• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권5호
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• pp.405-412
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• 2006

실시간 운영체제는 정해진 시간 내에 작업처리를 완료해야 하는 분야에 주로 사용되고 있으며, 최적의 실시간 운영체제를 설계하고 개발하기 위해서는 효과적인 스케줄링 정책, 인터럽트 지연 최소화, 우선순위 역전현상 해결 등의 조건을 만족시켜야한다. 이러한 조건들 중에서 우선순위 역전현상을 해결하기 위해 지금까지 basic priority inheritance 프로토콜, priority ceiling emulation 프로토콜 등이 제안되었으나, 하나의 프로세스가 동시에 다수의 자원을 소유하는 경우 또는 재귀적으로 자원을 소유하거나 요청하는 경우와 같이 대표적인 두 가지 복잡한 우선순위 역전현상에 대해서는 해결이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 재귀적 자료구조를 기반으로 다양한 우선순위 역전현상을 효과적으로 해결할 수 있는 RPI(Recursive Priority Inheritance) 프로토콜을 설계하고, 이를 리눅스 커널에 구현하여 검증한 내용을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.199-201
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• 2003

실시간 운영체제(Real-Time OS)는 우선순위 기반의 선점형 스케줄링을 제공하는 운영체제로서 시간 결정성 (Determinism)을 보장하는 특징이 있다. 그러나, 우선순위가 높은 태스크가 우선순위가 낮은 태스크에 의해 CPU를 점유 당하는 우선순위 역전(Priority Inversion)이 발생하여 시간 결정성이 보장되지 못하면 시스템의 심각한 결함을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 우선순위 역전을 해결하기 위하여 Priority Inheritance Protocol 을 적용한 세마포 (Semaphore)의 구현에 대해 기술한다.

• ETRI Journal
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• 제29권3호
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• pp.270-280
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• 2007

In Linux, real-time tasks are supported by separating real-time task priorities from non-real-time task priorities. However, this separation of priority ranges may not be effective when real-time tasks make the system calls that are taken care of by the kernel threads. Thus, Linux is considered a soft real-time system. Moreover, kernel threads are configured to have static priorities for throughputs. The static assignment of priorities to kernel threads causes trouble for real-time tasks when real-time tasks require kernel threads to be invoked to handle the system calls because kernel threads do not discriminate between real-time and non-real-time tasks. We present a dynamic kernel thread scheduling mechanism with weighted average priority inheritance protocol (PIP), a variation of the PIP. The scheduling algorithm assigns proper priorities to kernel threads at runtime by monitoring the activities of user-level real-time tasks. Experimental results show that the algorithms can greatly improve the unexpected execution latency of real-time tasks.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.463-472
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• 2009

실시간 운영체제는 효율적인 스케줄링, 최소화된 인터럽트 지연, 우선순위 역전현상 해결 등의 다양한 조건을 만족시킴과 동시에, 응용프로 그램이 정해진 기한 내에 수행되는 것을 보장하여야 한다. 따라서 실시간 운영체제는 상기 조건을 만족시킬 수 있도록 설계/개발되어야 한다. 대중적인 실시간 커널의 한 종류인 MicroC/OS-II에서는 우선순위 역전 현상에 대한 해결 기법으로 뮤텍스(Mutex)를 사용한 기본적인 우선순 위 상속(Basic Priority Inheritance) 프로토콜을 사용한다. 뮤텍스를 구현하려면 우선순위가 같은 여러 태스크를 사용할 수 있도록 커널이 지원 해야 하나 MicroC/OS-II 운영체제는 우선순위가 같은 여러 태스크의 동시 사용을 지원하지 않는다. 이를 해결하기 위해 추가적인 우선순위 예 약을 사용할 수밖에 없게 되고, 결과적으로 제한된 우선순위 자원을 낭비하게 된다. 본 논문에서는 MicroC/OS-II의 불필요한 우선순위 자원을 낭비하는 문제점을 해결할 수 있는 일시적 우선순위 교환 프로토콜(Temporary Priority Swapping Protocol; TPSP)을 설계 및 구현하여, 한정 된 자원 환경을 가진 임베디드 장비에 효율적으로 운용되도록 하는데 목적을 둔다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.805-807
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• 2005

실시간 운영체제는 정해진 시간 내에 작업처리를 완료해야 하는 분야에 주로 사용되고 있으며, 최적의 실시간 운영체제를 설계 및 개발하기 위해서는 반드시 필요한 몇 가지 조건들이 있다. 본 논문에서는 실시간 운명체제에 필요한 조건 중에서 우선순위 역전 현상을 해결하는 기법을 제안한다. 기존에 우선순위 역전 현상을 해결하기 위하여 Basic Priority Inheritance 프로토콜, Priority Ceilling Emulation 프로토콜 등이 제안되었다. 그러나 이러한 기법들은 복잡한 형태의 우선순위 역전 현상에 대해서는 해결이 불가능하거나, 실행 시 비효율성 등의 문제가 발생하기 때문에 실제로는 여러 가지 기법들과 혼용되어 사용되었다. 이에 본 논문에서는 재귀적인 형태의 자료구조를 사용하여 우선순위 역전 현상을 효과적으로 해결하는 기법을 보이고, 기존 기법들과 비교한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.913-915
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• 2005

