High performance non-volatile memory system can mitigate the gap between main memory and storage. However, no single memory devices fulfill the requirements. Non-volatile Dual In-line Memory Module (NVDIMM) consisted of DRAMs and NAND Flashes has been proposed to achieve the performance and non-volatility simultaneously. When power outage occurs, data in DRAM is backed up into NAND Flash using a small-size external energy storage such as a supercapacitor. Backup and restore operations of NVDIMM do not cooperate with the operating system in the NVDIMM standard, thus there is room to optimize its operation. This paper analysis the operation of NVDIMM and proposes a method to reduce backup and restore time. Particularly, data compression is introduced to reduce the amount of data that to be backed up and restored. The simulation results show that the proposed method reduces up to 72.6% of backup and restore time.
최근 메모리 기술의 급격한 발전으로 개발되고 있는 다양한 종류의 메모리는 데이터 관리 시스템에서 처리 속도 향상을 위해 활용되고 있다. 특히 NAND 플래시 메모리는 전원이 차단되어도 데이터를 유지할 수 있는 비휘발성 특징이 있으므로 메모리 기반 저장장치의 데이터 저장용 주요 미디어로 활용되고 있다. 그러나 최근 연구되고 있는 메모리 기반 저장장치는 NAND 플래시 메모리뿐만 아니라 MRAM과 PRAM 등 다양한 종류의 메모리로 구성되어 있고 추가로 새로운 특성이 있는 다양한 종류의 메모리가 개발되고 있다. 따라서 특성이 서로 다른 이종의 메모리들로 구성된 저장 시스템에서 미디어의 데이터 처리 성능과 효율 향상을 위한 메모리 관리 기술의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 데이터 관리를 위해 다양한 메모리로 구성된 저장장치에서 데이터를 효율적으로 관리하기 위한 메모리 사상 기법을 제안한다. 제안하는 아이디어는 서로 다른 이종 메모리를 하나의 사상 테이블을 활용하여 관리하는 방법이다. 이 방법은 데이터의 주소 체계를 통일할 수 있고 데이터 티어링(tiering)을 위해 서로 다른 메모리에 분할 저장된 데이터의 탐색 비용을 감소시킬 수 있다.
본 논문에서는 차세대 비휘발성램 기술인 스토리지 클래스 메모리(SCM)와 DRAM을 병렬적으로 메인 메모리로서 도입하고, SCM+DRAM 메인 메모리 시스템을 시스템 신뢰성 측면에서 활용한다. 본 시스템에서는 부팅 없는 즉각적인 시스템 온/오프, 프로세스의 동적인 영속성 또는 비영속성의 선택, 그리고 이를 통하여 전원과 소프트웨어 장애로부터의 빠른 복구를 제공한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 장점은 체크포인팅에서의 문제들, 즉 심각한 오버헤드와 복구 지연을 야기하지 않으며, 특히 응용 프로그램에 대한 완전한 투명성을 제공하기 때문에 보편적인 응용 프로그램에 영속성을 제공할 수 있어 실제 환경에 적용되기가 쉽다. 우리는 이를 검증하기 위해 상용 운영체제인 리눅스 커널 2.6.21을 기반으로 시스템을 구현하였고, 실험을 통해 영속성이 지정된 프로세스가 시스템의 오프-온 후 데이터 손실 없이 즉각적으로 실행을 지속하는 것을 알 수 있었으며, 이를 통하여 우리는 본 시스템에서 가용성과 신뢰성이 향상될 수 있음을 확인하였다.
It has been expected that the 4th generation computers will be characterized for their problem adaptability. There are few techniques of implementing such a characteristic. One of the techniques that one have considered in this paper the user microprogrammable computer architecture. There are two different computer architectures that support user microprogramming. One uses the writeable control storage and another uses the main memory. The concept of utilizing writeable control storage for microprogramming was developed in 1950's and since then the most of the user microprogrammable computers produced belong to such category. The concept of utilizing the main memory for user microprogramming was first introduced by Thomas in 1973. This architecture has a strong advantage in the aspect of the system cost. In this paper, we have developed a user microprogrammable computer. The computer utilizes the main memory for user microprograms. It employs a 32 bit micro-instruction word in the form of the little encoded. The performance of the developed machine will be evaluated in the hard ware cost, programming easiness and the running time.
스토리지 클래스 메모리 (SCM)는 비휘발성 속성과 바이트 단위의 임의 접근이 가능한 속성을 동시에 보유하고 있는 차세대 메모리 기술로써 그 활용 방안에 있어서 귀추가 주목된다. 기존 시스템에 SCM을 도입하면 시스템의 수행 속도와 안전성을 크게 향상할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 시스템에서는 불가능했던 새로운 특징들을 제공할 수 있다. 본 연구는 혁신적인 용도로의 SCM 활용 가능성에 주목하며, 그 일환으로 SCM을 메인 메모리로 활용하여 종료 상태의 시스템에 전원이 인가되는 즉시 종전의 시스템 상태로 되돌아갈 수 있는 SOONN을 제안한다. 본 논문에서는 실제 임베디드 시스템 환경에서 프로토타입 시스템을 개발함으로써 SOONN의 실현 가능성을 제시한다.
