• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.271-273
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• 2003

본 논문은 JFFS2 플래쉬 파일 시스템에 적합한 페이지 캐쉬 구조를 제안한다. JFFS2 플래쉬 파일 시스템은 공간활용을 높이기 위해 데이터를 압축 저장하므로 기존 리눅스의 페이지 캐쉬가 효과적으로 사용될 수 있다. 그러나 멀티미디어 파일과 같이 비압축과 순차읽기 특성을 보이는 데이터는 플래쉬 메모리의 빠른 읽기 속도와 낮은 캐쉬적중률로 인해 기존 페이지 캐쉬는 문제점을 보인다. 본 논문에서는 JFFS2 플래쉬 파일 시스템에서 사용하는 리눅스의 페이지 캐쉬를 기술하고 문제점을 분석한다. 그리고 기존 연구에서 제시된 저전력 소모를 위한 페이지 캐쉬 구조에 기반하여 throughput 향상을 위한 페이지 캐쉬 사용 기법을 제시하고 평가한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.208-210
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• 2003

본 논문은 내장형 시스템에서 저전력 소모를 위한 선택적 페이지 캐쉬 사용 기법을 제안한다. 내장형 시스템의 저장매체로 널리 사용되고 있는 플래쉬 메모리는 데이터를 압축하여 저장하기 때문에 리눅스에서 사용되는 페이지 캐쉬가 효과적으로 동작한다. 하지만 플래쉬 메모리는 RAM 보다 전력 소모가 적기 때문에 페이지 캐쉬 사용에 따른 빈번한 RAM 접근 횟수는 전력 소모량을 증가시킨다. 따라서 저전력 시스템 운영을 위해서 페이지 캐쉬를 선택적으로 사용하는 것을 제안한다. 리눅스 운영체제상에서 구현된 시스템을 바탕으로 수행속도가 향상되고 전력 소모량이 감소함을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권2호
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• pp.66-74
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• 2008

내장형 시스템은 민감한 데이타를 다루고 저장하기 때문에 정보를 암호화하여 보호하는 암호화 파일 시스템이 필요하지만, 암호화 파일 시스템 적용은 성능 저하가 크기 때문에 내장형 시스템에는 널리 적용되지 못하였다. 기존의 암호화 파일 시스템은 시스템 구조상 불필요한 성능저하를 가져온다. 본 논문에서 제안하는 ISEA(Indexed and Separated Encryption Approach)는 이러한 불필요한 성능 저하를 제거하고, 시스템이 효율적으로 암복호화를 지원하는 새로운 암복호화 기법이다. ISEA는 암호화와 복호화를 페이지 캐쉬를 기준으로 서로 다른 계층에서 수행한다. 즉, 암호화는 페이지 캐쉬 하위 계층에서 수행하고 복호화는 페이지 캐쉬 상위 계층에서 수행한다. 복호화한 내용은 페이지 캐쉬에 저장하여 후속 I/O 요구에 사용할 수 있게 한다. 또한, ISEA는 페이지를 암호화 블록 단위로 나누어 관리하는 페이지 인덱싱 기법을 제공한다. 페이지 인덱싱은 필요에 따라 페이지를 부분적으로 복호화하여 불필요한 복호화 연산을 제거한다. 페이지 캐쉬 탐색 성공률과 읽기/쓰기 사이즈를 종합한 성능 평가에서 ISEA는 효율적인 성능개선을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권5호
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• pp.306-315
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• 2006

