• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.23-31
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• 2011

컴퓨팅 시스템의 부팅 시간 지연 문제는 시스템 소프트웨어 분야에서 중요한 이슈로 부각되어 왔다. 최근 임베디드 시스템 환경에서도 리눅스의 부팅 속도 개선에 많은 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 임베디드 리눅스 시스템의 대안적인 부팅 방식으로써 하이버네이션을 기반으로 하는 부팅 방식에 주목한다. 본 논문은 다음의 두 가지 측면에서 그 의의를 찾을 수 있다. 첫째, 실제 모바일 전자기기에 널리 활용되는 ARM 임베디드 개발 보드에서 리눅스 버전 2.6.21에 하이버네이션 기반 부팅 방식을 구현한다. 둘째, 하이버네이션 기반 부팅 과정을 시간대 별로 관찰하고 부팅 속도 개선의 여지에 대해서 논의한다. 실제 구현을 통한 부팅 과정 분석 결과, 다양한 최적화 기법이 적용될 경우 하이버네이션 기반 부팅 방식은 전통적인 부팅 방식보다 최대 3.1배 정도 빠른 부팅을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권8호
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• pp.504-509
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• 2017

부팅 과정의 보안성은 대단히 중요하다. 최근의 루트킷이나 가상머신 등을 이용한 공격은 부팅 과정에 대한 무결성이 보장되지 않으면, 어떠한 운영체제 수준의 보안도 무력화할 수 있음을 보여준다. 세종 정부청사 해킹 사례에서도 부팅 과정의 무결성이 보장되지 않음으로 인해, 해커는 윈도즈 운영체제 사용자의 개인패스워드 인증 과정을 모두 건너뛰고 중요 데이터 파일을 탈취, 변조하였다. 본 논문에서는 리눅스 부팅과정에서의 무결성을 보장하기 위하여 기존의 secure boot와 measured boot를 분석하고, 이들의 취약점 및 한계성을 개선하는 부팅방법을 제안한다. 제시하는 부팅에서는 펌웨어가 전체 부팅과정에서 실행되는 모든 부트로더와 커널의 무결성을 검증하도록 하였으며, 외부 TPM 장치에 부팅과정의 무결성을 기록함으로써 바이오스 설정 변경이나 부팅과정에서의 설정 변조 등을 추적할 수 있다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권4호
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• pp.434-441
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• 2015

뉴메모리는 차세대 메모리 기술로써 비휘발성과 바이트 단위의 임의 접근성을 가지고 있다. 뉴메모리의 이러한 특성들은 기존의 정형화된 컴퓨터 시스템 구조에 변화를 가져올 것으로 예상된다. 본 연구는 뉴메모리와 DRAM이 공존하는 하이브리드 메인 메모리 구조에서의 고속 부팅 기법을 제안한다. 고속부팅 기법은 본 연구에서 개발한 MMU 변환 테이블을 이용한 쓰기 추적 기술을 이용하였다. 쓰기 추적기술을 이용하여 부팅 이후의 업데이트를 감지할 수 있었고, 부팅 이후의 업데이트를 다른 곳에 저장함으로써 부팅 완료 이미지가 훼손되는 것을 막을 수 있었다. 실제 고속 부팅 시에는 보존된 부팅 완료 이미지를 이용하여 부팅된 상태로 돌아가기 때문에 빠른 부팅이 될 수 있다. 본 연구의 고속 부팅 기법의 성능을 측정하기 위하여 뉴메모리가 장착된 실제 임베디드 실험 보드에서 고속 부팅 시스템을 개발하였으며, 고속 부팅 시간은 0.5초 이내로 빠른 부팅이 가능하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.15-26
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• 2020

보안부팅은 부팅 단계에서 컴퓨터 시스템의 무결성에 대한 검증을 수행하고 그 결과에 따라 부팅 과정을 제어하는 보안 기술이다. 컴퓨터 시스템은 보안부팅을 통해 커널과 커널의 권한을 노리는 각종 악성코드의 위협으로부터 안전한 실행 환경을 구축할 수 있으며, 유사시 시스템의 복구를 지원하기도 한다. 보안부팅은 최근 해커의 공격으로부터 사용자의 정보를 보호하고, 악성 사용자로 인한 자사 제품의 악용을 방지하기 위해 현대의 다양한 컴퓨터 제조사에서 채택하기 시작하였다. 본 논문에서는 다양한 기업과 단체에서 개발하고 있는 보안부팅을 플랫폼별로 분류하여 알아보고, 각 보안부팅의 설계구조와 개발목적에 대한 분석과 설계상의 한계에 대해 조사를 수행하였다. 이는 시스템 보안 설계자에게 보안부팅 개발 방식의 다양한 정보와 시스템의 보안 설계에 참고자료로 활용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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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.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권6호
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• pp.594-598
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• 2008

본 논문에서는 임베디드 리눅스를 운영체제로 사용하는 개인용 휴대 임베디드 기기에서 부팅 시간을 단축시키기 위해 기존의 snapshot boot을 개선한 기법을 소개한다. Snapshot boot는 현재 수행중인 컴퓨팅 작업들에 대한 suspend/resume 작업을 기반으로 부팅 시간을 단축하고자 하는 기법인데, resume수행 시 bootloader가 기본적인 device 초기화 작업을 수행하고 직접 snapshot image를 원래 주소로 복사시켜 시스템을 복원함으로써 부팅 시간을 단축시켰다. Snapshot boot 기법의 문제점으로는 resume 동작을 수행할 때 snapshot image를 원래 주소로 복사하는데 많은 시간이 소요된다. Improved snapshot boot 기법은 suspend 작업 수행 시 모든 페이지를 대상으로 snapshot image를 만들지 않고 일부 페이지를 대상으로 snapshot image를 만들고 나머지 페이지들은 별도의 Swap area에 따로 저장함으로써 부팅 시 전체 페이지를 복사하지 않고 snapshot image로 만들어져 있는 일부의 페이지만을 복사하게 되어 전체 부팅 시간을 단축한다. 실험을 통해 suspend image가 2982 페이지일 때 약 30%의 부팅시간이 단축됨을 보였다. 이는 swap-out 시킨 페이지의 양에 비례하여 단축된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.387-390
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• 2012

본 논문에서는 임베디드 리눅스 기반 단말기의 빠른 부팅 개선을 위해 부팅 과정을 부트로더, 커널, 파일 시스템, 초기화 스크립트, 공유 라이브러리, 응용 프로그램 등 6가지 단계로 나누었다. 빠른 부팅 개선을 위해 전원인가 시 최초로 실행되는 부트로더 단계와 초기화 스크립트 단계에 적용했다. 부트로더 단계에서 입력 대기 시간 제거, 불필요한 초기화 루틴제거, 커널 이미지 비압축 로드, 최적화된 복사 루틴 사용 등을 적용하여 부팅 개선을 했다. 또한 초기화 스크립트 단계에서 이진화 기반 스크립트 대체 기술 사용, init 프로세스 경량화 등을 적용하여 부팅 개선을 했다.