원시 프로그램에 대한 컴파일 과정 중 최적화 단계에서는 프로그램의 실행 속도를 개선시키고 코드 크기를 줄일 수 있는 다양한 최적화 기법을 수행한다[17]. 최적화 패턴 매칭 방법 중 스트링 패턴 매칭 방법은 중간 코드에 대응하는 최적의 패턴을 찾기 위한 방법으로 과다한 최적화 패턴 검색 시간으로 비효율적이다. 트리 패턴 매칭은 패턴 결정시 중복 비교가 발생할 수 있으며, 코드의 트리 구성에 많은 비용이 드는 단점을 가지고 있는 방법들이다[16,18]. 본 논문에서는 기존의 최적화 방법들의 단점을 극복하기 위한 방법으로 DFA (Deterministic Finite Automate) 최적화 테이블을 이용한 코드 최적화기를 제안하려고 한다. 이 방법은 다른 패턴 매칭 기법보다 결정적인 오토마타(Automata)로 구성하기 때문에 비용은 적어지고, 오토마타를 통해 결정적으로 패턴이 확정됨에 따른 패턴 선택 비용이 줄어들며, 최적화 패턴 검객 시간도 빨라지는 효율적인 방법의 최적화기이다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제5권4호
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pp.274-282
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2016
This paper proposes code optimization techniques to reduce energy consumption of complex multimedia applications in a hybrid memory system with volatile dynamic random access memory (DRAM) and non-volatile spin-transfer torque magnetoresistive RAM (STT-MRAM). The proposed approach analyzes read/write operations for variables in an application. Based on the profile, variables with a high read operation are allocated to STT-MRAM, and variables with a high write operation are allocated to DRAM to reduce energy consumption. In this paper, to optimize code for real-life complicated applications, we develop a profiler, a code modifier, and compiler/link scripts. The proposed techniques are applied to a Fast Forward Motion Picture Experts Group (FFmpeg) application. The experiment reduces energy consumption by up to 22%.
루프 불변 코드 이동(loop invariant code motion, LICM) 컴파일러 최적화는 비교적 많은 분석 작업을 필요로 하기 때문에 컴파일 시간이 수행 시간의 일부가 되는 자바 적시(Just-In-Time) 컴파일러에는 사용하기 쉽지 않다. "전통적인" LICM 기법에서는 보통 코드를 분석하여 레지스터의 정의-사용체인과 사용-정의 체인을 미리 만든 뒤 이를 바탕으로 코드 이동을 수행하는 데, 본 논문은 자바 가상 머신(Java virtual machine)이 스택 머신 (stack machine)이라서 좀 더 단순한 코드 형태를 생성한다는 특징을 이용하여 정의-사용 체인을 루프 불변 코드에 대해서만 만들고 사용-정의 체인 없이도 정확히 동작하는 알고리즘을 제시한다. 또한 기존의 방식보다 더 많은 루프 불변 코드 이동을 하게 하는 두 가지 방법을 제시한다. 우선, 간단하기 때문에 루프에 경로가 하나인 경우만 LICM을 적용하는 기존의 기법과 달리, 경로가 여러 개인 루프에서도 부분적으로 중복되는 코드에 대해서도 LICM을 안전하게 적용한다. 또한 부분적으로 중복되는 루프 불변 널(null) 포인터 체크 코드도 Itanium의 조건 수행(predication)을 이용하여 이동시키다. 제안된 기법은 Itanium 마이크로프로세서를 위한 인텔의 ORP(Open Runtime Platform) 자바 가상 머신 위의 적시 컴파일러에 구현하였다. SPECjvm98 벤치마크에 대해 실험을 수행한 결과 전체 적시 컴파일 시간을 1.3% 정도만을 증가시켰지만 전체 수행 시간을 기하 평균으로 2.2% 향상 시켰다.
CDMA/TOD with asymmetric capacity allocation between uplink and downlink is a highly attractive solution to support the next generation mobile systems. This is because flexible asymmetric allocation of capacity to uplink and downlink usually improves the utilization of the limited bandwidth. In this paper, we mathematically formulate an optimal timeslot and code allocation problem, which is to maximize the total utility considering the numbers of codes(channels) allocated to each data class and the forced terminations of previously allocated codes. We also suggest a real-time integrated timeslot and code allocation scheme using Lagrangean relaxation and subgradient optimization techniques. Experimental results show that the proposed scheme provides high-quality solutions in a fast time.
Most research efforts on the OCDMA technology assume single-bit-per-symbol transmission techniques such as on-off keying. However, achieving high spectral efficiency with such transmission techniques is likely to be a challenging task due to the "unipolar" nature of optical signals. In this paper, an M-ary transmission technique using more than two equally-weighted codes is proposed for OCDMA local area networks, and ie BER performance and spectral efficiency are analyzed. Poison frame arrival and randomly generated codes are assumed for the BER analysis, and the probability of incorrect symbol detection is analytically derived. From the approximation, it is found that there exists an optimal code weight that minimizes the BER, and its physical interpretation is drawn in an intuitive and simple statement. Under the assumption of this optimized code weight and sufficiently large code dimension, it is also shown that the spectral efficiency of OCDMA networks can be significantly improved by increasing the number (M) of symbols used. Since the cost of OCDMA transceivers is expected to increase with the code dimension, we finally provide a guideline to determine the optimal number of symbols for a given code dimension and traffic load.
