• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.228-232
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• 2006

모바일폰, MP3 플레이어, PDA와 같은 개인 휴대용 임베디드 기기가 다양해지면서, 각 기기의 부팅 시간은 제품 경쟁력을 위해 개발자가 고려해야할 중요한 이슈가 되었다. 이를 위해 Disable Console[1], Kernel XIP[2], IDENoProbe[3] 등의 기술이 제안되었지만, 부팅 시간의 80%를 차지하는 디바이스 초기화와 드라이버 등록에 대한 고려가 부족하다는 점에서 한계를 가진다. 본 연구에서는 부팅 시에 불필요한 IDE나 다른 인터페이스 채널의 초기화 과정 및 디바이스 드라이버의 등록과정을 생략하고, 그 과정을 부팅이 완료된 후로 지연시킴으로써 부팅 시간을 단축시키는 방법을 제안한다. 본 연구를 이용할 경우 부팅 시에 불필요한 IDE 인터페이스 채널의 초기화를 생략함으로써 기존 시스템의 부팅 시간에 비해 약 7초 정도 (일반 리눅스 부팅 시간의 약 14.15% 개선)의 성능 향상을 기대할 수 있으며, 나아가 부팅 과정의 80% 정도를 차지하는 디바이스 드라이버의 등록 과정의 일부를 생략하여 부팅 성능을 개선할 수 있는 실험적 근거를 제시하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.5
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• pp.23-31
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• 2011

Improving system boot time has become one of the most important issues in the system software arena. As Linux is widely used in the embedded system environment, extensive research has been conducted in order to mitigate Linux boot time delay. In this respect, this paper mainly focuses on the Hibernation-based boot mechanism, which is the boot mechanism based on Hibernation, as an alternative to the conventional boot sequence. The contributions of this work are as follows. First, we implement the Hibernation-based boot mechanism on a real embedded Linux system and describe the implementation details. Second, we observe the Hibernation-based boot procedures so that we can investigate the possibility whether the boot mechanism has room for improvement in terms of the boot time. Through the in-depth observation and analysis based on the real implementation, we anticipate that the Hibernation-based boot mechanism which adopts various optimization methods can provide maximum of 3.1 times faster booting performance compared to the conventional way.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.23 no.8
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• pp.504-509
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• 2017

Preserving the integrity of the booting process is important. Recent rootkit attacks and subverting OS attacks prove that any post-OS security mechanism can be easily circumvented if the booting process is not properly controlled. Using an actual case as an example, the hacker of the Se-jong government office simply bypassed the user's password authentication by compromising the normal booting process. This paper analyzes existing pre-OS protection using secure boot and measured boot, and proposes another bootloader that overcomes the limitations. The proposed bootloader not only guarantees the integrity of all the pre-OS binaries, bootloaders, and kernel, it also makes explicit records of integrity in the booting process to the external TPM device, so that we can track modifications of BIOS configurations or unintended booting process modifications.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.4
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• pp.434-441
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• 2015

Next generation memory technologies, which we denote as 'new memory', have both non-volatile and byte addressable properties. These characteristics are expected to bring changes to the conventional computer system structure. In this paper, we propose a fast boot technique for hybrid main memory architectures that have both new memory and DRAM. The key technique used for fast booting is write-tracking. Write-tracking is used to detect and manage modified data detection and involves setting the kernel region to read-only. This setting is used to trigger intentional faults upon modification requests. As the fault handler can detect the faulting address, write-tracking makes use of the address to manage the modified data. In particular, in our case, we make use of the MMU (Memory Management Unit) translation table. When a write occurs to the boot completed state, write-tracking preserves the original state of the modified address of the kernel region to a particular location, and execution continues. Upon booting, the fast booting process restores the preserved data to the original kernel region allowing rapid system boot-up. We develop the fast booting technique in an actual embedded board equipped with new memory. The boot time is reduced to less than half a second compared to around 15 seconds that is required for the original system.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.20 no.2
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• pp.15-26
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• 2020

Secure boot is security technology that verifies the integrity of the computer system in boot stage and controls the boot process accordingly. The computer system can establish a secure execution environment from the threat of various malwares by security boot and also supports the recovery when system in emergency case. Recently, Secure boot has been adopted by various modern computer manufacturers to protect users' information from hacker attacks and to prevent abuse of their products by malicious users. In this paper, we classify security boot developed by various companies and organizations by platform, and analyze the design and development purpose of each security boot and investigate the limitation of design. It can be used as a reference for system security designers in various information of security boot development method and security design of system.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.11a
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• pp.139-141
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• 2012

인텔과 삼성이 손을 잡고 개발한 Tizen IVI(In-vehicle Infotainment) OS는 임베디드 기기의 환경에 맞추어 사용자에게 최대한 빠른 시간 내에 서비스를 제공하기 위하여 여러 가지 방법을 사용한다. 특히 Automobile 산업을 겨냥하여 개발한 Tizen IVI OS는 운전자에게 빠른 서비스를 제공하기 위하여 systemd와 wayland를 활용하여 빠른 운영체제 부팅을 제공하고 있다. 최대 7초 이내의 부팅 속도를 제공하기 위하여 기존의 init process를 대체하는 systemd를 사용한다. 또한 기존의 x-window를 대체하는 wayland를 사용하여 부팅과정의 오버헤드를 줄이려 노력하고 있다. 본 논문에서는 최근 스마트폰의 보편화와 함께 임베디드 기기 상에서 더욱 필요성이 증대되고 있는 운영체제의 빠른 부팅에 대한연구를 소개한다. 특히 Tizen IVI OS에서 빠른 부팅을 위해 사용하는 두 가지 방식에 대해 연구하고, 기존 방식들과의 차이점을 분석한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.68-71
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• 2010

