고신뢰성 발사통제시스템을 위한 고장허용 통신 미들웨어 설계 및 구현

송대기(Dae-Ki Song),장부철(Bu-Cheol Jang),이철훈(Cheol-Hoon Lee) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.8

발사통제시스템(Launch Control System)은 유도무기체계에서 유도탄의 발사와 관련된 일련의 절차들을 제어하는 시스템이다. 이 시스템은 지정된 시간 안에 목표물에 대한 교전계획을 생성하고 이 정보를 탄에 장입하며 탄의 발사 제어를 수행해야 한다. 이 때문에 시스템의 하드웨어, 소프트웨어 고장뿐만 아니라 정해진 수행 시간의 초과 때문에도 임무가 실패될 수 있다. 본 논문에서 제안한 것은 발사통제시스템과 같은 내장형 실시간 시스템을 위한 고장허용 이더넷으로 별도의 하드웨어나 소프트웨어 없이 기존 상용의 이더넷 디바이스를 이중화하여 네트워크에 고장허용 기능을 제공하는 방법이다. 이를 위해 시스템의 각 구성 노드들을 이중의 네트워크 채널로 중복 시키고, 네트워크 트래픽에 대한 고장탐지 및 복구를 위해 통신 미들웨어를 설계하고 개발하였다. 이중채널 기반의 통신 미들웨어를 통해 처리 시간이 중요한 시스템 에 네트워크 고장으로 인한 시스템 중지를 방지하고 노드에 통신 손실이 발생하지 않도록 하였다. Launch control system controls the sequence for launching missile in weapon systems. This system have to generate the engagement plan, input information and launch the missile in timeliness requirement. Such a system may fail to operate correctly either due to errors in hardware and software or due to violation of timing constraints. We presented fault-tolerant ethernet for embedded real-time system like launch control system. This approach is designed to handle network faults using dual commercial-off-the-shelf(COTS) network devices. To support fault-tolerant ethernet each node is composed dual channel ethernet and designed the communication middleware for network fault detect and recovery. Especially for time-critical system, the middleware is being developed to achieve that no single point of network failure shall take down or cause loss of communication to network nodes.

병렬 컴퓨터에서의 결함 허용 메시지 전달 인터페이스 구현

송대기(Dae-Ki Song),이철훈(Cheol-Hoon Lee) 한국정보과학회 2000 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.6 No.3

메시지 전달 인터페이스(MPI)는 기존의 다양한 병렬 프로그램 개발 환경을 표준화한 것으로써, 메시지 전달 인터페이스를 기반으로 하는 병렬 컴퓨터 시스템은 응용 프로그램을 수많은 프로세서들에 분산 배치시켜 수행한다. 구성되는 각각의 프로세서 노드들은 연산을 하고 서로 결과를 메시지로 교환하여 수행을 하게 된다. 그러나 병렬 컴퓨터를 구성하는 노드들 중에서 어느 한 노드 또는 작업 중인 프로세스가 고장을 일으킨다면 수행되는 응용 프로그램은 그 동안의 수행 결과를 잃게 되며, 또한 응용 프로그램을 구성하는 모든 프로세스들은 중단될 것이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 기존의 MPI에 고장 관리자(Fault Manager) 모듈을 추가함으로써 고장 허용 메시지 전달 인터페이스인 FT-MPI 를 제안한다. 제안한 FT-MPI는 고장 처리를 위한 추가적인 하드웨어 지원이 필요하지 않으며 기존의 MPI 응용 프로그램들이 수정 없이 수행될 수 있다는 장점을 지닌다. 제안한 고장 허용 방법은 프로세스 이중화 기법인 hot-spare 방법을 사용하였으며, 시뮬레이션을 통해 제안한 FT-MPI가 고장이 발생하더라도 응용 프로그램이 올바르게 수행되며, 고장 허용 기능으로 인한 수행 시간상의 오버헤드는 5%를 넘지 않음을 보인다. The Message-Passing Interface(MPI) is a standard interface for parallel programming environment, based on that application programs run on the processors of a parallel computer. Processor nodes execute processes consisting the program by passing messages to one another. During executing, however, if a fault occurs on a processor node or a process, this will result an inconsistent state, and consequently, the whole program will have to be stopped. To solve this problem, in this paper, we propose a fault-tolerant message passing interface(FT-MPI) by adding a fault manager module to MPI. The proposed FT-MPI does not need any hardware support, and each application program based on MPI can run on the FT-MPI without any modification. The proposed fault tolerance scheme uses the so-called hot-spare process duplication method, and verified by simulations that application programs run despite of any fault with less than 5% overhead on execution time.

