• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10c
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• pp.346-348
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• 2000

전통적일 파일 캐쉬나 가상 메모리 시스템과 웹 캐쉬는 다르다. 웹 캐쉬는 WWW상에서 작게는 수백 바이트에서 크게는 수십 메가바이트에 이르는 다양한 크기의 개체를 다루어야 한다. 다양한 크기의 개체를 다루는데 따른 문제점은 캐쉬 성능을 판단하는 매트릭스가 단순한 hit rate가 아니라는 것이다. 기본적인 웹 캐쉬의 성능 매트릭스로는 HR(cache hit rate)와 BHR(byte cache hit rate)가 있으며, 기존에 제시된 캐쉬 정책들은 두 가지 중 하나만을 만족하거나 아니면 어느 것도 만족하지 않는 경우가 대부분이다. 트레이스 드리븐 방식을 이용한 시뮬레이션을 통하여, 기존에 우수성이 입증된 캐쉬 대체 정책과 우리가 제시한 TYPE 대체 정책을 HR과 BHR을 기준으로 비교한다. 우리가 제시한, 파일 타입에 대해 동적으로 할당된 캐쉬 공간을 갖는 캐쉬 대체기법은 각각의 두 성능 매트릭스에 대해서 골고루 우수한 성능을 보였다.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.18D no.1
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• pp.1-8
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• 2011

The cache structure, which is designed for assuring fast accesses to frequently accessed data, resides on the various levels of computer system hierarchies. Many studies on this cache structure have been conducted and thus many page-replacement algorithms have been proposed. Most of page-replacement algorithms are designed on the basis of heuristic methods by using their own criteria such as how recently pages are accessed and how often they are accessed. This data-retrieval process in computer systems is analogous to human memory retrieval process since the retrieval process of human memory depends on frequency and recency of the retrieval events as well. A recent study regarding human memory cognition revealed that the possibility of the retrieval success and the retrieval latency have a strong correlation with the frequency and recency of the previous retrieval events. In this paper, we propose a novel page-replacement algorithm by utilizing the knowledge from the recent research regarding human memory cognition. Through a set of experiments, we demonstrated that our new method presents better hit-ratio than the LRFU algorithm which has been known as the best performing page-replacement algorithm for DBMS caches.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.9
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• pp.1083-1095
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• 1999

최근 처리기와 입출력 시스템의 속도 차이가 점점 커짐에 따라 버퍼 캐쉬의 효율적인 관리가 더욱 중요해지고 있다. 버퍼 캐쉬는 블록 교체 정책과 선반입 정책에 의해 관리되며, 각 정책은 버퍼 캐쉬에서 블록의 가치 즉 어떤 블록이 더 가까운 미래에 참조될 것인가를 결정해야 한다. 블록의 가치는 응용들의 블록 참조 패턴의 특성에 기반하며, 블록 참조 패턴의 특성에 대한 정확한 분석은 올바른 결정을 가능하게 하여 버퍼 캐쉬의 효율을 높일 수 있다. 본 논문은 각 응용들의 블록 참조 패턴에 대한 특성을 분석하고 이를 자동으로 발견하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 블록의 속성과 미래 참조 거리간의 관계를 이용해 블록 참조 패턴을 발견한다. 이 기법은 2 단계 파이프라인 방법을 이용하여 온라인으로 참조 패턴을 발견할 수 있으며, 참조 패턴의 변화가 발생하면 이를 인식할 수 있다. 본 논문에서는 8개의 실제 응용 트레이스를 이용해 블록 참조 패턴의 발견을 실험하였으며, 제안된 기법이 각 응용의 블록 참조 패턴을 정확히 발견함을 확인하였다. 그리고 발견된 참조 패턴 정보를 블록 교체 정책에 적용해 보았으며, 실험 결과 기존의 대표적인 블록 교체 정책인 LRU에 비해 최대 57%까지 디스크 입출력 횟수를 줄일 수 있었다.Abstract As the speed gap between processors and disks continues to increase, the role of the buffer cache located in main memory is becoming increasingly important. The buffer cache is managed by block replacement policies and prefetching policies and each policy should decide the value of block, that is which block will be accessed in the near future. The value of block is based on the characteristics of block reference patterns of applications, hence accurate characterization of block reference patterns may improve the performance of the buffer cache. In this paper, we study the characteristics of block reference behavior of applications and propose a scheme that automatically detects the block reference patterns. The detection is made by associating block attributes of a block with the forward distance of the block. With the periodic detection using a two-stage pipeline technique, the scheme can make on-line detection of block reference patterns and monitor the changes of block reference patterns. We measured the detection capability of the proposed scheme using 8 real workload traces and found that the scheme accurately detects the block reference patterns of applications. Also, we apply the detected block reference patterns into the block replacement policy and show that replacement policies appropriate for the detected block reference patterns decreases the number of DISK I/Os by up to 57%, compared with the traditional LRU policy.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.10
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• pp.82-94
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• 2015

In this paper, we propose hardware prefetch mechanism with an efficient cache replacement policy by giving priority to the trigger block in which a spatial region and producing a spatial region by using the displacement field. It could be taken into account the sequence of the program since a history is based on the trigger block of history record, and it could be quickly prefetching the instructions or data address by adding a stored value to the trigger address and displacement field since a history is stored as a displacement value. Also, we proposed a method of replacing at random by the cache replacement policy from the low priority block when the cache area is full after giving priority to the trigger block. We analyzed using the memory simulator program gem5 and PARSEC benchmark to assess the performance of the hardware prefetcher. As a result, compared to the existing hardware prefecture to generate the spatial region using a bit vector, L1 data cache miss rate was reduced about 44.5% on average and an average of 26.1% of L1 instruction misses occur. In addition, IPC (Instruction Per Cycle) showed an improvement of about 23.7% on average.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.85-87
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• 2003

