• 제목/요약/키워드: Virtual memory

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APC: 가상 메모리 시스템에서 적응적 페이지 선반입 제어 기법 (APC: An Adaptive Page Prefetching Control Scheme in Virtual Memory System)

  • 안우현;양종철;오재원
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제37권3호
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    • pp.172-183
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    • 2010
  • 가상 메모리 시스템(VM)에서 페이지 부재로 발생하는 디스크 I/O를 감소시키기 위해 페이지 선반입 기법을 사용한다. 이 기법은 부재 페이지와 함께 추가적인 페이지들을 한 번의 디스크 I/O로 미리 읽는다. 그런데, 4.4BSD와 같은 운영체제의 VM은 응용 프로그램의 페이지 참조 패턴을 고려하지 않고 항상 가능한 많은 페이지들을 선반입하고자 한다. 이 방법은 선반입된 페이지들 중 일부만 사용하는 참조패턴에서 디스크 참조 시간을 증가시키며, 유용한 페이지들을 메모리에서 내보내는 메모리 오염을 야기한다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문은 적응적 페이지 선반입 제어 기법(APC)을 제안한다. APC는 선반입 페이지들 중에서 메모리에 존재하는 동안 참조된 페이지들의 비율을 프로세스 단위로 주기적으로 측정하고, 이 비율을 사용하여 4.4BSD VM이 선반입하고자 하는 페이지의 개수를 조절한다. 그래서 실행도중 페이지 참조 패턴이 바뀌더라도 적절한 수의 페이지를 선반입할 수 있다. 성능 검증을 위해 APC를 4.4BSD 기반의 FreeBSD 6.2에 구현하였으며, SOR, SMM, FFT 벤치마크를 통해 성능을 측정하였다. 성능 측정 결과 APC는 기존 BSD VM보다 벤치마크의 실행 시간을 최대 57% 단축하였다.

CVM 환경에서 임베디드 가비지 컬렉터의 성능 평가 (Performance Evaluation of Embedded Garbage Collectors in CVM Environment)

  • 차창일;김상욱;장지웅
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권3호
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    • pp.173-184
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    • 2007
  • 가비지 컬렉션은 자바 가상 머신의 핵심적인 기능으로서 개발자들이 겪는 메모리 관리의 어려움을 줄여준다. 본 논문에서는 임베디드 자바 가상 머신을 위한 가비지 컬렉터인 GenGC와 GenRGC의 성능을 평가하고 분석한다. 성능 평가를 위하여 썬 마이크로시스템즈사에서 개발한 실제 임베디드 자바 가상 머신인 CVM을 플랫폼으로 사용하며, SpecJVM98을 벤치마크 프로그램 집합으로 사용한다. 첫째, GenGC와 GenRGC의 성능을 비교하기 위하여 힙의 크기 및 각 영역의 크기를 변화시키면서 가비지 컬렉션 수행 시간 및 지연 시간을 비교한다. 둘째, GenRGC의 성능을 보다 세밀하게 분석하기 위하여 힙의 구성 요소 중 블록과 프레임의 크기를 변화시키면서 가비지 컬렉션 수행 시간 및 지연 시간을 측정하여 분석한다. 셋째, GenRGC를 사용하기 위하여 필요한 저장 공간의 크기를 분석하고, GenRGC가 제한된 메모리를 가지는 임베디드 환경에서 적합하다는 것을 보인다. CVM은 가장 대표적인 임베디드 자바 가상 머신이므로, 이와 같은 성능 연구는 실제 응용 환경에서 가비지 컬렉터의 성능을 보다 정확히 예측할 수 있다는 점에서 큰 의미를 갖는다.

A High Performance Co-design of 26 nm 64 Gb MLC NAND Flash Memory using the Dedicated NAND Flash Controller

  • You, Byoung-Sung;Park, Jin-Su;Lee, Sang-Don;Baek, Gwang-Ho;Lee, Jae-Ho;Kim, Min-Su;Kim, Jong-Woo;Chung, Hyun;Jang, Eun-Seong;Kim, Tae-Yoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권2호
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    • pp.121-129
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    • 2011
  • It is progressing as new advents and remarkable developments of mobile device every year. On the upper line reason, NAND FLASH large density memory demands which can be stored into portable devices have been dramatically increasing. Therefore, the cell size of the NAND Flash memory has been scaled down by merely 50% and has been doubling density each per year. [1] However, side effects have arisen the cell distribution and reliability characteristics related to coupling interference, channel disturbance, floating gate electron retention, write-erase cycling owing to shrinking around 20nm technology. Also, FLASH controller to manage shrink effect leads to speed and current issues. In this paper, It will be introduced to solve cycling, retention and fail bit problems of sub-deep micron shrink such as Virtual negative read used in moving read, randomization. The characteristics of retention, cycling and program performance have 3 K per 1 year and 12.7 MB/s respectively. And device size is 179.32 $mm^2$ (16.79 mm ${\times}$ 10.68 mm) in 3 metal 26 nm CMOS.

