[논문 리뷰] A Survey: Embedded Systems Supporting By Different Operating Systems

Qamar Jabeen, Fazlullah Khan외 4명|arXiv (Cornell University)|2016. 05. 11.

Energy Efficient Wireless Sensor Networks참고 문헌 22인용 수 11

한 줄 요약

이 종합 검토는 실시간, 네트워크 기반, 독립형 애플리케이션을 포함한 다양한 임베디드 시스템을 지원하는 운영체제를 분석하여, 시간에 민감하고 자원이 제한된 요구 사항을 충족하기 위한 소프트웨어 인프라를 검토한다. 이는 임베디드 시스템의 신뢰성 있는 배포를 가능하게 하는 핵심 운영체제 기능을 규명하고, 임베디드 시스템 설계자와 연구자들이 사용할 수 있는 비교 개요를 제공한다.

ABSTRACT

In these days embedded system have an important role in different Fields and applications like Network embedded system , Real-time embedded systems which supports the mission-critical domains, mostly having the time constraints, Stand-alone systems which includes the network router etc. A great deployment in the processors made for completing the demanding needs of the users. There is also a large-scale deployment occurs in sensor networks for providing the advance facilities, for handled such type of embedded systems a specific operating system must provide. This paper presents some software infrastructures that have the ability of supporting such types of embedded systems.

연구 동기 및 목표

• 다양한 분야에서 임베디드 시스템의 신뢰성 있고 효율적인 운영을 가능하게 하는 운영체제의 역할을 분석하기 위해.
• 실시간, 네트워크 기반, 독립형 임베디드 시스템을 지원하기 위한 소프트웨어 인프라 요구 사항을 규명하기 위해.
• 임베디드 애플리케이션에서 시간 제약과 자원 제약을 충족시키기 위해 다양한 운영체제의 능력을 평가하기 위해.
• 임무 핵심 및 센서 네트워크 배포에 맞게 조정된 운영체제 기능에 대한 비교 개요를 제공하기 위해.
• 시스템 요구 사항과 배포 환경에 따라 연구자와 개발자가 적절한 운영체제를 선택할 수 있도록 안내하기 위해.

제안 방법

• 실시간, 네트워크 기반, 독립형 시스템을 포함한 임베디드 시스템 유형의 체계적 검토.
• 임베디드 환경에서의 결정성, 메모리 관리, 작업 스케줄링 등의 운영체제 기능 분석.
• 시간 제약과 자원 제약이 있는 시스템을 지원하기 위한 소프트웨어 인프라 구성 요소 검토.
• 임무 핵심 및 센서 네트워크 애플리케이션에 적합한 운영체제의 적합성에 기반한 운영체제 비교.
• 실제 임베디드 배포 환경에서 운영체제 능력을 평가하기 위해 공개된 문헌과 애플리케이션 사례 연구 활용.
• 임베디드 시스템에서 功能, 성능, 배포 환경에 따라 운영체제를 분류하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 엄격한 시간 제약이 있는 실시간 임베디드 시스템을 지원하기 위해 필수적인 운영체제 기능은 무엇인가?
• RQ2 네트워크 라우터와 같은 독립형 임베디드 시스템에서 다양한 운영체제가 안정적인 운영을 어떻게 지원하는가?
• RQ3 임베디드 시스템에서 대규모 센서 네트워크를 지원하기 위해 필수적인 소프트웨어 인프라 구성 요소는 무엇인가?
• RQ4 자원 제약과 임무 핵심 임베디드 애플리케이션을 처리하는 데서 운영체제가 어떻게 상이한가?
• RQ5 특정 임베디드 시스템 배포에 적합한 운영체제 선택을 위한 기준은 무엇인가?

주요 결과

• 실시간 운영체제(RTOS)는 결정성 있는 동작과 낮은 지연 반응으로 인해 임베디드 시스템의 임무 핵심 응용 분야에서 필수적이다.
• 네트워크 기반 임베디드 시스템은 효율적인 통신 프로토콜과 장애 내성 기능을 지원하는 운영체제의 지원을 통해 유익을 본다.
• 센서 네트워크는 분산 조율과 데이터 집계를 지원하는 경량이고 에너지 효율적인 운영체제가 필요하다.
• 네트워크 라우터와 같은 독립형 임베디드 시스템은 안정성, 보안성, 자원 효율적 이용을 보장하는 운영체제 구성 요소에 의존한다.
• 운영체제 선택은 임베디드 배포에서 시스템 신뢰성, 성능, 확장성에 큰 영향을 미친다.
• 소프트웨어 인프라는 메모리, 처리 능력, 전력 소비 등의 시스템 고유 제약 조건에 맞게 맞춤화되어야 한다.