구동하며 각 응용들에 대한 시간적 제약사항 위반을 탐지해야한다. 이러한 분산 시스템에서 응용들 간의 통신을 위해 사용되는 미들웨어들 중 대표적인 것은 DDS이다. DDS는 높은 확장성을 지원하는 발행-구독 통신 모델을 기반으로 하며, 실시간성을 고려한 다양한 QoS 정책들을 제공한다. 하지만 DDS는 자율주행 응용이 요구하는 시간적 제약사항들 중 deadline과 correlation 제약 사항에 대한 위반 여부를 탐지하지 못한다. 본 논문은 DDS 기반 시스템에서 deadline과 correlation 제약 사항 위반 여부를 런타임에서 탐지하는 기법을 제안한다. 본 연구진은 제안된 기법을 DDS의 구현들 중 하나인 Vortex 사의 OpenSplice 기반 시스템에 구현하였다. 실험을 통해 검증한 결과, deadline과 correlation 제약 사항에 대한 위반 여부를 적은 오버헤드와 함께 성공적으로 탐지하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권10호
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• pp.2797-2808
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• 1999

Timing Constraint Petri Nets(TCPN) extend petri nets by adding timing constraints, it is provide a formal method for the modeling and analysis of real-time system. A real-time schedulability analysis decide that a set of concurrent processes will always meet its deadline. In this paper, we present TCPN model for real-time system include timing constraints and propose a schedulability analysis algorithm using them. Also, When the TCPN model is unscheduleable under the imposed timing constraints, we propose a recovery technique that will be scheduleable by the system specification modifying or timing constraints relaxing in the optimized time.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권5호
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• pp.243-254
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• 2005

멀티미디어와 같은 연성 실시간 응용들은 서비스 품질을 위해 각 태스크들이 마감시간 전에실행을 마칠 수 있다는 확률적 보장을 요구한다. 시스템 설계자는 태스크들의 확률적 시간 제약 조건을 만족시키는 범위내에서 각 태스크에게 최악 처리기 요구량 보다는 적은 처리기 시간을 할당함으로써 시스템 이용률 향상을 추구할 수 있다. 그러나 각 태스크에게 주어진 처리기 할당량이 최악 요구량보다 적은 경우에는 필연적으로 할당량을 초과하는 요구량을 가진 태스크 작업들, 즉 과실행 작업들이 발생하게 되므로 과실행 작업에 대한 제어 기법이 필요하다. 본 논문에서는 연성 실시간 시스템에서의 확률적인 과실행 제어 기법 및 합성 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 우선순위 스케줄링의 기반 위에서 각 태스크가 주어진 확률적 시간 제약 조건을 만족할 수 있도록 과실행을 억제함과 동시에, 태스크 실행시간의 가변성으로 인한 여분의 처리기 시간을 일부 과실행 태스크에 유연하게 할당함으로써 시스템 이용률을 향상 시킬수 있다. 본 논문에서는 시스템 모델의 제시와 실험 결과의 분석을 통하여 제안하는 과실행 제어 기법이 마감시간 위반율 측면에서 기존의 기법들보다 우수함을 보이며, 또한 임의의 확률적 시간 제약 조건이 주어질 때 이를 만족시키는 과실행 제어 기법의 매개 변수들을 합성할 수 있음을 보인다.

• 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:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제6권2호
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• pp.113-119
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• 2000

본 논문에서는 주기억장치 데이타베이스의 특성을 반영하여 시간제약조건을 처리할 수 있는 실시간 주기억장치 데이타베이스시스템을 위한 질의 처리기를 설계하고 구현한다. 제안된 질의 처리기는 메타 데이타베이스를 이용하여 시간제약을 갖는 실시간 데이타를 유지 관리한다. 응용 프로그램의 작성을 위해서 CLI를 지원하고 있으며, 이를 확장한 확장 CLI와 저장 CLI를 지원하여 확장 CLI를 이용하여 실시간 트랜잭션의 정보를 CLI를 사용으로 표현할 수 있도록 하였고, 빈번하게 수행되는 트랜잭션을 지원하기 위해 저장 CLI를 지원한다. 제안된 질의 처리기는 주기억장치 실시간 데이타베이스 관리시스템의 질의처리기로 구현하였으며, 성능평가를 통해서 시스템의 질의처리 능력과 실시간 데이타의 효율적인 관리를 통해서 종료시한을 만족하는 실시간 트랜잭션의 비율이 증가됨을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권11호
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• pp.1333-1343
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• 1999

