Most of products from consumer electronics to industrial machinery uses microcontroller for its control. There are many commercial and academic real-time operating systems, but it is hard to find a real-time OS that suits both small embedded systems to large scale systems. In this paper, design policy and characteristics of the second version of EROCA(Embedded Real-time Operating system for Control Applications) is explained. The second version is highly modular, capable of making its size small by composing core sets of OS services, and also capable of providing many OS services with cost of increased size. APIs of EROCA follows the widely-used jITRON Specification 3.0 for better source-compatibility of its applications, and more features not included in the specification, such as memory protection, support for CAN networks, and prevention of priority inversion due to RPC, are added. Performance results of EROCA v2.0 are presented by measuring execution times of various system services, communication time, interrupt latency, and other runtime overheads such as scheduling overhead, task switching overhead and system call overhead. Results shows that EROCA performs better than QNX while providing user applications with more functionality. At last, an application example is presented, in which EROCA v2.0 can be used to improve overall performance of the system.
가전제품으로부터 산업용 기계에 이르기까지 많은 전자 기기들이 제어를 위해 마이크로 컨트롤러를 이용한다. 일반적으로 다양하고 복잡한 기능을 구현하기 위해서는 마이크로 컨트롤러의 구동에 실시간 운영체제가 사용되는데, 현재 존재하는 대부분의 실시간 운영체제 중에서는 작은 메모리를 갖는 내장형 시스템과, 고성능의 시스템에 모두 적합한 운영체제를 찾기가 힘들다. 이 논문에서는 실시간 운영체제인 EROCA(Embedded Real-time Operating system for Control Applications)의 두 번째 버전의 개발 이념과 특징이 기술되어있다. EROCA는 모듈화된 구조를 가지고 있어서 전체 실시간 운영체제 중 핵심적인 일부분만으로 크기가 작은 실시간 운영체제를 사용할 수도 있고, 크기가 크더라도 실시간 운영체제의 모든 기능을 제공하는 실시간 운영체제를 사용할 수도 있다. EROCA가 제공하는 API(Application Program Interface)들은 널리 사용되는 μITRON 표준을 따르고 있어서 응용 프로그램들에게 소스 코드상의 호환성을 제공한다는 장점을 지닌다. 또한 EROCA는 표준에서 정의되지 않은 다양한 다른 기능들도 지원하는데, 이중에는 메모리 보호 기능과 네트워킹을 위한 CAN(Controller Area Network) 지원, 그리고 네트웍을 통한 운영체제의 서비스 요청에 있어서 태스크의 우선순위가 뒤바뀌는 문제점에 대한 해결책이 포함된다. EROCA v2.0의 성능을 보이기 위해 각 시스템 서비스들의 수행 시간이 측정되었고, 그 외에 통신 지연시간과 인터럽트 지연 시간 등이 측정되었다. 그 밖의 성능 지표로써 태스크의 스케줄링에 소요되는 시간과 태스크의 전환에 소요되는 시간, 및 운영체제에 시스템 서비스를 요청하는데 추가적으로 소요되는 시간 등이 측정되었다. 측정된 결과의 비교를 통해 EROCA v2.0의 성능이 상용 운영체제인 QNX에 비해 더 나음을 알 수 있다. 마지막으로 EROCA v2.0을 이용하여 기존 시스템의 성능을 개선할 수 있는 응용예제가 제시되었다.
