• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.156-164
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• 2000

실시간 시뮬레이션이란 시뮬레이션 모델의 시간 진행을 실시간에 기반하여 수행하는 시뮬레이션을 말한다. 이러한 시뮬레이션은 가상 운전 교육 프로그램 또는 컴퓨터를 이용한 컨트롤 시스템의 검증 등에 사용된다. 본 논문에서는 DEVS 형식론［Zei84］을 확장한 RT-DEVS 모델의 실시간 시뮬레이션에서 주어진 모델의 스케줄링 가능성에 대한 분석 기법을 다룬다. 제한된 시스템 리소스 상에서 여러 개의 모델을 실시간에 기반하여 시뮬레이션하려면 스케줄링이 필요하다. 실시간 스케줄링 가능성을 분석하기 위하여 시뮬레이션 모델에 제한점이 주어진다. 본 논문에서는 이러한 제한점을 알아보고 이를 만족하는 시뮬레이션 모델의 상태 궤적 그래프의 합성을 통하여 전체 시뮬레이션 시스템의 스케줄링 가능성을 알아보는 기법을 제안한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.507-519
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• 2000

본 논문에서는 실시간 스케줄링이 가능하도록 Mach 커널을 재구성하기 위해 확장된 스케줄 가능성 검사를 수행하는 실시간 스케줄러를 구현한다. 첫째, 실시간 운영체제의 요구사항이 따른 구성요소들을 제시하고 기존의 실시간 스케줄링 알고리즘에 대하여 분석한다. 둘째, Mach 커널 재구성을 위하여 Mach 커널의 실행 환경과 스케줄링 부분에 대한 분석을 통해 수정된 자료구조를 제시한다. 셋째, 기존 실시간 스케줄링 정책에서의 스케줄 가능성 검사에서 확장된 스케줄가능성 검사 방법을 제시한다. 넷째, 확장된 스케줄가능성 검사를 거쳐 마감시간이 보장된 쓰레드들을 마감시간 우선 스케줄링 방식과 비율 단조 스케줄링 방식으로 스케줄하는 스케줄러를 구현한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.25-35
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• 2005

실시간 스케줄링 알고리즘에서는 비율단조(RM) 스케줄링 알고리즘과 마감시한(EDF) 스케줄링 알고리즘이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 알고리즘에서는 태스크 집합의 전체 이용율 값을 가지고 수행 가능성을 판별하였다. 그러나 임의의 태스크에서 이용율 값이 초과되면 개별 태스크의 한계성을 전혀 예측할 수 없는 문제점이 있었다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 이용율 값이 초과한 태스크를 예측하고, 개별 태스크의 이용율 값을 기반으로 스케줄링 가능성 여부를 판단하는 방법을 제시하였다. 또한, 실시간 시스템에서 스케줄링 가능성 검사의 한계성을 시뮬레이션을 통해 예측하고 결과를 분석하였다.

• 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.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권4호
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• pp.561-568
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• 2008

이제까지 흐름공정 모델에 관한 연구에서는 주로 주기 태스크들에 대한 스케줄링 방법들을 제시하였지만, 본 논문에서는 합성 이용율을 이용하여 흐름공정 모델에서 비주기적 지역 태스크와 선행 관계를 갖는 비주기적 종단 태스크가 n개의 노드에서 함께 실행되는 경우에 대해서, 스케줄링 가능성 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 이전에 제시된 여러 단계의 파이프라인에서 실행되는 비주기 종단 태스크 처리방법을 흐름공정 모델에 적용하면, 실제로는 스케줄링이 불가능한 태스크가 스케줄링 가능하다고 판정되고, 이로 인해 실제로는 스케줄링이 가능한 태스크들이 스케줄링 불가능하다고 판정되는 문제가 발생한다. 본 논문에서 제시한 알고리즘은 이러한 문제를 해결하였고, 모의실험을 통해 스케줄링 가능성이 10% 증대되었음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.676-678
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• 2001

ATM을 이용한 명세에 대한 스케줄링 가능성 분석은 명세된 실시간 시스템의 시간적 제약이 만족되는지를 검증하기 위해 필요한 작업이다. 본 논문에서는 ATM으로 작성된 명세에 스케줄링에 필요한 요소를 추가하여 머신의 형태나 자원의 형태에 따른 다양한 스케줄링 알고리즘을 적용함으로써 ATM 명세가 스케줄링 가능하게 하는 것을 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.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권9호
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• pp.604-609
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• 2015

하드웨어가 많이 발전하면서 안전성 확보가 필요한 실시간 임베디드 시스템에도 가상화 기술이 적용되고 있는 추세다. 그러나 가상화 기술 적용 시, 스케줄러가 여럿 존재하게 되고, 이 스케줄러들 사이에 계층이 존재하게 되어 스케줄링 중 오류가 발생할 수 있는 단점이 있다. 임베디드 시스템의 제어 소프트웨어 같은 경우, 작은 문제로도 인명적, 재산적 피해가 클 수 있어 반드시 안전성 확보 여부를 검증해야 한다. 실시간 임베디드 시스템에 스케줄러가 계층적으로 존재하는 경우, 안전성 확보를 위해 반드시 스케줄링 가능성을 확인해야 한다. 본 논문은 여러 수준의 계층적 스케줄링 시스템을 정형기법(formal methods)을 사용하여 스케줄링 가능성을 확인할 수 있는 프레임워크를 소개한다.

• 지능정보연구
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• 제5권1호
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• pp.81-93
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• 1999

열차운용이라 함은 열차의 출발과 도착 시간을 나타내는 열차번호들에 여러 객차들로 구성된 하나의 열차를 일컫는 열차 다이아(train DIAgram)들을 여러 제약조건을 고려하여 배정함으로서 열차 번호가 열차 다이아에 의해 운행될 수 있도록 열차운용 다이아를 작성하는 작업이다. 이러한 작업을 다수의 스케줄링 전문가들이 스케줄링 할 경우 많은 시간과 노력을 감수해야만 하며, 전문가의 실수로 인해 오류가 발생할 가능성이 있다. 뿐만 아니라, 복잡한 스케줄의 특성상 운용 비용이 적게 드는 스케줄 결과를 이끌어 내기가 어렵다. 본 연구에서는 열차운용 시스템을 구성하기 위해서 현재 철도청에서 사용하는 시스템을 분석하여, 열차운용 스케줄링 시스템을 모델링 하였고, 이에 모델링한 시스템을 바탕으로 CSP(Constraint Satisfaction Problems: 제약조건 만족 문제) 해결 기법을 적용하여 계산시간 및 계산 복잡성 면에서 효율적인 스케줄링을 행함과 동시에 비용 최적 함수를 적용함으로서 열차 운용 비용이 최소가 되는 열차운용 스케줄링 시스템을 구현하였다. 더불어, 시스템모델 검증과정의 하나로 과거 운용되었던 새마을호 열차시간표와 열차 데이터를 사용하여 열차 운용 및 운용 비용의 최적화를 실험하였다.

• 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.