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분산 환경에서 LTMOS의 TMO 리플리카를 이용한 실시간 로드 밸런싱의 설계 및 구현
주군호(Koonho Joo),임보섭(Bosub Lim),허신(Shin Heu),김정국(Jungguk Kim) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1
실시간 시스템이란 시간적인 제한을 가지고 작업 수행 결과의 정확도가 보장되는 시스템으로 경성 실시간 시스템과 연성 실시간 시스템으로 분류된다. 최근 분산 실시간 분야에서 새로운 패러다임으로써 폭넓게 활용되기 시작한 실시간 객체 모델인 TMO는 Kane Kim과 Kopetz에 의해 처음 제안되었다. TMO 모델은 경성 또는 연성 실시간 응용과 병렬 컴퓨팅 응용 프로그램에서 사용 될 수 있으며, 시스템의 기능적인 면과 시간 조건 수행 모두를 명확히 정의할 수 있다. TMO의 네트워크로 구성되는 실시간 분산 환경에서의 실행을 위해 몇 개의 TMO 실행 엔진이 개발 되었는데, 그 중에서 LTMOS라는 리눅스 기반의 연성 실시간 미들웨어 엔진이 한국외대 RTDCS lab.에서 개발되었다. 하지만 LTMOS의 실시간 시스템 수행 중 작업량의 과부하로 인한 deadline 위반이나, 시스템간의 분산 IPC 통신에 있어서 Channel Traffic이 빈번한 경우 실시간 시스템을 유지할 수 없다는 문제점들을 갖고 있다. 이러한 문제점들을 해결하고 조금 더 효율적인 실시간 시스템을 유지하기 위해서, TMO 프로그램의 resource 정보를 담고 있는 ODS(Object Data Store)만을 다른 노드에 있는 자신의 TMO 프로그램 Replica로 이주해서 실시간 로드 밸런싱을 구현하는 기법을 사용하였다. 이에 본 논문에서는 TMO 프로그램들의 deadline 위반 및 Channel Traffic 부하를 감지할 수 있는 Node Monitor와 최적의 노드를 선별할 수 있는 Migration Manager를 새롭게 추가하였고, 쓰레드들의 스케줄러인 WRMT에 이주 작업을 하기 위한 부가적인 기능을 구현하였다.
수계 관리 시스템을 위한 지상관제 시스템에서의 영상 전송 모듈 구현
김동민 ( Dongmin Kim ),이병욱 ( Byunguk Rhee ),김정국 ( Jungguk Kim ) 한국정보처리학회 2017 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.24 No.1
무인 비행체와 함께 사용되는 지상관제 시스템은 이용 영역에 따라 수많은 응용 서비스를 제공할 수 있기 때문에 해당 응용 성격에 맞게 디자인 되어야 하는 사안을 가지고 있다. 무인 비행체로부터 수집된 이미지를 활용하여 수계 관리 시스템 구축에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 시점에서 이를 위해 최적화 된 지상관제 시스템의 구축은 필수적이다. 기존의 지상관제 시스템은 영상 정보를 수집하기 위한 내용이 부족하기 때문에, 본 연구에서는 기존의 지상관제 시스템을 이루는 구조에서 영상정보 수집을 위한 내용을 보완하여 수계 관리 시스템을 위한 지상관제 시스템의 기초 연구에 대한 내용을 기술하고자 한다.
CGroups 기반의 차량용 통합 게이트웨이 S/W 설계에 관한 연구
김동민 ( Dongmin Kim ),김정국 ( Jungguk Kim ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.1
차량용 통합 게이트웨이는 In-Vehicle 및 Out-Vehicle 네트워크의 통신 중재뿐만 아니라 다양한 응용 서비스를 제공하는데 있어서 최적화 작업 및 실시간 데이터 전송과 관련하여 해결해야 하는 많은 이슈를 가지고 있다. 또한 통합 게이트웨이에 탑재 된 S/W는 병목현상 없는 서비스를 위해서 앞서 언급된 문제를 해결하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 통합 시스템에서 사용되는 H/W 자원을 제공하는 서비스에 따라 직접적으로 할당해 주는 방식으로 본 문제를 해결하기 위한 기초 연구가 될 것이다.
