• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제3권1호
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• pp.59-71
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• 2009

While the average-case performance is important for general-purpose applications, worst-case performance is crucial for real-time systems to ensure schedulability and reliability. Recent work has shown that simple prefetching techniques such as the Next-N-Line prefetching can benefit both average-case and worst-case performance; however, the improvement on the worstcase execution time (WCET) is rather limited and inefficient. This paper presents two instruction prefetching approaches that are specially designed to enhance the worst-case performance, including the loop-based prefetching and WCET-oriented prefetching. Our experiments indicate that both instruction prefetching techniques can achieve better worst-case execution cycles than the Next-N-Line prefetching while having various impacts on the average-case performance.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권2호
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• pp.226-230
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• 2008

선반입은 I/O 성능 향상을 위해 널리 사용되는 기법 중의 하나이다. 하지만 어떤 참조패턴에 대해서는 선반입을 수행하면 오히려 전체 수행시간이 증가하는 경우가 보고된 바 있다. 본 논문은 기존의 선반입 기법에 쉽게 적용될 수 있는 프레임 IPRP(Improving Prefetching Effects by Exploiting Reference Patterns)를 제안한다. IPRP는 참조패턴을 자동으로 탐지하고 기존의 선반입을 참조패턴의 특성에 따라 조정하여 개선하고자 한다. IPRP를 리눅스 미리 읽기 선반입에 적용한 성능평가에서 리눅스 미리 위기 선반입이 수행시간을 $40%{\sim}70%$ 정도 증가시키는 악영향을 발휘할 때 IPRP를 적용할 경우 악영향을 완전히 방지했다. 리눅스 미리 읽기 선반입이 성능 향상을 가져오는 경우에도 리눅스 미리 읽기와 유사한 성능을 가전 왔다. 이 결과를 통해 IPRP가 기존의 선반입을 효율적으로 보완 및 개선할 수 있음을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권4호
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• pp.447-454
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• 2001

디스크 I/O성능 개선을 위한 여러 선반입 알고리즘이 연구되어져 왔다. 선반입 알고리즘은 디스크 접근 횟수를 줄임으로써 병렬파일시스템의 I/O성능을 높여준다. 본 논문에서는 OBA 선반입 기법의 확장 버전인 AMBA 선반입 기법을 제안한다. AMBA 선반입 기법은 현재 사용되고 있는 다음 블록 하나만 선반입하는 것이 아니라, 디스크의 대역폭이 충분하다면 여러 파일 블록을 연속해서 선반입 하는 방법이다. 이는 응용프로그램에서의 데이터 요청이 빈번해도 이전에 연속해서 선반입한 파일 블록에 의해 선반입 효과를 기대할 수 있다. 그리고 버퍼캐쉬 영역 내에 선반입된 파일 블록의 수를 제한함으로써 버퍼캐쉬의 효율성을 높여준다. 제안된 선반입 기법은 리눅스 운영체제 기반의 사용자 수준의 파일 시스템에서 구현하고 실험하였다. 실험 결과 제안된 AMBA 선반입 기법은 순차적으로 접근되는 큰 파일에 대해서는 기존 시스템에 비해 30∼40%의 성능을 개선해준다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제12권3호
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• pp.161-167
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• 2014

Web caches help to reduce latencies arising from slow networks through storing and reusing what was used before. Repeat access to a cached resource does not incur network latencies. However, resources that have never been used will not be found in the cache. Cache prefetching is a technique that helps to fill a cache with still-unused resources in anticipation that these resources will be used in the near future. Typically these unused resources are related to the resources that have been accessed in the recent past. While web caching exploits temporal locality, prefetching attempts to exploit spatial locality. Access to the prefetched resources will be cache hits, and therefore reduces the latency as perceived by the user. This paper reviews the cache infrastructure supported by the hypertext transfer protocol and discusses web cache prefetching in general, including Mozilla's prefetching infrastructure. It then classifies and reviews some prefetching techniques.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권6호
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• pp.489-499
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• 2001

This paper presents the SIC(Size-Interval-Count) prefetching system that can record the file access patterns of applications within a relatively small space of memory based on the repetitiveness of the file access patterns. The SICPS(SIC Prefetching System) is based on knowledge-based prefetching methods which includes high correctness in predicting future accesses of applications. The proposed system then uses the recorded file access patterns, referred to as "SIC access pattern information", to correctly predict the future accesses of the applications. The proposed prefetching system improved the response time by about 40% compared to the general file system and showed remarkable memory efficiency compared to the previously knowledge-based prefetching methods.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.268-270
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• 2006

모바일 기기의 성능 향상과 콘텐츠의 고품질화로 인하여 배터리 기반의 대용량 디스크 저장장치를 사용하는 모바일 임베디드 기기의 전력관리 기법이 중요한 문제가 되었다. 디스크 전력관리에 있어 prefetching을 사용하는 전력관리는 매우 유용한 방법이다. 본 논문에서는 디스크 드라이브의 전력관리를 위하여 멀티미디어 환경에서 최적의 Linux Kernel Prefetching 값을 제시한다. 이를 위하여 Prefetching이 인터랙티브 응용보다 멀티미디어 응용에서 효과적임을 보인다. 그리고 disk power state의 특성을 고려하여 모델링을 통하여 prefetching의 효용성을 평가하고 최적의 prefetching 값을 제시하며 실험을 통하여 이를 증명한다.

