• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.5
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• pp.322-330
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• 2009

In order to utilize NAND flash memory as storage media which does not allow update-in-place and limits the number of block erase count, various garbage collection policies supporting wear-leveling have been investigated. Conventional garbage collection policies require cleaning-index calculation for the entire blocks to choose a block to be garbage-collected to support wear-leveling whenever a garbage collection is required, which results in performance degradation of system. This paper proposes a garbage collection policy which supports wear-leveling using a threshold value, which is in fact a variance of erase counts and by the maximum erase count of all blocks, without calculating the cleaning-index. During garbage collection, the erase cost is minimized by using the Greedy Policy if the variance is less than the threshold value. It achieves wear-leveling by excluding the block with the largest erase count from erase target blocks if the variance is larger than threshold value. The proposed scheme shows that a standard deviation approaches to zero as the erase count of blocks approaches to its upper limit and the measured speed of garbage collection is two times faster than the conventional schemes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.361-365
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• 2008

낸드 플래시 메모리를 저장매체로 사용하기 위해서는 제자리 덮어쓰기가 불가능하고 블록의 지움 횟수가 제한된다는 문제점을 해결해야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 지움 횟수 평준화를 지원하는 다양한 가비지 컬렉션 정책들이 연구되고 있다. 하지만 기존 정책들은 지움 횟수 평준화를 지원하기 위해 가비지 컬렉션이 수행될 때마다 전체 블록에 대해 지움 대상 블록을 선정하기 위한 클리닉 지표를 구하는 연산을 수행하여야 하고 이 연산들은 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문은 블록당 지움 횟수의 분산과 블록들의 최대 지움 횟수에 따라 변경되는 임계값을 이용하여 전체 블록에 대한 클리닉지표를 구하는 연산을 수행하지 않으면서 지움 횟수 평준화를 제공한다. 가비지 컬렉션 시 분산이 임계값 보다 작을 때에는 Greedy 정책을 이용하여 지움 비용을 최소화하고, 분산이 임계값 보다 클때에는 최대 지움 횟수를 가진 블록을 지움 대상에서 제외하여 지움 횟수를 평준화시킨다. 제안된 방법은 전체 블록에 대한 클리닉 지표를 연산하는 과정을 제거하여 가비지 컬렉션 속도를 향상시킨다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.36 no.5
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• pp.422-428
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• 2009

NAND flash memory is widely used in embedded systems because of many attractive features, such as small size, light weight, low power consumption and fast access speed. However, it requires garbage collection, which includes erase operations. Erase operation is slower than other operations. Further, a block has a limited erase lifetime (typically 100,000) after which a block becomes unusable. The proposed garbage collection policy focuses on minimizing the total number of erase operations, the deviation value of each block and the garbage collection time. NAND flash memory consists of pages of three types, such as valid pages, invalid pages and free pages. In order to achieve above goals, we use a page ratio to decide when to do garbage collection and to select the target victimblock. Additionally, we implement allocating method and group management method. Simulation results show that the proposed policy performs better than Greedy or CAT with the maximum rate 85% of reduction in the deviation value of the erase operations and 6% reduction in garbage collection time.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.05d
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• pp.989-994
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• 2002

최근에 발표된 마이크로소프트의 C#이라는 언어에서도 채택했듯이 그 동안 자바 개발자의 특권으로만 여겨졌던 가비지 컬렉션(garbage collection)은 개발자로 하여금 메모리와 관련된 고인으로부터 해방시켰다. 단순히 메모리의 효율적 관리뿐 만 아니라 프로그램의 무결성을 높여 자바 보안정책에 중요한 부분을 제공한다. 본 논문에서는 자바 가상 머신의 최적화를 위해서 가비지 컬렉션을 처리에 효과적인 알고리즘과 힙 메모리를 설계하였다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2013.05a
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• pp.994-997
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• 2013

가비지 컬렉션(Garbage Collection)은 시스템에서 더 이상 사용하지 않는 동적 할당된 메모리 블록 혹은 개체를 찾아 자동적으로 다시 사용 가능한 자원으로 회수하는 것을 의미한다. 최근 대부분의 프로그래밍 언어에서는 메모리 관리를 자동으로 처리해주는 가비지 컬렉터를 기본적으로 포함하고 있으며 이러한 시스템 환경은 개발자들의 개발 속도 향상과 프로그램 가독성을 높여주는 이점을 주고 있다. 그러나 가비지 컬렉터는 자원이 한정되어 있는 스마트폰과 같은 환경에서는 큰 오버헤드를 가지며 성능 저하의 주 원인으로 꼽히기도 한다. 따라서 iOS의 경우에는 가비지 컬렉터를 지원하지 않는다. 이에 따라 본 연구에서는 스마트폰의 안드로이드와 iOS의 프로그래밍 언어인 Java와 Object C의 가비지 컬렉터의 알고리즘을 분석하여 두 언어의 개발환경의 차이를 비교 하였다. 또한 앞으로 Object C의 메모리 관리 정책에 대하여 서술하였다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.9
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• pp.617-625
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• 2009