병렬 및 분산 환경에서의 고장 감내 메시지 전달 인터페이스

송대기(Dae-Ki Song),김종훈(Jong-Hoon Kim),강용호(Yong-Ho Kang),이철훈(Cheol-Hoon Lee) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅲ

본 논문에서는 메세지 전달을 기반으로 하는 병렬 분산 시스템상에 고장 감내 기능을 추가하기 위한 고장 감내 기법과, 고장 복구에 따른 프로세스들간의 일관성 유지 방법을 제안하였다. 메시지 전달을 기반으로 하는 병렬 컴퓨터 시스템상에서 응용 프로그램들은 수많은 노드들에 분산 배치되어 수행이 되는데, 그 중 어느 한 노드 또는 작업 중인 프로세스가 고장을 일으킨다면 이로 인하여 전체 응용프로그램이 중단 될 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 고장 감내 기능 추가가 필요하며, 그 방법으로서 동일한 작업을 수행하는 프로세스를 서로 다른 노드 상에 이중화하여 하나의 프로세스에 고장이 발생하더라도 계속 작업 중인 예비 프로세스를 이용함으로써 전체 응용프로그램이 아무런 영향을 받지 않도록하였다. 그리고 이를 MPI상에 서브 모듈로써 설계하고 구현하였다.

위장관내 이물질의 임상적 고찰

이계균,송대기,이영철,정봉화,김주섭,정경석,최창식 대한외과학회 1996 대한외과학회 학술대회 초록집 Vol.1996 No.5

고속 병렬컴퓨터를 위한 고장감내 파일시스템의 설계 ( A Design of a Fault tolerant file system for SPAX )

김주만,송대기,김종훈,이철훈 한국통신학회 1997 통신소프트웨어 학술대회 Vol.1 No.1

GPS 항법 컴퓨터를 위한 실시간 운영체제의 설계 및 구현

배장식,송대기,이철훈,송호준,Bae, Jang-Sik,Song, Dae-Gi,Lee, Cheol-Hun,Song, Ho-Jun 한국정보처리학회 2001 정보처리학회논문지 A Vol.8 No.4

GPS(Global Positioning System)는 시간, 기상 상태에 관계없이 지구 전역에서 사용 가능한 가장 이상적인 항법 시스템이다. GPS는 현재 건설, 측량, 환경, 통신과 지능 항체 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 앞으로 그 활용은 더욱 커질 것이다. 본 논문은 GPS와 관성 항법 시스템(INS :Inertial Navigation System)을 혼합 구성한 수신보드의 항법 컴퓨터 부에서 동작하는 실시간 운영체제에 대한 설계 및 구현에 관한 것이다. 실시간 운영체제는 항법 컴퓨터 부에서 GPS의 운용 태스크(task)들을 수행하게 된다. 개발된 실시간 운영체제는 GPS 수신기 수행에 최적인 환경을 제공하도록 하며, 사용자로 하여금 고수준의 응용으로 GPS용 프로그램을 개발할 수 있도록 한다. 본 운영체제는 태스크들을 우선 순위 기반으로 처리하는 선점형(preemptive) 스케쥴링 방식을 채택한 운영체제이며, 동적 메모리 관리, 인터럽트, 타이머, IPC 등의 부분으로 구성되어 있다. 논문에는 GPS/INS 통합 보드 시스템의 구조, 운영체제의 구조, 개발 환경, 실시간 운영체제의 성능 평가에 대한 내용들을 기술하였다. GPS (Global Positioning System) is the most ideal navigation system which can be used on the earth irrespective of time and weather conditions. GPS has been used for various applications such as construction, survey, environment, communication, intelligent vehicles and airplanes and the needs of GPS are increasing in these days. This paper deals with the design and implementation of the RTOS (Real-Time Operating System) for a GPS navigation computer in the GPS/INS integrated navigation system. The RTOS provides the optimal environment for execution and the base platform to develop GPS application programs. The key facilities supplied by the RTOS developed in this paper are priority-based preemptive scheduling policy, dynamic memory management, intelligent interrupt handling, timers and IPC, etc. We also verify the correct operations of all application tasks of the GPS navigation computer on the RTOS and evaluate the performance by measuring the overhead of using the RTOS services.

