• Title/Summary/Keyword: 가상화 에뮬레이션

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Performance Improvement of Virtualization Sensitive Instruction Emulation by Instruction Decoding at Compile Time (컴파일 시간 명령어 디코딩을 통한 가상화 민감 명령어 에뮬레이션 성능 개선)

  • Shin, Dong-Ha;Yun, Kyung-Un
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.17 no.2
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    • pp.1-11
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    • 2012
  • Recently, we have seen several implementations that virtualize the ARM architecture. Since the current ARM architecture is not possible to be virtualized using the traditional technique called "trap-and-emulation", we usually detect all virtualization sensitive instructions during the run-time of a guest kernel and emulate them virtually rather than executing them directly. The emulation for virtualization is usually implemented either by binary translation or interpretation. Our research is about how to improve the performance of emulation for virtualization based on interpretation. The interpretation usually requires a few steps: instruction fetching, instruction decoding and instruction executing. In this paper, we propose a method that decodes all virtualization sensitive instructions during the compilation time of a guest kernel and reduces the time required for interpretation during the run time of the guest kernel. Our method provides both implementation simplicity and performance improvement of emulation for virtualization based on interpretation.

Design and Implementation of High Quality Virtual Platform based on Direct Hardware Allocation Technology (하드웨어 직접 할당 기술 기반 고품질 가상 플랫폼의 설계 및 구현)

  • Kim, Sun-Wook;Kim, Seong-Woon;Kim, Dae-Won;Oh, Soo-Cheol;Moon, Jong-Bae;Jo, Jeong-Hyun;Choi, Ji-Hyuk
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2014.04a
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    • pp.5-7
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    • 2014
  • 일반적인 가상화 플랫폼에서는 가상화 소프트웨어가 소프트웨어적으로 에뮬레이션하여 제공하는 가상 I/O 장치들을 가상 플랫폼에서 사용한다. 소프트웨어 에뮬레이션 기반 I/O 장치들을 사용하는 가상 플랫폼들은 성능이 떨어지고 고사양의 응용 프로그램을 지원할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 해당 문제점을 극복하기 위해 PCI 기반 하드웨어 장치들을 가상 플랫폼에 직접 할당하여 고품질의 가상 플랫폼을 제공하는 기술을 설계 및 구현한다.

A Fast HW/SW Co-emulation Method using Virtual Synchronization Technique (가상 동기화 기법을 이용한 빠른 하드웨어/소프트웨어 통합에뮬레이션)

  • Ahn, Kwang-Soo;Yi, Young-Min;Ha, Soon-Hoi
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10b
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    • pp.330-334
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    • 2007
  • 내장형 시스템이 점점 복잡해지면서 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 핵심 요소는 하드웨어/소프트웨어 통합시뮬레이션이다. 내장형 시스템을 구성하는 여러 컴포넌트들을 통합시뮬레이션 할 때 이종의 여러 시뮬레이터들을 동시에 사용하는 경우가 많은데 이 때 가장 문제가 되는 점은 시뮬레이터 간의 동기화에 따른 성능 저하이다. 이를 개선하기 위해 가상 동기화 기법이 제안된 바 있다. 그러나 가상 동기화 기법도 느린 시뮬레이터의 속도에 종속 될 수밖에 없다. 보통 가장 느린 시뮬레이터는 하드웨어 RTL 시뮬레이터이다. 본 논문은 하드웨어 RTL 시뮬레이터를 FPGA 에뮬레이터로 대체하면서 가상 동기화 기법을 사용한 통합에뮬레이션 환경을 구축해 보았다. 가상 동기화 기법을 적용하는 것은, 가상 동기화 기법의 장점대로 가상 동기화 기법의 통합시뮬레이션 커널과 FPGA 에뮬레이터 사이에 통신을 할 수 있게 해주는 인터페이스 프로그램을 제작하는 것만으로 가능했고 이렇게 구축한 환경에서 H.263 디코더로 실험을 한 결과 약 2.5배의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

