• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2019.01a
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• pp.415-418
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• 2019

최근 사용자 대화형(user-interactive) 응용들은 OS에게 많은 양의 메모리를 빈번하게 요구한다는 특징을 보인다. 응용의 메모리 할당 요청이 발생하면 OS는 할당할 페이지의 초기화 작업을 필수적으로 수행하는데, 빈번하게 발생하는 페이지 초기화 작업이 응용의 성능을 저하시키고 있다. 기존 리눅스 기반 시스템은 페이지 초기화 지연을 단축하기 위해 CPU의 캐시에 매핑되어 있어서 초기 값을 빠르게 쓸 수 있는 페이지인 캐시-핫(cache-hot) 페이지를 우선적으로 할당한다. 하지만 기존 리눅스는 각 코어별로 캐시-핫 페이지를 인식하고 관리하며, 다른 코어가 관리하는 캐시-핫 페이지에는 접근할 수 없다. 이러한 정책 때문에 다른 코어가 공유 캐시(shared cache)에 매핑된 캐시-핫 페이지를 관리하고 있더라도, 이를 할당받지 못하고 캐시-콜드(cache-cold) 페이지를 할당받는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 공유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 별도로 인식하고 공유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 모든 코어가 활용할 수 있게 하여, 응용이 캐시-핫 페이지를 할당받을 확률을 기존 기법보다 높이는 향상된 캐시-핫 페이지 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 페이지 할당 요청이 발생하면 먼저 각 코어의 사유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 우선적으로 할당하고, 할당에 실패하면 공유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 할당한다. 이를 통해 캐시-핫 페이지를 할당받을 확률을 기존 기법보다 높이고, 결과적으로 평균 페이지 초기화 지연을 단축한다. 제안된 기법을 리눅스 커널 4.18.10버전 기반 환경에서 구현하여 실험한 결과, 평균 페이지 초기화 지연이 기존 리눅스 시스템과 비교하여 약 7% 단축되었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.434-437
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• 2011

낸드 플래시 메모리는 하드 디스크와는 다른 여러가지 특성 때문에 논리 주소를 불러 주소를 변환해 주는 주소 변환 계층(FTL)이 필요하다. 최근에 고성능의 저장 장치를 제공하기 위해서 페이지 수준의 주소 변환 기법이 많이 사용되고 있는 데, 이 기법은 매핑 정보가 너무 커서 메모리에서 매핑 정보를 관리하기에는 힘들다는 문제와 데이터의 접근 지역성을 잘 활용하지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 스토리지의 주소 공간을 유닛이라는 단위로 분리하여 페이지 수준의 주소변환을 사용함으로써 매핑 정보를 크기를 줄이고 또한 접근 지역성을 활용하여 가비지 컬렉션 오버해드를 줄이는 유닛 레벨 주소 변환 기법을 제시한다. 실험결과 제시한 기법은 페이지 매핑 기법보다 랜덤 접근 패턴에서 가비지 컬렉션 오버해드를 40% 감소시켰으며 매핑 데이터 량도 38% 감소시켰다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.37 no.4
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• pp.215-225
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• 2010

The NAND flash memory based SSDs are considered to replace the existing HDDs. To maximize the I/O performance, SSD is composed of several NAND flash memories in parallel. However, to adopt the hybrid mapping scheme in SSD may cause degradation of the I/O performance. In this paper, we propose a new mapping scheme for the SSD called WADPM. WADPM loads only necessary mapping information into RAM and dynamically adjusts the size of mapping information in the RAM. So, WADPM avoids the shortcoming of page-level mapping scheme that requires too large mapping table. Performance evaluation using simulations shows that I/O performance of WADPM is 3.5 times better than the hybrid-mapping scheme and maximum size of mapping table of WADPM is about 50% in comparison with the page-level mapping scheme.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.352-354
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• 2012

SSD에 내장되어 있는 FTL은 매핑 기법에 따라서 성능 및 비용이 크게 달라진다. 기존의 SSD가 대부분 페이지나 슈퍼페이지 단위의 매핑을 사용했지만, 실제 워크로드에서는 그보다 작은 크기의 쓰기 요청이 많아 섹터 단위의 매핑이 요구되고 있다. 본 연구에서는 섹터 매핑 기법을 사용하는 FTL의 성능과 오버헤드에 대해서 살펴보기 위해서, 실제 SSD 제품에서 사용되었던 컨트롤러 기반의 OpenSSD라는 SSD 개발 플랫폼에서 섹터 매핑 FTL을 구현하고 실험을 진행하였다. 효과적인 섹터 매핑의 구현을 위해서 OpenSSD가 제공하는 하드웨어의 기능을 활용하고, 대용량의 매핑 정보를 효율적으로 관리하기 위한 기법들을 제안하고 있다. 실험 결과, 섹터 매핑 기법이 작은 크기의 쓰기 요청에 대해 슈퍼 페이지 매핑 기법보다 월등히 좋은 성능을 보이지만, 매핑 테이블의 오버헤드가 성능에 미치는 영향도 크다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.26 no.2
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• pp.11-18
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• 2021

The flash translation layer(FTL) of SSD maps the logical page number requested from the host to the actual recorded flash memory page number. It is very important to reduce the amount of RAM used to manage the mapping information. In the existing demand-based FTLs, two-level method is applied in which mapping information is also recorded in flash memory pages and only their addresses are managed as a table in RAM. As the capacities of SSDs are growing to tens of terabytes, the amount of RAM for mapping table becomes too large. In this paper, ML-FTL was proposed as a method of managing mapping information in three levels to reduce the amount of RAM required drastically. From an evaluation, the increase in overhead was minimal compared to the conventional two-level method by properly utilizing cache.

