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네트워크 중심전(NCW)으로 전장환경이 변하면서 무기체계는 IT 기술을 융합한 신개념의 무기체계로 진화하고 있고, 이러한 핵심 기능은 대부분 임베디드 소프트웨어로 구현됨에 따라 임베디드 소프트웨어는 무기체계 성능을 좌우하는 핵심 요소로 중요성이 증가하고 있다. IoT 기술이 발전하고 임베디드 소프트웨어의 활용 범위가 확대됨에 따라 점차 고도화되고 다양해지는 사이버 위협은 임베디드 소프트웨어를 운용하는 무기체계로 확대되고 있고, 무기체계는 단일체계로부터 네트워크에 의한 연동까지 다양한 형태로 운영되기 때문에 어플리케이션 수준에서의 보안보다는 시스템 수준인 운영체제 커널 수준에서의 강력한 사이버 보안이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 무기체계 임베디드 소프트웨어를 사이버 공격으로부터 보호하기 위하여 운영체제 수준에서 임베디드 소프트웨어를 보호하는 무기체계용 보안 실시간 운영체제의 설계 및 구현과 그 성능 측정 결과 에 대하여 설명하였다.

With current battlefield environment relying heavily on Network Centric Warfare(NCW), existing weaponary systems are evolving into a new concept that converges IT technology. Majority of the weaponary systems are implemented with numerous embedded softwares which makes such softwares a key factor influencing the performance of such systems. Furthermore, due to the advancements in both IoT technoogies and embedded softwares cyber threats are targeting various embedded systems as their scope of application expands in the real world. Weaponary systems have been developed in various forms from single systems to interlocking networks. hence, system level cyber security is more favorable compared to application level cyber security. In this paper, a secure real-time operating system has been designed, implemented and measured to protect embedded softwares used in weaponary systems from unknown cyber threats at the operating system level.

안드로이드 운영체제는 스마트폰 시장과 함께 빠르게 자리잡으며 네비게이션, 냉장고 패널 등 다양하게 적용하고 있다. 기존 단말은 정확한 수행 시간이 요구되는 RTOS를 사용하면서 높은 정밀도를 요구하는 서비스의 구현이 가능했으나, 안드로이드는 높은 정밀도의 실시간 성능을 제공할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 안드로이드 운영체제에서 동작하는 실시간 통신 방법을 제안한다. 실시간 통신은 UDP 프로토콜을 이용하여 부하를 줄이고, 커널 영역에 고정밀 타이머를 통해서 실시간 운영체제의 타임 틱을 구성한다. 안드로이드 응용 레벨의 라이브러리를 작성하여 실시간 통신을 구현하고 실시간 성능 검증을 위해 기존 안드로이드의 라이브러리와 비교하였다.

The Android OS has quickly established itself with the smartphone market and is being applied in a variety of ways such as navigation and refrigerator panels. Existing terminals can implement services that require high precision while using RTOS that requires accurate execution time, but Android OS has a disadvantage in that it cannot provide high-precision real-time performance. In this paper, we propose a real-time communication method that operates in the Android OS. Real-time communication reduces the load using the UDP protocol, and configures the real-time operating system time tick through a high-precision timer in the kernel area. An Android application level library was created to implement real-time communication and compared with the existing Android library for real-time performance verification.

Complications of embedded applications are increasing. Within due time delivery to the market is also a pressure. So, the demand and use of real time operating systems is also increasing. However, it is an redundant fact that the Real Time Operating System (Real Time OS) can significantly degrade the performance. To face performance degradation, a Real-Time Task Manger (RTTM) has been presented in this paper. The Real-Time Task Manger is a hardware based extension to the processor that decreases performance bottleneck attributed to Real Time Operating System. Real-Time Task Manger decreases these performance bottlenecks introduced by Real Time Operating System by its hardware based architecture. The architecture of Real-Time Task Manger is being discussed in this paper provides an aid to deal with some common operations of Real Time Operating System that reason the performance degradation. For example event management, time management, and task scheduling. These operations have a property of some inborn parallelism. The Real-Time Task Manger uses this property to complete these operations in a constant time, and as a result, minimizes the overhead introduced by Real Time Operating System. The proposed architecture yields two benefits: It reduces the processor time taken by Real Time Operating System, and improves the response time to a considerable amount.

