• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.37-47
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• 2012

고등학교 정보 과목의 주요한 교육 목표는 컴퓨터 과학에 대한 올바른 지식 습득 및 활용을 통한 창의적인 문제 해결력 향상에 있다. 이러한 교육 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다도 정보 교과서의 내용이 정확하고 적절해야 한다. 그러나 현재의 정보 교과서에는 주기억 장치와 가상 메모리 관련 내용 중 정확성이 결여된 설명이 포함되어 있다. 교과서는 주기억 장치를 RAM과 ROM으로 분류하고 있으며, 가상 메모리를 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 보조기억 장치의 일부를 주기억 장치로 사용하는 것으로 설명하고 있다. 본 연구에서는 미국 대부분의 대학에서 교재로 사용되고 있는 컴퓨터 전문 서적과의 비교 분석을 통하여 정보 교과서에 존재하는 오류의 원인을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 주기억 장치의 종류로 ROM을 포함시키는 것은 적절하지 않다는 것을 메모리 계층 구조를 통하여 보여주었다. 가상 메모리는 프로그래머의 편의를 위해 시스템이 제공하는 기술로 이를 통해 운영체제는 프로그램의 실행에 필요한 부분만을 보조기억 장치로부터 주기억 장치에 적재한다. 현재의 컴퓨터 시스템에서는 가상메모리를 사용하는 장점으로 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행할 수 있다는 점보다 다수의 프로그램이 주기억 장치를 공유하여 멀티태스킹을 효과적으로 지원한다는 점이 부각되어야 한다. 또한 가상 메모리는 고등학생의 인지 발달 수준에서 이해하기에는 복잡하고 어려운 개념이기 때문에 고등학교 교육과정에서는 다루지 않는 것이 바람직하다고 제안하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.541-542
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• 2021

클라우드 컴퓨팅 환경에서는 고성능 컴퓨팅을 지원하기 위해 사용자에게 GPU(Graphic Processing Unit)가 할당된 가상머신을 제공하여 사용자가 고성능 응용을 실행할 수 있도록 지원한다. 일반적인 컴퓨팅 환경에서 한 명의 사용자가 GPU를 독점해서 사용하기 때문에 자원 경쟁으로 인한 문제가 상대적으로 적게 발생하지만 독립적인 여러 사용자가 컴퓨팅 자원을 공유하는 클라우드 환경에서는 자원 경쟁으로 인해 서로 성능 영향을 미치는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 여러 개의 가상머신이 단일 GPU를 공유하는 RPC(Remote Procedure Call) 기반 GPU 가상화 환경에서 다수의 가상머신이 GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Units) 작업을 수행할 때 GPU 메모리 입력 경쟁으로 인해 발생하는 커널 함수의 실행 지연 문제를 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권6호
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• pp.562-571
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• 2007

많은 연구들을 통해 수행 속력, 효율성, 용이성, 안전성을 위하여 메모리 관리 기법들을 개선시켰다. 그러한 방법들 중에서 지역별 메모리 관리 기법은 각각의 객체 할당 위치에서 따라 정해진 지역에 할당 시키고 그 지역이 제거된다면 그 곳에 할당된 모든 객체의 메모리를 반환하는 방법이다. 본 논문에서는 메모리 제약적인 환경에서 힙 메모리 사용량을 줄이기 위해 로컬 지역을 재사용하는 방법을 제시한다. 기본 아이디어는 현재 함수가 수행될 동안 사용하지 않는 상위 로컬 지역을 재사용하는 것이다. 이러한 방법을 사용함으로써 메모리 제약적인 환경에서 메모리의 한계를 극복할 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.1383-1386
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• 2001