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Virtual Processor for Interrupt Handling to Improve I/O Performance in Virtualization (가상화 I/O 성능 향상을 위한 인터럽트 전용 가상 프로세서 기술)

  • Lee, Dongwoo;Eom, Young Ik
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.109-110
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    • 2013
  • 가상화 기술의 발전과 더불어 산업 전반에서 가상화 기술이 널리 사용되고 있지만 여전히 높은 장치 처리량을 요구하는 워크로드의 경우 가상화 환경에서 사용되지 못하고 있다. 가상머신의 I/O는 가상장치를 에뮬레이션 하는 가상화 오버헤드에 의해 장치 성능을 제약받고 있기 때문이다. 최근 가상머신에서 직접접근을 지원하는 장치의 등장으로 I/O 요청 중 발생하는 가상화 비용을 효과적으로 제거 하였지만, 장치 요청이 끝난 후 발생하는 인터럽트를 가상머신이 처리하는 과정에서 발생하는 비용이 여전히 성능을 제약하고 있다. 이에 본 논문에서는 인터럽트 과정의 비용을 줄이기 위한 인터럽트 전용가상 프로세서 기법을 제안한다.

Design and Implementation of a Physical Network Separation System using Virtual Desktop Service based on I/O Virtualization (입출력 가상화 기반 가상 데스크탑 서비스를 이용한 물리적 네트워크 망분리 시스템 설계 및 구현)

  • Kim, Sunwook;Kim, Seongwoon;Kim, Hakyoung;Chung, Seongkwon;Lee, Sookyoung
    • KIISE Transactions on Computing Practices
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    • v.21 no.7
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    • pp.506-511
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    • 2015
  • IOV is a technology that supports one or more virtual desktops, and can share a single physical device. In general, the virtual desktop uses the virtual IO devices which are provided by virtualization SW, using SW emulation technology. Virtual desktops that use the IO devices based on SW emulation have a problem in which service quality and performance are declining. Also, they cannot support the high-end application operations such as 3D-based CAD and game applications. In this paper, we propose a physical network separation system using Virtual Desktop Service based on HW direct assignments to overcome these problems. The proposed system provides independent desktops that are used to access the intranet or internet using server virtualization technology in a physical desktop computer for the user. In addition, this system can also support a network separation without network performance degradation caused by inspection of the network packet for logical network separations and additional installations of the desktop for physical network separations.

Virtualization-based ARINC 653 Partitioning for Avionics Software (항공 소프트웨어를 위한 가상화 기반의 ARINC 653 파티셔닝)

  • Han, Sang-Hyun;Jin, Hyun-Wook
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06b
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    • pp.90-93
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    • 2011
  • 항공 전자 시스템은 다양하고 중요한 임무를 수행하는 다양한 전자 장치들로 이루어지며 전자 장치들은 점차 통합 구조 시스템(IMA, Integrated Modular Avionics)으로 구성되고 있다. 이러한 통합 구조 시스템은 전자 장치의 다양한 종류와 육중한 중량을 이유로 단일 컴퓨터 환경에서 구성된다. 이러한 이유로 항공 전자 시스템에서 사용되는 응용프로그램들 또한 단일 컴퓨터에서 효율적으로 통합될 수 있어야 한다. 응용프로그램들은 각기 다른 기관에서 개발되는 경우가 많으며 그중 일부는 다른 항공 전자 시스템에 재사용 될 수 있다. 이와 같은 통합구조에서 갖는 응용프로그램들의 특성을 고려하여 시 공간적으로 분리된 파티션으로 구분하는 ARINC 653과 같은 표준이 등장 하였다. 가상화 기술은 여러 개의 가상머신을 제공하고 다양한 장치에 대하여 에뮬레이션 함으로써 하나의 가상 머신은 ARINC 653의 파티션 개념을 적용하는데 충분한 잠재력을 가지고 있다. ARINC 653을 많은 타겟 운영체제나 반 가상화 환경에서 적용된 예는 많다. 하지만 아직까지 전 가상화 환경에서 ARINC 653을 적용한 예는 없다. 따라서 본 논문에서는 두 종류의 전 가상화 환경(VMware, VirtualBox)에서 ARINC 653을 적용하기 위한 구조를 제시하고 구현한다.

