KR20080069453A - 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법이 개시된다. 그러한 외부 입력 처리 방법은, 실시간 운영 체제 커널이 복사되는 동안에 입력 장치로 입력되는 정보가 있는지의 유무를 체크하는 단계 및 상기 체크하는 단계에서 체크된 정보를 저장하는 단계를 포함함으로써, 전원 인가 이후 짧은 시간 내에 외부 입력을 처리해야 하는 시스템에서 시스템의 운영 체제가 로딩되기 이전에 발생되는 외부 입력을 처리할 수 있으며, 특히 시스템의 운영 체제가 로딩되기 이전에 발생되는 외부 입력을 운영 체제의 커널 로딩이 끝난 이후에 다른 애플리케이션에 전달할 수 있다.
실시간운영체제(RTOS), 커널, 임베디드
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 2는 도 1에서의 커널 복사하는 단계의 일례를 보인 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 비휘발성 메모리 20 : 메인 메모리
30 : 입력 확인부
본 발명은 임베디드 시스템(embedded system)에 관한 것으로서, 전원 인가 후 빠른 응답 속도가 요구되는 임베디드 시스템에서 시스템의 운영 체제(Operating System;OS)가 로딩되기 이전에 발생하는 외부의 입력을 처리하기 위한 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법에 관한 것이다.
근래에 들어 여러가지 임베디드 시스템의 기능 증가로 인해 시스템의 복잡도 및 요구되는 시스템의 성능이 증가하고 있으며, 이에 따라 임베디드 시스템에 실시 간 운영 체제(Real Time Operating System;RTOS)의 장착이 일반화되고 있다.
어떤 제품이나 솔루션에 추가로 탑재되어 그 제품 안에서 특정한 작업을 수행하도록 하는 솔루션을 말한다. 예를 들어 주된 용도가 전화인 휴대폰에 텔레비전 기능이 들어가 있다면, 텔레비전 기능(시스템)이 바로 임베디드 시스템이다. 곧, 본 시스템에 끼워넣은 시스템이라는 뜻이다.
컴퓨터의 경우에는 전용 동작을 수행하거나 특정 임베디드 소프트웨어 응용 프로그램과 함께 사용되도록 디자인된 특정 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨팅 장치를 일컫는다. 일반적으로 범용 컴퓨터 또는 장치를 상업적으로 대체해 사용할 수는 없기 때문에, 특정한 임베디드 라이센스 제품에서 허용되는 사무자동화 및 개인 컴퓨터 기능은 사용이 제한된다. 그러나 임베디드 리눅스와 같은 프로그램은 일반 퍼스널컴퓨터와도 연동이 가능하다.
컴퓨터 외에 휴대용 개인정보 단말기(PDA)에 들어 있는 음성솔루션, 텔레비전·전기밥솥·냉장고·자동차 등에 내장되어 있는 웹기능 등도 모두 임베디드시스템이다.
임베디드 시스템은 전기, 전자, 정보통신, 컴퓨터 기술들이 빠르게 발전하면서 이와 같이 이들 기술을 이용한 다양한 제품들이 출시되어 우리의 생활 주변에서 쉽게 접할 수 있다.
한편, 상기 실시간 운영 체제(RTOS)는, 디스크(disk)를 이용한 다중 프로그래밍 운영 체계로서, 예를 들면, 우선 순위가 높은 전위(foreground)에서는 실시간 다중 프로그래밍을 하며, 우선 순위가 낮은 후위(background)에서는 일괄 처리를 한다. 디스크로부터의 프로그램 입력과 디스크로의 프로그램 출력은 자동적으로 수행되며 동적인 주기억 장치 할당 방식이 사용된다.
특히, 실시간 운영 체제(RTOS)는 여러가지 중앙처리장치(CPU)에 접목이 가능하도록 만들어진다. 여기서, 컴파일러(compiler)와 환경설정화일(configuration file)에서 사용자가 정한 중앙처리장치를 설정해 주는 것이 필요하다. 특히 링크(link)에서 해당 중앙처리장치에 맞는 라이브러리(library)를 사용하는 것도 간과되어서는 아니된다. 다만, 실시간 처리를 목적으로 개발된 것이 실시간 운영 체제(RTOS)이지만, 엄밀히 말해 완전한 실시간 처리를 가능하게 하지는 않는다. 사용자는 임무의 특성에 따라서 필요로 하는 임무의 우선권을 주거나 임무들 간의 통신을 적절히 이용하여 대부분의 이러한 문제를 해결하고 있다.
