• 제목/요약/키워드: 우선 순위 큐

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Spin을 이용한 근사 정렬된 우선 순위 큐 스케줄러 알고리즘의 명세 (Formal Specification for Priority Queue Schedulers with Approximate Sorting Algorithm using Spin)

  • 김병철;김태윤
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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    • pp.1144-1147
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    • 2000
  • 본 논문에서는 정형 명세 도구인 Spin을 이용한 근사 정렬된 우선 순위 큐 스케줄러 알고리즘에 대한 정형 명세 방법론을 제시하였다. 최근에 제안된 패킷 스케줄링 알고리즘은 우선 순위(마감 순위, 가상 종료 시간, 시간 스템프 등)에 따라 QoS를 지원한다. 그러나 QoS를 지원하기 위한 우선 순위를 유지하는데는 많은 오버 헤드가 요구된다. 따라서 근사된 우선 순위 큐 스케줄러 알고리즘은 낮은 계산상의 오버 헤드를 통해 근사된 우선 순위 큐를 유지함으로서 정확한 우선 순위 큐를 유지하기 위한 오버 헤드와의 trade off를 고려한다. 큐는 주기적으로 회전을 하며 최소한의 포인터 오퍼레이션을 통해 근사된 우선 순위 큐를 유지한다. 이러한 스케줄러 알고리즘의 동작 과정을 정형 기법을 이용하여 패킷 스케줄링상에 기아 현상등이나 데드락 현상등의 발생여부를 검증하는 방법등의 연구가 전무한 상태이다. 정형 명세 도구인 Spin을 이용하여 제안된 알고리즘을 명세하는 방법론을 기술한다.

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엔터프라이즈 환경에서 다양한 서비스 요구사항을 지원하는 패킷 스케줄링 알고리즘 (Packet Scheduling Algorithms that Support Diverse Performance Objectives in Enterprise Environment)

  • 김병철;김태윤
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제27권3호
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    • pp.315-322
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    • 2000
  • 네트워크에서 QoS를 보장하기 위해 최근에 제안되는 패킷 스케줄링 알고리즘은 대부분 우선 순위에 입각한 패킷 전송 서비스를 한다. 이러한 우선 순위를 유지하기 위한 큐의 관리에는 많은 비용이 들므로 QoS를 보장하는 네트워크에서 우선 순위 큐의 관리 비용을 줄이는 노력이 필요하다. 패킷 스케줄링 알고리즘 중 RPO+(Rotate Priority Queue)는 우선 순위 FIFO(First in first out)큐를 사용하여 주기 적으로 재명명되는 패킷 스케줄링 알고리즘이다. FIFO 큐에 패킷들을 근사 정렬하여 패킷의 우선 순위를 유지하므로 계산 복잡도를 줄이지만, 패킷 우선 순위를 유지하기 위해 2배(2P)의 큐를 필요로 한다.[1] 본 논문에서는 필요한 큐의 개수를 P개의 큐로 제한하여 큐에 대한 관리 비용을 줄였으며 엔터프라이즈 환경에서 애플리케이션이 요구하는 서비스 특성에 따라 클래스로 구분하여 적합한 패킷 스케줄링 서비스를 제공하는 알고리즘을 제시한다. 본 기법은 추가적인 오버플로우 큐를 관리하고 패킷 어드미션 컨트롤러를 통해 패킷 전송 지연 시간을 제한함으로 다양한 애플리케이션의 네트워크 QoS 요구를 보장하고 패킷 전손 효율을 높였다.

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상수 삽입 전이 시간을 가지는 양단 우선순위 큐 (A Double-Ended Priority Queue with O(1) Insertion Amortized Time)

  • 정해재
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제16A권3호
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    • pp.217-222
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    • 2009
  • 우선순위 큐는 스케줄링, 정렬, 유전자 검색과 같은 우선순위에 따른 검색, 최단거리 계산과 같은 응용에 사용될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 배열을 이용한 양단 우선순위 큐 자료구조는 삽입과 삭제 연산에 각각 O(1) 전이시간과 O(logn) 시간이 걸린다. 본 저자가 알고 있는 한, 지금까지의 배열을 이용한 양단우선순위 큐 알고리즘은 삽입과 삭제에 모두 O(logn) 시간이 걸린다.

