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실시간 스케줄링 (Real-Time Scheduling)

Jan 27, 2026

핵심 개념

섹션 제목: “핵심 개념”

실시간 스케줄링은 태스크가 정해진 데드라인 내에 반드시 완료되도록 보장하는 스케줄링입니다. 일반 스케줄링은 평균 성능 최적화에 집중하지만, 자동차 ABS나 항공기 제어에서는 데드라인 미스가 치명적입니다.

동작 원리

섹션 제목: “동작 원리”

실시간 시스템 분류

섹션 제목: “실시간 시스템 분류”
유형데드라인 미스 시예시
경성 실시간 (Hard)시스템 실패ABS 브레이크, 항공 제어
연성 실시간 (Soft)품질 저하 (허용)멀티미디어 스트리밍, VoIP

지연 시간 (Latency)

섹션 제목: “지연 시간 (Latency)”
이벤트 ──▶ [인터럽트 지연] ──▶ [디스패치 지연] ──▶ 태스크 실행
  • 인터럽트 지연: 인터럽트 발생 ~ ISR 시작까지 (현재 명령어 완료, 상태 저장)
  • 디스패치 지연: 스케줄러 결정 ~ 프로세스 실행까지 (커널 프로세스 선점, 자원 해제)

주기적 태스크 모델

섹션 제목: “주기적 태스크 모델”
  • 주기(p): 태스크가 반복되는 간격
  • 처리 시간(t): CPU 버스트 시간
  • 데드라인(d): 완료 기한
  • 관계: 0 ≤ t ≤ d ≤ p

Rate-Monotonic (RM) 스케줄링

섹션 제목: “Rate-Monotonic (RM) 스케줄링”

정적 우선순위: 주기가 짧을수록 높은 우선순위. 정적 우선순위 알고리즘 중 최적입니다.

P1: p=50, t=20   P2: p=100, t=35
CPU 이용률 = 20/50 + 35/100 = 0.75 (75%)


P1       P2           P1     P2   P1       idle
├────────┼────────────┼──────┼────┼────────┼────┤
0       20           50    70   75      100  120

Earliest Deadline First (EDF) 스케줄링

섹션 제목: “Earliest Deadline First (EDF) 스케줄링”

동적 우선순위: 데드라인이 가장 가까운 태스크 우선. 이론적으로 100% CPU 이용률 가능합니다.

RM vs EDF

섹션 제목: “RM vs EDF”
Rate-MonotonicEDF
우선순위정적동적
최대 CPU 이용률~69% (N→∞)100% (이론상)
구현 복잡도낮음높음
오버로드 시예측 가능 (낮은 우선순위 미스)예측 불가 (연쇄 미스)

Admission Control

섹션 제목: “Admission Control”

새 태스크 수락 전 스케줄 가능성을 검사하고, 데드라인 보장 불가 시 태스크를 거부합니다.

예시

섹션 제목: “예시”
  • 경성: 심장 박동기 — 정확한 타이밍 필수
  • 연성: 유튜브 영상 — 가끔 버퍼링 허용

관련 개념

섹션 제목: “관련 개념”