• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권4호
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• pp.148-159
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• 2005

CPU의 수행과 병행하여 I/O가 수행되도록 DMA 방식을 채택한 실시간 시스템의 스케줄 가능성을 보장하기 위해서는 CPU 태스크 뿐만 아니라 I/O 요구의 스케줄 가능성도 반드시 검증되어야 한다. 본 논문에서는 CPU에게 최상위 우선순위가 할당된 고정우선순위 버스 프로토콜을 기반으로 CPU와 다수의 DMA 컨트롤러가 시스템 버스를 공유하는 환경에서 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 분석하는 기법을 제안한다. 제안하는 분석 기법의 첫 번째 단계에서는 CPU 상에서 수행 중인 각 CPU 태스크별로 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 두 번째 단계에서는 이들 CPU 태스크의 최악 버스 요구 패턴을 모두 통 차해 CPU 전체의 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 최종 세 번째 단계에서는 CPU의 최악 버스 요구 패턴으로부터 DMA 컨트롤러의 버스 가용량을 구하고 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 산출한다. 모의 실험을 통해 제안하는 분석 기법이 일반적인 DMA 전송량에 대해 $20\%$ 오차 범위 이내에서 안전한 응답시간을 산출하며, DMA 전송량이 증가할수록 오차가 점차 감소함을 보였다

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.21-23
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• 1999

CPU에게 최상위 우선순위가 할당된 고정 우선순위 버스 프로토콜에서는 CPU와 DMA 컨트롤러의 버스 요구가 충돌할 경우 DMA 전송이 지연된다. 본 논문에서는 CPU와 다수의 DMA 컨트롤러가 시스템 버스를 공유하는 환경에서 DAM I/O 요구의 최악 응답시간을 분석하는 기법을 제안한다. 제안하는 최악 응답시간 분석 기법은 다음의 세단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는 CPU 상에서 수행중인 각 CPU 태스크별로 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 두 번째 단계에서는 이들 CPU 태스크의 최악 버스 요구 패턴을 모두 통합해 CPU 전체의 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 최종 세 번째 단계에서는 CPU의 최악 버스 요구 패턴으로부터 DMA 컨트롤러의 버스 가용량을 구하고 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 산출한다. 모의 실험을 통해 제안하는 분석 기법일 일반적인 DMA전송량에 대해 20% 오차 범위 이내에서 안전한 응답시간을 산출함을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5375-5400
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• 2016

IOMMU is a hardware unit that is indispensable for DMA. Besides address translation and remapping, it also provides I/O virtual address space isolation among devices and memory access control on DMA transactions. However, currently commodity virtualization platforms lack of IOMMU virtualization, so that the virtual machines are vulnerable to DMA security threats. Previous works focus only on DMA security problem of directly assigned devices. Moreover, these solutions either introduce significant overhead or require modifications on the guest OS to optimize performance, and none can achieve high I/O efficiency and good compatibility with the guest OS simultaneously, which are both necessary for production environments. However, for simulated virtual devices the DMA security problem also exists, and previous works cannot solve this problem. The reason behind that is IOMMU circuits on the host do not work for this kind of devices as DMA operations of which are simulated by memory copy of CPU. Motivated by the above observations, we propose an IOMMU para-virtualization solution called PVIOMMU, which provides general functionalities especially DMA security guarantees for both directly assigned devices and simulated devices. The prototype of PVIOMMU is implemented in Qemu/KVM based on the virtio framework and can be dynamically loaded into guest kernel as a module, As a result, modifying and rebuilding guest kernel are not required. In addition, the device model of Qemu is revised to implement DMA access control by separating the device simulator from the address space of the guest virtual machine. Experimental evaluations on three kinds of network devices including Intel I210 (1Gbps), simulated E1000 (1Gbps) and IB ConnectX-3 (40Gbps) show that, PVIOMMU introduces little overhead on DMA transactions, and in general the network I/O performance is close to that in the native KVM implementation without IOMMU virtualization.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.147-147
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• 2021

A partition of water distribution network (WDN) into district metered areas (DMAs) brings the efficiency and efficacy for water network operation and management (O&M), especially in monitoring pressure and leakage. Traditionally, the DMA configurations (i.e., number, shape, and size of DMAs) are permanent and cannot be changed occasionally. This leads to changes in water quality and reduced network redundancy lowering network resilience against abnormal conditions such as water demand variability and mechanical failures. This study proposes a framework to automatically divide a WDN into dynamic DMA configurations, in which the DMA layouts can self-adapt in response to abnormal scenarios. To that aim, a complex graph theory is adopted to sectorize a WDN into multiscale DMA layouts. Then, different failure-based scenarios are investigated on the existing DMA layouts. Here, an optimization-based model is proposed to convert existing DMA layouts into dynamic layouts by considering existing valves and possibly placing new valves. The objective is to minimize the alteration of flow paths (i.e., flow direction and velocity in the pipes) while preserving the hydraulic performance of the network. The proposed method is tested on a real complex WDN for demonstration and validation of the approach.

• 전기의세계
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• 제31권12호
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• pp.817-822
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• 1982

마이크로 컴퓨터 입출력 방법을 논의한다. 세가지 입출력 방법으로 Programmed I/O와 Interrupt와 DMA에 대해서 설명하고, 각 마이크로 프로세서의 입출력의 특징을 비교한다.

• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.90-95
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• 2009

This study investigates the oxidative degradation of N-nitrosodimethylamine (NDMA), a probable human carcinogen, by advanced oxidation process (i.e., UV process). The experiments were performed with various pH, initial concentration, UV intensity, and addition of $H_2O_2$ or $TiO_2$ on UV process. The results showed that the direct UV photolysis was the most effective treatment method. The lower pH, intial concentration and higher intensity of UV stimulated higher NDMA removal. However, addition of oxidant ($H_2O_2$, $TiO_2$) slows down photochemical treatment of NDMA since the oxidant can filter out the UV light and block it to reach the NDMA molecules. Dimethylamine (DMA) and nitrite were found to be a major byproduct from NDMA oxidation. To evaluate the chronic toxicity effects of UV-treated NDMA on the growth of microalgae, "Skeletonema costatum", was studied as long term experiments. Results demonstrated that after the 13 days exposure the chronic toxicity was decreased about 15% with application of UV process on NDMA degradation.

• 방송공학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.606-613
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• 2018

본 연구는 대규모 영상처리를 위한 메모리 확장을 위한 외장 메모리 확장장치 구현에 관련된 내용으로, 이는 영상처리를 위한 그래픽 워크스테이션에 장착되는 PCI(Peripheral Component Interconnect) Express Gen3 x8 인터페이스를 가지는 외장 메모리 어댑터 카드와 외장 DDR(Dual Data Rate) 메모리로 구성된 외장 메모리 보드로 구성되며, 메모리 어댑터 카드와 외장 메모리 보드간의 연결은 광 인터페이스를 통하여 이루어진다. 외장 메모리 억세스를 위해서는 Programmable I/O 방식과 DMA(Direct Memory Access) 방식을 모두 사용할 수 있도록 하여 영상 데이터의 효율적 송수신이 이루어지도록 하였다. 본 연구 결과의 구현은 Altera Stratix V FPGA(Field Programmable Gate Array)와 40G 광 트랜시버가 장착된 보드를 사용하였으며, 1.6GB/s의 대역폭 성능을 보여주고 있다. 이는 4K UHD(Ultra High Definition) 영상 한 채널을 담당할 수 있는 규모이다. 향후 본 연구를 계속 진행하여 3GB/s 이상 대역폭을 보이는 연구결과를 보일 예정이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.77-81
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• 2006

Because of the rapid increasing of network user, there are some problems to tolerate the network overhead. Recently, the research and technology of the user-level for high performance and low latency than TCP/IP which relied upon the kernel for processing the messages. For example, there is an Infiniband technology. The Infiniband Trade Association (IBTA) has been proposed as an industry standard for both communication between processing node and I/O devices and for inter-processor communication. It replaces the traditional bus-based interconnect with a switch-based network for connecting processing node and I/O devices. Also Infiniband uses RDMA (Remote DMA) for low latency of CPU and OS to communicate between Remote nodes. In this paper, we develop the SRP (SCSI RDMA Protocol) which is Storage Access Protocol on Infiniband network. And will compare to FC (Fibre Channle) based I-SCSI (Internet SCSI) that it is used to access storage on Etherent Fabric.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.1-8
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• 2020

본 논문에서는 군용시험장비로 개발된 시험용 영상생성/수집 장치에 XDMA를 활용하여 고속 이미지 데이터 전송을 구현한다. 본 연구에서 제안하는 기술은 커널영역에서 시스템버퍼를 사용하여 데이터를 복사하는 방법을 FPGA내 DMA 엔진을 통한 송수신으로 대체하여 효율성을 얻는다. 본 연구를 위해 장치는 Life Cycle을 고려하여 PXIe 플랫폼으로 개발하였으며, 양산성을 고려하여 저가의 FPGA를 활용하여 퍼포먼스를 최대화하였다. 본 논문에서 구현한 영상입출력보드는 기존의 메모리복사방식을 통해 AXI 인터페이스 클럭 주파수, 링크속도를 변경하여 시험하였다. 그리고 FPGA의 DMA 엔진을 사용하여 보드를 구성하였으며, 그 결과 전송속도는 기존의 5~8Hz에서 140Hz로 증가함을 확인하였다. 제안된 방법은 PXIe 플랫폼을 이용한 장치개발의 비용절감, 기술수준을 높여 국방력 강화에 기여할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2043-2052
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• 1994

본 논문에서는 근접한 Processing Element(PE)들간의 통신 부담을 경감시켜 영상신호를 실시간 처리할 수 있는 새로운 병렬처리 방식 ASIC 구조를 설계한다. 하나의 Sliding Memory Plane (SliM) Image Processor chip을 병렬처리 방식을 사용 $3\times3$ PE를 격자 형태로 연결한다. 제안하는 Image Processor를 구현할 수 있다. Sliding 개념은 별도의 보조 프로세서나 DMA를 사용치 않고 또한 PE들을 interupt 걸지 않고 모든 화소가 이웃 PE로 이동됨을 의미한다. 따라서 근접 통신과 계산이 동시에 일어나 기존의 격자 연결 병렬 컴퓨터의 결정적 단점인 근접 통신 부담을 경감시킬 수 있다. 또한 하나의 PE에 두 개의 입출력용 레지스터 plane을 사용, buffer를 제공하여 입출력 부담을 감소시킨다. SliM Image Processor에서는 단지 4개의 통신 link만으로 8가지 방향의 통신경로를 제공하는 by-passing path에 의해 통신 부담없이 대각선 통신을 수행할 수 있다. 제안하는 유일한 특성들로 인해 영상 신호 처리시 성능을 향상시킬 수 있다. 영상신호 처리를 위한 알고리즘들을 효율적으로 수행키 위한 PE, Image Processor 구조 및 명령어를 설계한다.