임베디드 리눅스의 부팅은 일반적인 경우 Boot Loader, Kernel, Script 로 구성된 초기화 과정, Application Program 의 순서로 이루어진다. 이 경우 부팅 시간은 Power On 에서 최종 Application Program 이 동작을 시작하는 시점까지이다. 따라서 부팅 시간을 줄이는 방법은 부팅 과정의 중간 과정 중 불필요한 과정을 없애거나, 최적화하여 최종 단계에 빠르게 도착하게 만드는 것이다. 이러한 과정들에는 파일시스템 내의 데이터들을 메인 메모리로 복사하는 과정이 포함된다. 임베디드 시스템 내의 파일시스템은 주로 플래시 메모리에 저장되며, 플래시 메모리는 상대적으로 느린 속도로 동작된다. 따라서 부팅 시간은 상당히 많은 부분을 플래시 메모리에서 데이터를 복사하는데 사용된다. 결과적으로 부팅 시간을 줄이는 여러 방법들 중 flash-to-memory copy 의 시간을 줄이는 것은 효율 좋은 방법일 수 있다. 본 논문에서는 임베디드 시스템에 탑재되어 있는 플래시 메모리에서 메모리에 복사시 readahead 를 이용하여 복사시간을 효율화하는 방법을 제안한다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.14 no.6
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• pp.594-598
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• 2008

In this paper we propose a fast booting technique based on Improved snapshot boot in embedded Linux, widely adopted in personal devices such as PDA and mobile phones. The existing Snapshot boot technique tries to create a snapshot image at the time of suspend, and later load the entire snapshot image into the system memory at the predefined location with the help of a bootloader at the time of resume. Since a bootloader has to copy the entire snapshot image into the predefined memory to resume the previous suspended computing state, a little bit long time is required to resume. Improved snapshot boot does not create a snapshot image consisting of whole memory pages at the time of suspend, thus resulting in smaller snapshot image than the existing snapshot boot. The remaining pages are in the swap area. The resulting smaller sized snapshot image enables much faster booting latency. Through the experiment, we can see the booting latency is reduced almost 30% with suspend image of 2982 pages. This result depends on the amount of swap-out pages.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.853-855
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• 2005

오늘날 생활환경에서 디지털 TV, 휴대용 단말기, 인터넷 셋톱박스 등 임베디드 시스템이 탑재된 정보가 전제품을 쉽게 찾아 볼 수 있다. 정보가전제품은 가전제품의 본래 기능뿐만 아니라 다른 정보가전제품과 상호 작용을 통한 인텔리전트한 기능의 수행이 요구된다. 이와 같은 인텔리전트한 기능을 수행하기 위해서는 단순한 기능만을 수행하는 펌웨어 수준의 임베디드 시스템이 아니라 다양한 기능을 수행하는 스마트 임베디드 시스템이 요구된다. 스마트 임베디드 시스템은 인텔리전트한 기능을 제공하기 위해서 네트워킹, 멀티프로세싱 등의 기능이 제공되는 범용 운영체제 수준의 성능을 가진 운영체제의 탑재가 요구된다. 그러나 이러한 범용 운영체제는 수십 초의 긴 부팅 시간을 요구함으로 이전의 파워온 (Power-On)과 동시에 사용할 수 있는 전통적인 가전제품이나 산업기계의 사용자에게는 매우 큰 불편을 초래할 수 있다. 특히 복잡한 공정을 수행하는 공장 산업기계의 임베디드 시스템은 shutdown 후 정상가동 까지 걸리는 시간이 제품 생산량 및 품질에 큰 영향을 미친다. 이와 같이 다양한 분야에서 적용된 스마트 임베디드 시스템의 부팅시간은 스마트 임베디드 시스템의 성능을 평가하는 중요한 요소가 된다. 본 논문은 임베디드 환경 하에 범용 운영체제인 리눅스를 활용하여 빠른 부팅을 구현하였다. 부팅 단계에서 영향을 미치는 부트로더, 커널 그리고 루트 파일시스템의 각 구성요소를 최적화하는 연구를 수행하였으며, 그 결과 HBE-EMPOS II 기준으로 부팅시간이 11초로 감소되는 성과를 얻었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.05a
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• pp.387-390
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• 2012

In this paper, we propose a fast booting solution with embedded linux-based smart devices. We have divided the fast boot process into six steps, such as boot loader, kernel, file system, the init-scripts, shared libraries, and applications for an embedded linux-based boot process to improve the fast booting. Improvements for the fast boot are made in the boot loader phase, which is the first phase at power-up, and the init-script that runs the boot loader phase. To improve the fast booting, standby time from the boot loader and unnecessary initialization routine have been removed, and uncompressed kernel image loading as well as optimized copy routine have been applied. Further, a technology that replaces binary scripts in init-script phase and light-weight init process have been utilized to improve the boot.