8-힢*: 빠른 8-원 묵시 우선순위 큐 (8-heap* : A fast 8-ary implicit Priority queue)

  • 정해재
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권3호
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    • pp.213-216
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    • 2004
  • 스케줄링이나 정렬과 같은 응용에 이용될 수 있는 우선순위 큐는 포인터를 사용하는 것과 이용하지 않고 묵시적으로 표현하는 두 가지가 있다. 묵시 우선순위 큐는 메모리 이용에 있어서 포인터를 사용하는 것보다 효율적이다. 묵시 우선순위 에는 이진 트리에 근거한 전통적인 2-힙이 있는데, 이는 캐쉬 메모리를 효율적으로 이용하는 8-원 트리에 근거한 8-힙보다 느린 것으로 나타났다. 본 논문에서는 구현하기 쉽고 빠른 새로운 묵시 우선순위 큐인 8-힙*를 제안한다. 실험을 통하여 8-힙*가 2-힙 뿐만 아니라 8-힙보다 빠름을 보인다.

멀티미디어 프로세서를 위한 개선된 EDF 스케줄링 방법 (An Enhanced EDF Scheduling Method For the Multimedia Process)

  • 이정훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.110-112
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    • 1998
  • 본 논문에서는 BSD운영체제에서 마감시간(dead line)의 개념을 도입하여 멀티미디어 프로세서의 우선순위를 관리하고 실시간 준비 큐를 관리하는 방법에 대하여 알아보았다. 마감시간이 가장 먼저 임박한 프로세서에 대해서 높은 우선순위를 할당하는 EDF (Earlist Desdline First)알고리즘을 바탕으로 구현을 하였다. BSD에서 실기간 프로세서의 준비 큐와 시분할 프로세서의 준비 큐 사이에는 프로세서의 이동이 없고 실시간 프로세서는 시분할 프로세서보다 우선적으로 선택되어지게 되어있는데 이로 인해 시분할 프로세서의 기아()현상이 발생할 수가 있다 이를 방지하기 위해 준비 큐 사이에서 프로세서를 이동하는 방법에 대해서도 알아보았다.

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고속 네트워크 스위치에서의 QoS보장을 위한 아웃풋 큐 구조 (Advanced Pipelined Heap Architecture for Output Queueing Switches)

  • 김성원;김종권
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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    • pp.254-256
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    • 2000
  • 본 논문에서는 여러 단계의 QoS(Quality of Service)를 지원하면서 빠르고 확장이 용이하며 각종 패킷 폐기(packet drop) 방식을 지원하는 평형 파이프라인 우선순위 아웃풋 큐 구조(balanced pipelined priority output queue architecture)를 제시하고 있다. 본 방안은 기존에 연구된 파이프라인 우선순위 힙(pipelined heap, P-heap)[1]을 기반으로 하고 있다. 파이프라인 우선순휘 힙은 우선순위에 따라 패킷을 전송하는 작업을 파이프라인 방식으로 처리하여 처리 성능을 향상시킨 아웃풋 큐 구조이다. 그러나 P-heap은 평형성(balance) 문제를 전혀 고려하고 있지 않으며, 다양한 패킷 폐기 방안을 제공하고 있지 못하다. 본 논문에서는 이런 측면에서 P-heap을 개선한 Advanced P-heap을 제안하고 있다. Advanced P-heap은 평균적인 상황에서 힙에 평형성을 부여하고, 각종 패킷 폐기 정책을 지원할 수 있는 일반적인 우선순위별 차별 패킷 구조를 제시하고 있다.

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IMI-힙: 상수 삽입 전이 시간 복잡도를 가진 묵시 양단 우선순위 큐 (IMI-Heap: An Implicit Double-Ended Priority Queue with Constant Insertion Amortized Time Complexity)

  • 정해재
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제8권2호
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    • pp.29-34
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    • 2019
  • 우선순위 큐은 근본적인 자료 구조 중의 하나이며 오랫동안 많은 연구가 이루어여 왔다. 본 논문에서는 IMI-힙이라고 하는 묵시 양단 우선순위 큐를 제안한다. 제안된 IMI-힙에서는 삽입에 O(1) 전이시간이 걸리고 최소값과 최대값 삭제 연산에 각각 O(logn) 시간이 걸린다. 기존에 발표된 묵시 양단 우선순위 큐는 삽입과 최소/최대값 삭제에 모두 O(logn) 시간이 걸리는 것으로 본 저자는 알고 있다. 따라서 제안된 IMI-힙은 삽입 시간 복잡도에 있어서 기존의 힙보다 우수하다.