경성 실시간 시스템의 태스크들은 논리적으로 올바른 결과를 산출해야 하지만 또한 각자의 시간 제한 조건을 만족하여야 한다. 간격제한 스케줄링은 시간 제한 조건이 시간 간격 제한으로 주어지는 실시간 태스크들을 스케줄하기 위하여 도입되었다. 간격제한 스케줄링에서의 각 태스크들은 시간 간격 제한 조건을 갖는데, 이것은 태스크의 두 연속적인 수행의 종료시간에 대해 제한을 가한다. 다시 말해, 간격제한 스케줄링에서의 각 태스크 수행은 그 태스크의 직전 수행 완료 시간으로부터 발생하는 데드라인을 갖는다. 간격제한 태스크 스케줄링에 관한 많은 연구는 단순화 방법에 기초하고 있다. 그러나, 우리는 이 논문에서 단순화 방법을 사용하지 않고, 정적 우선순위 및 정적 분리 제한 정책을 채용한 새로운 간격제한 태스크 스케줄링 방법을 제안한다. 제안된 정적 할당 방법은 스케줄링 분석 및 구현을 매우 간단히 할 수 있으며, 또한 스케줄러의 실행시간 오버헤드를 줄일 수 있다.Abstract Tasks in hard real-time systems must not only be logically correct but also meet their timing constraints. The distance-constrained scheduling has been introduced to schedule real-time tasks whose timing constraints are characterized by temporal distance constraints. Each task in the distance-constrained scheduling has a temporal distance constraint which imposes restriction on the finishing times of two consecutive executions of the task. Thus, each execution of a task in the distance-constrained scheduling has a deadline relative to the finishing time of the previous execution of the task.Much work on the distance-constrained task scheduling has been based on the reduction technique. In this paper, we propose a new scheme for the distance-constrained task scheduling which does not use the reduction technique but adopts static priority and static separation constraint assignment policy. We show that our static assignment approach can simplify the scheduling analysis and its implementation, and can also reduce the run-time overhead of the scheduler.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제29권3호
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• pp.230-245
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• 2002

실시간 응용을 위한 데이타베이스 시스템은 각 트랜잭션에 부여된 시간 제약사항을 만족해야 한다. 일반적으로, 트랜잭션 스케줄러는 종료시한이라는 형태로 각 트랜잭션의 시간 제약 사항을 표현하며 이는 그 트랜잭션의 우선순위로 사용이 된다. 최근, 보안이 많은 실시간 응용에서 중요한 요구사항이 되고 있다. 많은 시스템에서 기밀성을 띤 정보가 서로 다른 인가등급을 가진 사용자에 의해 공유된다. 시간 제약사항과 동시에 기밀 데이타를 관리하는 응용에서 진보된 데이타베이스 시스템의 사용이 증가하면서 시간 제약사항과 보안 요구사항을 만족하는 병행수행 제어 프로토콜의 개발이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 보안 요구사항과 실시간 요구사항을 보장하는 두 개의 병행수행 제어 프로토콜들을 제안한다. 제안하는 프로토콜들은 다중버전 로킹에 기반을 두고 있지만 두 가지 제약사항을 만족시키기 위해서 얼림이라는 새로운 기법을 사용한다. 또한, 제안하는 프로토콜의 정확성을 증명하고 기존의 로킹에 기반을 둔 프로토콜들보다 높은 병행수행 정도를 제공함을 증명한다. 마지막으로, 몇 가지 예제를 통해 다른 프로토콜들과 성능 분석을 수행하여 성능 향상이 있음을 보인다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제1권1호
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• pp.56-73
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• 2007

Demands have been growing in safety-critical application fields for producing networked real-time embedded computing (NREC) systems together with acceptable assurances of tight service time bounds (STBs). Here a service time can be defined as the amount of time that the NREC system could take in accepting a request, executing an appropriate service method, and returning a valid result. Enabling systematic composition of large-scale NREC systems with STB certifications has been recognized as a highly desirable goal by the research community for many years. An appealing approach for pursuing such a goal is to establish a hard-real-time (HRT) component model that contains its own STB as an integral part. The TMO (Time-Triggered Message-Triggered Object) programming scheme is one HRT distributed computing (DC) component model established by the first co-author and his collaborators over the past 15 years. The TMO programming scheme has been intended to be an advanced high-level RT DC programming scheme that enables development of NREC systems and validation of tight STBs of such systems with efforts far smaller than those required when any existing lower-level RT DC programming scheme is used. An additional goal is to enable maximum exploitation of concurrency without damaging any major structuring and execution approaches adopted for meeting the first two goals. A number of previously untried program structuring approaches and execution rules were adopted from the early development stage of the TMO scheme. This paper presents new concrete justifications for those approaches and rules, and also discusses new extensions of the TMO scheme intended to enable further exploitation of concurrency in NREC system design and programming.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제3권9호
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• pp.1167-1176
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• 2002

(경성) 실시간시스템에 있어서, 모든 긴급한 태스크는 만기라고 하는 시간적 제약조건을 충족시켜야만 한다. 개방시스템 환경이나 멀티미디어 서비스들을 위한 것들과 같은 많은 컴퓨터시스템들은 온라인으로 도착하는 새로운 작업들을 허용할 수 있느냐 없느냐에 대한 실시간 제어를 위한 효율적인 스케쥴가능성 검사를 필요로 한다. 비록 지금까지 여러가지의 다항식복잡도를 갖는 스케쥴 가능성 검사들이 제안되어 왔지만 이들은 시스템에 상당한 과부하가 걸릴때에는 이 시스템의 스케쥴 가능성을 종종 정확하게 판정하지 못한다. 더욱이, 온라인 실시간 스케쥴가능성검사들에 있어서의 대부분의 연구들이 주기적인 태스크 응용들에 집중되어 있다. 그래서 본 논문에서는 시스템에 과부하가 발생할 때 비주기적이며 선점가능한 태스크 집합들로 구성된 부정확한 온라인 실시간 태스크 시스템을 실행하기 이전에 스케쥴가능한지를 예측할 수 있는 효율적인 온라인 실시간 스케쥴 가능성 검사 알고리즘을 제시하였다.