다양한 형태의 메모리 아키텍처가 개발되었고, 이를 효과적으로 사용하기 위한 여러 컴파일러 최적화 기법이 연구되었다. 특히, 모바일 컴퓨팅 디바이스에서 메모리는 성능을 결정하는 주요 컴포넌트이기 때문에 이를 지원하기 위한 다양한 최적화 기법들이 개발되었다. 최근에는 하이브리드 형태의 메모리 아키텍처에 대한 연구가 많이 진행되고 있기 때문에 이를 지원하기 위한 다양한 컴파일러 기법이 연구되고 있다. 시장의 요구조건에 맞추어 저전력에 대한 제약조건과 필요한 최소한의 성능을 달성하기 위하여 기존의 컴파일러 최적화 기법들이 사용될 수 있다. 이러한 최적화 기법들을 활용한 저전력 효과 및 성능 개선 정도를 파악하기 위한 레퍼런스가 제대로 제공되지 못하고 있는 실정이다. 본 연구는 기존의 컴파일러 기법에 대한 실험 결과를 멀티뱅크 메모리 아키텍처 개발의 레퍼런스로 제공하기 위하여 진행되었다.
Flow through a scaled horizontal axis marine current turbine was numerically simulated after validation and the turbine design was optimized. The computational fluid dynamics (CFD) code Ansys-CFX 16.1 for numerical modeling, an in-house blade element momentum (BEM) code for analytical modeling and an in-house surrogate-based optimization (SBO) code were used to find an optimal turbine design. The blade-pitch angle (${\theta}$) and the number of rotor blades (NR) were taken as design variables. A single objective optimization approach was utilized in the present work. The defined objective function was the turbine's power coefficient ($C_P$). A $3{\times}3$ full-factorial sampling technique was used to define the sample space. This sampling technique gave different turbine designs, which were further evaluated for the objective function by solving the Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations (RANS). Finally, the SBO technique with search algorithm produced an optimal design. It is found that the optimal design has improved the objective function by 26.5%. This article presents the solution approach, analysis of the turbine flow field and the predictability of various surrogate based techniques.
A Computational code has been developed in order to design axial fans by the numerical optimization techniques incorporated with flow analysis code solving three-dimensional Navier-Stokes equation. The steepest descent method and the conjugate gradient method are used to look for the search direction in the design space, and the golden section method is used for one-dimensional search. To solve the constrained optimization problem, sequential unconstrained minimization technique, SUMT, is used with imposed quadratic extended interior penalty functions. In the optimization of two-dimensional cascade design, the ratio of drag coefficient to lift coefficient is minimized by the design variables such as maximum thickness, maximum ordinate of camber and chord wise position of maximum ordinate. In the application of this numerical optimization technique to the design of an axial fan, the efficiency is maximized by the design variables related to the sweep angle distributed by quadratic function along the hub to tip of fan.
코드 난독화는 프로그램을 해석하거나 위조 또는 변조 방지를 목적으로 프로그램을 쉽게 이해할 수 없도록하는 기술이다. 역난독화는 난독화된 프로그램을 입력으로 받아 원 소스의 의미를 역공학 기술을 통해 분석하는 기술이다. 본 논문은 가상화 기반 환경에서 바이너리 코드에 대한 난독화 및 역난독화 기술에 대한 분석 연구이다. VMAttack를 기반으로 정적 코드분석, 동적 코드분석, 최적화 기법에 대한 구체적인 분석을 통해 난독화 및 역난독화 기술을 구체적으로 분석한 후 실레 바이너리 코드에 대해 난독화와 역난독화 기술을 실험하였다. 본 논문를 통하여 다양한 가상화, 난독화에 대한 연구를 진행할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 스택-기반 가상 머신에서 연구한 것을 레지스터-기반 가상 머신에서 실행될 수 있게끔 기능을 추가하여 연구를 시도해볼 수 있을 것이라 기대된다.
가상 기계란 하드웨어로 이루어진 물리적 시스템과는 달리 소프트웨어로 제작되어 논리적인 시스템 구성을 갖는 개념적인 컴퓨터이다. 그러나 가상 기계는 실제 프로세서로 처리하는 것보다 실행 속도가 매우 느리기 때문에 실행되는 코드의 최적화가 매우 중요하다. 본 논문은 가상 기계 코드 최적화기의 실험대상으로 EVM(Embedded Virtual Machine)의 중간 코드인 SIL(Standard Intermediate Language)을 이용하였다. 현존하는 최적화 방법론에 관한 연구를 통하여 가상 기계 코드 특성을 고려한 최적화 방법론을 제시하고, 최적화된 코드를 생성하기 위한 코드 최적화기를 설계하고 구현하였다. 가상 기계 코드 최적화기는 주어진 패턴을 찾아서 패턴에 해당하는 부분을 최적화 코드로 바꾸어, 전체 코드의 크기를 줄이고 실행 속도의 개선효과를 가진다. 또한, 구현된 최적화기의 실험 결과를 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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