실시간 사이버 물리 시스템을 위한 병렬 작업 멀티코어 스케줄링 기법

Abstract

사이버 물리 시스템 (Cyber-Physical Systems; CPS)은 물리적 장치를 제어하는 컴퓨터 시스템이다. 자동차/항공기, 의료 시스템과 같은 안전 최우선 (safety-critical) 시스템이 대표적인 CPS 시스템이며, 이러한 시스템은 필연적으로 실시간성을 공통적으로 요구하고 있다. 실시간 시스템(real-time system)은 정해진 시간 안에 연산을 수행해야 시스템이다. 일부 실시간 시스템은 종종 대규모 연산 작업을 수행할 필요가 있으며, 이를 위해서는 멀티코어 환경의 병렬성을 극대화할 수 있는 방안이 필요하다. 이에 따라, 여러 thread를 동시 실행할 수 있는 ‘병렬 작업’ 구조가 매력적인 대안으로 제시되고 있으며, 최근 들어, 이러한 병렬 작업 구조를 고려한 실시간 스케줄링 연구에 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구는 병렬 작업 구조에 특화된, 고정 우선순위 기반 스케줄링 가능성 분석 기법을 최초로 제안하고, 이에 기반한 최적 고정 우선순위 할당 기법을 소개한다. 본 연구의 실험 결과에 따르면, 제안된 기법은 현재 state-of-the-art 기법에 비해 최고 57% 실시간 스케줄링 성능을 향상할 수 있다.