패킷 스케줄러를 위한 빠르고 확장성 있는 우선순위 큐의 하드웨어 구조 (A Fast and Scalable Priority Queue Hardware Architecture for Packet Schedulers)

  • 김상균;문병인
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권10호
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    • pp.55-60
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    • 2007
  • 본 논문에서는 QoS를 보장하면서 빠른 네트워크 속도를 지원해 줄 수 있는 우선순위 큐의 구조를 제안한다. 제안한 큐의 구조는 하나의 큐로 여러 개의 출력부에 출력을 보낼 수 있어 면적을 줄일 수 있고, 제어 블록을 추가함으로써 기존의 multiple systolic way 우선순위 큐보다 더 빠른 속도로 동작할 수 있기 때문에 높은 패킷 처리 속도를 요구하는 패킷 스케줄러 등에 적합한 구조이다. 또한, 이 구조는 높은 확장성을 지원한다.

CDMA 셀룰러 시스템에서 우선순위 큐에 기반을 둔 핸드오프 채널할당기법의 모델 (A Model for Handoff Channel Assignment Scheme based on Prioritized Quue in CDMA Cellular System)

  • 이동명;이철희
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권5호
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    • pp.584-594
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    • 1999
  • 이 논문에서는 CDMA(Code Division Multiple Access)셀룰러 시스템에서 우선순위 큐(Queue)에 기반을 둔 핸드오프채널할당기법의 모델을 제안하였다. 또한 제안한 모델의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비우선순위기법 및 FIFO(First In First Out)큐기법과 비교하였다. 제안하는 모델의 핸드오프 채널할당 기법에서는 이동국의 진행방향에 있는 인접 셀(Neighbor Cell)의 파일롯 중에서 임계치가 T-ADD 이상인 파일롯이 있을 경우 기지국이 이 파일롯(Pilot)에 대한 파일롯 세기 측정메시지를 이동국으로부터 수신 한 지점에서 드롭타이머가 종료된후 현재의 셀에서 사용중인 파일롯에 대한 파일롯 세기 측정 메시지를 이동국으로부터 수신한 시점까지 핸드오프 처리가능 영역으로 정의하고 이를 우선순위 큐의 최대큐 대기시간으로 사용하였다. 제안된 기법의 성능을 분석하기 위한 성능평가 척도는 강조종료확률, 호 블록킹 확률, 전체 제공 트래픽에 대한 수행 트래픽 비율, 평균 규크기미치 핸드오프 시 평균 지연시간이다. 성능시뮬레이션결과, 제안된 기법이 전체 시스템 호처리 용량면에서 약간의 단점은 발생하지만 핸드오프 처리에 있어서 높은 성능을 유지함을 알수 있었다.

우선순위 큐 성능 시험에 관한 연구 (A Study on the Runtime Test of Priority Queues)

  • 정해재
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권4호
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    • pp.167-172
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    • 2010
  • 본 논문에서는 우선순위 큐에 대한 성능 시험 모델을 제안하고, 제안된 모델에 따라 대표적인 우선순위 큐인 전통 힙, 후순위 힙, 및 페어링 힙의 성능 시험 결과를 보여준다. 이들 중 전통 힙이 분석된 시간복잡도에 있어서 최악인 것으로 알려져 있다. 그러나 제안된 성능 시험 모델에 근거한 성능 시험 결과에 따르면, 포인터를 사용하는 페어링 힙이 가장 느리고 전통 힙이 가장 빠른 것으로 나타났다. 두 묵시 힙에 대해서도, 분석된 시간복잡도로는 후순위 힙이 전통 힙보다 우수하지만, 성능 시험 결과는 반대인 것으로 나타났다.