Interrupt handling is generally separated from process scheduling. This could lead to scheduling anomalies, interrupt-driven priority inversion. Handling an interrupt of a semantically lower-priority can interfere with the execution of a higher-priority process. We present an interrupt handling scheme that identifies the corresponding process priority of an I/O interrupt and assigns such a priority to an interrupt handling thread dynamically such that the process scheduler schedules interrupt handling threads in a way that avoids the interrupt-driven priority inversion. We design a new interrupt handling scheme, process interrupt cooperative scheduling(PICS), in order to mitigate such priority inversion. We implement a prototype system of PICS as a patch to Linux and to the Preempt_RT patch. Our experiment results shows that the prototype system does not experience interrupt-driven priority inversion and thus provide better real-time support to higher-priority real-time processes. On the other hand, neither of the standard Linux and the Linux with the Preempt_RT patch avoids the priority inversion.
인터럽트 핸들링은 일반적으로 프로세스 스케쥴링 과는 별도로 고려되어왔다. 이는 Interrupt-driven priority inversion 이라는 문제를 발생시키게 되었다. 우선순위가 낮은 프로세스에 연관된 인터럽트를 핸들링 하는 과정이 우선순위가 높은 프로세스에 방해를 끼칠 수 있다. 이러한 문제는 프로세스가 정해진 Deadline 안에 수행되어야 하는 실시간 시스템에서 시스템 성능에 방해되는 요소가 될 수 있다. 이 논문은 이러한 문제를 해결하고 완화 시키기 위한 인터럽트 핸들링 기법을 다루고자 한다. 좀 더 구체적으로, 인터럽트 핸들링 과정에서 관련 프로세스를 찾아내어 인터럽트 핸들링 쓰레드가 관련된 프로세스의 우선순위로 수행되는 기법을 디자인 하여 인터럽트로 인한 우선순위 역전현상을 감소 시키며 이를 구현하여 실험을 통해 그 성능에 대하여 이 논문에서 다룰 것이다. 본 논문에서 프로토타입의 구현은 Linux와 Linux-RT(Preempt RT patch)에서 모두 수행되었다. 프로토타입의 실험 결과 논문에서 제안한 기법을 사용하였을 경우, 두 경우 모두에서 interrupt-driven priority inversion 현상이 발생하지 않았음을 확인 할 수 있었다.
