• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.11-19
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• 2022

본 논문에서는 전가상화 방식의 가상 머신 모니터를 기반으로 메모리 중복을 통한 고장 감내 기능을 적용한 임베디드 시스템을 제안한다. 제안된 가상 머신 모니터는 우선 효율적인 섀도우 페이지 테이블 기법을 사용하여 메모리를 가상화한다. 이를 기반으로 대상 임베디드 시스템을 하나의 가상 머신으로 동작하게 하는 한편, 동일한 시스템을 별도의 가상 머신에서 동작하도록 백업 시스템을 구축함으로써 대상 임베디드 시스템의 메모리 영역이 미리 정해진 시점과 대상에 따라 백업 시스템의 메모리 공간으로 복사되도록 하였다. 이렇게 중복이 이루어진 임베디드 시스템은 고장이 발생하면 백업 시스템으로 전환하여 정상적인 동작을 이어나가게 된다. 성능 평가를 통해 제안된 기법이 임베디드 시스템의 성능을 크게 저하시키지 않으면서도 시스템의 가용성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.57-64
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• 2009

가상화는 최근 활발한 연구가 진행되고 있는 시스템 소프트웨어 분야 중 하나이다. 범용 컴퓨터 시스템을 위한 가상화 분야에는 이미 상용화제품들도 다수 존재하는 반면, 임베디드 시스템의 특성을 고려한 가상화에 대한 연구는 상대적으로 미미한 실정이다. 본 논문에서는 임베디드 시스템의 각 하드웨어 자원을 여러 논리적인 하드웨어 자원들로 나누고, 이를 다수의 가상 머신들로 재구성하는 가상 머신 모니터를 설계하고 구현하였다. 제안된 가상 머신모니터는 하나의 임베디드 시스템 상에 다수의 실시간 운영체제들을 동시 수행하는 것을 가능하게 한다. 실제의 임베디드 시스템 하드웨어 상에서 구현된 가상 머신 모니터에 대해 다양한 성능 측정 실험을 수행하였다. 성능 평가결과를 통해 제안된 가상 머신 모니터가 실제의 임베디드 시스템 응용 분야에 적용이 가능함을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1-8
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• 2017

In this paper, we propose a fault tolerance technique which enables embedded systems to run without interruption while its operating system and tasks fail. In order to improve reliability, the proposed scheme makes an embedded system run as a virtual machine on virtual machine monitor. It also prepares a contingency virtual machine at which periodical backups of the embedded system are saved. When an error occurs in the main virtual machine, the corresponding standby virtual machine takes a role of the main virtual machine and continues its operation. Especially such backups and switches of virtual machines are performed with minor performance degradation by manipulating page table entries in virtual machine monitor. By conducting performance evaluation studies, we show that the proposed scheme makes embedded system robust against errors while it does not degrade the performance of the system significantly.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.770-771
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• 2009

리눅스 커널을 VMM(Virtual Machine Monitor)로 만들어 주는 KVM의 메모리 관리 기법을 분석한다. Xen과의 차이점과 KVM의 구조를 알아보고 KVM에서의 메모리 관리 기법에 대해 분석하였다. 또한 CPU의 가상화 기능인 Intel VT-x가 어떻게 적용되었는지 분석한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.14-19
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• 1998

본 연구의 목적은 저가의 시율레이션용 툴을 개별하는데 있다. 따라서 PLC 프로그랩을 편집하고 모니터할 수 있는 PLC 프로그랩 모듈과, 가상 PLC 시스템과 시뮬레이션 장비를 개발하였다. PLC 모듈과 시뮬레이션 장비는 상호간 링크가 되어 있어서 PLC 프로그랩에 의하여 실시간으로 제어가 가능하고, 마치 실제 설비가 동작이 되는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. 제안한 새로운 툴을 이용하면 모니터상에서 PLC 시스템을 구성하고 가상기계의 응답을 볼 수 있기 때문에 PLC와 기계를 준비할 필요가 없다. 개발된 프로그랭의 타당성올 증명하기 위하여 엘리베이터와 자동 원료 계량 시스템의 PLC 프로그램올 대상으로 실험을 행하였다. 실험결과 개발한 PLC 에율레 이터에 의해 PLC 프로그램 작성 및 가상기계 동작을 통한 PLC프로그램 검증과정이 원할이 이루질 수 있음올 확인하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제5권4호
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• pp.18-25
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• 2016