실시간 운영 체제가 지원하는 부분은 런타임 라이브러리(run time library), 멀티 태스킹(multitasking), 인터 태스크 커뮤니케이션(intertask communication) 등이 될 수 있고, 특히 통신 분야, 예를 들면, 교환기, 네트워크 장비, 디지털 텔레비젼 수신기, 프린터 및 산업용 네트워크 장비 등에서 많이 응용되어질 수 있다.
특히, 이러한 실시간 운영 체제는 기존의 범용 운영 체제와 비교하여 임베디드 시스템에 최적화되었으므로 보다 빠른 응답 속도와 부팅 시간 그리고 뛰어난 안정성 등을 무기로 임베디드 시스템에 널리 활용되고 있다.
그러나, 기능이 증가할수록 실시간 운영 체제의 커널 사이즈의 증가가 불가피하며, 이로 인해 부팅 시간이 증가하는 문제점이 있다. 실시간 운영 체제는 사용되는 임베디드 환경에 따라 조금씩의 차이가 있기는 하지만, 범용 운영 체제와는 다르게 임베디드 시스템 내에서 동작하므로, 전원 인가와 동시에 동작을 시작하여야 한다. 특히, 차량 비행기, 의료 기기 등 전원 인가 후 빠른 동작이 매우 중요한 시스템일수록 이와 같은 시간 제한은 더욱 엄격해진다.
시스템은 하드웨어(hardware)적인 리셋 시간(reset time)을 제외하면 운영 체제 커널(OS kernel)을 비휘발성 메모리에서 SDRAM 등의 고속의 메인 메모리로 복사하는 데 가장 많은 시간이 소비되며, 이는 실시간 운영 체제의 커널의 크기에 비례하게 된다.
만일, 특정 시스템이 전원 인가 이후 특정 시간 이내에 입력되는 메시지를 처리하여야할 경우에 전원 인가로부터 커널 로딩이 끝나기 전까지 걸리는 시간이 이보다 짧아야만 한다.
하지만, 시간 조건이 엄격한 시스템에서 이러한 조건을 만족시키기는 쉽지 않고, 이와는 달리 작은 크기의 커널을 가지는 실시간 운영 체제를 사용하는 경우에는 그 실시간 운영 체제는 충분한 기능을 지원하지 못하는 경우가 많다.
따라서, 실시간 운영 체제의 전원 인가 후 커널 로딩이 끝나기 전까지 발생하는 외부 입력이 있는 경우에 이를 처리할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하고자 전원 인가 이후 짧은 시간 내에 외부 입력을 처리해야 하는 임베디드 시스템에서 시스템의 운영 체제가 로딩되기 이전에 발생되는 외부 입력을 처리할 수 있는 실시간 운영 체제 부팅 중의 외부 입력 처리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전원 인가 이후 짧은 시간 내에 외부 입력을 처리해야 하는 임베디드 시스템에서 시스템의 운영 체제가 로딩되기 이전에 발생되는 외부 입력을 운영 체제의 커널 로딩이 끝난 이후에 다른 애플리케이션(application)에 전달할 수 있는 실시간 운영 체제 부팅 중의 외부 입력 처리 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법은 실시간 운영 체제 커널이 복사되는 동안에 입력 장치로 입력되는 정보가 있는지의 유무를 체크하는 단계; 및 상기 체크하는 단계에서 체크된 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 체크하는 단계에서의 입력되는 정보의 유무 체크에는 폴링 기법이 사용될 수 있다.
또한, 상기 실시간 운영 체제 커널의 복사는 실시간 운영 체제 시스템의 비휘발성 메모리로부터 메인 메모리로 수행될 수 있다.
상기 비휘발성 메모리는 플래쉬 메모리 장치일 수 있고, 상기 메인 메모리는 SDRAM일 수 있다.
또한, 상기 폴링 기법은 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 메인 메모리로 상기 실시간 운영 체제 커널을 복사할 경우, 소정의 바이트 복사시마다 상기 입력 장치로 입력된 정보가 있는지를 확인하는 방법일 수 있다.
상기의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법은, 실시간 운영 체제의 부팅 중 외부 정보가 입력되는지의 유무를 체크하는 단계; 및 상기 체크하는 단계에서 체크된 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 실시간 운영 체제 시스템은 임베디드 시스템일 수 있다.
