최근에 소개된 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)를 저장장치로 사용하는 경우에도 데이터를 접근하기 위해서는 페이지 테이블이 구축되어야 한다. 이 점에 착안하여 본 논문에서는 페이지 테이블 자체를 비휘발성 메모리에 유지하는 영속적 페이지 테이블 (Persistent Page Table) 기법을 설계한다. 실제 페이지 테이블의 구조는 프로세서마다 다르다. 또한 비휘발성 메모리의 물리주소와 가상주소는 종종 저장장치가 시스템에 연결되기 전까지 알 수 없기 때문에 연결 시점까지는 실제로 동작하는 페이지 테이블을 만들 수 없다. 따라서 영속적 페이지 테이블은 주소와 시스템으로부터 독립적인 구조를 가져야 하며, 저장장치가 동작하는 시점에 영속적 페이지 테이블을 기반으로 시스템 종속적인 페이지 테이블이 생성되어야 한다. 또한 영속적 페이지 테이블 엔트리는 원자적으로 변경되어야 하며, 본 논문에서는 이러한 영속적 페이지 테이블의 설계에 대해 설명한다. 다음으로 파일시스템이 영속적 페이지 테이블이 제공하는 교환 연산을 활용하여 저널링 오버헤드를 감소시킬 수 있음을 보인다. 교환 연산을 활용하도록 Linux Ext4 파일시스템을 변경하였으며, Filebench 워크로드를 이용한 성능 측정 결과를 보면 영속적 페이지 테이블과 교환 연산은 파일시스템의 성능을 최대 60% 향상시킨다.
기존보다 데이터를 빠르게 접근하기 위한 노력과 비-휘발성 메모리의 발전은 메모리 파일 시스템 연구에 큰 기여를 해왔다. 메모리 파일 시스템은 파일 입출력의 고성능을 위해서 기존에 사용하는 읽기-쓰기 입출력보다 오버헤드가 적은 메모리 맵 파일 입출력을 사용하도록 제안하고 있다. 하지만 메모리 맵 파일 입출력을 사용하게 되면서 페이지 테이블을 구축할 때 발생하는 오버헤드가 전체 입출력 성능의 큰 부분을 차지하게 되었다. 또한 같은 파일이 반복적으로 접근될 때마다 페이지 테이블을 매번 삭제하기 때문에, 오버헤드가 불필요하게 중복되어서 발생한다는 점을 발견했다. 본 논문이 제안하는 매핑 캐시는 이러한 중복되는 오버헤드를 제거하기 위해서, 매핑이 해제될 때 파일의 페이지 테이블을 제거하지 않고 저장하고 있다가 다시 접근될 때 이를 재활용할 수 있도록 고안한 기법이다. 매핑 캐시는 기존 파일 입출력 성능보다 2.8배, 그리고 웹서버 전체 성능보다 12% 향상을 보였다.
Flash memory becomes more important for its fast access speed, low-power, shock resistance and nonvolatile storage. But its native restrictions that have limited 1ifetime, inability of update in place, different size unit of read/write and erase operations need to managed by FTL(Flash Translation Layer). FTL has to control the wear-leveling, address mapping, bad block management of flash memory. In this paper, we focuses on the fast access to address mapping table and proposed the way of faster valid page search in the flash memory using the VPLT(Valid Page Lookup Table). This method is expected to decrease the frequency of access of flash memory that have an significant effect on performance of read and block-transfer operations. For the validations, we implemented the FTL based on Windows CE platform and obtained an improved result.
