• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.538-585
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• 1998

이동 컴퓨팅 환경에서 이동 호스트는 무선망을 통해 서버와 연결된 후에서야 데이터를 획득 및 처리할 수 있다. 그러나, 이동 호스트는 낮은 대역폭과 이로 인한 지연, 네트워크 단절(disconnection)과 같은 무선망의 특성으로 인하여 사용상에 많은 불편함과 비효율성이 발생하고 있는 실정이다. 특히, 이동 호스트가 네트워크 단절로 인해 서버에 접근이 불가능하고 작업에 필요한 데이터가 캐쉬에 없을 경우에는 작업 처리가 불가능하다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이동 호스트가 미래에 작업할 데이터를 미리 인출해서 캐쉬에 저장하는 선인출 메카니즘을 제안하였다. 본 논문의 선인출 메카니즘을 기록기, 분석기, 선인출 목록 생성기, 그리고 비교기로 구성된다. 기록기와 분석기는 이동 호스트의 파일 참조 패턴들을 기반으로 프로파일을 생성하며, 선인출로 인한 성능 감소를 최소화하기 위해 선인출과 캐쉬 교체 전략을 통합한 선인출 메카니즘을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10c
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• pp.47-49
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• 2000

버퍼 캐쉬의 관리를 위해 많은 교체 정책들과 선반입 정책들이 연구되어져 왔다. 그러나, GNU/Linux를 포함한 많은 실제의 운영체제들은 일반적으로 Least Recently Used (LRU) 교체 정책을 사용한다. 본 논문에서는 끊임없이 적극적인 선반입이 이루어지는 가운데 버퍼관리와 선반입을 효율적으로 통합하는 SA-W2R 정책을 제안한다. 이 정책은 구현이 단순하여 실제 시스템에서 채택하기 용이하다. 이 정책은 기본적으로 버퍼 교체를 위하여 LRU 정책을 사용한다. 그러나 정책의 모듈성으로 인해 어떤 교체 정책도 이 정책에 적용될 수 있다. SA-W2R 정책에서는 선반입을 위해 오버헤드가 적어 일반적으로 많이 사용되는 LRU-One Block Lookahead(OBL) 정책을 사용한다. GNU/Linux 커널 버전 2.2.14에 구현된 SA-W2R 정책은 응용 프로그램의 실행 시간에 있어 현재 버전의 GNU/Linux 보다 최고 23%의 성능 향상을 보였다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.13A no.6 s.103
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• pp.511-516
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• 2006

The data grid computing provides geographically distributed storage resources to solve computational problems with large-scale data. Unlike cache replacement policies in virtual memory or web-caching replacement, an optimal file replacement policy for data grids is the one of the important problems by the fact that file size is very large. The traditional file replacement policies such as LRU(Least Recently Used) LCB-K(Least Cost Beneficial based on K), EBR(Economic-based cache replacement), LVCT(Least Value-based on Caching Time) have the problem that they have to predict requests or need additional resources to file replacement. To solve theses problems, this paper propose SBR-k(Sized-based replacement-k) that replaces files based on file size. The results of the simulation show that the proposed policy performs better than traditional policies.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.10 no.3
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• pp.282-291
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• 2004

There has been many researches in TopicMap and RDF which are approach to handle data efficiently with metadata. However, No researches has been performed to service and implement except for presentation and description. In this paper, We suggest the caching mechanism to support an efficient access of knowledgemap and practical knowledgemap service with implementation of TopicMap system. First, We propose a method to navigate Knowledgemap efficiently that includes advantage of former methods. Then, To transmit TopicMap efficiently, We suggest caching mechanism for knowledgemap. This method is that user will be able to navigate knowledgemap efficiently in the viewpoint of human, not application. Therefor the mechanism doesn't cash topics by logical or physical locality but clustering by information and characteristic value of TopicMap. Lastly, we suggest replace mechanism by using graph structure of TopicMap for efficiency of transmission.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.10b
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• pp.1383-1386
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• 2001

Internet 이용자의 급격한 증가와 광대역 통신망(B-ISDN) 구축의 확산에 따라 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망 접속장치의 큰 수요가 기대되며, 또한 ATM망 접속장치의 성능 향상도 요구되고 있다. 기존의 연구들은 컴퓨터 프로그램의 메모리에 대한 참조가 지역적이라는 특성을 이용한 가상 메모리의 효율적인 페이지 교체 알고리즘 및 캐쉬 처리 방안들이 진행되어 왔다. 본 논문은 ATM 프로토콜 프로세서를 설계하는데 있어 네트워크 트래픽의 지역성(Locality of Reference)을 고려한 캐쉬 메모리 구조를 적용하여 보다 향상된 ATM 셀 수신이 가능하도록 한다. ATM 셀의 가상 패스 식별자/가상 채널 식별자(VPI/VCI)를 캐쉬 처리함으로써, 패킷을 분해, 재조립(Segmentation and Reassembly)할 때 관련 테이블의 검색 시간을 줄일 수 있다. 캐쉬 메모리 적용으로 인한 성능 향상을 평가하기 위해 ATM NIC 프로세서와 내부 캐시 메모리 그리고, 외부 SRAM 사이에 셀 수신 정보의 Read 와 Write에 드는 시간 비용(System Clock Cycle)을 캐시의 Hit 또는 Miss 등에 따라 구분하고, 이를 기반으로 한 시뮬레이터에 3 종류의 ATM 셀 스트림을 가하여 각각에 대해 평균 셀 처리시간, 데이터 버스의 트래픽 비율 그리고, 히트율의 3가지 평가요소를 측정하고, 비교하였다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.9
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• pp.1083-1095
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• 1999