다중경로를 갖는 가상병렬 다단계 상호연결 네트워크 (Virtual-Parallel Multistage Interconnection Network with multiple-paths)

  • 김익수
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.67-75
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    • 1997
  • 본 논문은 프로세서와 기억장치 모듈 사이에 다중의 연결경로를 갖는 가상병렬 다단계 상호 연결 네트워크에 대해 서술하고 있다. 제안된 가상병렬 MIN 네트워크는 입력 스위칭 블럭에 $m{\times}1$ 멀티플렉서와 출력 스위칭 블럭에 $1{\times}m$디멀티플렉서를 그 리고 logN-1 단의 스위칭단을 사용하여 프로세서와 기억장치 모듈 사이에 최대 $2{\times}m$개의 독립된 연결경로를 갖고 있다. MIN 네트워크는 다중의 중복된 연결경로를 갖고 있기 때문에 다수의 프로세서들은 동시에 서로 다른경로를 통해 특정의 출력포트에 연결될 수 있다. 또한 새로운 가상-병렬구조의 MIN 네트워크는 스위칭 블럭에서 패킷 충돌의 가능성을 줄일 수 있으며 제안된 MIN 네트워크를 Passthrough ratio, 신뢰도 와 가격의 측면에서 MBSF 구조의 MIN 네트워크와 비교하였다. 가상-병렬구조의 MIN 네트워크는 MBSF 구조의 MIN에 비해 성능이 개선되었으며 매우 간단한 구조로 이루어 졌음을 확인하였다.

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가상 칠판을 위한 손 표현 인식 (Hand Expression Recognition for Virtual Blackboard)

  • 허경용;김명자;송복득;신범주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1770-1776
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    • 2021
  • 손 표현 인식을 위해서는 손의 정적인 형태를 기반으로 하는 손 자세 인식과 손의 움직임을 기반으로 하는 손 동작 인식이 함께 사용된다. 본 논문에서는 가상의 칠판 위에서 움직이는 손의 궤적을 기반으로 기호를 인식하는 손 표현인식 방법을 제안하였다. 손으로 가상의 칠판에 그린 기호를 인식하기 위해서는 손의 움직임으로부터 기호를 인식하는 방법은 물론, 데이터 입력의 시작과 끝을 찾아내기 위한 손 자세 인식 역시 필요하다. 본 논문에서는 손 자세 인식을 위해 미디어파이프를, 시계열 데이터에서 손 동작을 인식하기 위해 순환 신경망의 한 종류인 LSTM(Long Short Term Memory)을 사용하였다. 제안하는 방법의 유효성을 보이기 위해 가상 칠판에 쓰는 숫자 인식에 제안하는 방법을 적용하였을 때 약 94%의 인식률을 얻을 수 있었다.

CPU-GPU환경에서 효율적인 메인메모리 접근을 위한 융합 프로세서 구조 개발 (A Development of Fusion Processor Architecture for Efficient Main Memory Access in CPU-GPU Environment)

  • 박현문;권진산;황태호;김동순
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.151-158
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    • 2016
  • 이기종시스템 구조(HSA)는 두 유닛의 각각에 메모리 폴(pools)이 가상메모리를 통해 공유할 수 있게 됨에 따라 CPU와 GPU 아키텍처의 오랜 문제를 해결하였다. 그러나 물리적 실제 시스템에서는 가상메모리 처리를 위해 GPU와 GPU 사이의 빈번한 메모리 이동으로 병목현상(Bottleneck)과 일관성 요청(Coherence request)의 오버헤드를 갖게 된다. 본 연구는 CPU와 GPU간의 효율적인 메인 메모리 접근방안으로 퓨전프로세서 알고리즘을 제안하였다. CPU가 요청한 처리할 메모리 영역을 GPU의 코어에 맞게 분배 제어해주는 기능으로 작업관리자(Job Manager)와 Re-mapper, Pre-fetcher를 제안하였다. 이를 통해 CPU와 GPU간의 빈번한 메시지도 감소되고 CPU의 메모리주소에 없는 Page-Table 요청이 낮아져 두 매체간의 효율성이 증대되었다. 제안한 알고리즘의 검증 방안으로 QEMU(:short for Quick EMUlator)기반의 에뮬레이터를 개발하고 CUDA(:Compute Unified Device. Architecture), OpenMP, OpenCL 등의 알고리즘과 비교평가를 하였다. 성능평가 결과, 본 연구에서 제안한 융합 프로세서 구조를 기존과 비교했을 때 최대 198%이상 빠르게 처리되면서 메모리 복사, 캐시미스 등의 오버헤드를 최소화하였다.

