KR20190102748A - 파티션 스케쥴링 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 파티션 스케쥴링 방법은 응용과 관련된 파티션에 관한 정보를 기반으로 운영체제의 응용 실행 주기를 산출하는 단계; 다수의 코어 각각에 대한 파티션의 스케쥴링을 변경하기 위한 스케쥴링 오프셋을 기반으로 상기 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 스케쥴링에 따라 상기 코어에서 파티션의 실행을 제어하는 단계를 포함하되, 상기 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계는 상기 응용 실행 주기 및 코어의 수를 기반으로 상기 스케쥴링 오프셋을 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

파티션 스케쥴링 방법{METHOD FOR SCHEDULING PARTITIONS}
본 발명은 파티션 스케쥴링 방법에 관한 것이다.
자동차 또는 항공기와 같은 안전 우선 시스템용 운영체제는 안전한 시스템을 구축하기 위해 응용을 파티션으로 구성하고 파티션은 여러 개의 프로세스로 구성되어 있다. 여기서 적용되는 파티셔닝은 파티션으로 구성되는 응용들 간의 간섭을 최소화하고 응용 자체를 다른 응용과 분리하여 구동시킬 수 있는 기법이다.
멀티 코어 환경에서 다수의 파티션이 다수의 코어로 할당되면 파티션이 다수의 코어 전부에서 동일한 타이밍에 시작되어 동시에 실행된다. 이 경우 다수의 코어가 메모리 자원을 공유하게 되는데 코어들이 동시에 프로세스를 실행하게 되면 코어들 서로 간에 메모리 자원에 대한 경쟁이 일어나게 된다.
본 발명의 실시예는 멀티 코어 환경에서 코어들의 파티션 실행 시간이 중첩되는 것을 최소화하여 코어들 간의 리소스 경쟁에 의한 부담을 경감시키는 파티션 스케쥴링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 장치는 응용과 관련된 파티션에 관한 정보를 기반으로 운영체제의 응용 실행 주기를 산출하는 주기 산출부; 다수의 코어 각각에 대한 파티션의 스케쥴링을 변경하기 위한 스케쥴링 오프셋을 기반으로 상기 파티션의 스케쥴링을 조절하는 스케쥴링 조절부; 및 상기 조절된 스케쥴링에 따라 상기 코어에서 파티션의 실행을 제어하는 파티션 제어부를 포함할 수 있다.
상기 스케쥴링 조절부는 상기 응용 실행 주기 및 상기 코어의 수를 기반으로 상기 스케쥴링 오프셋을 결정할 수 있다.
상기 스케쥴링 조절부는 상기 응용 실행 주기를 상기 코어의 수로 나누어 스케쥴링 오프셋을 산출할 수 있다.
상기 스케쥴링 조절부는 각각의 코어마다 해당 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍을 상기 스케쥴링 오프셋 또는 그의 배수만큼 지연시켜 상기 각각의 코어에 대한 파티션의 스케쥴링을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 방법은 응용과 관련된 파티션에 관한 정보를 기반으로 운영체제의 응용 실행 주기를 산출하는 단계; 다수의 코어 각각에 대한 파티션의 스케쥴링을 변경하기 위한 스케쥴링 오프셋을 기반으로 상기 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 스케쥴링에 따라 상기 코어에서 파티션의 실행을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 멀티 코어 환경에서 코어들의 파티션 실행 시간이 중첩되는 것을 최소화시켜 코어들 간의 리소스 경쟁에 의한 부담을 경감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 장치의 예시적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 파티션의 스케쥴링을 조절하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 방법의 예시적인 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 시스템(10)의 예시적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 멀티 코어 시스템(10)은 다수의 코어(100), 메모리(200) 및 파티션 스케쥴링 장치(300)를 포함한다.
상기 코어(100)는 응용과 관련된 파티션을 실행한다. 상기 메모리(200)는 파티션에 관한 데이터를 저장한다. 상기 파티션 스케쥴링 장치(300)는 코어(100)에서 실행되는 파티션의 스케쥴링을 관리한다.
상기 멀티 코어 시스템(10)은 코어(100)를 둘 이상 포함하며, 상기 다수의 코어(100)는 메모리 자원을 공유하여 파티션을 실행한다. 본 발명의 실시예에서 상기 파티션 스케쥴링 장치(300)는 이하에서 설명하는 바와 같이 각각의 코어별로 파티션의 스케쥴링을 조절하여 코어들의 파티션 실행 시간이 서로 중첩되는 것을 최소화할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예에 따르면 멀티 코어 환경에서 코어들 간에 발생하는 메모리 자원의 경쟁을 경감시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 장치(300)의 예시적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 파티션 스케쥴링 장치(300)는 주기 산출부(310), 스케쥴링 조절부(320) 및 파티션 제어부(330)를 포함한다.
상기 주기 산출부(310)는 응용과 관련된 파티션에 관한 정보를 기반으로 응용 실행 주기를 산출한다. 상기 스케쥴링 조절부(320)는 다수의 코어 각각에 대한 파티션의 스케쥴링을 변경하기 위한 스케쥴링 오프셋을 기반으로 파티션의 스케쥴링을 조절한다. 상기 파티션 제어부(330)는 조절된 스케쥴링에 따라 상기 코어(100)에서 파티션의 실행을 제어한다.
상기 주기 산출부(310)는 메모리(200)에 연결될 수 있다. 상기 주기 산출부(310)는 메모리(200)로부터 미리 저장된 응용과 관련된 각각의 파티션에 관한 정보를 불러올 수 있다. 그리고, 상기 주기 산출부(310)는 응용과 관련된 각각의 파티션에 관한 정보에 기초하여 운영체제의 응용 실행 주기를 산출할 수 있다.
