RTEMS SMP 지원 현황 및 스케줄링 기법 분석

Analysis of RTEMS SMP Support Status and Scheduling Techniques

본 논문에서는 우주임무용 실시간 운영체제인 RTEMS QDP의 SMP 지원 현황과 주요 SMP 스케줄러의 동작 원리를 분석하였다. RTEMS 4.11.0 버전부터 SMP(Symmetric Multi-Processing)가 도입되었으나, 관련 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 RTEMS에서 지원하는 SMP 스케줄러들의 태스크 관리 및 할당, 로드 밸런싱 방식을 분석하고, 특히 EDF_SMP 스케줄러의 구현을 심층 분석하였다. 또한, 에뮬레이터 환경에서 단일 코어와 다중 코어 스케줄러를 비교한 결과, SMP 적용 시 긴 주기 태스크에서는 병렬 처리에 따른 성능 향상이 확인되었으나, 짧은 주기 태스크의 경우 스케줄러 오버헤드로 인해 성능 개선 폭이 제한적임을 확인하였다.

In this paper, the current status of SMP support for RTEMS QDP, a real-time operating system for space missions, major SMP schedulers were analyzed. Symmetric Multi-Processing (SMP) was introduced from RTEMS 4.11.0 version, but related research is insufficient. Therefore, in this study, task management, allocation, and load balancing methods of SMP schedulers supported by RTEMS were analyzed, and in particular, the implementation of EDF_SMP scheduler was analyzed in depth. In addition, as a result of comparing single-core and multi-core schedulers in an emulator environment, it was confirmed that performance improvement was confirmed by parallel processing in long-period tasks when applying SMP, but in the case of short-period tasks, the performance improvement was limited due to scheduler overhead.