최근 처리기와 입출력 시스템의 속도 차이가 점점 커짐에 따라 버퍼 캐쉬의 효율적인 관리가 더욱 중요해지고 있다. 버퍼 캐쉬는 블록 교체 정책과 선반입 정책에 의해 관리되며, 각 정책은 버퍼 캐쉬에서 블록의 가치 즉 어떤 블록이 더 가까운 미래에 참조될 것인가를 결정해야 한다. 블록의 가치는 응용들의 블록 참조 패턴의 특성에 기반하며, 블록 참조 패턴의 특성에 대한 정확한 분석은 올바른 결정을 가능하게 하여 버퍼 캐쉬의 효율을 높일 수 있다. 본 논문은 각 응용들의 블록 참조 패턴에 대한 특성을 분석하고 이를 자동으로 발견하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 블록의 속성과 미래 참조 거리간의 관계를 이용해 블록 참조 패턴을 발견한다. 이 기법은 2 단계 파이프라인 방법을 이용하여 온라인으로 참조 패턴을 발견할 수 있으며, 참조 패턴의 변화가 발생하면 이를 인식할 수 있다. 본 논문에서는 8개의 실제 응용 트레이스를 이용해 블록 참조 패턴의 발견을 실험하였으며, 제안된 기법이 각 응용의 블록 참조 패턴을 정확히 발견함을 확인하였다. 그리고 발견된 참조 패턴 정보를 블록 교체 정책에 적용해 보았으며, 실험 결과 기존의 대표적인 블록 교체 정책인 LRU에 비해 최대 57%까지 디스크 입출력 횟수를 줄일 수 있었다.Abstract As the speed gap between processors and disks continues to increase, the role of the buffer cache located in main memory is becoming increasingly important. The buffer cache is managed by block replacement policies and prefetching policies and each policy should decide the value of block, that is which block will be accessed in the near future. The value of block is based on the characteristics of block reference patterns of applications, hence accurate characterization of block reference patterns may improve the performance of the buffer cache. In this paper, we study the characteristics of block reference behavior of applications and propose a scheme that automatically detects the block reference patterns. The detection is made by associating block attributes of a block with the forward distance of the block. With the periodic detection using a two-stage pipeline technique, the scheme can make on-line detection of block reference patterns and monitor the changes of block reference patterns. We measured the detection capability of the proposed scheme using 8 real workload traces and found that the scheme accurately detects the block reference patterns of applications. Also, we apply the detected block reference patterns into the block replacement policy and show that replacement policies appropriate for the detected block reference patterns decreases the number of DISK I/Os by up to 57%, compared with the traditional LRU policy.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.35 no.6
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• pp.469-480
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• 2008

A shared disk (SD) cluster couples multiple nodes for high performance transaction processing, and all the coupled nodes share a common database at the disk level. To reduce the number of disk accesses, each node caches database pages in its memory buffer. Since a particular page may be cached simultaneously in different nodes, cache consistency should be maintained to ensure that nodes can always access the most recent version of database pages. Most cache consistency schemes proposed in the SD cluster adopted LRU as a buffer replacement algorithm. In this paper, we first present four buffer replacement algorithms that consider the characteristics of the SD cluster. Then we compare the performance of the buffer replacement algorithms. We perform the experiments on a variety of cluster configurations and database workloads. The experiment results show that the proposed algorithms achieve performance improvement up to 5 times of LRU algorithm.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.14 no.2
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• pp.453-461
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• 2010

This paper presents a branch prediction algorithm and a 4-way set-associative cache for performance improvement of embedded RISC core and a clock-gating algorithm using ODC (Observability Don't Care) operation to improve the power consumption of the core. The branch prediction algorithm has a structure using BTB(Branch Target Buffer) and 4-way set associative cache has lower miss rate than direct-mapped cache. Pseudo-LRU Policy, which is one of the Line Replacement Policies, is used for decreasing the number of bits that store LRU value. The clock gating algorithm reduces dynamic power consumption. As a result of estimation of performance and dynamic power, the performance of the OpenRISC core applied the proposed architecture is improved about 29% and dynamic power of the core using Chartered $0.18{\mu}m$ technology library is reduced by 16%.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.23 no.5
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• pp.9-13
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• 2023

Multimedia streaming data is very large in size and accessed sequentially, making the LRU(Least Recently Used) algorithm widely used to improve I/O performance in traditional caching environments ineffective. Experimental analysis of this has shown the superiority of interval-based caching over LRU, but the theoretical basis has not been proven. In this paper, we design a cache performance model to analyze the optimality of caching for multimedia streaming environments and design a theoretically optimal caching algorithm based on interval caching. Then, we show that the algorithm we design is an optimal algorithm that minimizes cache misses of streaming data based on the proposed model.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.237-238
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• 2007

국내 산업현장에서 공장시스템들을 효율적이고 유기적으로 연결시키기 위해서 산업네트워크인 산업용 프로토콜을 활용한다. 그중에서도 국내 굴지의 석유화학 공정에서는 Modbus Protocol을 사용하고 있다. 하지만 이에 대한 연구가 국내에서는 매우 열악하여 제대로 된 정보를 찾기 힘들다. 이에 국내 산업환경에서 활용하는 모드버스 프로토콜을 개선하여 이를 현장에 적용하는 연구를 하게되었다. 이전 연구에서는 모드버스 프로토콜 개선을 위해서 캐쉬 기법을 적용하여 탱크 데이터 처리 시간을 단축시키는 결과를 도출하였으며 이를 이용하여 석유화학 공정 탱크의 교체시기를 판별하였다. 이번에는 모드버스 캐쉬 기법을 이용하여 탱크사용 예측과 하드닝 기법을 적용한 탱크 테이터예측 알고리즘을 설계하고 이를 시뮬레이션 결과를 소개하고자 한다.