RT-eCos 기반의 차량용 다중 우선순위 데이터 처리 모듈 설계에 관한 연구
김동민 ( Dongmin Kim ),김정국 ( Jungguk Kim ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.2
최근 지능형 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행 되면서, 차량에서 발생하는 데이터를 처리하기 위한 다양한 기술들이 연구되고 있다. 더불어 운전자의 상태 인식을 위한 다양한 기술들이 되면서 지능형 자동차에 대한 구색을 갖추기 위한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 하나의 MCU에서 차량상태표현을 위한 데이터 및 운전자 상태 정보를 표현하는 데이터를 동시에 처리하려면 병목현상이 발생되기 때문에 정상적이 데이터 처리가 어려울 것이다. 본 연구에서는 실시간 데이터 처리가 가능한 RT-eCos 기반의 태스크 처리에 우선순위를 두어 차량상태정보와 운전자 상태 정보의 원활한 데이터 처리를 위한 데이터 처리 모듈을 설계하기 위한 내용을 기술한다.
차량 및 영상데이터 (MJPEG) 융합 전송 모듈 설계에 관한 연구
김동민 ( Dongmin Kim ),홍기문 ( Hong Gi Moon ),김정국 ( Jungguk Kim ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.2
자동차와 IT간 융합에 대한 연구가 진행되면서 운전자에게 친숙한 자동차 시스템에 대한 많은 솔루션 및 기술들이 개발되고 있다. 운전자의 졸음 및 상태를 측정하기 위한 영상 및 다양한 센서정보 획득 기술은 운전자로 하여금 보다 더 안전한 운전 지침을 제공할 수 있으며,자동차의 상태를 확인할수 있는 CAN 정보를 통해 현재 주행 중인 차량의 상태를 실시간으로 점검할 수 있는 연구도 진행되고 있다. 본 논문에서는 운전자의 상태 정보(MJPEG 영상 데이터)와 차량 정보(CAN 정보)를 융합하여 전송할 수 있는 모듈을 설계 해본다.
차량용 정보처리를 위한 외부통신 전송 모듈 설계에 관한 연구
김동민 ( Dongmin Kim ),홍기문 ( Hong Gi Moon ),정병용 ( Jung Byeong ),김정국 ( Yong Jungguk Kim ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.1
본 연구에서는 차량용 정보처리를 위한 통신 모듈 인터페이스를 설계하여 차량 상태 및 운전자 상태 문제를 동시에 처리하고자 하는 데이터 처리 모듈을 설계한다. 통신 모듈의 설계는 RT-eCos 기반으로 설계되며, 데드라인에 기반한 실시간 스케줄링으로 차량상태 및 운전자 상태 정보를 스케줄링 하여 실시간성을 보장한다. 본 연구를 통하여 차량에서 수집된 데이터와 운전자 상태를 수집하여 차량문제 및 운전자 상태 문제에 대하여 정보를 가공이 가능할 것이며, 이를 통하여 다양한 방식의 응용서비스를 구축 할 것이다.
이종태(Jongtae Lee),김정국(Jungguk Kim) 한국정보과학회 2012 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.18 No.11
모듈러 구조를 위한 항공기 소프트웨어 구조의 표준인 ARINC653에서는 하나의 하드웨어 플랫폼 상에서 CPU 시간 및 메모리 자원을 고정 분할하여 서로 간섭 없이 독립적으로 사용하는 파티션 모델을 규정하고 있다. 파티션들은 항공기의 각 부분 별 제어를 위한 독립적인 응용들로, 전통적인 연합 방식에서 분산 시스템으로 구성되던 것을 하나의 멀티프로세서 시스템에서 케이블링을 줄여 독립적으로 수행하기 위한 모델이다. 본 논문에서는 대표적 실시간 객체 모델인 TMO에 파티션의 개념을 도입한 확장모델인 TMO.p를 제시하고, TMO.p와 그 멤버 태스크들을 위해 개발된 실시간 스케줄러에 대해 기술한다. 개발된 스케줄러는 TMO의 제공을 위해 오픈 소스 eCos3.0 기반으로 개발된 RT-eCos 내부에 구현되었다. 구현된 시스템은 그 API가 ARINC653 APEX와 동일하지는 않지만 TMO의 실시간 태스크 지원의 장점에 더하여 파티션 개념을 지원하고 있어, TMO.p를 기반으로 항공기 S/W 제작에 의미 있게 사용될 수 있다. In the ARINC653, that is a standard specifying the partition model for modular avionic software architecture, partitions independently use deterministic CPU time-slots and separated memory spaces without interference. In the conventional “Federated Model”, all applications run on a distributed system. But the partition model aims at reduced cabling by running partitions on a multi-processor. In this paper, a new partition model named TMO.p that is an extension of the well known real-time object model TMO is proposed. And also, descriptions of the developed real-time scheduler for the TMO.p are given. The scheduler for TMO.p has been implemented inside of the RT-eCos that is a kernel for the TMO model based on the open source eCos3.0. Although the API of the system is not exactly same as the APEX of the ARINC653, it supports the partition computing based on the real-time characteristics of the TMO. So the TMO.p system can be used meaningfully in developing real-time avionic softwares.