자동차, 로봇 등의 분야에서 실시간 운영체제의 사용이 증가하고 있다. PICmicro의 마이크로컨트롤러는 산업현장에서 많이 사용되고 있는 마이크로컨트롤러로서, 이 제품군에 실시간 운영체제(RTOS)를 탑재하려는 연구가 폭 넓게 이루어지고 있으나 일부 제품군에서는 리소스의 제한으로 RTOS의 탑재가 어려운 경우가 많다. 이 연구에서는 교육적 목적으로 리소스가 제한된 PIC16F87x 시리즈에 대해 RTOS의 기능을 구현한다.

The purpose of the project was intended to show an application method of RTOS to PICmicro with limited resources with several tasks controlling the peripheral devices. The application runs on the designed PIC16F87x evaluation board with a bootloader burned so the application program can be easily downloaded using the serial communication without using the ROM writer. Thus, it would also be a good example to use for instructional or tutorial purposes for PICmicro education. The demo shows a useful examples who wish to use the real time operation system in their own projects.

CE 제품에 리얼타임 OS를 도입하면서, 제품의 조건을 만족시키기 위한 기술에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, CE 제품에 있어서 중요한 이슈인 부팅 시간은 펌웨어수준과 비교했을 때 코드사이즈나 OS 초기화 과정 때문에 다소 느려지는 경향을 보이고 있다. 본 논문은 이러한 CE 제품의 부팅 시간에 초점을 맞추고 리얼타임 OS 적용시의 부팅 시간을 개선하였다. 구현에 사용된 ARM920T Core는 32-비트 RISC 구조이며, 각 16KB의 인스트럭션 Cache와 데이터 Cache, 그리고 MMU(Memory Management Unit)로 구성되어 있으며, 리얼타임 OS는 선점형 방식의 커널로 구성된 OS를 사용하였다.

자동차산업이 발달하면서 자동차 내에도 ECU 기반의 전자 장비가 증가하고 있다. 다양한 차량용 전자 장비의 소프트웨어의 호환성과 효율적인 구동을 위하여 독일 자몽동차 업체를 필두로 자동차 업계에서는 OSEK/VDX 운영체제를 기반으로 AUTOSAR 표준화를 제안하였다. 본 논문에서는 AUTOS AR 표준에서 기반으로 하고 있는 OSEK/VDX와 기존의 RTOS (실시간 운영제제)를 다양한 측면에서 비교 분석하여 향후 자동차 소프트웨어를 위한 운영제제의 발전방향과 각각의 운영제제의 특성과 장점을 분석 하였다.

In this paper, a dynamic learning controller for robot manipulator is implemented using real-time operating system with capabilities of multitasking, intertask communication and synchronization, event-driven, priority-driven scheduling, real-time clock control, etc. The controller hardware system with VME bus and related devices is developed and applied to implement a dynamic learning control scheme for robot manipulator. Real-time performance of the proposed dynamic learning controller is tested and evaluated for tracking of the desired trajectory and compared with the conventional servo controller.

시리얼 통신은 다양한 분야의 임베디드 시스템에서 사용되는 통신 시스템의 일종이다. ${\mu}C/OS-II$는 실시간 임베디드 시스템에 사용되는 실시간 운영체제이다. S3C2440A 는 이러한 임베디드 시스템에 사용되는 마이크로 프로세서로 칩에 집적 된 UART 를 통하여 시리얼 통신을 지원한다. 이 논문에서는 시리얼 통신 중 ${\mu}C/OS-II$ 기반의 실시간 시스템을 위한 시리얼 통신의 설계와 S3C2440A로의 포팅을 한다.

Currently, Programmable Logic Contorller(PLC) uses Real Time Operation System(RTOS) as basic OS. RTOS executes defined results as to defined time. General features of RTOS emphasize the priority in each task, high-speed process of external interrupt, task scheduling, synchronization in task, the limitation of memory capacity. For safety critical placement, PLC software needs Verification and Validation(V&V). For example, nuclear power plant. In this paper, PLC RTOS is verified by formal methods. Particularly, formal method V&V uses verification tool called 'STATEMATE', and shows the results.

지금까지 자동차에서의 기술 개발이 엔진 성능과 같은 기계 중점적으로 이루어졌다면 최근에는 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)를 활용하여 안전, 편의성, 비용 등을 개선하는 전자적 측면의 기술 개발이 활발하게 진행이 되고 있다. 또한, 자동차에 대한 소비자들의 선호가 빠른 속도로 변함에 따라 모델수가 다양해지고 첨단 서비스 개발로 인해 요구되는 소프트웨어의 복잡도가 크게 증가되었다. 이 같은 변화로 자동차 제조비용에서 소프트웨어 개발비용이 상당한 비중을 차지하게 되었고 자동차 업계는 이를 대응하기 위하여 응용 소프트웨어를 모듈별로 재사용할 수 있고 다른 제어장치에도 쉽게 이식할 수 있도록 자동차용 임베디드 시스템의 표준인 OSEK/VDX를 제정하였다.[8] 본고에서는 위의에서 언급한 급변하는 환경을 대응하기 위한 대안으로 제시된 OSEK/VDX표준을 살펴보고, 실제 OSEK/VDX를 이용한 실시간 OS구조에 대하여 알아보자 한다.