무선환경과 모바일 기기의 발달되고, 모바일 단말기의 보편화로 인해 유선환경에서 제공되던 각종 멀티미디어 서비스가 무선환경으로 옮겨가고 있다. 기존의 웹캐쉬 정책은 그 성능을 이미 검증 받았다. 그러나 그런 정책들은 인기도와 네트워크의 상태만을 고려했기 때문에 무선환경에서는 적합하지 않다. 본 논문에서는 무선환경에서 모바일 호스트의 이동성과 미디어 스트림의 특성을 고려한 캐쉬 교체 정책인 M-LRU를 제안한다. 그리고, 시뮬레이션을 통하여 기존의 LRU정책과 제안한 M-LRU 정책을 비교하였으며, 8-9%의 성능향상이 되었다는 것을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.10-12
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• 2002

사용자의 요구와 인터넷 어플리케이션의 발달로 규모가 큰 미디어 오브젝트의 수가 급증하고 있다. 따라서 네트워크 전송비용은 반드시 고려해야 하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 기존 프락시 캐시 교체 정책들을 분석하고, 이를 개선한 G-N 및 L-N 정책을 제안한다. 이것은 프락시 캐시 소프트웨어인 'Squid'에서 채택하고있는 GDSF와 LFU-DA 정책에 네트워크 전송 비용을 추가하여 확장한 알고리즘이다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 알고리즘과 비교해 본 결과, 평균 응답 시간을 10%이상 감소시킬 수 있었으며, 추가로 드는 비용(Processing Overhead)은 3게 증가하지 아니 하였음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10c
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• pp.409-411
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• 2002

본 논문에서는 스트리밍 미디어 캐슁 서버의 효율적인 캐슁 구조를 위하여 참조 횟수, 참조량, 참조 시간 둥의 정량적인 인자들과 사용자 요구 주기를 적용하여 최근 참조 경향에 높은 가중치를 부여함으로써 변화하는 콘텐츠 선호 경향에 빠르게 적응하는 가중치 기반의 캐쉬 교체 정책을 제안한다. 성능 분석은 시뮬레이션 환경 구축을 통해 실험하였으며 LRU, LFU와 SEG 캐쉬 정책과 비교 분석하여 향상된 결과를 보였다.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.16 no.5
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• pp.19-27
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• 2015

Due to the advantages of fast read/write operation and low power consumption, SSD(Solid State Drive) is now widely adopted as storage device of smart phone, laptop computer, server, etc. However, the shortcomings of SSD such as limited number of write operations and asymmetric read/write operation lead to the problem of shortened life span of SSD. Therefore, the block replacement policy of SSD used as cache for HDD is very important. The existing solutions for improving the lifespan of SSD including the LARC scheme typically employ the LRU algorithm to manage the SSD blocks, which may increase the miss rate in SSD due to the replacement of frequently used block instead of rarely used block. In this paper we propose a novel block replacement scheme which considers the block reuse interval to effectively handle various data read/write patterns. The proposed scheme replaces the block in SSD based on the recency decided by reuse interval and age along with hit ratio. Computer simulation using workload trace files reveals that the proposed scheme consistently improves the performance and lifespan of SSD by increasing the hit ratio and decreasing the number of write operations compared to the existing schemes including LARC.

• International journal of advanced smart convergence
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• v.10 no.1
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• pp.142-150
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• 2021

Open-channel SSD is a new type of Solid-State Disk (SSD) that improves the garbage collection overhead and write amplification due to physical constraints of NAND flash memory by exposing the internal structure of the SSD to the host. However, the host-level Flash Translation Layer (FTL) provided for open-channel SSDs in the current Linux kernel consumes host memory excessively because it use page-level mapping table to translate logical address to physical address. Therefore, in this paper, we implemente a selective mapping table loading scheme that loads only a currently required part of the mapping table to the mapping table cache from SSD instead of entire mapping table. In addition, to increase the hit ratio of the mapping table cache, filesystem information and mapping table access history are utilized for cache replacement policy. The proposed scheme is implemented in the host-level FTL of the Linux kernel and evaluated using open-channel SSD emulator. According to the evaluation results, we can achieve 80% of I/O performance using the only 32% of memory usage compared to the previous host-level FTL.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.7 no.10
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• pp.3262-3271
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• 2000

Continuous media objects, due to large volume and real-time consiraints in their delivery,are likely to consume much network andwidth Generally, proxy servers are used to hold the fiequently requested objects so as to reduce the network traffic to the central server but most of them are designed for text and image dae that they do not go well with continuous media data. So, in this paper, we propose a two-layered network cache management policy for continuous media object delivery on the wide area networks. With the proposed cache management scheme,in cach LAN, there exists one LAN cache and each LAN is further devided into a group of sub-LANs, each of which also has its own sub-LAN eache. Further, each object is also partitioned into two parts the front-end and rear-end partition. they can be loaded in the same cache or separately in different network caches according to their access frequencics. By doing so, cache replacement overhead could be educed as compared to the case of the full size daa allocation and replacement , this eventually reduces the backbone network traffic to the origin server.