• 로봇학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.292-298
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• 2012

It is a real-time system that the system correctness depends not only on the correctness of the logical result of the computation but also on the result delivery time. Real-time Operating System (RTOS) is a software that manages the time of a microprocessor to ensure that the most important code runs first so that it is a good building block to design the real-time system. The real-time performance is achieved by using real-time mechanisms through data communication and synchronization of inter-task communication (ITC) between tasks. Therefore, test on the response time of real-time mechanisms is a good measure to predict the performance of real-time systems. This paper aims to analysis the response characteristics of real-time mechanisms in kernel space for real-time embedded Linux: RTAI and Xenomai. The performance evaluations of real-time mechanism depending on the changes of task periods are conducted. Test metrics are jitter of periodic tasks and response time of real-time mechanisms including semaphore, real-time FIFO, Mailbox and Message queue. The periodicity of tasks is relatively consistent for Xenomai but RTAI reveals smaller jitter as an average result. As for real-time mechanisms, semaphore and message transfer mechanism of Xenomai has a superior response to estimate deterministic real-time task execution. But real-time FIFO in RTAI shows faster response. The results are promising to estimate deterministic real-time task execution in implementing real-time systems using real-time embedded Linux.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.1-8
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• 2002

현재까지 실시간 Linux를 위한 스케쥴러는 RM와 EDF 두 가지의 스케쥴러가 별도로 구현되어 있다. 이 두 가지 스케쥴러 중에서 사용자가 각각의 스케쥴링 알고리즘의 특성을 고려하지 않고 두 가지 방법을 선택하여 사용하고 있다. 이로 인해 실시간 시스템의 스케쥴링 가능성 검사의 미수행으로 종료시한 miss rate를 증가시키는 결과를 초래한다. 또한, 현재 실시간 Linux에서는 스케쥴 불가능한 태스크를 스케쥴함으로서 시스템이 정지되는 현상이 발생된다. 이러한 현상은 경성 실시간 시스템에서는 매우 치명적이다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결하기 위한 안정적인 스케쥴링 가능성 검사를 통하여 RM와 EDF스케쥴링 방법의 특성에 맞게 적절한 스케쥴러를 사용함으로서 종료시한을 보장하고 또한 스케쥴이 불가능한 경우 태스크 스케쥴로 인해 발생되는 시스템 정지 현상을 제거하였다. 이를 위해서 본 논문에서는 태스크 집합의 효율적인 관리를 위한 스케쥴링 가능성 검사 알고리즘과 스케쥴러 선택 알고리즘을 제시한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권7호
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• pp.483-488
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• 2004

실시간 응용 제품을 개발하기 위해 운영체제는 실시간 태스크의 시간 보장성(timeliness guarantee)이 지원되어야한다. 그러나 현재 대부분의 운영체제는 실시간 태스크의 시간적 제약조건(timing constraints)을 효율적으로 지원할 수 있는 방법을 제공해 주지 못하고 있다. 실시간 응용의 시간적 제약조건을 지원하기 위해서는 운영체제 커널 변경 방법과 미들웨어 방법이 있다. 본 논문에서는 운영체제 변경없이 잘 알려진 Real-time Object Model인 TMO에 근거한 미들웨어 접근 방식을 적용한다. 현재 TMO(Time-triggered Message-triggered Object) 모델을 기반으로 한 미들웨어로 다양한 운영체제 시스템 상에서 개발되어온 TMOSM(TMO Support Middleware)이 있다. 리눅스 기반의 TMOSM의 스케줄링 알고리즘은 효율적으로 실시간 스케줄링을 지원하지만 주기적인 실시간 태스크를 위해 몇 가지 고려해야할 사항들이 있다. 본 논문에서 는 주기적인 실시간 태스크를 효율적으로 처리할 수 있는 개선된 실시간 미들웨어 스케줄링 알고리즘을 제안하고 성능을 비교한다. 제안한 알고리즘은 실시간 미들웨어의 구조를 간단하게 함으로써 시스템 성능 향상과 주기적인 실시간 태스크의 적시성을 더욱더 보장함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.101-104
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• 2000

One of the most important marketing strategies is how to solve customers' complaints. Under developing internet environment, it is possible to use internet multimedia consultant system to do cope with the problem. In this paper, we have realized the customer consulting system which is based on Linux as the operating system. Java is used as a programming language. With the use of the RTP(Real-time Transport protocol), the system provides picture and sound transactions between a consultant and customers in a real-time fashion.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.131-136
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• 2021

EtherCAT is an Ethernet-based fieldbus system standardized in IEC 61158 and SEMI, and widely used in the fields of factory automation, semiconductor equipment and robotics. In this paper, a real-time EtherCAT master is implemented on Linux operating systems and its performances are evaluated. To enhance the real-time capability of mainline Linux kernel, Xenomai is applied as a real-time framework and an open source EtherCAT master stack, Simple Open EtherCAT Master (SOEM), is installed on it. Unlike other studies, the real-time performance of the EtherCAT master is evaluated at the output of the network interface card, so that the evaluation results include all possible effects from the EtherCAT master system. The implemented EtherCAT master can send and receive packets up to 20KHz control frequency with low jitter, even in stressed condition.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권4호
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• pp.345-352
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• 2001