각각의 파티션에 관한 정보는 각각의 파티션의 타임 커패시티(time capacity)를 포함할 수 있다. 여기서 타임 커패시티는 파티션의 데드라인 타임(deadline time)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주기 산출부(310)는 각각의 파티션의 타임 커패시티들을 합산하여 운영체제의 주기를 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 파티션의 스케쥴링을 조절하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3에서 멀티 코어 시스템은 2 개의 코어를 포함하며, 제 1 코어에서는 파티션 1과 2가 주기적으로 실행되고, 제 2 코어에서는 파티션 3과 4가 주기적으로 실행된다. 이 멀티 코어 시스템의 응용 실행 주기는 T0이며, 그 중 파티션이 실행되는 시간은 T1이다.
상기 멀티 코어 시스템은 다수의 코어에서 파티션이 동시에 실행된다. 이 과정에서 다수의 코어는 멀티 코어 시스템에 구비된 메모리 자원, 즉 메모리 모듈 및 버스를 공유하여 파티션을 실행한다.
도 3의 상부에 도시된 바와 같이, 파티션의 스케쥴링이 조절되기 전에는 제 1 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍과 제 2 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍이 동일하게 설정되어 프로세스가 동시에 수행된다.
그 결과, 제 1 및 제 2 코어에서 파티션의 실행이 중첩되는 시간은 제 1 코어의 파티션 실행 시간과 제 2 코어의 파티션 실행 시간 중 짧은 시간에 해당하는 T1이다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 스케쥴링 조절부(320)에 의해 각각의 코어에서 실행되는 파티션의 스케쥴링이 조절되어 코어들 간에 중첩되는 파티션 실행 시간이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스케쥴링 조절부(320)는 운영체제의 응용 실행 주기 및 코어의 수를 기반으로 스케쥴링 오프셋을 결정할 수 있다.
예를 들어, 상기 스케쥴링 조절부(320)는 응용 실행 주기를 코어의 수로 나누어 스케쥴링 오프셋을 산출할 수 있다. 도 3의 경우 멀티 코어 시스템에 두 개의 코어가 포함되어 있으므로, 상기 스케쥴링 조절부(320)는 스케쥴링 오프셋을 응용 실행 주기 T0/2로 계산할 수 있다.
그러고 나서, 상기 스케쥴링 조절부(320)는 각각의 코어마다 해당 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍을 상기 스케쥴링 오프셋 또는 그의 배수만큼 지연시켜 각각의 코어에 대한 파티션의 스케쥴링을 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 3에서 상기 스케쥴링 조절부(320)는 제 2 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍을 스케쥴링 오프셋인 T0/2만큼 지연시켜 제 1 및 제 2 코어 간에 중첩되는 파티션 실행 시간을 T2 + T3으로 감소시킬 수 있다.
만약 멀티 코어 시스템이 N 개의 코어를 포함하는 경우 스케쥴링 오프셋은 T0/N로 계산되며, 상기 스케쥴링 조절부(320)는 제 1 내지 제 N 코어 중 제 i 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍을 스케쥴링 오프셋 T0/N에 i-1을 곱한만큼 지연시켜 제 1 내지 제 N 코어 간에 중첩되는 파티션 실행 시간을 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 방법(20)의 예시적인 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 파티션 스케쥴링 방법(20)은 응용과 관련된 파티션에 관한 정보를 기반으로 운영체제의 응용 실행 주기 T0를 산출하는 단계(S210), 다수의 코어 각각에 대한 파티션의 스케쥴링을 변경하기 위한 스케쥴링 오프셋을 기반으로 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계(S220), 및 조절된 스케쥴링에 따라 코어에서 파티션의 실행을 제어하는 단계(S230)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스케쥴링 오프셋을 기반으로 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계(S220)는 응용 실행 주기 T0 및 코어의 수 N을 기반으로 스케쥴링 오프셋을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 응용 실행 주기 T0 및 코어의 수 N을 기반으로 스케쥴링 오프셋을 결정하는 단계는 응용 실행 주기 T0를 코어의 수 N으로 나누어 스케쥴링 오프셋(즉, T0/N)을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스케쥴링 오프셋을 기반으로 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계(S220)는 각각의 코어마다 해당 코어에서 파티션의 실행이 시작되는 시작 타이밍을 스케쥴링 오프셋 T0/N 또는 그의 배수 T0/N × (i-1) (여기서, i는 자연수)만큼 지연시켜 각각의 코어에 대한 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 멀티 코어 환경에서 코어들의 파티션 실행 시간이 중첩되는 것을 최소화시켜 코어들 간의 리소스 경쟁에 의한 부담을 경감시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 파티션 스케쥴링 방법(20)은 컴퓨터에서 실행 되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 상기 파티션 스케쥴링 방법(20)은 컴퓨터와 결합되어 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.
10: 멀티 코어 시스템
100: 코어
200: 메모리
300: 파티션 스케쥴링 장치
310: 주기 산출부
320: 스케쥴링 조절부
330: 파티션 제어부

Claims (1)

  1. 응용과 관련된 파티션에 관한 정보를 기반으로 운영체제의 응용 실행 주기를 산출하는 단계;
    다수의 코어 각각에 대한 파티션의 스케쥴링을 변경하기 위한 스케쥴링 오프셋을 기반으로 상기 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 스케쥴링에 따라 상기 코어에서 파티션의 실행을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 파티션의 스케쥴링을 조절하는 단계는 상기 응용 실행 주기 및 코어의 수를 기반으로 상기 스케쥴링 오프셋을 결정하는 파티션 스케쥴링 방법.
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