🚗 자동차 소프트웨어에서 TASK란?

테스크란?

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안녕하세요, 버그없는토마토입니다 🍅
지난 글에서 Watchdog을 다뤘다면, 오늘은 그보다 한 단계 상위 개념인 TASK(태스크)에 대해 이야기해보겠습니다.
자동차 소프트웨어는 단순한 C 코드가 아니라, OS 위에서 돌아가는 실시간 시스템이라는 점을 이해하는 것이 중요합니다.
TASK는 바로 그 OS가 ECU를 제어하는 핵심 단위입니다.

 

우리가 흔히 TASK를 생각한다면 '지금 하고 있는 일?', '다음에 할 일?', '할 일 목록?' 등등으로 생각하기 쉽습니다
하지만 반은 맞고 반은 틀렸습니다. 그냥 할 일의 개념으로 접근한다면 50%의 개념만 이해하고 있습니다.
그렇다면 나머지 50%에 대해 알아보겠습니다.

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1️⃣ TASK란 무엇인가?

TASK는 ECU 안에서 실행되는 ‘작업의 단위’를 의미합니다.
C 언어의 함수(Function)와는 다르게, Task는 OS가 직접 관리하며 실행을 제어합니다.

쉽게 말하면:

함수는 프로그래머가 실행 흐름을 조정하지만,
Task는 OS가 실행 시점과 순서를 결정한다.

자동차 ECU는 여러 기능을 동시에 처리해야 합니다. 예를 들어:

• 10ms마다 센서를 읽어야 하고
• 20ms마다 제어 알고리즘을 계산해야 하고
• 예외 상황이 발생하면 즉시 처리해야 합니다

이런 복잡한 일을 깔끔하게 관리하는 단위가 바로 Task입니다.

TASK는 '할 일'의 개념보다는 단위의 개념이라고 보는 것이 정확합니다.
그렇다면 어떤 단위일까요?

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2️⃣ 왜 자동차 ECU에서는 Task가 필요할까?

자동차는 실시간성을 요구하는 대표적인 시스템입니다.
즉, “정확한 시점에 딱 맞게 실행되는 것”이 매우 중요합니다.

예를 들어,

• 조향 보조 제어는 5ms 단위
• 모터 위치 계산은 10ms 단위
• 통신(CAN)은 20ms 단위

이런 주기적 작업을 사람 손으로 맞추기에는 한계가 있습니다.
그래서 AUTOSAR OS는 Task Scheduling(작업 일정 관리) 기능을 제공합니다.

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3️⃣ Basic Task와 Extended Task의 차이

초급자들이 가장 헷갈리는 부분이 바로 이것입니다.

✔ Basic Task

• 가장 기본적인 Task
• 실행되면 끝까지 수행한 후 자동 종료
• Event 대기 불가
• 주기 실행(10ms, 20ms 등)에 자주 사용

→ 주기적 반복 작업에 적합합니다.

✔ Extended Task

• Event 기다렸다가 실행 가능
• 통신, 진단, 비동기 작업에 활용
• Suspend/Resume 개념 존재

→ UDS, CAN, 인터럽트 기반 처리에서 많이 사용됩니다.

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4️⃣ Task는 어떻게 실행될까? (알람과 Activation)

Task를 실행시키는 방법은 크게 두 가지입니다.

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✔ ① Alarm(알람) 기반 실행

OS의 타이머가 일정 주기마다 Task를 깨우는 방식입니다.

예:
10ms Task → 알람이 10ms마다 Activation
20ms Task → 알람이 20ms마다 Activation

그래서 “10ms 반복 Task” 같은 표현이 나온 것입니다.

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✔ ② Event 기반 실행

Extended Task에서만 가능하며,
특정 이벤트가 발생할 때만 Task를 깨웁니다.

예:

• CAN 메시지 수신 시 Event 발생
• 진단 요청 들어오면 Event 발생

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5️⃣ Task 우선순위(Priority)란?

Task는 동시에 여러 개가 실행되는 것처럼 보이지만,
CPU 코어는 대부분 단일 작업만 수행할 수 있습니다.

그렇다면 어떤 Task를 먼저 실행해야 할까요?

답은 바로 우선순위(Priority)입니다.

• Priority가 높은 Task → 먼저 실행
• Priority가 낮은 Task → 대기

이 구조 덕분에,
조향·제동처럼 중요한 기능이 항상 빠르게 실행될 수 있습니다.

소프트웨어를 보면 각 프로세스별 Runnable이 존재하고 그 Runnable의 우선순위도 모두 존재합니다
마치 Window와 같은데요.
모두 같이 켜놨지만 다 각자 우선순위에 의해 돌아가고 있죠
'인터넷' '음악' '사진' '영상' '메모장' '폴더' 모두 해당입니다. 동시에 돌아가고 있어보이지만 말이죠.

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6️⃣ Preemption(선점) vs Non-Preemption

Task 실행 중, 더 중요한 Task가 등장하면 어떻게 할까요?

✔ Preemptive OS (선점형)

• 높은 우선순위 Task가 나타나면
  → 현재 Task를 중단시키고 먼저 실행
• 안전 기능에서 매우 중요

선점형이 모든 곳에 기본적으로 사용됩니다. 하지만 단점도 존재합니다.
우선순위가 높은 Task가 계속 생길 경우 우선순위가 낮은 Task는 계속 밀리게 되죠.

✔ Non-Preemptive OS (비선점형)

• 현재 Task가 끝날 때까지 기다림
• 실행 순서는 단순하지만 실시간성은 낮음

AUTOSAR OS는 기본적으로 Preemptive 방식을 사용합니다.

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7️⃣ 자동차 소프트웨어에서 Task가 중요한 이유

Task는 단순히 “코드를 나누는 방식”이 아닙니다.
ECU 구조 자체를 설계하는 핵심 요소입니다.

✔ 센서 읽기, 제어 연산, 통신 등을 정확한 주기에 맞추기 위함
✔ 기능안전(ISO 26262) 요구사항 충족
✔ Watchdog Alive/Deadline 감시의 기준 단위가 됨
✔ CPU 사용률 분석(Load Analysis)의 기준
✔ RTE Runnable과 매핑되는 실행 단위

즉, Task 구조가 ECU 품질과 안전성, 실행 성능을 직접 결정합니다.

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🏁 마무리

Task는 자동차 소프트웨어 개발의 가장 기초이면서도 가장 중요한 개념입니다.
ECU가 여러 기능을 정확한 시간에 맞춰 실행할 수 있도록 돕는,
바로 실시간 OS의 핵심 단위입니다.

다음 글에서는 한 단계 더 깊게 들어가서,

➡️ “AUTOSAR OS의 Task 구조 – Runnable 매핑, Priority 설계, Deadline Protection”

을 실무자 관점에서 자세히 다뤄보겠습니다.

오늘도 버그없는토마토였습니다 🍅