• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권2호
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• pp.242-260
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• 1999

실시간 데이터압축 기법은 저장 시스템의 용량과 저장 시스템간의 대역폭을 동시에 증가시킴으로써 프로세서-메모리, 메모리-디스크간의 성능 격차를 줄이기 위한 새로운 대안으로 연구되어 왔다. 하지만 압축데이타를 복원하는데 소요되는 시간은 압축 기법의 장점을 상쇄시킬 만큼 큰 오버헤드로 작용한다. 본 논문에서는 이러한 복원 오베헤드를 줄이기 위해 선택적 압축 기법과 복원 오버헤드 감춤 기법들을 적용한 선택적 압축 메모리 시스템을 제안하고 선택적으로 압축된 데이터를 효과적으로 접근하기 위한 캐쉬 구조와 메모리 운용방법을 제시한다. 제안된 선택적 압축 메모리 시스템의 성능은 분석적 모델과 트레이스 구동 방식의 실험을 통해 평가된다. 실험 결과에 따르면 선택적 압축 메모리 시스템의 성능은 데이터의 압축율과 응용 프로그램의 데이터 접근 유형에 따른 압축 블록의 참조율 및 복원 오버헤드를 줄이기 위해 장착된 복원 버퍼의 접근 성공률에 따라 좌우됨을 알 수있다. 복원 버퍼는 대부분의 벤치마크 프로그램들에 대해서 기존의 복원 오버헤드를 70% 이상 줄여 주며 이 경우 일반적인 메모리 시스템에 비해 최대 20%까지의 성능 향상을 보인다. 뿐만 아니라 선택적 압축 기법은 평균 47% 의 데이터 이동시간의 감소와 10%의 온 칩 캐쉬 접근 실패 횟수의 감소 효과를 제공한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.940-942
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• 2004

자바가상기계의 메모리 할당에서 서로 다른 크기의 메모리 할당과 해제는 힙 영역과 자바 스택 영역에 심각한 외부 단편화를 발생시킨다. 자바가상기계에서 외부 단편화는 가비지 콜렉션의 발생을 증가시키고 메모리를 할당하기 위한 메모리 접근이 증가되는 고비용의 동작이 발생하므로 소규모 메모리에서 동작하는 임베디드 자바가상기계에서 성능저하가 발생하게 된다. 본 논문에서는 임베디드 자바가상기계에서 외부 단편화를 최소화하고 메모리를 효율적으로 관리하기 위한 한 가지 방안으로 고정크기 메모리 할당 방법에 대한 연구이다. 고정크기 메모리 할당 기법은 자바가상기계의 힙 영역에 가장 큰 객체의 크기를 기준으로 할당하고 자바 스택 영역에 가장 큰 스택 프레임을 기준으로 할당하도록 하여, 힙 영역과 자바 스택 영역에 외부 단편화를 최소화하도록 하는 메모리 할당 정책이다. 고정 크기 메모리 할당은 내부 단편화에 따른 메모리 낭비가 발생될 수 있지만, 외부 단편화는 최소화되기 때문에 가비지 콜렉션 발생 횟수를 감소시킬 수 있으며, 회수된 메모리 공간을 재구성하는 고비용을 제거 할 수 있다. 또한 할당 해제된 영역들은 Free-List로 연결되어 메모리 할당을 위한 메모리 접근을 최소화시키는 장점을 가진다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제28권9호
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• pp.461-468
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• 2001

공유가상메모리 시스템은 적은 비용으로 고성능 계산 능력을 제공하지만, 메모리 접근 지연 시간이 길다는 문제점이 있다. 일반적으로 이 지연시간은 공유데이터에 대한 반복적인 무효화 작업에 의해 일어난다. 고유 데이터들은 동기화를 통해서 접근되고 쓰레드를 반복적 패턴에 의해 동기화 되기 때문에, 반복성에 기반한 선인출 기법은 메모리 지연시간을 효과적으로 줄일수 있다. 본 논문에서는 동기화 변수별로 접근 기록을 분석해서 미래의 메모리 접근을 예측하는 선인출 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 8노드 클러스터상에서 SPLASH-2 응용들을 실행시켜 성능을 측정하였다. 그 결과, 제안하는 기법이 34%~45%정도의 메모리 접근 지연시간을 감소할수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.265-267
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• 2012