Internet 이용자의 급격한 증가와 광대역 통신망(B-ISDN) 구축의 확산에 따라 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망 접속장치의 큰 수요가 기대되며, 또한 ATM망 접속장치의 성능 향상도 요구되고 있다. 기존의 연구들은 컴퓨터 프로그램의 메모리에 대한 참조가 지역적이라는 특성을 이용한 가상 메모리의 효율적인 페이지 교체 알고리즘 및 캐쉬 처리 방안들이 진행되어 왔다. 본 논문은 ATM 프로토콜 프로세서를 설계하는데 있어 네트워크 트래픽의 지역성(Locality of Reference)을 고려한 캐쉬 메모리 구조를 적용하여 보다 향상된 ATM 셀 수신이 가능하도록 한다. ATM 셀의 가상 패스 식별자/가상 채널 식별자(VPI/VCI)를 캐쉬 처리함으로써, 패킷을 분해, 재조립(Segmentation and Reassembly)할 때 관련 테이블의 검색 시간을 줄일 수 있다. 캐쉬 메모리 적용으로 인한 성능 향상을 평가하기 위해 ATM NIC 프로세서와 내부 캐시 메모리 그리고, 외부 SRAM 사이에 셀 수신 정보의 Read 와 Write에 드는 시간 비용(System Clock Cycle)을 캐시의 Hit 또는 Miss 등에 따라 구분하고, 이를 기반으로 한 시뮬레이터에 3 종류의 ATM 셀 스트림을 가하여 각각에 대해 평균 셀 처리시간, 데이터 버스의 트래픽 비율 그리고, 히트율의 3가지 평가요소를 측정하고, 비교하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1651-1654
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• 2002

대부분의 멀티미디어 응용은 제한된 시간내에 작업이 수행되어야 하는 연성 실시간 특성을 가지고 있으며, 일반직으로 윈도우즈 또는 유닉스와 같은 범용 운영체제 상에서 수행되고 있다. 하지만, 범용 운영체제는 요구 페이징에 기반한 가상 메모리 시스템을 근간으로 하고 있으므로, 연성 실시간 태스크가 요구하는 제약조건을 처리하는데 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 범용 운영체제가 연성 실시간 태스크를 원활히 지원할 수 있도록 가상 메모리 시스템을 개선시키는 방법을 제시하고 있다. 주요 아이디어는 실시간 태스크가 사용하는 메모리에 대해서 태스크의 우선순위에 기반한 고립화(isolation)를 제공하는 것이며, 이를 통해서 메모리 제약 조건하에서 연성 실시간 태스크가 제한 시간을 만족시키며 수행됨을 보이고 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.71-73
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• 2018

소프트웨어 애플리케이션의 가상화를 지원하는 컨테이너(container)는 일반적인 가상머신과 같은 운영체제의 격리된 인스턴스 형태이지만 VM과는 달리 호스트 OS자원을 공유하여 자원을 효율적으로 사용할 수 있고 이식성이 좋으며 배포를 쉽게 할 수 있는 등 장점이 있다. 컨테이너의 중요성과 활용도가 높아지면서 그것을 관리하고 통제하는 오케스트레이션 솔루션도 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 Docker에 내장된 오케스트레이션 기능 중 하나인 Docker Swarm이 과도하게 메모리를 사용하는 문제점을 해결하고자 한다. 먼저, Docker Swarm의 구조에서 Manager 노드와 Worker 노드의 서비스를 증가시켜 실행시킨 후 성능을 평가한 후 과점유의 원인을 파악한다. 실험 결과 메모리 과점유의 원인은 컨테이너가 작동을 멈춘 후에도 여전히 메모리를 점유하고 있어 컨테이너를 증가시킬수록 메모리 이용률이 줄어들지 않는 것이 증명되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.379-381
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• 2002

가상메모리를 사용하는 범용 컴퓨터 시스템, 특히 실시간 시스템에서 상대적으로 속도가 느린 자기 디스크로의 스와핑은 해당 시스템의 성능을 저하시키는 핵심적인 요인이다. 본 논문에서 는 일반적 인 가상메모리 시스템의 성능을 향상시키고 실시간 프로세스에 대해 페이지 스와핑 이 발생하여도 수행시간을 보증할 수 있는 방법으로 선택적인 압축방식을 사용한 화장된 플래시 메모리 스와핑 시스템을 제안한다. 그리고 제안하는 시스템을 세부적으로 설계하였으며 해석과 시뮬레이션을 통하여 지 연시간과 공간 활용도를 평가하고 시스템의 특성을 상위 수준에서 DRAM 올 확장한 경우와 비교해 분석 및 고찰하였다. 그 결과 제안하는 시스템은 매 페이지 스와핑 시에 일정한 수행시간을 단축하며 선택적 압축방식과 수정된 버디 시스템을 사용하여 물리적인 플래시 메모리의 공간을 논리적으로 확장함을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.438-441
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• 2011