• 전자통신동향분석
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• 제13권4호통권52호
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• pp.59-69
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• 1998

The terminology of data prefetching is introduced, which includes stride, repeat distance, stall, pending stall, prefetch degree, prefetch distance, and prefetch offset. The effectiveness of hardware data prefetching in reducing cache misses is shown by presenting a square matrix multiplication example. Thereafter the pitfalls of prefetching and possible solutions are discussed.

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.40-52
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• 2018

플래시 기반의 SSD(solid state drive)를 HDD(hard disk drive)의 2차 캐시로 사용하는 기술이 많이 연구되었다. SSD를 이용한 캐시에 대한 캐시 교체 정책 및 관리에 관한 연구뿐만 아니라 프리페칭 연구도 필요하게 되었다. 본 논문은 SSD를 스토리지급 캐시로 사용하는 시스템을 위한 프리페칭 기술을 제시한다. 이 프리페칭 기술은 스토리지급 크기의 캐시에 맞게 대규모의 프리페칭이며, 단기적인 프리페칭은 1차 캐시인 주메모리에서 수행되므로 장기적 스케줄링을 기반한 프리페칭이며, 기존 프리페칭은 읽기만을 고려하였지만, 지속 가능한 SSD 캐시를 위해 쓰기 요청도 고려한 프리페칭이다. 어떤 사용자의 14일간의 입출력에서, 64GB 용량의 SSD에 프리페칭 용량이 4GiB일 때에, 2.3%에서 17.8%의 캐시 적중률 향상을 보였다. 본 기술은 구현이 간단하여 스토리지급 캐시 시스템에 쉽게 적용할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권3호
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• pp.197-206
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• 2008

모바일 인터넷 환경에서는 학습 내용을 검색 및 다운로드하기 위하여 모바일 기기와 서버 사이에 잦은 통신이 필요하다. 본 논문에서는 모바일 사전을 사용함에 있어서, 네트워크 비용을 절감하고 통신 효율을 높이기 위한 효율적인 선인출 기법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 다음 방법으로 연구를 전개한다. 첫째, 모바일 사전을 위한 선인출 기반의 동작 프레임워크를 제안한다. 둘째, 패킷 요금 방식과 정액 요금 방식으로 구분하여 선인출할 데이타의 양을 결정하는 방법을 제시한다. 셋째, 중 고등학생 대상의 모바일 영한사전에 초점을 맞춘 선인출 데이타 결정 방법을 제안한다. 넷째, 이러한 데이타 양 및 데이타 종류 결정 방법을 바탕으로 선인출 알고리즘을 제안한다. 다섯째, 실험을 통하여 제안한 선인출 방법의 우수성을 입증한다. 이 같은 연구에 따른 본 논문의 공헌은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 선인출을 모바일 응용에 적용한 첫 번째 시도로서 의미를 갖는다. 둘째, 선인출을 모바일 사전에 적용하기 위한 체계적인 방법론을 제시하였다. 셋째, 선인출 적용을 통해 네트워크 기반 모바일 사전의 성능 향상을 도모하였다. 실제 실험 결과, 제안한 방법은 기존의 요구인출에 평균 $9.8%{\sim}33.2%$의 높은 성능 향상을 나타냈다. 이 같은 결과를 볼 때, 본 논문의 연구 결과는 모바일 사전뿐 아니라 선인출 기능을 필요로 하는 무선 인터넷 기반의 여러 응용에 적용될 수 있는 우수한 연구 결과라 사료된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권1호
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• pp.26-32
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• 2009

저장장치를 다단계로 구성하여 효율적으로 많은 사용자의 요청을 동시에 처리하는 다단계 저장장치의 활용은 점차 늘어나고 있다. 저장 장치가 다단계로 발전하여, 매우 많은 데이타를 효과적으로 처리할 수 있게 되었으나, 디스크에 접근하기 위한 단계가 늘어남으로써 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 현재까지는 메모리와 프로세스에 비해 느린 디스크 접근 속도를 완충하기 위해 선반입 정책이 매우 효과적이었다. 그러나 기존의 선반입 기법은 대부분 다단계로 구성된 저장장치는 고려하지 않기 때문에 다단계 저장장치에서 기존의 선반입 기법을 사용할 경우 큰 성능향상을 기대 할 수 없다. 본 연구에서는 네트워크로 연결된 다단계 저장장치에서 상위 레벨의 선반입 기법에 의존하지 않는, 넓은 용도로 사용할 수 있는, Prefetching Strategy for Multi-level Storage system(PMS)라 칭하는 하위 레벨 선반입 기법을 제안하였다. 이는 시스템의 사용자, 어플리케이션 혹은 상위 시스템과 독립적으로 동작하기 때문에 단지 하위 시스템의 선반입 정책으로 적용함으로써 쉽게 높은 성능을 사용할 수 있다. 또한 PMS 정책의 성능을 측정하기 위해 본 연구에서는 실제 시스템을 정교하게 흉내 내는 시뮬레이터를 개발하여 널리 쓰이는 두가지 트레이스를 이용한 서로 다른 32가지의 실험을 하였고, 기존의 선반입 정책을 하위 레벨에 적용한 시스템에 비해 PMS 정책을 하위 레벨에 적용할 경우, 모든 경우에서 성능향상을 확인 할 수 있었고, 최대 35%, 평균 16.56%의 평균 응답시간이 좋아짐을 보였다.