• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.109-111
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• 2001

경성 실시간 태스크에서 마감시간 보장이 매우 중요한 문제이며 이를 보장하지 못할 시 인명피해 등 막대한 손실을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 경성 실시간 태스크의 설계 시 마감시간을 보장을 위한 비선점형 정적 테이블 기반 스케줄러를 설계한다. 이 방법은 경성 실시간 스케줄러가 비선점형 스케줄링을 사용함으로써, I/O 스케줄링과 같이 선점이 불가능한 작업을 선점함으로써 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있고, 작업을 선점하지 않으므로 선점을 할 경우 발생할 수 있는 오버헤드 등을 줄일 수 있다. 또한 정적 스케줄링 방법을 이용하여 실행시간 오버헤드를 최소화 할 수 있다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2009.04a
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• pp.670-673
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• 2009

TinyOS는 현재 가장 널리 사용되는 센서 노드용 운영체제이지만, 태스크의 실시간성을 지원하지 않는다는 단점이 있다. 이에 TinyOS에 실시간성을 부여하기 위한 다양한 연구가 진행되었다. 그러나 이들 연구는 TinyOS의 사용자 태스크에 대한 실시간성만을 고려하여, TinyOS 플랫폼이 제공하는 태스크가 포함된 실제의 센서 노드 작업에 대해서는 실시간성을 만족시키지 못한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 TinyOS에서 센서 노드 작업의 실시간성을 지원하는 새로운 스케줄링 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해 기존 연구의 스케줄링 기법을 센서 노드 작업에 적용했을 때 나타나는 작업 중첩 현상과 우선순위 조정 현상을 분석하고, 이를 효율적으로 해결하는 비선점형 EDF(Earliest Deadline First) 작업 스케줄링 기법을 구현하였다. 그리고 제안한 스케줄링 기법은 TinyOS의 이벤트 기반 비선점형 속성을 유지하여 제한된 하드웨어 자원을 가지는 센서 노드에 적합하다는 것을 확인하였다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.2
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• pp.89-97
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• 2009

Embedded systems widely used in ubiquitous environments usually employ an event-driven programming model instead of thread-based programming model in order to create a more robust system that uses less memory. However, as the software for embedded systems becomes more complex, it becomes hard to program as a single event handler using the event-driven programming model. This paper discusses the implementation of non-preemptive real-time scheduling theory for the design of embedded systems. To this end, we present an efficient schedulability test method for a given non-preemptive task set using a sufficient condition. This paper also shows that the notion of sub-tasks in embedded systems can overcome the problem of low utilization that is a main drawback of non-preemptive scheduling.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.13 no.9
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• pp.1285-1298
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• 2010

Since the TinyOS incorporating a non-preemptive task scheduling policy uses a FIFO (First-In First-Out) queue, a task with the highest priority cannot preempt a task with lower priority before the task with lower priority must run to completion. Therefore, the non-preemptive TinyOS cannot guarantee the completion of real-time user tasks within their deadlines. Additionally, the non-preemptive TinyOS needs to meet the deadlines of user tasks as well as those of TinyOS platform tasks called by user tasks in order to guarantee the deadlines of the real-time services requested by user tasks. In this paper, we present a group-based real-time scheduling technique that makes it possible to guarantee the deadlines of real-time user tasks in the TinyOS incorporating a non-preemptive task scheduling policy. The proposed technique groups together a given user task and TinyOS platform tasks called and activated by the user task, and then schedule them as a virtual big task. A case study shows that the proposed technique yields efficient performance in terms of guaranteeing the completion of user tasks within their deadlines and aiming to provide them with good average response time, while maintaining the compatibility of the existing non-preemptive TinyOS platform.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.52-55
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• 2002

객체 지향 설계 방법론은 현재 소프트웨어 개발에 널리 사용되고 있지만 내장형 실시간 시스템에는 적합한 스케줄링 기법이 존재하지 않기 때문에 제한적으로만 적용되어 왔다. 선점 임계 스케줄링(preeption threshold scheduling: PTS)은 비선점성을 최대한 이용하여 다중 태스킹의 부하를 줄이기 위한 제안되었다. PTS는 전통적인 스케줄링 기법을 대신하여 실시간 객체지향 설계에 사용되기에 적합하나. 이를 위해서는 실시간 동기화의 문제가 해결되어야 한다. 본 논문에서는 PTS를 위한 실시간 동기화의 필수적인 기반을 제시한다. 구체적으로 PTS를 위한 기본 우선순위 계승 프로토콜과 우선순위 실링(ceiling) 프로토콜을 제시한다. 제시된 동기화 기법은 유효 우선순위의 개념을 사용하여 우선순위를 계승하도록 하며, 선점 임계 실링 대신 우선순위 실링을 사용한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.1
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• pp.120-127
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• 2011