본 연구에서는 음성인식을 위한 웹페이지 변환 웹서비스와 음성을 녹음하고 전송하는 음성라이브러리를 구현하였다. 구현된 시스템은 웹서비스 소비자와 웹서비스 제공자들로 구성되어 있다. 웹서비스 소비자는 음성을 녹음하고 웹서비스를 호출하여 음성인식을 요청한 후 결과를 사용자에게 반환하는 기능을 한다. 웹서비스 소비자는 음성라이브러리(speech-Library)와 웹서비스와 통신하는 프록시라이브러리를 포함한다. 음성라이브러리는 사용자가 녹음한 음성에서 음성데이터만 추출하는 전처리 과정과 사용자의 음성과 매핑되는 링크를 검색하는 기능을 수행한다. 프록시라이브러리의 기능은 두개의 웹서비스를 호출하고 반환되는 결과 값을 수신 받는다. 웹서비스 제공자는 파싱 웹서비스와 음성인식 웹서비스로 구성되어있다. 파싱 웹서비스는 일반 웹페이지를 ActiveX 컨트롤을 삽입하여 음성인식이 가능한 웹페이지로 재구성한다. 음성인식 웹서비스는 기존의 연구에서 구현된 시스템을 사용하였다. 실험 결과, 일반 웹페이지를 재구성하고 링크 테이블을 생성한 것을 확인할 수 있었다. 또 한 사용자의 음성과 매핑되는 URL을 검색하는 것도 확인하였다. 또한 음성인식 웹서비스의 결과에 매핑되는 URL를 검색하여 사용자에게 웹페이지를 반환하는 것도 확인하였다.
In this paper, we propose an efficient document layout analysis algorithm that includes table detection. Typical methods of document layout analysis use the height and gap between words or columns. To correspond to the various styles and sizes of documents, we propose an algorithm that uses the mean value of the distance transform representing thickness and compare with components in the local area. With this algorithm, we combine a table detection algorithm using the same feature as that of the text classifier. Table candidates, separators, and big components are isolated from the image using Connected Component Analysis (CCA) and distance transform. The key idea of text classification is that the characteristics of the text parallel components that have a similar thickness and height. In order to estimate local similarity, we detect a text region using an adaptive searching window size. An improved adaptive run-length smoothing algorithm (ARLSA) was proposed to create the proper boundary of a text zone and non-text zone. Results from experiments on the ICDAR2009 page segmentation competition test set and our dataset demonstrate the superiority of our dataset through f-measure comparison with other algorithms.
SSD의 FTL에서는 호스트로부터 요청된 논리적 페이지 번호를 실제 기록된 플래시 메모리 페이지 번호로 매핑하는 작업을 한다. 매핑 정보를 관리하기 위해서 사용되는 RAM의 용량을 줄이는 것은 매우 중요하다. 기존의 요구기반 FTL에서는 매핑 정보도 플래시 메모리 페이지에 기록하고 그들의 주소만 RAM에 테이블로 관리하는 2단계 방법을 적용하였다. 그러나 SSD의 용량이 수십 테라바이트 수준으로 늘어나고 있으므로 이 방법만으로는 충분하지 않다. 본 논문에서는 소요되는 RAM의 용량을 획기적으로 줄이기 위해서 매핑 정보를 3단계로 관리하는 방법인 ML-FTL을 제안하고 그 성능을 평가하였다. 캐시를 적절히 활용함으로써 기존의 2단계 방법에 비해서 오버헤드가 늘어나는 정도가 미미하다는 것을 확인하였다.
낸드 플래시 메모리는 저전력, 빠른 접근 속도, 저렴한 가격 등의 특징을 가지고 있어 저장장치로 널리 사용되고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리는 제자리 덮어쓰기가 지원되지 않아 기존의 하드 디스크 기반 응용 프로그램을 구동하기 위해서는 FTL(Flash Translation Layer)이 필요하다. FTL은 주소 매핑, 가비지 컬렉션, 마모도 균등화 작업 등을 포함하고 있어 저사양 임베디드 장치에 구현하기에는 메모리와 연산에 대한 비용이 많이 든다. 그래서 이런 장치들을 위해 낸드 플래시 메모리에 최적화된 색인 자료구조들이 연구되고 있다. 연구된 방법들은 쓰기에 소요되는 시간을 줄여 성능을 향상시켰지만 레코드 탐색에 소요되는 시간이 증가된다는 단점을 가지고 있다. 레코드 탐색시간을 증가시키지 않고 쓰기 횟수를 줄이기 위해 본 논문에서는 페이지 매핑 로그 테이블을 이용한 색인 관리 기법을 제안한다. 낸드 플래시 메모리의 단점인 제자리 덮어쓰기 불가로 인해 발생하는 페이지 쓰기 횟수를 줄이기 위해 매핑 로그 테이블은 B+ 트리에서 변경된 노드 페이지 주소를 저장하고 레코드 검색 시 이를 이용한다. 실험 평가를 통해 제안된 기법은 다른 기법들과 비교 시 레코드 탐색에서 발생하는 페이지 읽기 횟수를 최대 약 61% 줄였으며, 레코드 삽입에서 페이지 쓰기 횟수를 최대 약 31% 줄일 수 있었다.
