차량용 실시간 운영체제 기반 프로그래밍

Real time system

실시간 운영 체제(Real-Time Operating System, RTOS)은 정해진 시간 안에 작업이 완료되어야 하는 실시간 시스템에서 사용되는 운영 체제입니다. 실시간 시스템은 작업에 대한 응답 시간이 엄격하게 정해져 있어야 하는 환경에서 사용됩니다. 이러한 환경에서는 작업이 정해진 시간 내에 완료되지 않으면 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.

실시간 운영 체제는 제어 시스템, 의료 기기, 통신 장비, 자동차 제어 시스템 등과 같이 정확한 타이밍과 빠른 응답이 필요한 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

 

Real time system의 특징

• 응답 시간 보장  
  RTOS는 특정 작업이나 이벤트에 대한 응답 시간을 보장하는 데 중점을 둡니다. 이를 통해 실시간 시스템에서의 정확한 타이밍과 높은 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
• 스케줄링
  실시간 시스템에서는 특정 작업이나 태스크의 실행을 정확한 시간에 예약하고 관리하는 스케줄링이 중요합니다. RTOS는 이를 위한 효과적인 스케줄링 알고리즘을 제공합니다.
• 이벤트 처리
  실시간 시스템에서는 외부 이벤트에 대한 신속한 처리가 필요합니다. RTOS는 이러한 이벤트를 효율적으로 처리할 수 있는 메커니즘을 제공합니다.
• 실시간 태스크와 스레드 관리 
  RTOS는 실시간 태스크나 스레드를 효과적으로 관리하여 각각의 우선순위, 실행 시간, 동기화 등을 다룰 수 있습니다.
• 시간 관리
  정확한 시간 관리는 실시간 시스템에서 매우 중요합니다. RTOS는 시간 기반 이벤트 처리와 타이밍을 정확하게 관리하는 데 도움을 줍니다.
• 최소 지연
  작업이나 이벤트의 시작부터 완료까지의 시간 지연을 최소화하기 위해 노력합니다.

OSEK

OSEK(Operating System Embedded Kernel)는 실시간 임베디드 시스템을 위한 표준화된 운영 체제 커널이며, 차량 내 네트워킹 및 컴퓨터 시스템 분야에서 주로 사용됩니다. OSEK는 자동차 및 기타 임베디드 시스템에서 사용되는 실시간 운영 체제에 대한 국제 표준을 제공하는 데 중점을 둔 프로젝트입니다.

OSEK는 자동차 전자 시스템에서 널리 사용되며, 차량 내 제어 시스템, 엔진 제어, 에어백 제어, 브레이크 제어 등과 같은 실시간 응용 프로그램에 적합한 운영 체제로 알려져 있습니다.

 

OSEK OS의 주요 계층

• OSEK Basic Tasks (OSEK BT)
  OSEK OS에서 실행되는 작업은 OSEK BT로 알려져 있습니다. 이러한 작업은 우선순위에 따라 예약되며, 각 작업은 특정 주기 또는 이벤트에 따라 실행될 수 있습니다.
• OSEK Extended Tasks (OSEK ET)
  OSEK ET는 OSEK BT와 유사하지만 보다 복잡한 작업을 처리하기 위한 것입니다. OSEK ET는 여러 태스크를 동시에 실행할 수 있습니다.
• OSEK Events and Alarms
  OSEK OS에서 이벤트 및 알람은 태스크의 동작을 트리거하는 데 사용됩니다. 이벤트는 다른 태스크에 신호를 보내거나 특정 이벤트에 반응하는 데 사용되며, 알람은 일정 시간 간격 또는 특정 시간에 실행되는 작업을 트리거하는 데 사용됩니다.
• OSEK Resource Management
  OSEK OS는 공유 자원에 대한 접근을 관리하기 위한 리소스 관리 기능을 제공합니다. 이것은 크리티컬 섹션 및 리소스 락과 같은 동기화 메커니즘을 통해 이루어집니다.
• OSEK Communication Mechanisms
  OSEK은 작업 간 통신을 지원하기 위한 메시지 및 이벤트 기반의 통신 메커니즘을 제공합니다.