• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권6호
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• pp.543-556
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• 2009

최근 NAND 플래시메모리를 모바일시스템의 파일저장용 뿐 아니라 가상메모리의 스왑장치용으로 사용하려는 시도가 늘고 있다. 가상메모리의 페이지 참조는 시간지역성이 지배적이어서 LRU 및 이를 근사시킨 CLOCK 알고리즘이 널리 사용된다. 한편, NAND 플래시메모리는 읽기 연산에 비해 쓰기 연산의 비용이 높아 이를 고려한 페이지 교체 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 가살메모리의 읽기/쓰기 참조 패턴을 독립적으로 분석하여 시간지역성이 강한 읽기 참조와 달리 쓰기 참조의 경우 시간지역성의 순위 역전 현상이 발생함을 발견하였다. 이에 근거하여 본 논문은 쓰기의 재참조 성향 예측을 위해 시간지역성뿐 아니라 쓰기 연산의 빈도를 함께 고려하는 페이지 교체 알고리즘을 제안한다. 새로운 알고리즘은 연산별 I/O 비용을 고려해서 메모리 공간을 읽기 연산과 쓰기 연산에 독립적으로 할당하고 참조 패턴의 변화에 적응해 할당 공간을 동적으로 변화시킨다. 알고리즘의 시간 오버헤드가 매우 적어 가상메모리 시스템에서 사용될 최적의 조건을 갖추고 있으며 파라미터 설정이 필요 없음에도 CLOCK, CAR, CFLRU 알고리즘에 비해 20-66% 정도의 I/O 성능을 향상시킴을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권6호
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• pp.476-487
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• 2009

BSD 가상 메모리 시스템(BSD VM)은 페이지-아웃 시 디스크 I/O 횟수를 줄이기 위해 클러스터링 기법을 사용한다. 이 기법은 페이지-아웃 대상 페이지와 가상 메모리 공간에서 인접한 변경 페이지들을 그 대상 페이지와 함께 클러스터(그룹)를 만들어 한 번의 디스크 I/O로 디스크에 저장한다. 하지만 응용 프로그램이 가상 메모리 공간에서 서로 인접하지 않은 다수의 페이지들을 변경하면 클러스터들의 크기가 작아져 클러스터링의 효과가 감소된다. 이 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 Multiple-Object Clustering(MOC) 기법을 제안한다. MOC는 클러스터별로 디스크 I/O를 하는 대신 여러 클러스터들을 모아 단일 디스크 쓰기로 페이지-아웃시킨다. 따라서 이 페치지-아웃 방식은 디스크 I/O 횟수를 감소시켜 시스틴 성능을 크게 향상시킨다. MOC는 성능 검증을 위해 FreeBSD 6.2 운영체제 커널에서 구현되었다. NS2, Scimark2 SOR, nbench LU 벤치마크를 통한 MOC 성능 측정 결과 기존 BSD VM보다 MOC의 실행 씨간이 9~45% 단축되었다.