실시간 시스템에서는 두 개 이상의 태스크가 공유자원을 사용한다. 이러한 자원에 의해서 높은 우선순위 태스크가 낮은 우선순위 태스크에 의해서 CPU를 점유 당하는 우선순위 역전현상(Priority Inversion)이 발생한다. 우선순위 역전 문제는 실시간 시스템의 스케줄 가능성과 예측성에 심각한 결함을 야기할 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 비교적 크기가 작으면서도 실시간 운영체제의 핵심적 특징을 잘 갖추고 있는 $iRTOS^{TM}$ 커널을 사용하였고 우선순위 역전을 해결하기 위해서 Priority Inheritance Protocol을 사용하여 확장된 MuTexS를 구현하였다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제24권4호
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• pp.351-359
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• 2005

The aims of this research are to analyze elementary preservice teacher's conception and causes of their misconceptions on biological reproduction and inheritance. In future, it would be also to provide useful data for the effective teaching-teaming method in the elementary school as well as opportunities to correct their misconceptions, which help elementary preservice teachers have the appropriate scientific conceptions. Thirty kinds of test questions were designed in science curriculum for elementary students and biology textbook for university students in order to develop reproduction and inheritance's concepts. The questionnaire was given to 166 junior students of university of education in a local city. All statistical analysis was performed using SPSS version 10.0 program. The major results are as follows: Among 30 test questions, 2 questions in plants, 5 questions in animals and 2 questions in gene were appeared as misconceptions over $50\%$. The major reason to hold the misconceptions was influenced by 'learning up to now' category. The selection reasons of response were significantly different between scientific conceptions and misconceptions in 10 questions by analysis of variance. The gender also showed statistically significant differences between scientific conception and misconception in 3 questions by $\chi^2$ test. The selection reasons according to gender were significantly different between male and female students in 5 questions. For the reasons in forming misconceptions, they may cause by stereotype, conscious priority, differences of experiences, interest or attention, lack of professional Knowledge, and so on. Therefore, it was concluded that this research may help elementary preservice teachers to reconsider their conception for reproduction and inheritance and to be successful in science instructions fur elementary students.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 1998년도 추계학술발표논문집
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• pp.106-111
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• 1998

본 연구의 목적은 트랜잭션 순서화 기법중 데이터 우선순위 알고리즘(DPLP: Data-Priority Based Locking Potocol)의 높은 재시작 비율을 낮추고, 시스템의 처리 효율을 향상 시키는 것이다. 이를 위해서 트랜잭션을 일정한 크기의 그룹으로 그룹핑하고, 같은 그룹에 있는 트랜잭션은 선점권을 인정함으로써 자원을 점유하고 있는 트랜잭션에게 우선순위를 상속하여 트랜잭션의 재시작 비율을 낮춘다. 낮은 트랜잭션이 데이터를 장시간 잠금(lock)하는 것을 방지하기 위해서 그룹 우선순위를 적용한다. 상속에 의한 데드락 방지를 위해서 충돌전에 다른 데이터의 잠금여부를 검사한다. 성능을 평가하기 위해서 분산 데이터 베이스 시스템으로 시뮬레이션 환경을 구축하여 기존의 기법들과 성능을 비교하였다. 성능 비교 결과는 본 논문에서 제안하는 데이터 우선순위 상속 알고리즘이 기존의 상속 알고리즘과 데이터 우선순위 알고리즘 보다 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.659-662
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• 2001

본 논문은 실시간 운영체제에서 높은 우선순위를 가지는 태스크가 낮은 우선순위를 가지는 태스크가 사용중인 공유자원을 기다리는 과정에서 발생하는 우선순위 역전현상을 해결하기 위한 효과적인 방법에 대해 언급한다. 우선순위 역전현상은 실시간 운영체제의 주요 특징인 태스크 수행 완료의 바운드 타임을 예측하기 어렵게 만들어 실시간 운영체제를 사용하는 가장 큰 목적인 결정성(determinism)을 보장 받지 못하게 된다. 이를 해결하기 위해 논문에서 구현된 커널은 비교적 크기가 작으면서도 실시간 운영체제의 핵심적 특징을 잘 갖추고 있는 uCOS(Micro C/OS) 커널을 사용하였으나, 유일한 우선순위만을 갖는 uCOS의 제약사항을 보완하고 Priority Inheritance protocol을 이용한 MuTexS (Mutual Exclusion Semaphore)를 구현 하기위해 커널의 자료구조를 확장하여 수정된 스케줄링 방식을 사용하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.627-630
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• 2009

MicroC/OS-II에서는 우선순위 역전 현상에 대한 해결 기법으로 뮤텍스를 사용한 기본적인 우선순위 상속(Basic Priority Inheritance)을 사용한다. 뮤텍스를 구현하려면 리얼타임 커널이 우선순위가 같은 여러 태스크를 지원해야 한다. 하지만 MicroC/OS-II는 우선순위가 같은 여러 태스크를 지원하지 않는다. 이를 해결하기 위해 MicroC/OS-II는 우선순위 예약을 사용할 수밖에 없었으며 이로 인해 불필요한 메모리공간 및 우선순위 자원을 낭비하게 된다. 본 논문에서는 MicroC/OS-II에서의 불필요한 메모리 낭비와 우선순위 낭비를 줄여, 적은 용량의 메모리를 가지는 임베디드 장비에 효율적으로 운영되도록 제안 하고자 한다.