경성 실시간 태스크와 MPEG 비디오 스트림 기반 멀티미디어 태스크를 위한 CPU 대역폭의 동적 할당 기법

Dynamic Allocation Method of CPU Bandwidth for Hard Real-Time Task and Multimedia Task Based on MPEG Video Stream

본 논문에서는 멀티미디어 태스크와 경성 실시간 태스크가 공존하는 시스템에서 두 태스크들을 효율적으로 통합하고 스케쥴링하기 위한 CPU 대역폭의 동적 할당 기법이 제시된다. 연성 실시간적인 멀티미디어 태스크는 평균 실행 시간을 기반으로 처리되는 반면 경성 실시간 태스크는 최악의 경우에 대한 실행 시간을 기반으로 실행이 보장된다. 서버를 기반으로 하는 본 논문의 할당 기법은 CPU 대역폭을 두 태스크들에 대하여 분할한 후 특히 MPEG 비디오 스트림을 위한 멀티미디어 태스크들에 대하여는 할당된 대역폭을 다시 동적으로 조정한다. 제시된 기법의 목적은 시스템에 존재하는 경성 실시간 태스크들의 시간적 제약성을 모두 보장하면서 멀티미디어 태스크들의 종료시한이후 실행이 지연되는 시간을 최소화하는 것이다. 본 논문에서는 시뮬레이션 실험을 통하여 제시된 기법에서 멀티미디어 태스크들의 지연 시간이 다른 기법에 비하여 작아지는 결과를 보여주고 있다.

In this paper, we propose the dynamic allocation scheme of the CPU bandwidth to efficiently integrate and schedule these tasks in the same system, where multimedia tasks and hard real-time tasks can coexist simultaneously. Hard real-time tasks are guaranteed based on worst case execution times, whereas multimedia tasks modeled as soft real-time tasks are served based on mean parameters. This paper describes a server-based allocation scheme for assigning the CPU resource to two types of tasks. Especially for MPEG video streams, we show how to dynamically control the fraction of the CPU bandwidth allocated to each multimedia task. The primary purpose of the proposed method is to minimize the mean tardiness of multimedia tasks while satisfying the timing constraints of hard real-time tasks present in the system. We showed through simulations that the tardiness experienced by multimedia tasks under the proposed allocation scheme is much smaller than that experienced by using other scheme.