• International journal of advanced smart convergence
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• 제11권2호
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• pp.1-6
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• 2022

With the emergence of the new era of the 4th industrial revolution, compute-bound workloads with large memory footprint like big data processing increase dramatically. Even in such compute-bound workloads, however, we observe bulky I/Os while loading big data from storage to memory. Although file I/O cache plays a role of accelerating the performance of storage I/O, we found out that the cache hit rate in such environments is not improved even though we increase the file I/O cache capacity because of some special I/O references generated by compute-bound workloads. To cope with this situation, we propose a new file I/O cache management policy that improves the cache hit rate for compute-bound workloads significantly. Trace-driven simulations by replaying file I/O reference logs of compute-bound workloads show that the proposed cache management policy improves the cache hit rate compared to the well-acknowledged CLOCK algorithm by a large margin.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.27-34
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• 2013

대용량의 NAND 플래시 메모리가 출시됨으로써, 다양한 용도로 사용이 가능해 졌다. 특히 모바일기기의 멀티미디어 기능 확장으로 인해 대용량 NAND 플래시 메모리의 수요가 증가하고 있다. YAFFS2, NILFS2, JFFS2 파일시스템은 NAND 플래시 메모리 전용 파일시스템이다. 본 논문에서는 각 3개의 파일시스템에 4개의 I/O scheduler : CFQ(Complete Fair Queuing) I/O scheduler, NOOP(No Operation) I/O scheduler, Anticipatory I/O scheduler, Deadline I/O scheduler에 대한 순차적인 읽기, 쓰기 성능을 분석하였다. JFFS2 파일시스템 상에서의 Anticipatory I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 8%, 읽기 1.5% 이상 시간이 단축되었다. YAFFS2 파일시스템상에서는 4개의 I/O scheduler 시간이 일정하다. NILFS2 파일시스템에서는 Deadline I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 2%, NOOP I/O scheduler가 읽기 6%정도 시간이 단축 된다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.171-178
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• 2015

Recently NAND flash memory has been found to be the primary cause of low performance in the smart device. NAND flash memory is different from each other the execution time of I/O operations that flash file system is required. Therefore, it is necessary to compare and analyze the flash file system I/O performance for the efficient I/O on smart device. In this paper, it was tested and analyzing the I/O performance of the YAFFS2, JFFS2, UBIFS. Experimental results most read I/O performance is good, but the writing I/O performance is not good. For UBIFS, showed a more good I/O performance compared to other flash file system.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.524-530
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• 2016

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.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권10호
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• pp.497-503
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• 2016

비휘발성 메모리 같은 차세대 저장장치의 등장으로 저장장치 지연시간은 거의 사라질 것이다. 예전에는 저장장치 지연시간이 가장 큰 문제였기 때문에 소프트웨어의 효율성은 중요한 문제가 아니었다. 하지만 이제는 소프트웨어 오버헤드가 해결해야 할 문제점으로 나타나고 있다. 소프트웨어 오버헤드를 최소화하기 위해 많은 연구자들은 메모리 매핑을 이용한 파일 입출력 기법을 제안하고 있다. 메모리 맵 파일 입출력 기법을 사용하면 기존 운영체제의 복잡한 파일 입출력 스택을 피할 수 있을 뿐 아니라 빈번한 사용자/커널 모드 변환도 최소화할 수 있다. 또한 다수의 메모리 복사 오버헤드도 최소화 할 수 있다. 하지만 메모리 맵 파일 입출력 기법에도 해결해야 할 문제점이 존재한다. 메모리 맵 파일 입출력 메커니즘도 느린 블록 디바이스를 효율적으로 관리하기 위해 설계된 기존 운영체제의 일부이기 때문이다. 본 논문에서는 메모리 맵 파일 입출력의 오버헤드 문제점을 설명하고 실험을 통해 그 문제점을 확인한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권1호
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• pp.76-81
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• 2023