컴퓨터 시스템의 1차 캐쉬 적중률은 시스템의 성능을 평가함에 있어 가장 중요한 요소 중 하나이다. 하위 메모리 구조로부터 1차 캐쉬로의 선인출은 1차 캐쉬의 적중률을 증가시키기 위해 사용되는 대표적인 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 명령어 캐쉬의 선인출 효율은 높이고 선인출에 소모되는 비용은 감소시키는 재 접근 페이지 선인출 정책을 제안하고자 한다. 재 접근 페이지 선인출 정책은 수행되는 명령어들의 소속 페이지를 추적하여, 이 정보를 바탕으로 일정 횟수 이상 같은 페이지를 접근하는 경우에 한하여 선인출을 수행함으로써, 명령어 캐쉬로의 선인출 횟수는 줄이고 선인출 성공률은 향상시킨다. 또한, 일반적인 컴퓨터 시스템에서 하나의 2차 캐쉬 블록에 여러 개의 1차 캐쉬 블록이 포함되는 특성을 이용하여 미스 블록과 선인출 블록이 같은 2차 캐쉬 블록에 포함된 경우로 선인출을 한정함으로써 선인출에 소모되는 비용을 줄인다. 모의 실험에 따르면 제안하는 구조는 최대 6.7%의 성능향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권7_8호
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• pp.426-433
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• 2003

웹 사용자들의 QoS를 위해 채택되는 프락시 캐쉬의 관리 정책은 크게 페이지 교체와 일관성 유지 정책으로 볼 수 있다. 현재까지 이 두 가지의 연구는 서로간의 관린 유무를 떠나 독립적으로 진행되어 왔다. 본 논문에서는 LRU 페이지 교체 방식에 일관성 유지 정책에서 사용하는 최종 수정 인수의 특성을 도입함으로써 두 정책간의 상호 보완으로 프락시 캐쉬의 효율적 운영이 가능함을 보였다. 프락시 캐쉬의 관리를 위해 다양한 정책이 논의되고 있는 시점에서 이러한 시도는 캐쉬의 히트율 증가와 서버로의 전송 부하 감소 등과 같은 성능 향상을 위한 의미 있는 방법이 될 수 있을 것이다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권1호
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• pp.1-8
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• 2011

자주 접근되는 데이터에 대해서 빠른 접근을 보장하기 위해 사용되는 임시저장소인 캐쉬는 컴퓨터 시스템 내에서 다양한 계층에 존재하며, 이러한 캐쉬 저장 공간 내에서 효율적으로 데이터를 관리하기 위해 다양한 페이지 교체 알고리즘들이 연구되어 왔다. 대부분의 페이지 교체 알고리즘들은 얼마나 최근에 데이터가 접근 되었는가 또는 얼마나 자주 접근되었는가를 바탕으로 향후 다시 접근될 것 같은 데이터들을 캐쉬 안에 유지하는 휴리스틱 방법을 취하고 있다. 이러한 컴퓨터 내에서의 데이터의 인출 과정은 인간의 기억 인출 과정과 유사하며, 인간의 기억 인출 과정 역시 캐쉬 구조처럼 기억이 얼마나 최근에 그리고 자주 인출되었는가에 의해 그 기억 인출의 확률과 인출속도가 결정된다는 것이 최근 연구에 의해서 밝혀진바 있다. 본 연구에서는 인간의 기억 인출 과정에서의 과거 해당 기억에 대한 인출 기록들의 최근성과 빈도가 인출 확률에 영향을 미치는 관계를 분석하고 이를 페이지 교체 알고리즘에 응용하여 기존의 페이지 교체 알고리즘의 성능을 개선하였다. 또한, 실험을 통해 제안하는 페이지 교체 알고리즘이 기존에 데이터베이스 버퍼 캐쉬에서 가장 좋은 성능을 보이는 것으로 알려진 LRFU보다 파라미터에 민감하지 않고 우수한 성능을 보인다는 것을 입증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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• pp.36-38
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• 2000

데이터베이스 공유 시스템(Database Sharing System: DSS)은 고성능 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 컴퓨터를 연동하는 방식으로, 각 노드들은 디스크 계층에서 데이터베이스를 공유한다. DSS에서 각 노드는 빈번한 디스크 액세스를 피하기 위해 최근에 액세스한 데이터 페이지와 인덱스 페이지들을 자신의 지역 메모리 버퍼에 캐싱한다. 이때 노드가 항상 최신의 페이지를 사용할 수 있기 위해서는 지역 버퍼에 캐싱된 페이지들의 일관성을 지원하여야 한다. 본 논문에서는 데이터 페이지에 비해 빈번히 엑세스되는 인덱스 페이지의 정확성을 보장할 수 있는 캐쉬 일관성 제어 기법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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• pp.107-109
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• 2000

