• 제목/요약/키워드: Schedulability analysis

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스케줄링 가능성 분석을 위한 UML 기반의 실시간 내장형 시스템 모델링 (A tudy on UML based Modeling of a Real-Time Enbedded Systems for analysing Schedulability)

  • 이재익;강순주;서대화
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (1)
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    • pp.573-575
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    • 1998
  • 실시간 내장형 시스템(real-time embedded system)의 반응 동작(reactive behavior)을 정확하게 분석하기 위해서 상태차트(statechart)에 바탕을 둔 객체 지향 모델링 방법론들이 많이 사용되고 있다. 하지만 이들 방법론들은 경성 실시간 시스템(hard real-time system)이라면 반드시 고려해야할 스케줄링 가능성분석(scheduability analysis)에 필요한 시간에 대한 정보와 시간 제약을 정확히 나타내지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 최근 OMG(Object Management Group)에서 객체 지향개발의 기준으로 채택된 UML(Unifies Modeling Language) ver1.1을 사용하여 실시간 내장형 시스템의 반응 동작과 시스템의 시제 동작(temporal behavior)을 모델링하여, 모델링된 시스템이 스케줄링 가능성 분석이 효과적으로 이루어지는 방안을 제안한다.

E-TCPN을 이용한 CCSR 명세와 스케줄링가능성 분석 (CCSR Specification and Schedulability Analysis Using E-TCPN)

  • 최동한;박홍복
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.294-299
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    • 1999
  • CCSR은 CCS에 시간적인 개념이 추가된 실시간 명세 언어로 실시간 프로세스의 정적 분석에 이용되고 있다. CCSR은 프로세스 전이 규칙을 이용하여 프로세스 동작의 관심 부분만 하여 분석하기 때문에 전체 태스크(task)의 동작을 분석하는데 적용하기 어렵고, 전이규칙에 따른 상태 변화를 이해하기 어렵다. E-TCPN은 시간 요소가 첨가된 Petri Net의 변형된 형태로 실시간 시스템의 분석과 모델링을 위한 형식적(formal) 방법을 제공한다. 본 논문에서는 CCSR로 표현된 프로세스 동작을 E-TCPN 모델에 적용함으로써 실시간 시스템을 중요한 사건을 중심으로 전체 태스크의 동작 과정을 표현하고 프로세스의 수행 과정을 이해하기 쉽도록 CCSR을 변형하여, E-TCPN 명세 모델에 적용하고, 적용된 E-TCPN으로 스케줄링가능성 분석 알고리즘을 제안하고 구현하였다.

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멀티코어 가상머신 환경의 실시간 스케줄 가능성 분석 (Real-time Schedulability Analysis for Multi-core Virtual Machine)

  • 유시환;유혁
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.1753-1756
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    • 2010
  • 최근 들어 가상화 기술은 서버의 통합에 뿐만 아니라, 임베디드 시스템에서도 널리 사용되고 있다. 하지만, 가상화 시스템에서는 물리 프로세서가 게스트 운영체제에게 직접 전달되지 않으며, 게스트 운영체제는 가상 프로세서를 통해서 실행할 수 밖에 없다. 따라서, 기존의 처리량 기준의 공평성 스케줄러가 가상머신 모니터에서 동작하는 경우, 실시간 스케줄링이 불가능하다. 본 연구에서는 멀티코어 기반의 가상화 시스템에서 실시간 태스크의 실행을 보장하는 기법을 소개한다. 특히, 본 논문에서는 계층형 스케줄링의 특성과 최대 병렬성 조건을 통하여 멀티코어 가상머신의 스케줄 가능성 분석 기법을 제시한다.