A Case Study on the Utilization of Virtual Terminal System (가상화 터미널 시스템 활용 사례 연구)

  • Lee, Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.151-152
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    • 2020
  • There is a possibility of failure as a result of field application in the planning and execution process to change the operating policy for operating terminals, so a lot of time and effort are required to reduce trial and error. In the planning stage to change the terminal operation policy, simulation technology can be used to support decision making. This study introduces a case of using a virtual terminal system among simulation technologies.

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A Study on Runtime Address Sanitizer for Bootloader Emulation (부트로더 에뮬레이션 내 런타임 메모리 오류 탐지 기술 연구)

  • Cheolwoo Myung;Byoungyoung Lee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2024.05a
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    • pp.202-204
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    • 2024
  • 메모리 오류는 소프트웨어 개발 과정에서 발생할 수 있는 가장 일반적이면서도 치명적인 문제 중 하나다. 이러한 문제를 효과적으로 탐지하고 수정하기 위해, 개발자들은 다양한 메모리 오류 탐지 도구를 활용한다. 그러나, 이 기술들은 소스 코드가 필요하다는 중대한 제약이 있다. 특히 임베디드 시스템의 개발 과정에서는 종종 소스 코드 대신 컴파일된 바이너리 형태로만 펌웨어가 제공되곤 한다. 이러한 배경을 바탕으로, 본 연구는 임베디드 환경에서 발생할 수 있는 메모리 오류를 실시간으로 탐지하기 위한 새로운 접근 방식을 제안한다. 이를 위해, Dynamic ASan 이라는 기술을 QEMU 가상화 기술에 적용함으로써, 메모리 접근 시 메모리 안정성을 지속적으로 검증하는 시스템을 구축하였다. 이러한 접근 방식은 임베디드 시스템의 안정성과 보안을 개선하는 데 중요한 기여를 할 수 있다.

A Case study on the Utilization of Emulation Based Network Testbeds (에뮬레이션 기반 테스트베드 활용 사례 연구)

  • Lee, Minsun;Yoo, Kwan-Jong
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.9 no.9
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • Emulab software was developed by the team of University of Utah and it has been replicated at dozens of other sites in the world. Although KREONET Emulab, which established by the Korea Institute of Science and Technology Information, has only a modest number of compute nodes it has been provided an ideal playground to conduct various research for network protocols, cyber security and convergence research. A testbed is a critical enabler of experimental research and researchers only carry out the experiments that are supported by the testbed. This paper outlines the Utah Emulab's status and use types among the last 10 years of operation results and compares them with the ones with the KREONET Emulab. In addition, Testbed-as-a-Service(TaaS) is discussed to upgrade the testbed for the convergence research community services.

Virtualized System Development Based on ERC32 Processor for Satellite Simulator (위성 시뮬레이터 개발을 위한 ERC32 프로세서 기반의 가상화 시스템 개발)

  • Choi, Jong-Wook;Shin, Hyun-Kyu;Lee, Jae-Seung;Cheon, Yee-Jin
    • Journal of Satellite, Information and Communications
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    • v.6 no.1
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    • pp.50-56
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    • 2011
  • During the development of flight software, the processor emulator and satellite simulator are essential tools for software development and verification. SWT/KARI developed the software-based spacecraft simulator based on TSIM-ERC32 processor emulator from Aeroflex Gaisler. But when developing flight software using TSIM-ERC32, there are much limitation for understanding of exact behavior of ERC32 processor, and it is impossible to change or modify the emulator core to develop the satellite simulator. To reslove this problem, this paper presents the development of new cycle-true ERC32 emulator as laysim-erc32 and describes the software development and debugging method on VxWorks/RTEMS RTOS.