Checkpointing is one of common methods of realizing fault-tolerance for real-time systems. This paper presents a scheme to determine checkpoint intervals using probabilistic optimization. The considered real-time systems comprises multiple tasks in which transient faults can happen with a Poisson distribution. Also, multi-tasks are scheduled by the non-preemptive Rate Monotonic (RM) algorithm. In this paper, we present an optimization problem where the probability of task completion is described by checkpoint numbers. The solution to this problem is the optimal set of checkpoint numbers and intervals that maximize the probability. The probability computation includes schedulability test for the non-preemptive RM algorithm with respect to given numbers of checkpoint re-execution. A case study is given to show the applicability of the proposed scheme.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.313-317
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• 2008

센서 네트워크는 여러 분야에서 활용할 수 있는 기술이다. 센서 노드가 외부에서 채취한 데이터를 실시간으로 사용자에게 전달하는 것은 매우 중요하다. UC 버클리에서 개발된 TinyOS는 센서 노드에서 동작하는 운영체제 중 가장 많이 사용되고 있다. TinyOS는 Event-driven 방식이며 Component 기반의 센서 네트워크 운영체제이다. 기본적으로 비선점 방식의 스케줄러를 사용함으로써 TinyOS의 실시간성을 보장하기 어렵다. 최근 연구에서 TinyOS의 빠른 반응성을 위해 Priority Level Scheduler라는 선점 기능이 제안되었다. 여기서 본 논문은 TinyOS의 실시간성의 보장을 위해 Priority Level Scheduler에 EDF(Earliest Deadline First)를 적용한 선점형 EDF 스케줄링 방식을 제안하고자 한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.8
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• pp.1820-1831
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• 2011

When both types of periodic and aperiodic tasks are required to run on a sensor node platform with limited energy resources, we propose an energy-efficient hybrid task scheduling technique that guarantees the deadlines of real-time tasks and provides non-real-time tasks with good average response time. The proposed hybrid task scheduling technique achieved better performance than existing EDF-based DVS scheduling techniques available in the literature, the FIFO-based TinyOS scheduling technique, and the task-clustering based non-preemptive real-time scheduling technique.

• Annual Conference of KIPS
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• 2010.11a
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• pp.1363-1364
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• 2010

본 논문에서는 스마트 그리드 시스템에서 사용자의 전력 사용 요구를 받아 이를 효율적으로 스케줄링하는 시스템을 설계하고 그 프로토타입을 구현한다. 각 기기들이 시작가능시간, 종료시한, 시간대별 사용량 변화를 명세하는 프로파일 등을 스케줄러에 넘겨주면 스케줄러는 각 작업의 시작가능시간과 여유시간 내에서 작업들을 배치한 후 리커시브하게 서치 스페이스를 확장하여 가장 최소의 단위시간당 최대 전력 요구량을 갖는 스케줄을 찾아낸다. 비선점형 작업의 특성에 의해 스페이스 확장의 복잡도를 크게 줄일 수 있으며 최소비용 소비 스케줄 등 다양한 목표를 위해 변경될 수 있다. 구현된 시스템은 주어진 작업 집합에 대해 최대 전력 요구량을 30 % 감소시키는 스케줄을 생성한다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.18A no.6
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• pp.255-264
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• 2011

A sensor network is a special network that makes physical data sensed by sensor nodes and manages the data. The sensor network is a technology that can apply to many parts of field. It is very important to transmit the data to a user at real-time. The core of the sensor network is a sensor node and small operating system that works in the node. TinyOS developed by UC Berkeley is a sensor network operating system that used many parts of field. It is event-driven and component-based operating system. Basically, it uses non-preemptive scheduler. If an urgent task needs to be executed right away while another task is running, the urgent one must wait until another one is finished. Because of that property, it is hard to guarantee real-time requirement in TinyOS. According to recent study, Priority Level Scheduler, which can let one task preempt another task, was proposed in order to have fast response in TinyOS. It has restrictively 5 priorities, so a higher priority task can preempt a lower priority task. Therefore, this paper suggests Preemptive EDF(Earliest Deadline First) Scheduler that guarantees a real-time requirement and reduces average respond time of user tasks in TinyOS.