NAND flash memory is widely used in embedded systems because of many attractive features, such as small size, light weight, low power consumption and fast access speed. However, it requires garbage collection, which includes erase operations. Erase operation is very slow. Besides, the number of the erase operations allowed to be carried out for each block is limited. The proposed garbage collection method focuses on minimizing the total number of erase operations, the deviation value of each block and the garbage collection time. NAND flash memory consists of pages of three types, such as valid pages, invalid pages and free pages. In order to achieve above goals, we use a page rate to decide when to do garbage collection and to select the target victim block. Additionally, We implement allocating method and group management method. Simulation results show that the proposed policy performs better than Greedy or CAT with the maximum rate at 82% of reduction in the deviation value of erase operation and 75% reduction in garbage collection time.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.14 no.1
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• pp.51-57
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• 2013

Storage device based on Flash Memory have many attractive features such as high performance, low power consumption, shock resistance, and low weight, so they replace HDDs to a certain extent. An Storage device based on Flash Memory has FTL(Flash Translation Layer) which emulate block storage devices like HDDs. A garbage collection, one of major functions of FTL, effects highly on the performance and the lifetime of devices. However, there is no de facto standard for new garbage collection algorithms. To solve this problem, we propose File Clustering Algorithm. File Clustering Algorithm respect to update page from same file at the same time. So, these are clustered to same block. For this mechanism, We propose Page Allocation Policy in FTL and use MIN-MAX GAP to guarantee wear leveling. To verify the algorithm in this paper, we use TPC Benchmark. So, The performance evaluation reveals that the proposed algorithm has comparable result with the existing algorithms(No wear leveling, Hot/Cold) and shows approximately 690% improvement in terms of the wear leveling.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.13 no.6
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• pp.422-426
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• 2007

Personal mobile devices equipped with non-volatile storage such as MP3 player, PMP, cellular phone, and USB memory require safety for the stored data on the devices. One of the safety requirements is secure deletion, which is removing stored data completely so that the data can not be restored illegally. In this paper, we study how to design the secure deletion on Flash memory, commonly used as storage media for mobile devices. We consider two possible secure deletion policy, named zero-overwrite and garbage-collection respectively, and analyze how each policy affects the performance of Flash memory file systems. Then, we propose an adaptive file deletion scheme that exploits the merits of the two possible policies. Specifically, the proposed scheme applies the zero-overwrite policy for small files, whereas it employs the garbage-collection policy for large files. Real implementation experiments show that the scheme is not only secure but also efficient.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.323-326
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• 2008

최근 플래시 메모리는 임베디드 시스템과 휴대용 기기 등에서 많이 사용되고 있다. 그 중 NAND 플래시 메모리는 대용량화가 가능해 NOR 플래시 메모리보다 더 많이 사용되고 있다. NAND 플래시 파일 시스템을 개발하기에 앞서 파일 시스템의 할당과 가비지 컬렉션 정책을 시험하기 위해서, 또는 실제 플래시 메모리에서 수행하기 힘든 지움 횟수 측정 실험을 하기 위해서 플래시 파일 시스템 시뮬레이터를 구현하여 실험을 한다. 하지만 이 시뮬레이터는 제한된 성능 비교를 할 수 밖에 없는 약점을 지니고 있다. 이 때문에 어느 한 성능 개선을 위해 제안한 기법으로 인해서 다른 성능이 저하될 수 있지만 이를 간과할 수도 있다. 본 논문에서는 NAND 플래시 파일 시스템의 전체적인 성능 평가를 수행할 수 있는 시뮬레이터를 설계하고 구현한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.202-204
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• 2006

최근 임베디드 시스템 개발이 활발히 진행되면서 비휘발성 메모리 요구가 커지고 있다. 이에 휴대가 용이하고, 접근시간이 빠르고, 전력소비가 적은 플래시 메모리가 많이 사용되고 있으나 상대적으로 느린 지움 시간과 지움 횟수의 한계, 플래시 메모리의 대용량화로 인한 느린 마운트 속도, 예상치 못한 파워차단으로 인한 데이터 손실 등 극복해야할 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발된 RFFS 파일 시스템에서 연산을 줄일 수 있는 GC(Garbage Collection) 수행 방법을 제안한다. RFFS 파일 시스템을 분석하고, 예상되는 연산시간을 토대로 한 GC 수행 부하를 줄이는 방법을 제안한다.