밀결합 네트워크 상에서의 분산 복구 블록의 실험적 검증

허신(Shin Heu) 한국정보과학회 1993 정보과학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문은 분산 복구 블록 기법의 검증 결과를 제시한다. 이 실험은 밀겹합 네트워크 환경에서 이루어졌으며 time-critical한 응용 프로그램을 테스트 베드로 사용하였다. 분산 복구 블록은 분산처리와 복구 블록 기법의 개념을 기초로 하여 하드웨어와 소프트웨어 결함을 동시에 처리할 수 있는 장점을 가진 기법이다. 실험의 목적은 실시간 분산 환경에 적용된 분산 복구 블록 기법의 오버헤드(오류 검출과 복구에 사용된 시간)를 측정함으로써 이 기법의 실시간 분산 처리 시스템에 적용 여부와 그 효율성을 제시하는데 있다. This paper presents the experimental validation of the distributed execution of recovery blocks, in short distributed recovery block(DRB). The experiment was conducted on a tightly coupled network(TCN) and a time-critical application was used as a test bed for the experiment. The concept of the DRB is the combination of distributed processing and RB(Recovery Block). It is also an approach for unified treatment of both hardware and software faults. The primary objective of this experiment was to demonstrate the efficiency of the DRB scheme in a tightly coupled real-time distributed computing environment. This experiment required employing the DRB scheme in an application program and measuring its impact on the system performance. The main interest in measurements is to find the time overhead of the DRB scheme, i.e., the overhead of the error detection and recovery activity.

OSF/1 기반 SRT 스케쥴러의 성능 향상

이승호,허신,Lee, Seung-Ho,Heu, Shin 한국정보처리학회 1997 정보처리학회논문지 Vol.5 No.1

본 논문은 SRT 시스템에서 고정 우선순위 정책을 사용하는 쓰레드가 기존보다 더 빠른 응답시간과 반환시간을 갖도록 하기 위한 개선된 스케쥴링 모델과 알고리즘을 제시하였다. 보조 실행 큐를 첨가하여 고정 우선순위 정책을 사용하는 쓰레드의 빠른 실행 및 에이징(aging)에 사용하였다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 방식과 비교하였 으며 그 결과, 새로 제안된 모델의 경우, 고정 우선순위 쓰레드의 반응시간과 반환시 간이 기존보다 향상되었다. This paper proposes an improved scheduling model and algorithm which threads in the fixed-priority policy have faster response time and turnaround time than existing ones in SRT system. Sub run queue is added into the system and is used for the quick execution and aging of threads in the fixed-priority policy. Using simulation two method are compared. The results shows that the new scheduling model gets threads in the fixed-priority policy to run faster than existing ones.

공간 객체 관리 시스템에서 래스터 데이터를 위한 지리정보 시스템의 설계 및 구현

박재진,김광,허신,Park, Jae-Jin,Kim, Kwang,Heu, Shin 한국공간정보학회 1999 개방형지리정보시스템학회 논문지 = Journal of the Korea Open Geogr Vol.1 No.2

Currently, many geographic information systems deal with only vector data. Therefore, handling raster data for various types of information is greatly needed. In this paper, we design and implement a raster processor which handles spatial information in a spatial object management system called Object Management system for Geospatial Application (OMEGA). We define the data structure of the raster information to be stored in the spatial object management system and implement it to a class library in order for use in making an application program. Furthermore, a query operation and related module is implemented to extract raster information. They are then imbedded in the query executer to process a query of the raster information. Simulation results are given. 지리 정보에 관련된 많은 시스템이 벡터 데이터만을 다루고 있으나 정보의 종류에 따라 벡터 데이터 뿐 아니라 래스터 데이터를 다루는 것이 필요하다. 본 논문에서는 OMEGA라는 공간 객체 관리 시스템에서 래스터 형태의 공간 정보를 처리하는 래스터 처리기를 설계하고 구현한다. 먼저 공간 객체 관리 시스템의 저장 시스템 안에 저장될 래스터 정보의 데이터 구조를 정의하고, 이를 클래스 라이브러리의 형태로 구현하여 응용 애플리케이션의 작성 시 사용할 수 있도록 하였다. 그리고, 래스터 정보를 추출하기 위한 질의문 작성에 포함되는 질의 연산 및 관련 모듈을 구현하고 이를 공간 객체 관리 시스템의 질의 수행기에 삽입하여 래스터 정보에 대한 질의를 처리할 수 있도록 하였다. 마지막으로, 실험에 대한 결과도 제시한다.