Technical development in car has utilized electronic controls (ECU, Electronic Control Unit) recently if was achieved machine such as engine performance in priority and electronic side technical development that improve safety, convenience, expense etc. is proceeded vigorously. Also, preference of consumers for car is various model's number according to change at the fast speed and complexity of software required from vanguard service development was increased greatly. Software development expense dominated considerable weight in car manufacture expense by such change and automakers established OSEK/VDX that is standard of automobile embeded system to reuse application software by module to respond this and transplant easily to other control device. Do when search about all item that is necessary in real-time OS structure that examines OSEK/VDX standard that is presented as the alternative to respond environment that change rapidly that refer in dignified mien after it is original, and uses actuality OSEK/VDX.

실시간 운영 체제(Real-Time OS)는 특정 태스크가 정해진 시간 안에 수행될 수 있도록 시간 결정성(Determinism)을 보장하는 운영 체제이다. 실시간 운영체제는 멀티태스킹(Multitasking) 및 ITC(InterTask Communication 혹은 IPC, Interprocess Communication)을 제공한다는 점에서는 일반 운영체제인 Unix$^{TM}$, Linux$^{TM}$, Windows$^{TM}$ 등과 같지만, 시간 결정성을 보장한다는 점에서 일반 운영체제와 다르다. 본 논문에서는 전부 혹은 일부의 소스 공개를 고려한 개방형 구조를 기반으로 하여, 응용프로그램 개발자에게 보다 나은 융통성과 편의를 제공할 수 있도록 실시간 운영체제 커널을 설계한 내용을 설명하고 있다.

실시간 운영체제는 시간 결정성이 보장되는 운영체제로서, 주로 적은 자원과 적은 전력을 사용하는 임베디드 시스템(Embedded System)에 사용된다. 인터넷 정보화 시대가 가속화되면서 일반 컴퓨터 뿐 만 아니라 거의 모든 기기들에서 네트워크 기능은 필수적 요소가 되었고, 이들 시스템을 운용하는 운영체제에서의 네트워크 기능에 대한 요구는 계속 증가하고 있다. 본 논문은 네트워크 응용프로그램을 처리하기 위해 TCP/IP 모듈(Module)을 기능에 따라 몇 개의 프로세스로 구분하고 각각의 프로세스가 효율적으로 동작하도록 스케줄링하는 내용에 대해 기술하고 있다.

When safety-critical embedded control systems like an engine management system are designed, it is important to guarantee the system reliability and performance. Furthermore, in order to reduce the cost and the development time of the embedded control systems, it is beneficial to design the control system based upon the standardized real-time operating system. This paper describes a system structure and implementation principles related to the design of engine management system using OSEK OS, which is one of the most widely adopted real-time operating system in automotive industry.

실시간 OS용 웹 브라우저는 TV 셋탑 박스를 실행 환경으로 하므로 일반 데스크 탑용 웹 브라우저와 비교할 때 몇몇 주요한 특징을 가진다. 우선 실행시 상주되는 메모리 크기가 작아야 하며 신속한 웹 사이트 접근 및 적절한 형태로의 HTML 문서 변환이 필요하다. 이 특징들은 신속, 정확, 경량으로 실행되어야 하는 실시간 OS 응용의 특징에서 비롯된 것이다. 이러한 실시간 OS용 웹 브라우저를 효과적으로 구현하기 위해서는 프락시 서버를 도입하여 분산 구조로 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 일반 웹 브라우저와는 구별되는 성격을 지닌 실시간 OS용 웹 브라우저에 대한 제약 사항 및 기능적 요구 사항을 정리하고 분산 구조에 기초한 시스템의 설계를 소개하고자 한다.