측정기반 최악실행시간 분석 기법을 이용한 AUTOSAR 호환 승용디젤엔진제어기의 실시간 성능 검증에 관한 연구 (Timing Verification of AUTOSAR-compliant Diesel Engine Management System Using Measurement-based Worst-case Execution Time Analysis)

  • 박인석;강은환;정재성;손정원;선우명호;이강석;이우택;연제명;원동훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.91-101
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    • 2014
  • In this study, we presented a timing verification method for a passenger car diesel engine management system (EMS) using measurement-based worst-case execution time (WCET) analysis. In order to cope with AUTOSAR-compliant software architecture, a development process model is proposed. In the process model, a runnable is regarded as a test unit and its temporal behavior (i.e. maximum observed execution time, MOET) is obtained along with on-target functionality evaluation results during online unit test. Furthermore, a cost-effective framework for online unit test is proposed. Because the runtime environment layer and the standard calibration environment are utilized to implement test interface, additional resource consumption of the target processor is minimized. Using the proposed development process model and unit test framework, the MOETs of 86 runnables for diesel EMS are obtained with 213 unit test cases. Using the obtained MOETs of runnables, the WCETs of tasks are estimated and the schedulability is evaluated. From the schedulability analysis results, the problems of the initially designed schedule table is recognized and it is fixed by redesigning of the runnable mapping and task offset. Through the various test scenarios, the proposed method is validated.

합성 이용율을 이용한 혼합 태스크 스케줄링 (Mixed Task Scheduling Using Synthetic Utilization)

  • 문석환;김인국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2277-2282
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    • 2010
  • 시간 복잡도가 O(1)인 실시간 비주기 태스크 스케줄링 방법 중 하나인 합성 이용율 방법은 주기 태스크들을 고려하지 않고 단지 비주기 태스크들을 위한 스케줄링 방식이다. 하지만 실제로 비주기 태스크는 대부분의 경우에 주기 태스크와의 혼합된 형태로 스케줄링이 이루어지며, 주기 태스크의 스케줄링을 보장하면서 비주기 태스크의 스케줄링 가능성을 판단해야 한다. 본 논문에서는 주기태스크와 비주기 태스크가 혼합된 태스크 집합을 합성 이용율을 이용하여 스케줄링하기 위한 방법을 제시하였으며 기존의 비주기 서버를 이용하여 혼합된 형태의 태스크 집합을 스케줄링 하는 방법에 비해 최대 20%의 스케줄링 성능이 향상됨을 보였다.

다중프로세서 시스템에서 개선된 합성 이용율을 이용한 혼합 태스크 스케줄링 (Mixed Tasks Scheduling Using Improved Synthetic Utilization on Multiprocessor Systems)

  • 문석환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.351-356
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    • 2015
  • 다중프로세서 시스템에서 실시간 비주기 태스크 스케줄링 방법 중 하나인 합성 이용율 방법은 주기 태스크들을 고려하지 않고 단지 비주기 태스크들을 위한 스케줄링 방식이다. 하지만 실제로 비주기 태스크는 대부분의 경우에 주기 태스크와의 혼합된 형태로 스케줄링이 이루어지며, 주기 태스크의 스케줄링을 보장하면서 비주기 태스크의 스케줄링 가능성을 판단해야 한다. 본 논문에서는 다중프로세서 시스템에서 주기태스크와 비주기 태스크가 혼합된 태스크 집합을 개선된 합성 이용율을 이용하여 스케줄링하기 위한 방법을 제시하였으며, 기존의 비주기 서버를 이용하여 혼합 태스크 집합을 스케줄링 하는 방법보다 스케줄링 성능이 향상됨을 보였다.

실시간 시스템의 DMA I/O 요구를 위한 최악 시간 분석 (Worst Case Timing Analysis for DMA I/O Requests in Real-time Systems)

  • 한주선;하란;민상렬
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권4호
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    • pp.148-159
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    • 2005
  • CPU의 수행과 병행하여 I/O가 수행되도록 DMA 방식을 채택한 실시간 시스템의 스케줄 가능성을 보장하기 위해서는 CPU 태스크 뿐만 아니라 I/O 요구의 스케줄 가능성도 반드시 검증되어야 한다. 본 논문에서는 CPU에게 최상위 우선순위가 할당된 고정우선순위 버스 프로토콜을 기반으로 CPU와 다수의 DMA 컨트롤러가 시스템 버스를 공유하는 환경에서 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 분석하는 기법을 제안한다. 제안하는 분석 기법의 첫 번째 단계에서는 CPU 상에서 수행 중인 각 CPU 태스크별로 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 두 번째 단계에서는 이들 CPU 태스크의 최악 버스 요구 패턴을 모두 통 차해 CPU 전체의 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 최종 세 번째 단계에서는 CPU의 최악 버스 요구 패턴으로부터 DMA 컨트롤러의 버스 가용량을 구하고 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 산출한다. 모의 실험을 통해 제안하는 분석 기법이 일반적인 DMA 전송량에 대해 $20\%$ 오차 범위 이내에서 안전한 응답시간을 산출하며, DMA 전송량이 증가할수록 오차가 점차 감소함을 보였다

