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Performance Evaluation of STRON: A Hardware Implementation of a Real-Time OS STRON의 성능 평가: 실시간 OS의 하드웨어 구현

Takumi NAKANO, Yoshiki KOMATSUDAIRA, Akichika SHIOMI, Masaharu IMAI

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요약 :

실시간 시스템에서는 인터럽트 신호에 대한 응답시간과 RTOS(Real-Time Operating System)의 실행시간을 줄여야 한다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위해 우리는 RTOS의 일부 기능을 하드웨어를 이용하여 구현하는 방법을 제안하였다. 이러한 아이디어를 바탕으로 우리는 STRON(실리콘 TRON: 실시간 운영 체제 Nucleus)이라는 VLSI 칩을 구현하여 STRON 칩이 모든 MPU의 주변 장치로 작동하는 RTOS의 성능을 향상시켰습니다. 본 논문에서는 STRON 칩의 하드웨어 아키텍처와 STRON 칩을 이용한 RTOS의 성능 평가 결과를 기술한다. 다음과 같은 결과가 얻어졌다. (1) STRON 칩은 각 객체(태스크, 이벤트 플래그, 세마포어, 인터럽트)의 개수가 10,000개일 때 약 7개 게이트에만 구현된다. (2) 태스크 스케줄러는 고정된 주기로 8클럭 이내에 실행이 가능하다. (7) STRON 칩을 사용하는 기본 µITRON 시스템 호출의 대부분은 몇 마이크로초의 고정된 시간 내에 실행될 수 있습니다. (3) 멀티태스킹 응용 프로그램 모델로 측정한 시스템 호출의 실행 시간은 기존 소프트웨어 RTOS의 경우에 비해 약 4/5로 단축될 수 있다. (2.2) 컨텍스트 스위칭을 포함한 전체 성능은 소프트웨어 RTOS보다 약 XNUMX배 빠르다. STRON 칩이 구현하는 시스템 호출 부분의 실행 시간은 거의 무시할 수 있지만 MPU 아키텍처와 관련된 인터페이스 소프트웨어 부분과 컨텍스트 전환 부분은 RTOS의 전체 성능에 큰 영향을 미친다는 결론을 내렸습니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E82-A No.11 pp.2375-2382
발행일
1999/11/25
공개일
온라인 ISSN
DOI
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on VLSI Design and CAD Algorithms)
범주

작성자

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