내장형 기기의 다양성 및 적용 범위의 확장으로 내장형 기기용 운영체제도 기기별 다양성을 지원할 것이 요구되고 있다. 이러한 특성을 갖는 운영체제를 조림형 운영체제라 한다. 본 논문에서는 조림형 실시간 운영체제인 Qplus커널의 입출력 시스템 개발에 대하여 기술한다. Qplus의 입출력 시스템은 사용자의 요구에 따라 입출력 장치 구동기의 조림이 가능하며 일관된 사용자 인터페이스 및 간편한 장치 구동기 인터페이스, 빠른 입출력을 지원한다. 현재 SA110 보드를 사용한 ITSB 에서 시험되었으며 앞으로 AIO, 가상 터미널 구동기의 지원 및 입출력 성능 시험을 수행할 예정이다.

Embedded system area has brought an innovation and has been spread rapidly by the growth of the Internet, wireless telephony and multimedia recently. Many embedded systems are required to be real-time systems in that it needs multi-tasking and priority based scheduling. This paper introduces a real-time system that was developed with web server ability for control and monitoring system employing a real-time operating system. It discusses the design model, structure, and applications of web server system. We used SNDS100 board which has a 32-bit RISC microcontroller of ARM7TDMI core as a hardware platform. MicroC/OS kernel was used as Real-time operating system that supports a preemptive and multitasking functions. We developed a hierarhchical control and monitoring system that not only reduced system and management costs, but also enhanced reusability and portability.

본 논문에서는 CORBA의 고장 감내(fault tolerance) 방식을 이용하여 교환기 시스템을 위한 객체 지향 실시간 운영체계상에서의 고장 감내 객체서비스 구현을 목표로 한다. 이를 위해 먼저 CORBA의 고장 감내 방식을 분석하고, 전자 교환기에 적합한 실시간 고장 감내 방식에 대하여 제안한다. 이 방식에서는 교환기내의 이중화 시스템을 이용하여 객체 단위에서 고장 감내 기능을 제공하게 된다.

Digital Broadcasting Satellite (DBS) 수신기는 실시간으로 위성으로부터 수신되는 방송신호를 실시간으로 NTSC A/W 스트림으로 변환하는 기능을 수행한다. 따라서 Multi-tasking 방식은 실시간 응용시스템에서 프로세서의 효율적인 사용에 매우 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 H/W, S/W micro kernel을 이용한 hybrid approach를 통하여 H/W micro kernel과 multi-tasking programming과의 관계를 적절히 조절하여 시스템의 처리속도를 증가시켰다. 또한 DBS수신기에서의 실시간 처리를 위해 각각의 프로세스들간의 스케줄 적정성을 확보하기 위해 시스템의 요구사항이 만족되도록 개발된 critical hard real-time task들에 대한 스케줄 적정성을 먼저 평가하고, 그 밖의 soft real-time task 들에 대한 스케줄링 가능성에 대한 평가를 진행하여 전체적으로 실시간 처리에 문제가 발생하지 않도록 embedded 소프트웨어를 개발하였다.

A Digital Broadcasting Satellite (DBS) receiver converts digital A/V streams received from a satellite to analog NTSC A/V signals in real-time. Multi-tasking is an efficient way to improve the utilization of the processor core in real-time applications. In this paper, we propose a hybrid approach with a balanced trade-off between hardware kernel and multi-tasking programming to increase a system throughput. First, the schedulability of the critical hard real-time tasks in the DBS receiver is verified by using a simple feasibility test. Then, several soft real-time tasks are thoughtfully programmed to satisfy functional requirements of the system.

A Digital Broadcasting Satellite (DBS) receiver converts digital A/V streams received from a satellite to analog NTSC A,/V signals in real-time. Multi-tasking is an efficient way to improve the utilization of the processor core in real-time applications. In this paper, we propose a hybrid approach with a balanced trade-off between hardware kernel and multi-tasking programming to increase a system throughput. First, the schedulability of the critical hard real-time tass in the DBS receiver is verified by using a simple feasibility test. Then. several soft real-time tasks are thoughtfully programmed to satisfy functional requirements of the system.

내장형 시스템은 우리들의 생활에 커다란 변화를 가져왔으며, 많은 적용분야와 다양한 기능을 갖추고 있어서 일상 생활에 널리 사용되고 있다. 문제는 이러한 기기들이 마이크로 컨트롤러에 가해지는 전기적 잡음과 전자기 방해가 많은 환경에서 사용되어지고 있다는 점이다. 따라서 이러한 환경에서는 시스템의 안정적인 운영을 도울 수 있는 기술중의 하나인 Watchdog Timer(WDT)가 필요하다. 본 논문에서는 WDT를 이용한 시스템 오류제어를 실시간 운영체제인 $UbiFOS^{TM}$에 적용하였다.