Journaling file systems are widely used to keep file systems in a consistent state against crash situations. As traditional journaling file systems are designed for block I/O devices like hard disks, they are not efficient for emerging byte-addressable NVM (non-volatile memory) media. In this article, we present a new in-memory journaling file system for NVM that is different from traditional journaling file systems in two respects. First, our file system journals only modified portions of metadata instead of whole blocks based on the byte-addressable I/O feature of NVM. Second, our file system bypasses the heavy software I/O stack while journaling by making use of an in-memory file system interface. Measurement studies using the IOzone benchmark show that the proposed file system performs 64.7% better than Ext4 on average.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.53-60
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• 2017

분산 메모리형의 병렬 프로그램에서는 프로세서들이 독립적으로 입출력을 처리하기 때문에 여러 유형의 파일 입출력 방식이 사용된다. 본 논문에서는 분산 메모리형 병렬 프로그램에서의 대용량 파일에 대한 효율적인 입출력 방식을 알아보기 위하여 다양한 방식을 구현하고 비교 분석하였다. 구현된 방식으로는 (i) NFS를 활용한 병렬 입출력 방식, (ii) 호스트 프로세서에서의 순차 입출력과 도메인 분산 방식, 그리고 (iii) 메시지 전송 전용 입출력(MPI-IO) 방식 등이 있다. 성능 분석을 위해서 별도의 파일 서버를 사용하였으며 한 대 및 두 대의 계산 클라이언트에서 다중 프로세서를 사용하였다. 비교 분석 결과, 입력의 경우에는 NFS 병렬 입력 방식이, 출력의 경우에는 도메인 전송을 통한 순차 출력 방식이 가장 효율적으로 나타났으며, 예상과는 다르게 메시지 전송 전용 입출력 방식의 성능이 가장 낮게 나왔다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1423-1428
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• 2010

본 논문은 윈도우 운영체제에서 파일 및 디렉토리 관련 보안 기능을 설계한다. 윈도우 운영체제는 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 윈도우 운영체제를 사용하다보면 중요한 파일의 경우 보호를 할 필요성이 있다. 본 논문은 윈도우 운영체제에서 파일과 디렉토리에 대한 보호 기능을 제공하도록 설계한다. 본 논문에서 제공하는 기능은 윈도우 운영체제 내의 특정 파일에 대한 보안 기능을 설정할 수 있는 경우와 윈도우 내의 특정 디렉토리를 보안 설정하는 기능으로 되어 있다. 본 논문에서 설계한 내용이 정상 동작되는지 실험을 수행하였다. 실험 결과 정상적으로 동작됨을 확인할 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2017

This paper presents an optimized adoption of NVM for the storage system of heterogeneous applications. Our analysis shows that a bulk of I/O does not happen on a single storage partition, but it is varied significantly for different application categories. In particular, journaling I/O accounts for a dominant portion of total I/O in DB applications like OLTP, whereas swap I/O accounts for a large portion of I/O in graph visualization applications, and file I/O accounts for a large portion in web browsers and multimedia players. Based on these observations, we argue that maximizing the performance gain with NVM is not obtained by fixing it as a specific storage partition but varied widely for different applications. Specifically, for graph visualization, DB, and multimedia player applications, using NVM as a swap, a journal, and a file system partitions, respectively, performs well. Our optimized adoption of NVM improves the storage performance by 10-61%.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.603-608
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• 2005

웹 프락시 서버에서 디스크 I/O는 병목현상을 일으키는 주요 요소이다. 오늘날 대부분의 웹 프락시 서버는 범용 파일 시스템에서 실행되도록 설계되어 있다. 그러나 범용 파일 시스템은 웹 캐시 워크로드에서 대부분 차지하는 작은 파일들을 효과적으로 처리하지 못하기 때문에 전체 웹 프락시 서버의 성능을 저하시키게 한다. 본 논문에서는 범용 파일 시스템을 사용하지 않는 원시(raw) 디스크 I/O 기법이 웹 프락시 서버의 디스크 I/O 오버헤드 개선에 얼마나 영향을 미치는지 그 성능 잠재력을 평가한다. 이를 위해 웹 프락시 서버를 위한 저장관리 시스템인 BSMS(Block-structured Storage Management System)를 설계하고 Squid 소스에 적용시켜 웹 프락시 서버를 구현하였다. 다양한 실험 평가를 통해 원시 디스크 I/O 기법이 웹 프락시 서버에서 디스크 I/O의 성능을 크게 개선시키는 좋은 방법임을 보였다.