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TinyOS

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목차

1. 개요

TinyOS는 센서 네트워크를 위해 설계된 운영 체제이다. nesC 프로그래밍 언어를 사용하여 개발되며, 컴포넌트 기반 소프트웨어 공학을 통해 구성된다. 비동기 I/O 방식을 사용하며, 작은 바이너리로 컴파일된다. 캘리포니아 대학교 버클리에서 시작된 프로젝트로, 전 세계적으로 많은 개발자와 사용자가 참여하고 있으며, 1999년부터 2012년까지 다양한 버전이 릴리스되었다. TinyOS를 위한 통합 개발 환경(IDE)으로 YETI 2, XPairtise, TinyDT가 있다.

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TinyOS - [IT 관련 정보]에 관한 문서
기본 정보
개발자타이니OS 얼라이언스
출시일2000년
최신 버전2.1.2
최신 출시일2012년 8월 20일
시험 버전2.1.3
마케팅 대상무선 센서 네트워크
프로그래밍 언어nesC
사용 언어영어
라이선스BSD 라이선스
웹사이트타이니OS 공식 웹사이트
기술 정보
소스 모델오픈 소스
운영 체제 종류임베디드 운영 체제
계열임베디드 운영 체제
작동 상태지원 중

2. 구현

TinyOS 코드는 프로그램 코드와 정적으로 연결되며, 사용자 지정 GNU 툴체인을 사용하여 작은 바이너리로 컴파일된다. TinyOS 작업을 위한 개발 플랫폼을 완료하기 위해 관련 유틸리티가 함께 제공된다.

2. 1. 핵심 기능

TinyOS 애플리케이션은 센서 네트워크의 메모리 제한에 최적화된 C 언어의 방언인 nesC 프로그래밍 언어로 작성된다.[1] 보조 도구는 주로 Java와 셸 스크립트 프런트엔드 형태로 제공된다. nesC 컴파일러 및 Atmel AVR binutils 툴체인과 같은 관련 라이브러리 및 도구는 대부분 C로 작성된다.

TinyOS 프로그램은 소프트웨어 컴포넌트로 구성되며, 일부는 하드웨어 추상화를 나타낸다. 컴포넌트는 인터페이스를 사용하여 서로 연결된다. TinyOS는 패킷 통신, 라우팅, 감지, 작동 및 저장과 같은 일반적인 추상화를 위한 인터페이스와 컴포넌트를 제공한다.

TinyOS는 완전히 비동기 방식으로, 하나의 콜 스택을 가진다. 따라서 수백 마이크로초보다 오래 걸리는 모든 입출력 (I/O) 작업은 비동기적이며 콜백을 가진다. 기본 컴파일러가 콜 경계를 넘어서 더 잘 최적화할 수 있도록 TinyOS는 nesC의 기능을 사용하여 이벤트라고 불리는 이러한 콜백을 정적으로 연결한다. 비동기 방식은 TinyOS가 하나의 스택으로 높은 동시성을 유지할 수 있도록 하지만, 프로그래머는 많은 작은 이벤트 처리기를 함께 연결하여 복잡한 로직을 작성해야 한다. 더 큰 계산을 지원하기 위해 TinyOS는 지연 프로시저 호출 및 인터럽트 핸들러 하단부와 유사한 태스크를 제공한다. TinyOS 컴포넌트는 OS가 나중에 실행하도록 예약할 태스크를 게시할 수 있다. 태스크는 비선점형이며 선입선출 순서로 실행된다. 이 간단한 동시성 모델은 일반적으로 I/O 중심 애플리케이션에 충분하지만, CPU 부하가 큰 애플리케이션에서는 어려움이 있어 TOSThreads라는 OS용 스레드 라이브러리가 개발되었다. TOSThreads는 유지 관리되지 않으며 사용이 중단되었다.[2]

TinyOS 코드는 프로그램 코드와 정적으로 연결되며, 사용자 지정 GNU 툴체인을 사용하여 작은 바이너리로 컴파일된다. TinyOS 작업을 위한 개발 플랫폼을 완료하기 위해 관련 유틸리티가 제공된다.

2. 2. 비동기 I/O 및 동시성 모델

TinyOS는 비동기 방식으로 작동하며, 하나의 콜 스택을 가진다. 따라서 수백 마이크로초보다 오래 걸리는 모든 입출력 (I/O) 작업은 비동기적이며 콜백을 갖는다.[2] 기본 컴파일러가 콜 경계를 넘어 더 잘 최적화할 수 있도록 TinyOS는 nesC의 기능을 사용하여 이벤트라고 불리는 이러한 콜백을 정적으로 연결한다. 비동기 방식은 TinyOS가 하나의 스택으로 높은 동시성을 유지할 수 있게 하지만, 프로그래머는 복잡한 로직을 작성하기 위해 많은 작은 이벤트 처리기를 함께 연결해야 한다. 더 큰 계산을 지원하기 위해 TinyOS는 지연 프로시저 호출 및 인터럽트 핸들러 하단부와 유사한 태스크를 제공한다. TinyOS 컴포넌트는 OS가 나중에 실행하도록 예약할 태스크를 게시할 수 있다. 태스크는 비선점형이며 선입선출 순서로 실행된다. 이 간단한 동시성 모델은 일반적으로 I/O 중심 애플리케이션에는 충분하지만, CPU 부하가 큰 애플리케이션에서는 어려움이 있어 TOSThreads라는 OS용 스레드 라이브러리가 개발되었다. TOSThreads는 유지 관리되지 않으며 사용이 중단되었다.[2]

2. 3. 개발 도구

TinyOS 애플리케이션은 센서 네트워크의 메모리 제한에 최적화된 C 언어의 방언인 nesC 프로그래밍 언어로 작성된다.[1] 관련 도구는 주로 Java와 셸 스크립트 프런트엔드 형태로 제공되며, nesC 컴파일러 및 Atmel AVR binutils 툴체인과 같은 관련 라이브러리 및 도구는 대부분 C로 작성된다.