그림자 페이지테이블(shadow page table)은 MMU 를 가상화 함으로써 게스트 운영체제들이 하드웨어에서 제공하는 물리 메모리를 실제로 사용하는 것처럼 보이도록 하는 기술로 전가상화 지원 ARM 기반 가상머신 모니터인 ViMo 역시 게스트 운영체제간의 메모리 격리를 위해서 그림자 페이지 테이블을 사용한다. 본 논문에서는 그림자 페이지테이블의 성능을 향상시키기 위하여 ViMo에서 사용하는 그림자테이블에 지연 동기화 기법을 추가하는 방법에 대해 설명하고 성능상의 이점을 보인다.
비휘발성, 저전력 소모, 안정성 등의 장점을 가진 NAND 플래시 메모리는 고집적화, 대용량화, 저가격화를 통하여 다양한 디지털시스템의 데이터 저장장치로 사용되고 있다. 플래시 메모리의 다양한 분야에서의 응용 확대와 동시에 플래시 메모리의 대용량화는 플래시 메모리의 주소 변환 테이블의 전체 크기를 증가시켜 SRAM에 저장하기에 용량이 부족한 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 하이브리드 변환 기법 기반의 플래시 메모리 파일 시스템에서 페이지 주소 캐시를 이용한 효율적인 주소 테이블 관리 정책을 제안한다. 제안하는 기법은 다양한 메타 데이터 기반의 전체 테이블의 정보를 맵블록을 이용하여 효율적으로 통합 관리함으로써 높은 성능을 유지할 수 있다. PC 환경에서의 다양한 응용프로그램을 실험한 결과 제안하는 페이지 주소 캐시는 2.5% 이하의 낮은 미스율로 높은 효율성을 유지하며 전체 쓰기 연산 요청에서 평균 33%의 실제 쓰기 연산의 실행으로 전체 쓰기 연산에서 발생하는 오버헤드를 줄여 주었다.
정보의 급격한 증가로 인하여 웹에서 원하는 정보와 서비스를 찾고 이용하는 데 더 많은 시간이 소요되고 있다. 웹 상의 정보는 하이퍼링크(Hyperlink)를 통하여 여러 웹페이지에 걸쳐 표현되고 있으며 하나의 웹페이지는 여러 주제의 정보를 포함하고 있다. 그러나 대부분의 웹 탐색 도구들은 이러한 웹 저작경향을 반영하지 않고, 웹페이지를 독립적인 정보의 단위로 다루고 있다. 이러한 차이로 인해 사용자 는 정보를 검색하고 브라우징하는 데 어려움을 겪는다. 본 논문에서는 웹 정보에 대한 접근성 향상을 위해 테이블 구조를 가지고 있는 여러 웹페이지에 흩어져있는 정보들을 모아 하나의 컬렉션페이지 (collection page)에 새롭게 구성하여 제공하는 LinkBroker 시스템을 제안한다. 본 시스템은 논리적으로 연결된 정보를 담은 페이지들을 추출한 뒤 페이지셋으로 묶어 검색과 북마크의 단위로 다룬다. 그리고 페이지셋에 속한 페이지 내의 주요 컨텐츠 구역들을 이용해 컬렉션페이지를 생성함으로써 흩어져있는 정보를 하나의 페이지에 표현한다. 다양한 검색 목적에 부합되는 실험을 통해 페이지셋 단위의 검색과 북마크의 효율성 그리고 컬렉션페이지를 통한 정보 접근성의 향상을 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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