• Journal of KIISE
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• v.43 no.5
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• pp.524-530
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• 2016

The desire to access data faster and the growth of next-generation memories such as non-volatile memories, contribute to the development of research on memory file systems. It is recommended that memory mapped file I/O, which has less overhead than read-write I/O, is utilized in a high-performance memory file system. Memory mapped file I/O, however, brings a page table overhead, which becomes one of the big overheads that needs to be resolved in the entire file I/O performance. We find that same overheads occur unnecessarily, because a page table of a file is removed whenever a file is opened after being closed. To remove the duplicated overhead, we propose the mapping cache, a technique that does not delete a page table of a file but saves the page table to be reused when the mapping of the file is released. We demonstrate that mapping cache improves the performance of traditional file I/O by 2.8x and web server performance by 12%.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.20 no.5
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• pp.1-12
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• 2015

NAND flash memory has being used for storage systems widely, because it has good features which are low-price, low-power and fast access speed. However, NAND flash memory has an in-place update problem, and therefore it needs FTL(flash translation layer) to run for applications based on hard disk storage. The FTL includes complex functions, such as address mapping, garbage collection, wear leveling and so on. Futhermore, implementation of the FTL on low-power embedded systems is difficult due to its memory requirements and operation overhead. Accordingly, many index data structures for NAND flash memory have being studied for the embedded systems. Overall performances of the index data structures are enhanced by a decreasing of page write counts, whereas it has increased page read counts, as a side effect. Therefore, we propose an index management method using a page mapping log table in $B^+$-Tree based on NAND flash memory to decrease page write counts and not to increase page read counts. The page mapping log table registers page address information of changed index node and then it is exploited when retrieving records. In our experiment, the proposed method reduces the page read counts about 61% at maximum and the page write counts about 31% at maximum, compared to the related studies of index data structures.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2006.11a
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• pp.478-482
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• 2006

This paper implemented speech-library and the Web Services that conversion the Web page for the speech recognition. The system is consisted of Web services consumer and Web services providers. The Web services consumer has libraries that Speech-library and proxy-library. The Speech -library has functions as follows from the user's speech extracted speech-data and searching the URL in link-table that is mapped with user's speech. The proxy-library calls two web services and is received the returning result. The Web services provider consisted of Parsing Web Services and Speech-Recognition Web Services. Parsing Web Services adds ActiveX control and reconstructs web page using the speech recognition. The speech recognizer is the web service providers that implemented in the previous study. As the result of experiment, we show that reconstructs web page and creates link-Table. Also searching the URL in link-table that is mapped with user's speech. Also confirmed returning the web page to user by searching URL in link-table that is mapped with the result of speech recognition web services.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06a
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• pp.547-550
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• 2011

플래시 메모리는 낮은 전력 소비와 높은 성능으로 인해 휴대용 기기에 널리 사용되고 있다. FTL은 플래시 내 자료를 관리하는 소프트웨어 계층으로 플래시 전체의 성능에 영향을 끼친다. 그 중 페이지 레벨 매핑 기법을 적용한 FTL은 유연성이 높고 속도가 빠르나 주소 변환 테이블의 크기가 큰 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 자주 접근되는 영역의 매핑 주소만을 매핑 테이블 캐시에 올려놓는 Demand-based FTL(DFTL)이 제안되었다. DFTL 에서는 CMT(Cache Mapping Table)의 참조율이 떨어지는 경우 빈번한 플래시 메모리 접근 오버헤드가 발생하게 된다. 이러한 문제는 흔히 발생하는 일반적인 순차 접근에서조차 문제가 된다. 이에 본 논문에서는 저장 장치의 접근 패턴을 예측하여 CMT의 참조 엔트리를 미리 읽어오는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 저장 장치 접근 패턴의 순차성을 판단하여 연속된 매핑 주소를 미리 CMT에 올려놓고, 읽어오는 매핑 주소 엔트리의 양은 동적으로 관리한다. 추가적으로 CMT에서 발생하는 스래싱(thrashing) 을 파악하기 위해 쫓겨나는 희생 엔트리의 접근 여부를 분석하여 이를 활용하였다. 실험 결과에서 본 기법은 기존의 DFTL에 비해 약간의 공간 오버헤드와 함께 평균 50% 증가한 참조율을 보였다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.12 no.1
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• pp.1-8
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• 2023

It is impossible to overwrite on an already allocated page in SSDs, so whenever a write operation occurs a page replacement with a clean page is required. To resolve this problem, SSDs have an internal flash translation layer called FTL that maps logical pages managed by a file system of operating system to currently allocated physical pages. SSD pages discarded due to write operations must be recycled through initialization, but since the number of initialization times is limited the FTL provides a caching function to reduce the number of writes in addition to the page mapping function, which is a core function. In this study, we focus on the FTL cache methodologies reducing the number of page writes and analyze the related algorithms, and propose a write-only cache strategy. As a result of experimenting with the write-only cache using a simulator, it showed an improvement of up to 29%.