Mach 커널의 재구성을 위한 확장된 스케줄 가능성 검사를 수행하는 실시간 스케줄러

류진열,김광,허신,Ryu, Jin-Yeol,Kim, Kwang,Heu, Shin 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.2

본 논문에서는 실시간 스케줄링이 가능하도록 Mach 커널을 재구성하기 위해 확장된 스케줄 가능성 검사를 수행하는 실시간 스케줄러를 구현한다. 첫째, 실시간 운영체제의 요구사항이 따른 구성요소들을 제시하고 기존의 실시간 스케줄링 알고리즘에 대하여 분석한다. 둘째, Mach 커널 재구성을 위하여 Mach 커널의 실행 환경과 스케줄링 부분에 대한 분석을 통해 수정된 자료구조를 제시한다. 셋째, 기존 실시간 스케줄링 정책에서의 스케줄 가능성 검사에서 확장된 스케줄가능성 검사 방법을 제시한다. 넷째, 확장된 스케줄가능성 검사를 거쳐 마감시간이 보장된 쓰레드들을 마감시간 우선 스케줄링 방식과 비율 단조 스케줄링 방식으로 스케줄하는 스케줄러를 구현한다. n this paper, we implement the real-time scheduler which performs extended schedulability testing, to reconfigure Mach kernel in which Real-Time scheduling is possible. for this purpose, first, we propose the configuration factors according to requirements of Real-Time operation systems and we analyze a Real-time scheduling algorithm. Second, for the reconfiguration of Mach kernel, we propose the modified data structure through the analysis of Mach kernel environments and scheduling. Third, we suggest the extended scheduling method by analyzing conventional Real-Time scheduling policies. Fourth, we implement the scheduler which executes tasks according to the Earliest-Deadline-First scheduling and the Rate Monotonic scheduling.

내장형 시스템에서의 향상된 가상 메모리 관리 방법에 관한 연구

신성룡(Sungryong Shin),허신(Shin Heu) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.2Ⅰ

Windows CE .NET 내장형 시스템 환경에서 응용 프로그램을 작성하거나 실행하고자 할 때 가장 문제가 되는 것은 메모리 관리이다. Windows CE .NET 시스템은 메모리가 작기 때문에 때로는 전체 성능을 위해 메모리가 절약되는 방식으로 관리되어야 한다. 본 논문은 이와 같이 응용 프로그램이 갖는 가상 메모리의 사용 한계를 운영체제의 커널 수준에서 극복하기 위한 것이다. 현재의 Windows CE .NET 커널이 갖는 가상 메모리 관리의 단점들 극복하고 보다 많은 가상 메모리가 사용될 수 있도록 페이지 할당 및 관리를 담당하는 커널의 메모리 관리 루틴에 있어 새로운 알고리즘을 적용하여 효율을 높였으며 응용 프로그램 작성을 통한 실험을 통하여 가성 메모리의 할당 횟수를 늘일 수 있었다. 그리고 전체적인 메모리 관리 시스템의 성능 향상과 시스템의 안정성을 높일 수 있었다.

분산 실시간 시스템에서의 자원 제어 기법

이은미(Eun-Mi Lee),허신(Shin Heu) 한국정보과학회 2001 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.28 No.3·4

본 논문에서는 분산 실시간 시스템에서 공유되는 자원들에 대한 실시간적 특성을 분석하고, 태스크가 이들 자원을 요청했을 때, 봉쇄시간을 예측하는 자원 관리자를 제안한다. 분산 환경에서, 우리는 봉쇄의 주요 원인인 우선순위 역전 문제와 함께 원격 봉쇄의 문제점을 고려해야 한다. 본 논문에서 우선 순위 역전 문제는 동기 프로토콜로 잘 알려진 Priority Ceiling Protocols(PCP)를 사용하여 해결하였다. 또한, 원격 봉쇄의 문제에 대해서는, 전역자원을 다른 지역자원들 보다 우선적으로 수행함으로써 원격 태스크들로 인한 봉쇄시간을 예측할 수 있도록 하였다. 본 논문의 자원 관리자는 할당된 자원과 태스크들의 관계 목록을 이용하여, 요청된 자원의 상태에 따른 봉쇄요인을 분석하고, 그 결과로 태스크가 자원 수행을 마칠 때까지 소요되는 봉쇄시간의 상한값을 결정한다. 또한, 이러한 상한값의 타당성을 수학적으로 증명 하였다. In this paper, we analyze the real-time characteristics of resources sharing in distributed real-time systems, and present a resource manager that can estimate the blocking time of each task that requests a resource locally (or remotely). In distributed environments, we should consider the priority inversion problem that is a main cause of the blocking and also, consider the remote blocking problem. In this paper, we solve the priority inversion problem using the Priority Ceiling Protocol (PCP) known as synchronization protocols. For the remote blocking problem, the blocking time due to the remote tasks is predictable by executing a global resource prior to other local resources. The resource manager analyzes the blocking factors according to the state of a resource by using relation lists between resources and tasks, and determines an upper bound of its blocking time until a task completes the execution of the resource. Furthermore, we analytically prove the validity of this upper bound.