분산 실시간 트랜잭션 처리 시스템의 동시 실행 제어와 원자적 종료를 위한 시간 구동형 스케쥴징 기법 연구 (A Study for Time-Driven Scheduling for Concurrency Control and Atomic Commitment of Distributed Real-Time Transaction Processing Systems)

  • 김진환
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권6호
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    • pp.1418-1432
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    • 1996
  • 분산 실시간 트랜잭션 처리 시스템에서 데이타의 복제는 유용성의 향상 및 여러 노드에서 발생한 트랜잭션들을 병행적으로 처리할 수 있기 때문에 성능을 향상시킬 수 있다. 데이타의 일관성과 실시간적 제약성을 충족하기 위해서 동시실행 제어 및 원자적 종료 프로토콜이 시간 구동형 스케쥴링 과정에 통합될 필요가 있다. 기존의 동시실행 제어 프로토콜들에게 발생하는 중단 현상은 트랜잭션들의 종료시한을 만족 할 수 있는 스케쥴링이 어렵기 때문에 시간 구동형 스케쥴링에 적합하지 않다. 복제 된 데이타의 일관성 유지 그리고 스케쥴링 가능성 및 예측가능성을 향상시키기 위하 여 제시된 시간 구동형 스케쥴링 기법은 중단 시간을 최소화하고 우선순위에 따른 직 렬가능성 순서를 생성하는 낙관적 동시실행 제어 프로토콜을 통합하였다. 분산 환경 에서 트랜잭션의 성공적인 종류를 보장하는 원자성도 유지된다. 시간 구동형 스케쥴 링 기법의 성능 분석 결과 및 구체적인 과정들이 기술된다.

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멀티모드 멀티태스크 임베디드 어플리케이션을 위한 HW/SW 분할 기법 (HW/SW Partitioning Techniques for Multi-Mode Multi-Task Embedded Applications)