최근 들어, 하드웨어 플랫폼은 다수의 코어 아키텍처의 메모리 대역폭을 유지하기 위해 NUMA 구조로 설계되고 있다. 이러한 NUMA 시스템 구조에서 다른 노드의 메모리에 접근할 경우, 더 많은 시간과 비용이 소모된다. 따라서 이를 고려한 스케줄링 기법들이 가상화 혹은 가상화되지 않은 시스템 환경에서 연구되고 있다. 하지만, 아직까지 NUMA 시스템 가상화 환경에서 리모트 접근을 제거함과 동시에 이에 따른 오버헤드를 최소화하는 연구는 없었다. 따라서 본 논문에서는 이러한 환경에서 메모리 접근 지연을 줄이기 위한 VCPU 스케줄링 기법을 제안한다. 본 기법은 노드별 페이지 테이블 관리, LRU 기반 게스트 스케줄러, 캐시 오염 태스크 전용 버퍼 관리 기술을 이용한다. 다른 기법들과의 비교 및 분석 결과에서 알 수 있듯이, 본 기법을 적용할 경우 NUMA 시스템 노드 간 리모트 접근을 없애고, 이에 따른 오버헤드를 최소화하며, 주어진 하드웨어 캐시를 효율적으로 사용할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.3-4
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• 2014

현대 운영 체제에서 가상 메모리 관리 기술은 응용 프로그램에게 가상의 큰 주소 공간을 제공하는 방법이다. 이러한 기술은 메인 메모리와 저장 장치를 이용하여 자주 접근되는 데이터는 메인 메모리에 덜 접근되는 데이터는 저장 장치에 저장한다. 본 연구는 차세대 저장 장치를 메모리 확장을 위한 장치로 가정했을 때의 성능 향상 기법을 제안한다. 본 연구진은 제안된 방법을 Linux 3.14.3을 구현하였고, 초고속 저장 장치를 이용하여 평가한 결과 기존 SWAP 시스템에 비해 20% 정도의 성능 향상 효과가 있음을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.847-849
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• 2005

최근 DRAM 특성인 바이트 단위의 빠른 접근과 디스크나 플래시 메모리 특성인 비휘발성을 동시에 제공하는 차세대 비휘발성 메모리가 등장하고 있다. 본 논문에서는 비휘발성 메모리를 위한 새로운 파일시스템을 제안한다. 이 파일시스템은 메모리 본래의 특성대로 기존의 메모리 공간 할당 함수 인터페이스로 접근이 가능하며, 일반 파일시스템 인터페이스로도 접근이 가능하다. 또한 이 파일시스템은 효율적인 공간관리 및 성능 향상을 위하여 가변 크기 블록 사이즈를 지원한다. 한편 루트 파일시스템 용도로 사용 시 부팅 시간의 단축이 가능하며, page table 매핑 수정을 통해 실행 가능 파일의 직접 수행을 제공한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.202-204
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• 2024

메모리 오류는 소프트웨어 개발 과정에서 발생할 수 있는 가장 일반적이면서도 치명적인 문제 중 하나다. 이러한 문제를 효과적으로 탐지하고 수정하기 위해, 개발자들은 다양한 메모리 오류 탐지 도구를 활용한다. 그러나, 이 기술들은 소스 코드가 필요하다는 중대한 제약이 있다. 특히 임베디드 시스템의 개발 과정에서는 종종 소스 코드 대신 컴파일된 바이너리 형태로만 펌웨어가 제공되곤 한다. 이러한 배경을 바탕으로, 본 연구는 임베디드 환경에서 발생할 수 있는 메모리 오류를 실시간으로 탐지하기 위한 새로운 접근 방식을 제안한다. 이를 위해, Dynamic ASan 이라는 기술을 QEMU 가상화 기술에 적용함으로써, 메모리 접근 시 메모리 안정성을 지속적으로 검증하는 시스템을 구축하였다. 이러한 접근 방식은 임베디드 시스템의 안정성과 보안을 개선하는 데 중요한 기여를 할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.30-37
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• 2012