최근 태블릿 컴퓨터(Tablet computer) 등 첨단 모바일 기기가 대중화되고 고성능 노트북이 널리 사용되면서 SSD(Solid State Drive)를 주 저장장치로 사용하는 시스템이 증가하고 있다. 이들 시스템에서는 SSD를 가상메모리의 스왑 영역으로 사용하므로 이에 적합한 가상메모리 정책이 필요하다. SSD 제조사는 SSD 내부의 자세한 정보는 제공하지 않기 때문에 최적화된 할당에 어려움이 생긴다. 본 논문에서는 SSD의 내부 상태를 기록하고, VM의 스왑 공간으로 사용 시 각블록 상태를 고려하여 최적화된 할당 페이지를 선택하는 기법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.18-20
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• 2013

가상화 기술은 다양한 분야에서 컴퓨팅 환경의 자원 활용성을 높이기 위해 사용되고 있다. 가상화 환경의 성능을 향상시키기 위해 여러 가지 연구가 진행되었고 프로세서/메모리 가상화의 경우 비약적인 발전이 있었다. 하지만 빈번한 입출력 워크로드에서 장치 가상화는 아직까지 모드 전환에 의한 성능 저하로 연구가 더 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 입출력 중심 워크로드의 효과적인 실행을 위하여 커널의 공유 메모리 공간과 에뮬레이터 I/O 서비스 스레드의 폴링을 이용하여 게스트에서 I/O 요청 시에 발생하는 모드 전환을 제거하였고 성능 개선을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.93-101
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• 2016

안드로이드 폰이 점점 대중화됨에 따라 많은 어플리케이션이 제작자의 이윤과 직결되는 데이터나 스마트 폰 사용자의 민감한 데이터를 다룬다. 이러한 중요 데이터는 당연히 보호받아야 하지만 안드로이드에서는 악의적인 사용자에 의해 조작되거나 공격자에 의해 유출될 수 있다. 이런 일이 발생하는 이유는 안드로이드의 근간인 리눅스의 디버깅 기능이 악용되기 때문이다. 리눅스의 디버깅 기능을 이용하면 다른 어플리케이션의 가상 메모리에 접근하는 것이 가능하다. 이 기능이 악용되는 것을 방지하기 위해선 해당 기능을 제공하는 주체인 리눅스의 커널에서 기존의 접근 제어를 더욱 강화해야 한다. 하지만 현재 이 기능은 안드로이드 환경의 특성을 반영하지 않은 채 기존의 리눅스와 동일한 접근 제어를 사용하고 있다. 이에 본 논문에서는 리눅스가 제공하는 다른 어플리케이션의 가상 메모리에 접근할 수 있는 기능을 분석하고, 분석 결과와 안드로이드 환경을 고려하여 스레드 그룹 ID를 검증하는 새로운 계층을 추가하는 방안을 제시한다. 이 방안을 적용함으로써 접근 제어를 더욱 강화할 수 있다. 실제로 본 논문이 제안한 방법이 접근 제어를 강화할 수 있는 지 확인하기 위해, 다른 어플리케이션의 메모리를 수정할 수 있는 메모리 조작 어플리케이션으로 자체 제작한 어플리케이션의 데이터 수정을 시도한다. 접근 제어를 강화하기 전에는 메모리 조작 어플리케이션이 자체 제작한 어플리케이션의 메모리에 있는 데이터를 수정할 수 있었지만, 접근 제어를 강화한 후에는 데이터 수정에 실패하는 것을 확인할 수 있다.