또한, 상기 체크하는 단계에서의 입력 유무의 체크는, 실시간 운영 체제 커널이 복사되는 동안에 수행될 수 있고, 상기 체크하는 단계에서의 입력 유무의 체크에는 폴링 기법이 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명에 대한 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 하드웨어의 초기화 단계(S10), 입출력 장치의 초기화 단계(S20), 커널(kernel) 복사 단계(S30), 커널/장치 드라이버 로딩 단계(S40) 및 애플리케이션 로딩/ 시스템 풀(full) 기능 동작 단계(S50)가 도시되어 있다.
먼저, 하드웨어(hardware)의 초기화 단계(S10)에서는 CPU, 메인 메모리 및 기타 필수 장치의 초기화가 수행된다.
다음으로, 입출력 장치의 초기화 단계(S20)에서는 빠른 부팅 응답 속도를 필 요로 하는 장치의 하드웨어 초기 설정을 수행한다. 여기서, 부팅과 관련없는 디바이스는 실시간 운영 체제의 커널이 로딩된 이후에 해당 실시간 운영 체제 상에서 디바이스 드라이버를 사용하여 동작시키지만, 빠른 부팅 응답 속도가 필요한 경우에는 실시간 운영 체제의 커널이 실행되기 이전이기 때문에 디바이스 드라이버와는 별도의 해당 장치의 설정, 조작 구현이 필요하다.
다음으로, 커널 복사 단계(S30)에서는, 실시간 운영 체제 시스템의 비휘발성 메모리(nonvolatile memory)에서 메인 메모리(main memory)로 상기 실시간 운영 체제 커널을 복사한다. 상기 비휘발성 메모리는 플래쉬 메모리 장치일 수 있고, 상기 메인 메모리는 에스디램(SDRAM)일 수 있다.
상기 커널 복사하는 단계(S30)가 도 2에 예시되어져 있다. 즉, 도 2는 도 1에서의 커널 복사하는 단계의 일례를 보인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 비휘발성 메모리(10), 휘발성 메모리인 메인 메모리(20) 및 입력 확인부(30)가 도시되어 있다. 즉, 커널 복사하는 단계(S30)에서 상기 비휘발성 메모리(10)에서 메인 메모리(20)로 커널이 복사되는 동안 폴링 기법을 통해 상기 입력 확인부(30)에서 외부로부터 입력되는 정보의 유무를 확인하여 저장한다. 상기 입력 확인부(30)는 예를 들면, 상기 실시간 운영 체제 시스템의 메시지 버퍼(buffer)일 수 있다.
커널(kernal)이라 함은, 운영 체제(OS) (예를 들면, window, linux, unix 등의 운영체제)들은 부팅을 하게 되면, 기존 설정 파일을 기반으로 모든 장치를 제어하게 되는 데, 여기서 제어하는 부분을 일컫는다. 상기 커널은 크게 마이크로 커널 과 모놀리틱 커널로 분류된다. 전자와 후자의 차이는 커널과 장치 사이에 가교 역할을 하는 디바이스 드라이버가 커널에 하나로 포함되어 있는지 아닌지에 있다. 후자의 경우에는 하나로 포함되어 있고, 전자의 경우에는 따로 되어 있다. 상기 커널은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 너무도 잘 알려져 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
상기 커널 복사 단계(S30)에서, 상기 커널이 복사되는 동안에 입력 장치로 입력되는 정보가 있는 지의 유무를 체크하고, 체크하는 과정에서 체크된 정보를 저장한다. 상기 체크하는 과정에서의 입력되는 정보 유무의 체크에는 폴링(polling) 기법이 사용될 수 있다.
상기 폴링 기법은 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 메인 메모리로 상기 실시간 운영 체제 커널을 복사할 경우, 소정의 바이트 복사시마다 상기 입력 장치로 입력된 정보가 있는지를 확인하는 방법일 수 있다.
예를 들어, 커널 복사시 몇 바이트 단위로 복사 후 폴링을 할 것인가에 따라 그 단위를 S 라고 하고, 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 메인 메모리로 복사되는 전송 속도를 V 라고 하며, 입력되는 정보가 버퍼(buffer)를 넘치지 않는 최대 시간 즉 worst case time을 T 라고 할 때, 폴링 관계식은 S < V * T 로 결정될 수 있다.