In this paper, we propose a file system for flash memory which remedies shortcomings of existing flash memory file systems. Besides supporting large block size, the proposed file system reduces time in initializing file system significantly by adopting logical address comprised of erase block number and bitmap for pages in the block to find a page. The file system is suitable for embedded systems with limited main memory since it has small in-memory data structures. It also provides efficient management of obsolete blocks and free blocks, which contribute to the reduction of file update time. Finally the proposed file system can easily configure the maximum file size and file system size limits, which results in portability to emerging larger flash memories. By conducting performance evaluation studies, we show that the proposed file system can contribute to the performance improvement of embedded systems.
ALTIBASE/sup TM/ 시스템은 메인 메모리를 주 저장장치로 사용하는 관계형 주기억장치 DBMS이다. 본 논문에서는 최근 데이터베이스 응용들의 요구사항으로 부각되고 있는 데이터베이스의 고가용성과 실시간 데이터베이스 시스템의 높은 트랜잭션 처리율을 동시에 보장하기 위하여 ALTIBASETM시스템의 구조 및 설계에 대하여 기술한다. 특히, 고가용성 보장을 위한 ALTIBASETM 시스템의 이중화 기능에 대하여 논의한다. 이중화 기법의 분류를 통해 다른 기법과의 비교를 하였으며, 이중화 관리를 위한 프로세스 구조 및 이중화 통신 모델, 프로토콜에 대하여 설명한다. 또한, 다양한 실험을 통하여 트랜잭션 처리율을 측정하였으며, 이중화 기능을 지원하기 위해 요구되는 오버헤드를 독립 시스템의 성능과 비교하여 측정하였다.
NAND 플래시 메모리는 높은 입출력 성능, 내장애성, 저전력 소모 등 여러 가지 장점을 가지고 있어서 하드디스크를 대체할 수 있는 새로운 저장 장치로 관심을 받고 있다. 전통적인 DBMS들은 FTL (Flash Translation Layer)를 이용하면 전혀 수정 없이 플래시 메모리 위에서 동작한다. 그러나, 대부분의 FTL은 DBMS가 아닌 파일 시스템에 최적화 되어있다. 또한, 전통적인 DBMS는 플래시 메모리의 특징 (erase-before-write) 을 고려하지 않고 있다. 이 논문에서는 플래시 메모리를 이차 저장장치로 사용하는 DBMS를 위한 플래시 고려하는 스토리지 시스템을 제안한다. 제안하는 플래시 고려 스토리지 시스템은 비용이 높은 변경 연산을 피하기 위해 로그 레코드를 이용한다. 마지막으로, 실험을 통해서 제안하는 스토리지 시스템이 기존에 제안된 플래시를 고려하는 DBMS에 비해 우수함을 보인다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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pp.725-727
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2006
The development of GIS and Location-Based Services requires a high-level database that will be able to allow real-time access to moving objects for spatial and temporal operations. MODB.MM is able to meet these requirements quite adequately, providing operations with the abilities of acquiring, storing, and querying large-scale moving objects. It enables a dynamic and diverse query mechanism, including searches by region, trajectory, and temporal location of a large number of moving objects that may change their locations with time variation. Furthermore, MODB.MM is designed to allow for performance upon main memory and the system supports the migration on out-of-date data from main memory to disk. We define the particular query for truncation of moving objects data and design two migration methods so as to operate the main memory moving objects database system and file-based location storage system with.
기존 디스크 기반 데이터베이스 관리 디스트를 주저장 장치로 활용하는 특징적 환경 때문에 주기억 상주 데이터베이스 관리 시스템의 메모리 관리, 인덱스 관리, 자료저장 관리 기능 등에 대한 설계 및 구현 기술이 기본적으로 다르다. 본 논문에서는 현재 상용 시스템으로 사용되고 있는 $ALTIBASE^{TM}$ 주기억 상주 DBMS 의 설계 및 구현 내용을 기술한다. 특히 자료저장 관리기의 세부 구성요소에 대한 구조적 특징가 주요 기능인 트랜잭션 처리 기법과 회복 관리 기법에 대하여 기존 DBMS 의 기능가 비교 설명하며, 고가용성을 위한 데이터베이스 이중화 기능 및 이중화 작업 시 발생하는 트랜잭션 충돌 해결 방법에 대하여 설명한다. 또한 $ALTIBASE^{TM}$ 시스템의 성능을 측정하기 위하여 다양한 환경에서 실험된 TPS 결과를 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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