Implementation of Memory Copy Reduction Scheme for Multimedia Service in Embedded Linux Kernel

내장형 리눅스 커널에서 멀티미디어 서비스를 위한 메모리 복사 감소 기법의 구현

Embedded system is widely used in various applications from simple monitor to a set-top box with CPU, memory and hard disk drives. Specially, embedded OS is ported in moveable or small machinery since it ordinarily transmits multimedia data. In this paper, we propose Null copy scheme on the embedded linux system for multimedia service, which can reduce memory copy overhead from user address space to kernel one, and vice versa. Since embedded system for networked multimedia service has low level computing power as well as memory, the Null copy scheme can provide more improved QoS. Our image transmission experiment results on embedded linux target board(CPU utilization an Deadline miss rates) installed a web camera have shown that the proposed scheme can increase fast response and lower CPU overhead.

단순 모니터에서 CPU, 메모리, 그리고 하드디스크를 갖춘 셋탑박스에 이르기까지 내장형 시스템은 다양한 응용에 사용되고 있다. 특히 휴대용 또는 소형기기에 멀티미디어를 서비스하는 경우가 증가하고 있고 이들 시스템에는 내장형 운영체제가 탑재되고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 서비스를 위한 내장형 리눅스가 탑재된 임베디드 시스템에서 응용 프로그램과 운영체제 커널사이의 메모리 복사 요구를 감소시키는 Null copy기법을 제안한다. 저성능의 컴퓨팅 파워 및 저용량의 메모리를 가진 내장형 시스템에서 연속 미디어를 네트워크를 통해 실시간으로 전송하고자 할 때 Null copy 기법은 시스템의 QoS를 만족시킬 수 있다. 웹 카메라를 내장형 리눅스 개발 보드에 장착하여 영상 전송 환경을 구축한 결과 Null copy 기법은 CPU 이용률 및 마감시간 실패측면에서 기존 커널에 비해 우수한 성능을 나타내었다.