외상후 사망한 환자의 임상적 분석

정경석,송대기,이계균,문성하 대한외상학회 1995 大韓外傷學會誌 Vol.8 No.1

Trauma is a leading cause of death in Korea, but trauma care system are not well developed. To characterize cause of death and unexpected death following trauma, 295 traumatic deaths from January, 1987 to December, 1994 at Kangnam Sacred Heart Hospital were retrospectively reviewed for mechanism of injury, trauma indices, cause of death, and preventability. Of the 295 traumatic deaths, 119 patients(40%) died in the emergency room (ER) and 176 patients(60%) died in operating room or intensive care unit (ICU). Male-to-female ratio was 2.2:1 and the mean age was 36 + 20 years (range, 1-86 years). The mean time between the injury and initial treatment in ER was 227 + 888 minutes (441 + 1295 minutes for prehospital care group vs. 86+393 minutes for non- prehospital care group), but there was no significant difference hetween prehospital care group and non-prehospital care group in trauma indices. There were 209(70.8%) motor vehicle crashes, 51(17.4%) fall downs, 16(5.4%) violences, 16(5.4%) stab wounds, and 3(1. 0%) other injuries. Brain injury was judged to be the main cause of death in 51. 5% of patients. The causes of 20 unexpected deaths in ICU inspite of Ps>0.5 via TRISS methodology were hypovolemic shock(40.0%) and brain injury(25.0%). The APACHE II system significantly overestimated the risk of cleath in the lower ranges of predicted risk and underestimated the deaths in the higher ranges. Although TRISS methodology was not developed for ICU trauma patients, it tended to perform better than APACHE II system in our sample.

고속 병렬컴퓨터를 위한 고장감내 파일시스템의 설계 ( A Design of a Fault tolerant file system for SPAX )

김주만,송대기,김종훈,이철훈 한국통신학회 1997 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.1997 No.1

남성 유방암 1례 보고

안준호,송대기,임민균,정봉화,이재정 한림대학교의료원 1993 人間科學 Vol.17 No.8

분산 병렬 컴퓨터를 위한 고장 감내 커널의 설계

김종훈(Jong-Hoon Kim),송대기(Dae-ki Song),오수영(Soo-young Oh),김주만(Joo Man Kim),이철훈(Cheol-Hoon Lee) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2Ⅳ

본 논문에서는 분산 병렬 컴퓨터의 가용도를 높이기 위한 한 방안으로 소프트웨어적인 고장 감내 기법을 제시하였는데, 이것은 프로세스 이중화 방식을 사용하여, 하나의 프로세스에 문제가 발생하여서 더 이상 서비스를 수행할 수가 없을 때, 다른 backup 프로세스가 이를 계속 이어 받아서 서비스를 제공하도록 함으로서, 시스템의 가용도를 더욱더 높일 수 있게 하였다. 본 논문에서는 이를 위하여, 제공되어야 할 요소들인, 안정영역(Stable Area), 포트 가명(Port Alias), 고장 관리자(Fault Tolerant Manager)등에 대하여 언급하였으며, 이들을 사용한 고장 복구 및 처리에 관한 사항도 언급하였다.