다음으로, 커널/장치 드라이버 로딩 단계(S40)에서는 커널 복사가 끝나고 커널 실행이 시작되는 단계이다. 즉, 상기 단계(S40)에서도 커널 초기화를 끝내고 완전히 동작한 후 해당 기기의 장치 드라이버가 실행되기 이전까지 계속하여 상기 폴링 기법을 적용하여 입력 장치로 입력되는 정보가 있는지를 확인될 수 있다.
마지막으로, 애플리케이션 로딩/시스템 풀 기능 동작 단계(S50)에서는, 시스템의 풀 동작이 시작되고, 해당 디바이스 드라이버가 입력을 처리하게 되는 단계이다. 이 때 디바이스 드라이버의 로딩 이전에 폴링을 통해 입력받은 입력 정보가 있는 경우, 그 입력 정보가 처리된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법은 시스템의 부팅 중에 발생하는 입력에 대해서 적절한 응답을 주거나 이를 버퍼링하여 시스템 부팅이 완료된 후 처리하게 함으로써 특히 임베디드 시스템과 같이 빠른 응답 시간이 요구되는 시스템에서 널리 적용될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법은 텔레매틱스(telematics), 항공기 및 군사 장비 등의 빠른 파워 온(power on) 응답 속도가 필요한 다양한 임베디드 시스템에서 널리 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법은 상기 실시 예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.
그리하여, 본 발명은 실시간 운영 체제 부팅 중의 외부 입력 처리 방법을 제공함으로써, 전원 인가 이후 짧은 시간 내에 외부 입력을 처리해야 하는 임베디드 시스템에서 시스템의 운영 체제가 로딩되기 이전에 발생되는 외부 입력을 처리할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 실시간 운영 체제 부팅 중의 외부 입력 처리 방법을 제공함으로써, 전원 인가 이후 짧은 시간 내에 외부 입력을 처리해야 하는 임베디드 시스템에서 시스템의 운영 체제가 로딩되기 이전에 발생되는 외부 입력을 운영 체제의 커널 로딩이 끝난 이후에 다른 애플리케이션에 전달할 수 있는 효과를 갖는다.
Claims (11)
- 실시간 운영 체제 커널이 복사되는 동안에 입력 장치로 입력되는 정보가 있는지의 유무를 체크하는 단계; 및상기 체크하는 단계에서 체크된 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제1항에 있어서,상기 체크하는 단계에서의 입력되는 정보의 유무 체크에는 폴링 기법이 사용되는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제2항에 있어서,상기 실시간 운영 체제 커널의 복사는 실시간 운영 체제 시스템의 비휘발성 메모리로부터 메인 메모리로 수행되는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제3항에 있어서,상기 비휘발성 메모리는 플래쉬 메모리 장치인 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제의 외부 입력 처리 방법.
- 제4항에 있어서,상기 메인 메모리는 SDRAM인 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제2항에 있어서,상기 폴링 기법은 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 메인 메모리로 상기 실시간 운영 체제 커널을 복사할 경우, 소정의 바이트 복사시마다 상기 입력 장치로 입력된 정보가 있는지를 확인하는 방법인 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 실시간 운영 체제의 부팅 중 외부 정보가 입력되는지의 유무를 체크하는 단계; 및상기 체크하는 단계에서 체크된 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제7항에 있어서,상기 실시간 운영 체제 시스템은 임베디드 시스템인 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제의 외부 입력 처리 방법.
- 제8항에 있어서,상기 체크하는 단계에서의 입력 유무의 체크는, 실시간 운영 체제 커널이 복사되는 동안에 수행되는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제9항에 있어서,상기 체크하는 단계에서의 입력 유무의 체크에는 폴링 기법이 사용되는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
- 제10항에 있어서,상기 실시간 운영 체제 커널의 복사는 실시간 운영 체제 시스템의 비휘발성 메모리로부터 메인 메모리로 수행되는 것을 특징으로 하는 실시간 운영 체제 시스템의 외부 입력 처리 방법.
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Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101029498B1 (ko) * | 2010-11-01 | 2011-04-18 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 항공 임무컴퓨터의 부팅 방법 |
| CN111562809A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-21 | 漳州市德恒电子有限公司 | 一种应用于四级驱动的机芯稳定性控制方法 |
| CN114721602A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 泉州华中科技大学智能制造研究院 | 一种基于FreeRTOS的Nor Flash滚动存储方法及装置 |
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2007
- 2007-01-23 KR KR1020070007205A patent/KR20080069453A/ko not_active Application Discontinuation
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