Design of Multiprocess Models for Parallel Protocol Implementation

병렬 프로토콜 구현을 위한 다중 프로세스 모델의 설계

This paper presents three multiprocess models for parallel protocol implementation, that is, (1)channel communication model, (2)fork-join model, and (3)event polling model. For the specification of parallelism for each model, a parallel programming language, Par. C System, is used. to measure the performance of multiprocess models, we implemented the Internet Protocol Suite(IPS) Internet Protocol (IP) for each model by writing the parallel language on the Transputer. After decomposing the IP functions into two parts, that is, the sending side and the receiving side, the parallelism in both sides is exploited in the form of Multiple Instruction Single Data (MISD). Three models are evaluated and compared on the basis of various run-time overheads, such as an event sending via channels in the parallel channel communication model, process creating in the fork-join model and context switching in the event polling model, at the sending side and the receiving side. The event polling model has lower processing delays as about 77% and 9% in comparison with the channel communication model and the fork-join model at the sending side, respectively. At the receiving side, the fork-join model has lower processing delays as about 55% and 107% in comparison with the channel communication model and the event polling model, respectively.

본 논문은 병렬 프로토콜 구현을 위해서 (1)채널통신 모델, (2)포크-조인 모델, (3)사건조회 모델이라 부르는 3 가지 유형의 다중 프로세스 모델을 제시한다. 각 모델에 대한 병렬화 사양을 위해서 병렬 프로그래밍 언어인 Par. C System을 사용한다. 제안한 다중 프로세스 모델의 성능을 측정하기 위하여 인터넷 프로토콜 스택의 Internet Protocol (IP)을 Transputer상에서 구현한다. IP 프로토콜 기능은 송신측과 수신측으로 분리하고 양측의 병렬화는 Multiple Instruction Single Data(MISD) 구조를 이용한다. 제안한 모델들은 다양한 실행시간 과부하에 대하여 성능 평가와 비교 분석을 한다. 즉, 채널통신 모델에서는 채널을 경유한 사건 송신, 포크-조인 모델에서는 프로세스 생성, 그리고 사건조회 모델에서는 프로세스간 문맥전환시에 발생하는 과부하를 송신측과 수신측에 대하여 성능을 분석한다. 송신측의 성능 측정 결과, 사건조회 모델이 채널통신 모델과 포크-조인 모델과 비교하여 77%와 9%의 빠른 처리 시간을 보였다. 수신측에서는 포크-조인 모델이 채널통신 모델과 사건조회 모델과 비교하여 55%와 107%의 빠른 처리 시간을 보였다.