가상화 기술에 의해 추상화된 자원은 하드웨어적으로 효율적으로 사용 할 수 있어 관리가 용이하며, 이로 인해 클라우드 시스템과 대형 서버 클러스터 구축 등에 가상 머신 모니터가 널리 사용되고 있다. 가상화된 시스템의 성능은 가상머신 스케줄러의 영향을 크게 받는다. 하지만, 기존의 가상 머신에서 사용하는 Credit 스케줄러는 스케줄링 지연 시간이 길어질 경우, I/O 응답성이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 가상머신의 이벤트 응답성 저하 현상을 개선하기 위해 기존 가상머신의 Credit 스케줄러에 대출/상환 기법을 도입하였다. 제안 기법은 가상 머신에 I/O 이벤트 처리를 위한 credit을 대출해주고, 대출 credit의 소비 패턴을 분석하여 각 가상머신의 태스크 특징을 분류한다. I/O 이벤트가 도착했을 때, 분석된 태스크 특징을 기반으로 일시적으로 가상 머신의 스케줄링 우선순위를 높임으로써 시스템의 I/O 성능을 향상시킨다. 제안 기법을 가상머신 모니터에 구현하였으며, 기존 가상머신의 Credit 스케줄러 대비 제안된 기법을 적용한 가상머신의 I/O 평균 응답성과 대역폭이 각 60%, 62% 향상되었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.145-153
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• 2013

Virtualization technology has been applied in IA-32 based server or desktop systems. Recently it has been applied in ARM based mobile systems. Virtualization technology provides many useful features that are not possible in operating system level such as isolation, interposition, encapsulation and portability. In this research, we implement an ARM based VMM(Virtual Machine Monitor) by using the following techniques. First, we use "emulation" to virtualize the processor. Second, we use "shadow page tables" to virtualize the memory. Finally, we use a simple "pass-through I/O" to virtualize the device. Currently the VMM runs ARM Linux kernel 3.4.4 on a BeagleBoard-xM, and we evaluated the performance of the VMM using lmbench and dhrystone. The result of the evaluation shows that our VMM is slower than Xen on ARM that is implemented using paravirtualization but has good performance among the VMMs using full-virtualization.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.127-138
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• 2012

본 논문에서는 가상화 기술 기반의 가상 컴퓨팅 환경에서 가상 디스크의 내 외부적 결함에 의한 가상 머신 생성 실패 감지 및 원인 분석 기능을 제공하는 도구 (VMBootFailMonitor)를 제시한다. 또한, 본 논문에서는 이러한 가상 디스크 결함으로 초래되는 가상 머신 생성 실패 및 실패 원인의 사례를 제공하며, Xen 기반의 가상화된 시스템 상에서 이를 분석하는 도구의 설계와 일련의 결함 분석 방법을 제공한다. 특히, VMBootFailMonitor는 가상 디스크 분석 모듈, 가상화된 시스템 분석 모듈 및 시스템 로그 분석 모듈을 기반으로 VM 생성 실패에 대한 원인 분석 결과를 제공한다. 그리고 본 논문에서는 가상 머신 운영체제의 정상 부트 시간과 본 논문에서 제시하는 도구를 통한 부트 실패 감지의 시간적 측면에서의 비교 결과를 제공한다. 본 실험 결과, 정상 가상 디스크 기반의 가상 머신 부트 완료 시간 (8~16초) 보다 짧은 3~6초대의 가상 머신 부트 실패 및 가상 디스크 오류 감지 결과를 나타내었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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• pp.2899-2902
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• 2003

Mobile communication is one of the fastest growing industries in the world and especially in Korea, where we have well over 30 million voice subscribers. Mobile communication now offers variety of data communication services such as wireless internet, multimedia messages, and color graphic displays. Handsets also have grown to accommodate such services, thus with functionalities such as programmable virtual machines that users can download and execute their own programs. In this paper, we have demonstrated a PCS handset monitoring system which can monitor biometry signals - in this case ECG over wireless internet and wireless data network (IS95C) based on programmable virtual machine architecture. The remote client handset receives data signals from a centralized server and processes and displays them in human friendly form in real time. Since every single handset on sales in Korea has programmable virtual machine and more than 10 million handsets are in distribution already, proper applications may have substantial impact on the related fields.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.385-393
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• 2017

As the use of mobile devices such as smartphones increases, there is growing interest on the benefits of virtualization in embedded systems. Full virtualization has the advantage of running the guest virtual machine without modifying the guest operating system. However, full virtualization suffers slow execution speed due to the cost of context switching between the virtual machines and the virtual machine monitor. In this paper, we propose a translated block and context switching optimization to improve the guest execution speed in the embedded system. As a result, the improved dynamic binary translator is up to 5.95 times faster than the native execution. Performance degradation is less than that of the other virtualization system.