본 논문에서는 리눅스를 기반으로 실시간 음성 처리 VoIP 단말기를 설계 구현한다. 설계 구현하는 하드웨어 시스템은 i486 프로세서를 기반으로 설계되며, 음성 코덱칩을 사용하여 실시간으로 음성 데이터를 처리한다. 또한 실시간 음성 데이터를 관리하고 처리하기 위해 리눅스 기반 실시간 처리 운영 체제인 RTLinux를 포팅하여 실시간 음성처리 모듈을 구현한다. 음성처리에 사용한 음성처리 모듈은 ITU-T 표준 음성 코덱인 G.723.1 사용하여 30ms 내에 24바이트로 인코딩/디코딩된 음성 데이터를 전송하도록 하고, 음성 전달의 QoS를 보장해 주기 위해서 리눅스에 실시간 음성처리 디바이스 드라이버를 설계 구현한다. 설계 구현하는 시스템의 테스트 및 타당성 검증을 위해 음성채팅 응용 프로그램을 단말기에 구현하여 통화품질을 시험한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.54-64
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• 2020

RTiK-Linux는 리눅스에 실시간 성능을 제공하기 위한 방법으로, 타임 틱 인터럽트 구현을 위해 하드웨어 레지스터에 직접 접근하여 제어한다. x86 Intel 및 ARM 기반의 AP 인 Exynoss 5422에서 동작하도록 구현되었으나 파편화된 ARM 환경에 모두 이식할 수 없는 단점이 있었다. 본 논문에서는 다양한 플랫폼에서 동작할 수 있도록 이식성을 개선하기 위해 타임 틱 인터럽트의 구조를 변경한다. 하드웨어와 독립적인 고해상도 타이머를 적용하고, 이를 적용하여 시간 결정성을 만족할 수 있도록 태스크와 이벤트 동작 구조를 변경한다. 개선된 RTiK-Linux가 x86 및 다양한 ARM AP 환경에서 잘 동작하는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.115-123
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• 2017

메시지 처리기란 다양한 클라이언트로부터 오는 메시지를 받아 처리하는 서버 소프트웨어이며, 메시지의 종류에 따라 마감기한 이내에 처리해야 하는 실시간 메시지와 비실시간 메시지를 처리한다. 최근 마이크로프로세서 기술의 발전과 리눅스의 빠른 보급에 따라 메시지 처리기는 멀티코어 기반의 리눅스 서버에서 구현되고 있으며, 멀티코어 환경에서는 코어를 효율적으로 사용해야 시스템의 성능을 극대화 시킬 수 있다. 멀티코어를 효율적으로 사용하기 위한 다양한 실시간 스케줄러가 제안되어 있지만, 많은 연구들이 이론적 분석이나 시뮬레이션에 국한되어 있고, 리눅스를 위해 제안된 일부 알고리즘들도 커널을 수정하거나 특정 커널 버전에서만 동작된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 멀티코어 환경에서 쓰레드를 사용자 수준에서 코어에 직접 매핑하는 리눅스 기반 메시지 처리기의 구조를 제안한다. 구현된 메시지 처리기에서는 기존의 RM(Rate Monotonic) 알고리즘을 수정하여 사용하였고, 특정 코어에 최대한 실시간 메시지를 몰아서 처리하도록 First fit 기반의 빈패킹(Bin-Packing) 알고리즘을 사용하여, 실시간 메시지의 위배율을 보장하면서 비실시간 메시지의 응답시간의 지연을 최소화하였다. 성능평가를 위하여 LITMUS 프레임 워크에서 제공하는 2가지 멀티코어 스케줄링 알고리즘(GSN-EDF, P-FP)을 이용하여 메시지 처리기를 구현한 후 제안된 시스템과 비교한 결과, 비실시간 메시지의 응답시간이 2가지 알고리즘 대비 최대 17~18%까지 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.845-850
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• 2009

분산 환경에서 이기종 시스템 간의 독립적이고 표준화된 환경을 지원하기 위해 RT-CORBA(Real-Time Common Object Request Broker Architecture) 기반의 오픈소스 TAO(The ACE ORB) 통신 미들웨어에 대한 연구가 활발해지고 있다. 실시간성 측면에서 TAO는 Windows나 Linux와 같은 범용 운영체제에서는 실시간성을 지원하지 않으며, VxWorks, LynxOS 등과 같은 실시간 운영체제에 의존하여 실시간성을 지원한다. 이에 본 논문에서는 실시간 운영체제인 VxWorks에 TAO 통신 미들웨어를 이식함으로써 TAO가 쓰레드 레벨의 실시간성을 지원할 수 있는 환경을 구축한다. 또한 TAO를 탑재한 범용 운영체제 Windows 및 Linux와의 통신을 통해 VxWorks로의 TAO 이식을 검증한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.414-414
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• 2000

This paper presents a method for building a real-time kernel of autonomous mobile robot control systems. Until now, most of robots have their own operation softwares dedicated only for their use. Sometimes, operation softwares were developed based on MS-DOS or other real -time kernel based on UNIX. However, MS-DOS has many restrictions for use as a robot operation system. Also, mix based real-time kernel has some Limitations for use with mobile robots. So, in this paper, we focus on building a real-time kernel based on Linux. The in this paper, the software modules of Task Management, Memory Management, Intertask Communication, and Synchronization are redesigned. To show the efficiency of the paper, it was applied to run Nomad Super Scout II avoiding obstacles detected by sonar sensor array.