TinyOS 프로그램은 소프트웨어 컴포넌트로 구성되며, 일부는 하드웨어 추상화를 나타낸다. 컴포넌트는 인터페이스를 사용하여 서로 연결된다. TinyOS는 패킷 통신, 라우팅, 감지, 작동 및 저장과 같은 일반적인 추상화를 위한 인터페이스와 컴포넌트를 제공한다.

TinyOS는 완전히 비동기 방식으로, 하나의 콜 스택을 가진다. 수백 마이크로초보다 오래 걸리는 모든 입출력 (I/O) 작업은 비동기적이며 콜백을 가진다. 기본 컴파일러가 콜 경계를 넘어서 더 잘 최적화할 수 있도록 TinyOS는 nesC의 기능을 사용하여 이벤트라고 불리는 이러한 콜백을 정적으로 연결한다. 비동기 방식은 TinyOS가 하나의 스택으로 높은 동시성을 유지할 수 있도록 하지만, 프로그래머는 많은 작은 이벤트 처리기를 함께 연결하여 복잡한 로직을 작성해야 한다. 더 큰 계산을 지원하기 위해 TinyOS는 지연 프로시저 호출 및 인터럽트 핸들러 하단부와 유사한 태스크를 제공한다. TinyOS 컴포넌트는 OS가 나중에 실행하도록 예약할 태스크를 게시할 수 있다. 태스크는 비선점형이며 선입선출 순서로 실행된다. 이 간단한 동시성 모델은 일반적으로 I/O 중심 애플리케이션에 충분하지만, CPU 부하가 큰 애플리케이션에서는 어려움이 있어 TOSThreads라는 OS용 스레드 라이브러리가 개발되었으나, 현재는 유지 관리되지 않고 사용이 중단되었다.[2]

TinyOS 코드는 프로그램 코드와 정적으로 연결되며, 사용자 지정 GNU 툴체인을 사용하여 작은 바이너리로 컴파일된다. TinyOS 작업을 위한 개발 플랫폼을 완료하기 위해 관련 유틸리티가 함께 제공된다.

3. 역사

TinyOS는 DARPA NEST 프로그램의 일환으로 캘리포니아 대학교 버클리에서 시작된 프로젝트이다. 이후 전 세계 수천 명의 학계 및 상업 개발자와 사용자가 참여하는 프로젝트로 성장했다. TinyOS의 자세한 연혁은 "주요 연혁" 하위 섹션에 설명되어 있다.

3. 1. 주요 연혁


  • 1999년: 버클리에서 최초의 TinyOS 플랫폼(WeC) 및 OS 구현이 개발됨.[1]
  • 2000년: 버클리, rene 플랫폼 설계 및 Crossbow, Inc.와 제휴 (하드웨어 대량 생산). TinyOS 버전 0.43이 SourceForge를 통해 공개됨. 1.0 이전 버전의 TinyOS는 C와 Perl 스크립트의 혼합.[1]
  • 2001년: 버클리, mica 플랫폼 개발 및 TinyOS 버전 0.6 릴리스.[1]
  • 2002년 2월: 버클리, NEST 프로젝트의 다른 참가자에게 1000개의 mica 노드 배포.[1]
  • 2002년 4월: 인텔 연구소와 캘리포니아 대학교 버클리의 협력으로 nesC 프로그래밍 언어 작업 시작.[1]
  • 2002년 9월: nesC로 구현된 TinyOS 버전 1.0 릴리스.[1]
  • 2003년 8월: TinyOS 버전 1.1 릴리스 (데이터 레이스 감지를 포함한 새로운 nesC 기능 포함).[1]
  • 2003년 9월 – 2005년 12월: TinyOS 정기적인 마이너 릴리스 프로세스 시작.[1]
  • 2004년 6월: 새로운 플랫폼으로의 포팅 경험을 바탕으로 TinyOS의 다음 단계를 위한 작업 그룹 구성. 그룹은 2.0 작업 시작에 동의.[1]
  • 2005년 7월: NEST 프로젝트 종료.[1]
  • 2005년 12월: TinyOS 1.1.15, 마지막 1.1 버전 릴리스.[1]
  • 2006년 2월: TinyOS 2.0 베타1 릴리스 (캘리포니아주 스탠포드에서 열린 제3회 TinyOS 기술 교환회에서).[1]
  • 2006년 7월: TinyOS 2.0 베타2 릴리스.[1]
  • 2006년 11월: TinyOS 2.0 릴리스 (콜로라도주 볼더에서 열린 SenSys 컨퍼런스에서).[1]
  • 2007년 4월: TinyOS 2.0.1 릴리스 (매사추세츠주 케임브리지에서 열린 제4회 TinyOS 기술 교환회에서).[1]
  • 2007년 7월: TinyOS 2.0.2 릴리스. 몇 가지 인터페이스에 약간의 변경 사항이 포함된 TinyOS 2.1 작업 시작.[1]
  • 2008년 8월: TinyOS 2.1.0 릴리스.[1]
  • 2010년 4월: TinyOS 2.1.1 릴리스.[1]
  • 2012년 8월: TinyOS 2.1.2 릴리스[1]

4. 통합 개발 환경 (IDE)

2010년 기준으로, TinyOS를 위한 세 가지 통합 개발 환경(IDE)이 이클립스 플러그인 형태로 제공된다.

참조

[1] 서적 Programming TinyOS https://www.cambridg[...] Cambridge University Press 2009
[2] 웹사이트 TinyOS development repository TOSThreads deprecated https://github.com/t[...] 2018-12-03


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