고속 LAN과 같은 통신 장비의 발달로 클라이언트/서버 시스템 환경이 일반화됨에 따라 데이터베이스 시스템도 클라이언트/서버 환경을 지원하는 데이터 서버로서의 역할이 요구되었다. 또한, 다양하고 복잡한 형태의 제어 시스템들이 필요한 각 응용 분야에서 클라이언트/서버 시스템이 이용되고 있다. 이러한 상황에서 클라이언트들은 통신 비용 절감과 서버의 부하를 줄이기 위해 클라이언트의 버퍼에 데이터의 사본을 캐쉬(cache) 함으로써 클라이언트 시스템의 확장성 및 독립성을 추구한다. 하지만, 캐쉬한 데이터의 사본에 의해 갱신 연산이 수행되기 때문에 캐쉬 데이터의 일관성 유지를 위한 효율적인 방법들이 필요하다. 본 논문에서 제안한 기법은 클라이언트/서버 간의 데이터 전송이 페이지 단위로 행해지는 페이지-서버 환경에서 적용되는 회피-기반(avoidance-based) 기법으로써, 클라이언트가 데이터를 갱신할 때 갱신 의도를 비동기적으로 선언하는 캐위 일관성 유지 기법을 제안하였다. 그리고 제안한 기법과 최근에 제안된 기법들을 비교 분석하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (1)
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• pp.240-242
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• 1999

웹 데이터는 기존의 페이지를 기반으로 한 교체 알고리즘이 고려하지 않은 다양한 데이터 아이템의 크기, 네트워크 밴드위쓰 등으로 인한 다양한 참조 비용과 데이터의 만기시간(expiration time)을 갖는다. 그러나, 기존의 연구에서는 만기시간이 미치는 영향에 대한 연구가 초보적인 수준이다. 본 논문에서는 만기시간이 참조비용에 미치는 영향을 반영한 기대비용기반 캐쉬교체 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 만기시간내에 참조되어 캐쉬효과를 얻을 확률을 이용하여 참조비용의 기대값을 구하고, 이 값을 비교하여 교체대상을 선정한다. 제안한 알고리즘은 데이터의 크기, 참조비용 뿐만 아니라 만기시간의 영향을 확률적으로 정확히 반영하므로, 기존의 교체 알고리즘보다 우수한 성능을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (1)
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• pp.295-297
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• 1998

인터넷 상에서 AOD나 VOD와 같이 멀티미디어 데이터를 서비tm하는 시스템에서는 같은 자원으로 더 많은 수의 동시 사용자를 지원하는 문제가 중요하다. 기존의 운영체제 캐쉬만을 이용하면 자주 요청되지 않는 곡에 대한 스캔으로 캐쉬에서 페이지 교체가 자주 일어나 버퍼링 효과가 저하되는 현상이 있다. 본 논문에서는 웹캐쉬라는 구조를 통해 과거의 요청 정보로부터 가까운 미래에 다시 요청될 곡들을 예측하고 이 곡들을 웹캐쉬에 유지하여 서비스한다. 이렇게 함으로써 디스크 액세스 횟수를 줄일 수 있고 같은 자원으로 더 많은 동시 사용자를 지원할 수 있다. 가까운 미래에 다시 요청될 곡을 예측하기 위한 방법으로 과거 요청 사이의 시간간격에 가중치를 부여하여 요청이 자주 발생하는 곡들을 판별해 낼 수 있다. 실제로 운영되고 있는 AOD 사이트의 4달간의 요청 자료를 실험 자료로 본 논문에서 주장하는 바를 시뮬레이션하여 높은 성능 향상을 얻은 것을 보였다.