TinyOS에서의 선점적 EDF 스케줄링 알고리즘 설계 및 구현

유종선,김병곤,최병규,허신,Yoo, Jong-Sun,Kim, Byung-Kon,Choi, Byoung-Kyu,Heu, Shin 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지 A Vol.18 No.6

센서 네트워크는 빛, 소리, 온도, 움직임 같은 물리적 데이터를 센서 노드에서 감지하고 측정하여 중앙으로 전달하고 처리하는 구조를 가진 네트워크이다. 센서 네트워크는 여러 분야에서 활용할 수 있는 기술이다. 센서 노드가 외부에서 채취한 데이터를 실시간으로 사용자에게 전달하는 것은 매우 중요하다. 센서 네트워크의 핵심은 센서 노드인 하드웨어 플랫폼과 노드에 들어가는 초소형 운영체제라고 할 수 있다. UC 버클리에서 개발된 TinyOS는 센서 노드에서 동작하는 운영체제 중 가장 많이 사용되고 있다. TinyOS는 Event-driven 방식이며 Component 기반의 센서 네트워크 운영체제이다. 기본적으로 비선점 방식의 스케줄러를 사용한다. 만약 급한 작업이 수행되어야 하는 시점에서 다른 태스크가 수행 중에 있다면 수행 중인 태스크가 완료할 때까지 기다려야 한다. 이러한 특성으로 인해 TinyOS에서 정해진 시간안에 자신의 작업을 끝낸다고 보장하기 어렵다. 최근 연구에서 TinyOS의 빠른 반응성을 위해 Priority Level Scheduler라는 선점 기능이 제안되었다. 이것은 제한적으로 5개의 우선순위를 만들어 높은 우선순위가 낮은 우선순위를 선점할 수 있게 한다. 여기서 본 논문은 TinyOS의 실시간성을 보장함과 더불어 사용자 태스크의 평균 응답시간을 줄이고자 Priority Level Scheduler에 실시간 스케줄러인 EDF(Earliest Deadline First)를 적용한 선점형 EDF 스케줄링 방식을 제안하고자 한다. A sensor network is a special network that makes physical data sensed by sensor nodes and manages the data. The sensor network is a technology that can apply to many parts of field. It is very important to transmit the data to a user at real-time. The core of the sensor network is a sensor node and small operating system that works in the node. TinyOS developed by UC Berkeley is a sensor network operating system that used many parts of field. It is event-driven and component-based operating system. Basically, it uses non-preemptive scheduler. If an urgent task needs to be executed right away while another task is running, the urgent one must wait until another one is finished. Because of that property, it is hard to guarantee real-time requirement in TinyOS. According to recent study, Priority Level Scheduler, which can let one task preempt another task, was proposed in order to have fast response in TinyOS. It has restrictively 5 priorities, so a higher priority task can preempt a lower priority task. Therefore, this paper suggests Preemptive EDF(Earliest Deadline First) Scheduler that guarantees a real-time requirement and reduces average respond time of user tasks in TinyOS.

μTMO 모델 기반 실시간 센서 네트워크 운영체제

이재안(Jae An Yi),허신(Shin Heu),최병규(Byoung Kyu Choi) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.34 No.11·12