  • 김영준;김태환
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권8호
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    • pp.337-347
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    • 2007
  • 시스템의 기능을 바꾸어 가면서 여러 개의 어플리케이션을 작동시키는 임베디드 시스템을 멀티모드(multi-mode) 임베디드 시스템이라 부른다. 더 나아가서 하나의 모드가 여러 개의 태스크로 구성된 임베디드 시스템을 멀티모드 멀티태스크(multi-task) 임베디드 시스템이라 부른다. 본 논문에서는 시간제한 조건을 가지고 있는 멀티모드 멀티태스크 임베디드 어플리케이션을 대상으로 하는 HW/SW 분할 방법에 대한 연구이다. 시간제한 조건을 만족하는 스케줄과 함께 태스크의 기능모듈(functional module)을 동작시킬 효율적인 처리 자원(processing resource)을 할당/매핑하여 시스템의 비용(가격)을 최대한 낮추는 것이 목적이다. 이 문제를 잘 풀기 위해 중요한 것은 모듈사이의 병렬성을 최대한 이용하여 실행시키는 것이다. 그러나 이전의 HW/SW 분할 방법은 모듈의 병렬 실행 가능성을 최대한 이용하지 않았는데, 병렬성 이용을 위한 탐색 계산이 복잡할 뿐 아니라 스케줄 가능성(schedulability) 검사를 단순하게 하려고 하였기 때문이다. 기존 방법의 한계를 극복하기 위해서 우리는 다음의 세 개의 세부문제를 동시에 고려하는 HW/SW 분할 기법을 제안한다: (1) 처리 자원의 할당 (2) 태스크 모듈에 대한 처리 자원 매핑 (3) 모듈실행 스케줄의 결정. 특별히 모듈의 병렬 실행과 실행 가능성을 간결하게 측정하는데 바탕을 둔 단순모드(single-mode) 멀티태스크 어플리케이션에 대한 반복 개선 방식을 갖는 분할 기법을 만들었다. 다시 이 기법을 확장하여 멀티모드 멀티태스크 어플리케이션의 분할 기법을 만들었다. 실제 사용되는 어플리케이션을 대상으로 한 실험에서 제안된 우리의 기법이 기존의 방법에 비해서 단순모드와 멀티모드 멀티태스크 어플리케이션에 대해서 각각 17.0%와 19.0%의 가격을 낮추는 것이 확인되었다.기존의 단량체인 Bis-GMA의 대체재로 고려될 수 있다. 혈중 cholestrol의 증가는 비만, 동맥경화, 고혈압 등의 심혈관 질환과 당뇨병 지방 대사 장해 등을 일으킨다. 함량의 경우 정상군에 비해 대조군은 1.74배 증가하였다. 그에 비해 RCM 투여군의 경우 대조군에 비해 57.4%의 예방효과를 측정할 수 있었다. HDL-콜레스테롤은 항 동맥경화의 지표로서 콜레스테롤을 말초혈관에서 간으로 수송하여 동맥경화를 진행시키지 않는 방향으로 콜레스테롤을 운반하여 지질대사 장해에 대한 방어 작용을 지니고 있다고 볼 수 있다. 정상군에 비해 대조군은 2.62배 감소하였다. 그에 비해 RCM 투여군은 대조군보다 81.6% 증대되는 효과를 볼 수 있었다. 과산화 지질 (Malondialdehyde)의 경우 지질조직의 손상정도를 나타내는 중요한 효소로 인정되고 있으며, 조직의 손상, 발암, 염증, 성인병 및 노화 등과 같은 여러 가지 유해 작용을 일으킨다. 정상군에 비해 대조군은 1.74배 수치가 증가되었으며, RCM투여군의 대조군과 비교 시 57.4% 감소되는 효과를 볼 수 있었다. 본 연구는 LPS로부터 유도된 산화적 스트레스에 대한 복분자의 선투여 후 예방효과를 알아보았다. 생약재의 일종인 복분자의 경우 LPS로 유도된 산화적 스트레스 억제 및 지질대사로부터의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을

실시간 제약조건을 갖는 다중태스크 다중코어 SoC의 하드웨어-소프트웨어 통합합성 (Hardware-Software Cosynthesis of Multitask Multicore SoC with Real-Time Constraints)

  • 이춘승;하순회
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권9호
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    • pp.592-607
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    • 2006
  • 이 논문은 실시간 제약 조건을 갖는 다중태스크 응용을 여러 개의 코어를 갖는 SoC 위에서 동작시키고자 할 때, 시스템의 비용은 최소로 하면서 성능을 높일 수 있도록 프로세서 및 하드웨어 IP를 선정하고, 태스크를 매핑 하는 기법을 제안한다. 이와 같은 기법은 하드웨어-소프트웨어 통합합성 기법이라고 한다. 이전 연구에서 우리는 복잡한 통합합성 문제를 세 가지 하부 문제(프로세서 컴포넌트 선택문제, 태스크 매핑문제, 그리고 스케줄-가능성 검사문제)로 세분화 하고, 각 문제를 독립적으로 해결하는 기법을 제안하였다[1]. 하지만 많은 장점에도 불구하고 이전 연구에서는 한 태스크가 스케줄 될 때, 자신의 스케줄-길이를 최소로 줄이기 위해 시스템 전체 자원을 모두 점유하는 것을 가정하는 제약점이 있었다. 그러나 일반적으로 보다 향상된 성능을 얻기 위해서는, 서로 관련이 없는 태스크들은 서로 다른 프로세서에서 동시에 실행될 수 있어야 한다. 이 논문에서는 다중프로세서 환경에서 다양한 운영정책을 가지는 일반적인 시스템을 위하여 태스크 매핑회피 기법과 태스크 매핑전용 기법이라는 두 가지 매핑기법을 제시한다. 멀티미디어 실시간 응용 프로그램인 다채널 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder)와 관련 논문에서 제공된 임의 생성 다중태스크 예제에 대해서 큰 성능 향상을 얻을 수 있었다.