선형 비틀림 구조를 갖는 메모리 시스템은 SIMD 구조에 적합한 메모리 시스템으로써, 2차원 데이터 배열인 $M{\times}N$에서 임의의 위치로부터 임의의 간격을 갖고 다양한 접근형태들로, m개의 메모리 모듈들에서 n개의 데이터를 동시에 접근할 수 있다. 그러나 이러한 메모리 시스템은 논리적인 2차원 $M{\times}N$ 데이터 배열을 지원하기 위해 $m{\times}cells$의 물리적인 메모리 용량이 필요하지만, 적어도 (m-n)${\times}cells$만큼의 메모리 셀은 사용되지 않는다. 여기서 cells는 (M-1)/q+(N-1)/$p{\times}{\lceil}M/q{\rceil}+1$이다. 본 논문에서는 이러한 메모리 시스템의 모든 기능들을 수용하면서 t>0인 조건 하에 사용되지 않는 메모리 셀들 중 $(n{\times}t){\times}N/p$ 만큼을 n개의 처리기들에 지역 버퍼 메모리로 제공할 수 있는 방법을 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.93-101
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• 2016

안드로이드 폰이 점점 대중화됨에 따라 많은 어플리케이션이 제작자의 이윤과 직결되는 데이터나 스마트 폰 사용자의 민감한 데이터를 다룬다. 이러한 중요 데이터는 당연히 보호받아야 하지만 안드로이드에서는 악의적인 사용자에 의해 조작되거나 공격자에 의해 유출될 수 있다. 이런 일이 발생하는 이유는 안드로이드의 근간인 리눅스의 디버깅 기능이 악용되기 때문이다. 리눅스의 디버깅 기능을 이용하면 다른 어플리케이션의 가상 메모리에 접근하는 것이 가능하다. 이 기능이 악용되는 것을 방지하기 위해선 해당 기능을 제공하는 주체인 리눅스의 커널에서 기존의 접근 제어를 더욱 강화해야 한다. 하지만 현재 이 기능은 안드로이드 환경의 특성을 반영하지 않은 채 기존의 리눅스와 동일한 접근 제어를 사용하고 있다. 이에 본 논문에서는 리눅스가 제공하는 다른 어플리케이션의 가상 메모리에 접근할 수 있는 기능을 분석하고, 분석 결과와 안드로이드 환경을 고려하여 스레드 그룹 ID를 검증하는 새로운 계층을 추가하는 방안을 제시한다. 이 방안을 적용함으로써 접근 제어를 더욱 강화할 수 있다. 실제로 본 논문이 제안한 방법이 접근 제어를 강화할 수 있는 지 확인하기 위해, 다른 어플리케이션의 메모리를 수정할 수 있는 메모리 조작 어플리케이션으로 자체 제작한 어플리케이션의 데이터 수정을 시도한다. 접근 제어를 강화하기 전에는 메모리 조작 어플리케이션이 자체 제작한 어플리케이션의 메모리에 있는 데이터를 수정할 수 있었지만, 접근 제어를 강화한 후에는 데이터 수정에 실패하는 것을 확인할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1-11
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• 2012

최근 반도체 공정 기술이 발달함에 따라 단일 프로세서에 적재되는 코어의 수가 크게 증가하였고, 이는 프로세서의 성능을 급격하게 향상시키는 계기가 되고 있다. 특히, 많은 수의 코어들로 구성된 GPU(Graphics Processing Unit)는 대규모 병렬성을 활용하여 연산처리 성능을 크게 향상시키고 있다. 하지만, 주 메모리 접근 지연시간이 GPU의 성능 향상을 제약하는 심각한 요인 중 하나로 제기되는 상황이다. 본 논문에서는 3차원 구조를 통한 GPU의 메모리 접근 효율성 향상에 대한 정량적 분석과 3차원 구조 적용 시 발생 가능한 문제점에 대하여 살펴보고자 한다. 일반적으로 메모리 명령어 비율은 평균적으로 전체 명령어의 30%를 차지하고, 메모리 명령어 중에서 주 메모리 접근과 관련된 글로벌/로컬 메모리 명령어가 차지하는 비율 또한 평균 60%이므로 주 메모리로의 접근 지연시간을 크게 감소시키는 3차원 구조를 적용한다면 GPU의 성능 또한 크게 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다. 그러나 본 논문에서 수행한 실험 결과에 따르면 메모리 병목현상으로 인해 3차원 구조 GPU의 성능이 2차원 구조 GPU에 비해 크게 향상되지는 않음을 확인할 수 있다. 분석 결과에 의하면, 3차원 구조 GPU는 2차원 구조 GPU와 비교하여 메모리 병목현상으로 인한 성능 지연이 최대 245%까지 증가하기 때문이다. 본 논문에서는 3차원 구조 GPU를 대상으로 메모리 접근의 효율성과 문제점을 함께 분석함으로써, 3차원 GPU에 적합한 메모리 구조를 설계하기 위한 가이드라인을 제시하고자 한다.