센서 네트워크의 응용 범위가 점차 넓어지면서 군사 분야나 방사능 감지와 같이 실시간성을 요구하는 응용분야가 생겨나게 되었다. 하지만 기존의 센서 운영체제 연구는 효율적인 자원 활용에 초점을 두고 연구가 진행되었기 때문에 실시간성을 만족시켜 주기 어려운 구조를 가지고 있다. 본 논문에서는 정시성을 보장하는 실시간 분산 객체 TMO 모델을 센서 네트워크의 제한된 자원 환경에 알맞도록 경량화시킨 μTMO 모델을 제안한다. μTMO 모델을 이용한 실시간 센서 네트워크 운영체제를 개발하기 위하여 한국전자통신연구원에서 개발한 센서 노드용 운영체제인 Nano-Q+를 이용하였다. Nano-Q+의 타이머 모듈을 높은 해상도를 가질 수 있도록 수정하였으며, EDF(Earliest-Deadline-First)기반의 실시간 스케줄러에 CST(Context Switch Threshold) 와 PAS(Power Aware Scheduling) 기법을 적용하여 센서 노드에 적합한 실시간 스케줄러로 변경하였다. μTMO 모델을 지원하기 위해 채널 기반의 통신 수단인 ITC-Channel을 새롭게 구현하였으며, 주기적인 스레드를 관리하는 WTMT(Watchdog TMO Management Task) 모듈을 구현하여 SpM 스레드를 주기에 맞게 실행할 수 있도록 하였다. As the range of sensor network’s applicability is getting wider, it creates new application areas which is required real-time operation, such as military and detection of radioactivity. However, existing researches are focused on effective management for resources, existing sensor network operating system cannot support to real-time areas. In this paper, we propose the μTMO model which is lightweight real-time distributed object model TMO. We design the real-time sensor network operation system μTMO-NanoQ+ which is based on ETRI's sensor network operation system Nano-Q+. We modify the Nano-Q+'s timer module to support high resolution and apply Context Switch Threshold, Power Aware scheduling techniques to realize lightweight scheduler which is based on EDF. We also implement channel based communication way ITC-Channel and periodic thread management module WTMT

임베디드 운영체제에서의 접근제어기법

송승호(Seung-Ho Song),허신(Shin Heu) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.1

임베디드 시스템은 MP3 Player, PMP, PDA 등 우리 생활의 일부분으로 자리 잡고 있으며, 이 외에도 로봇 시스템, 공장자동화 시스템, 군사기기 및 센서 노드 등에도 내장되어 사용 되어지고 있다. 이러한 임베디드 시스템은 앞으로도 나날이 발전을 하여 각 개인이 최소 하나 이상씩은 휴대를 할 정도로 임베디드 기기에 대한 의존도가 높아 질것이며, 이렇게 임베디드 기기에 대한 의존도가 높아질수록 더 많은 개인 정보들이 임베디드 기기에 저장이 될 것이다. 이에 따라 임베디드 기기내의 개인 정보 보호가 급격히 대두 될 것이다. 본 논문에서는 이러한 임베디드 기기내의 개인 정보 보호와 시스템 자원 보호를 위하여 사용자 인증과 접근제어기법에 대해 알아보도록 하겠다.

사용자 정보 암호화를 이용한 Secure-POP3의 개발

김종희(Jong Hee Kim),허신(Shin Heu) 한국정보과학회 1997 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.3 No.6

인터넷의 급속한 성장으로 인하여 오늘날의 네트워크는 특정 계층만의 것이 아닌 일반 대중에게도 널리 사용되는 일상 생활의 한 부분이 되었다. 현재 클라이언트/서버 구조에서 원격 접속을 시도할 경우, 사용자의 ID와 패스워드는 아무런 보안조치도 취해지지 않은 상태로 전송된다. 이것은 곧 외부 혹은 내부의 침입자가 네트워크에 연결되어 있으면 쉽게 이 정보를 도청할 수 있는 문제점이 있다. 본 논문에서는 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 인터넷 서비스 중 가장 빈번하게 접속이 이루어지는 POP3(Post Office Protocol Version 3) 프로토콜에 대해서 클라이언트-서버간의 가장 중요한 정보인 패스워드를 암호화 하여 전송함으로써 외부의 침입자가 패킷을 가로채더라도 해독하지 못하도록 하였다. 이를 위해 Secure-POP3 프로토콜을 제안하고 서버와 클라이언트를 구현하여 실제로 패킷 도청 시 패스워드를 보호할 수 있음을 보였다. As growing the use of internet rapidly, the network becomes an important part of daily life not only to special field of engineers but also to general computer users. Currently, when we attempt remote connection in client / server environments, user's ID and password are sent without any security actions. For this reason, it is not avoidable that this information can be wiretapped easily by the external or internal intruders on the network. In this paper, we encrypt the password that is most important informations between client and server for POP3(Post Office Protocol Version 3) protocol that has the most frequent occurrence of connections in TCP/IP protocols, so that intruder cannot decipher the password even if intercepting packets on sending the password. We propose the Secure-POP3 protocol and implement the Secure-POP3 server and client to show protecting the password on packet sniffering.