디스크 암호화 키의 효율적인 탐색을 위한 커널 메모리 수집 방법 (A kernel memory collecting method for efficent disk encryption key search)

  • 강영복;황현욱;김기범;이경호;김민수;노봉남
    • 정보보호학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.931-938
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    • 2013
  • 디스크 암호화 소프트웨어로 데이터를 암호화 하는 경우 패스워드를 획득하기 전까지 암호화 데이터의 원본 데이터를 추출하기 위해서는 많은 어려움이 있다. 이러한 디스크 암호화 소프트웨어의 암호화 키는 물리 메모리 분석을 이용하여 암호화 키를 추출할 수 있다. 물리 메모리에서 암호화 키 탐색을 수행하는 경우 일반적으로 메모리 전체를 대상으로 탐색을 수행하기 때문에 메모리 크기에 비례하여 많은 시간이 요구된다. 하지만 물리 메모리 데이터에는 시스템 커널 오브젝트, 파일 데이터와 같이 암호화 키와 관련이 없는 많은 데이터가 포함되어 있음으로, 이를 분석하여 키 탐색에 필요한 유효한 데이터를 추출하는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 윈도우즈 커널 가상 주소 공간 분석을 통해 물리 메모리에서 디스크 암호화 키가 저장되는 메모리 영역만 수집하는 효율적인 방법을 제시하고자 한다. 실험을 통해 제안된 방법이 기존 방법보다 암호화 키 탐색 공간을 효율적으로 줄임으로써 우수함을 증명한다.

메모리 초기화를 이용한 사용자 데이터 유출 방지에 관한 연구 (Research on User Data Leakage Prevention through Memory Initialization)

  • 양대엽;정만현;조재익;손태식;문종섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권7호
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    • pp.71-79
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    • 2012
  • 컴퓨터 기술이 발전함에 따라 스마트폰, 태블릿 PC 등의 보급이 확산되고 디지털 매체로의 접근이 용이해졌다. 컴퓨터의 하드웨어 성능이 향상되고, 하드웨어 형태의 변화가 발생하였지만 기본적으로 이루어지는 동작 매커니즘의 변화는 이루어지지 않았다. 일반적으로 컴퓨터의 프로그램이 동작하게 되면 프로그램에서 사용하는 데이터가 메모리에 상주하게 된다. 이러한 데이터는 운영체제 동작의 효율성 때문에 메모리에 남아있게 되나, 메모리 덤프나 실시간 메모리 분석을 통해 메모리 내의 데이터에 접근이 가능하다. 이 데이터를 악용할 경우 사용자의 개인정보나 암호화 키, 기밀 데이터 등이 유출될 수 있기 때문에 대응 방안이 마련되어야 한다. 본 논문에서는 가상 메모리의 주소를 이용해 해당 프로세스의 물리 메모리 주소를 찾아내고 해당 프로세스의 메모리 데이터 초기화를 이용하여 사용자의 데이터 유출을 최소화하는 방안을 제안한다.

SMP 클러스터를 위한 소프트웨어 분산 공유메모리의 구현 및 성능 측정 (Implementation and Performance Evaluation of Software Distributed Shared Memory for SMP Clusters)

  • 이동현;이상권;박소연;맹승렬
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권7_8호
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    • pp.331-340
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    • 2003
  • 가격대비 성능이 좋은 저가의 상업용 SMP가 클러스터 시스템의 노드로 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 SMP 클러스터 상에서 KDSM을 확장해 소프트웨어 분산공유메모리를 구현하고 성능을 평가하였다. 본 논문의 SDSM 시스템은 HLRC 메모리 모델을 제공한다. 또한 같은 SMP 노드내에서 실행되는 프로세스 간에는 메모리 공유를 통해 페이지 획득 및 메시지 전달을 줄여 성능을 향상시켰다. 100Mbps Fast Ethernet으로 연결된 8노드의 2-way 펜티엄-III SMP 클러스터 상에서 구현되었고 통신계층은 TCP/IP를 사용한다. 8개의 응용프로그램을 실행시켜 얻은 성능 평가에서는 기존의 단일프로세스 프로토콜과 비교해 최대 33%의 성능 향상과 13%-52%의 페이지 획득 감소가 나타났다.

소프트웨어 분산공유메모리시스템을 위한 적응적 선인출 기법 (An Adaptive Prefetching Technique for Software Distributed Shared Memory Systems)

  • 이상권;윤희철;이준원;맹승렬
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제28권9호
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    • pp.461-468
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    • 2001
  • 공유가상메모리 시스템은 적은 비용으로 고성능 계산 능력을 제공하지만, 메모리 접근 지연 시간이 길다는 문제점이 있다. 일반적으로 이 지연시간은 공유데이터에 대한 반복적인 무효화 작업에 의해 일어난다. 고유 데이터들은 동기화를 통해서 접근되고 쓰레드를 반복적 패턴에 의해 동기화 되기 때문에, 반복성에 기반한 선인출 기법은 메모리 지연시간을 효과적으로 줄일수 있다. 본 논문에서는 동기화 변수별로 접근 기록을 분석해서 미래의 메모리 접근을 예측하는 선인출 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 8노드 클러스터상에서 SPLASH-2 응용들을 실행시켜 성능을 측정하였다. 그 결과, 제안하는 기법이 34%~45%정도의 메모리 접근 지연시간을 감소할수 있었다.

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