• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.50-52
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• 2000

페이징 기법의 효율성은 어떠한 페이지 교체 기법을 쓰느냐에 따라 결정된다. LRU 기법은 작업 부하의 변화에 잘 적응하여 많은 경우 좋은 성능을 보인다. 그러나 참조의 횟수에 대한 정보를 이용하지 못한다. LFU 기법은 지역성을 가지는 참조 패턴이 발견되면 좋은 성능을 발휘한다. 그러나 작업 부하가 변하는 경우 이에 적응하지 못한다. 여러 응용에 대해 참조 패턴을 분석하여 보면 참조되는 페이지는 최근성과 참조 횟수에 의해 가치가 결정되며, 따라서 LRU나 LFU 기법 한 가지만으로 페이지 교체 정책을 최적화 시킬 수 없다. 본 논문에서는 LRU 기법과 LFU 기법을 결합한 새로운 교체 기법을 제안한다. 이 교체 기법에서는 LRU 리스트와 LFU 리스트를 결합하여 사용함으로써 참조 시간뿐만 아니라 참조 횟수를 이용하여 페이지들을 교체한다. 트레이스 기반 모의 실험에서는 제안 기법의 순수 LRU 기법보다 나은 성능을 보일 때가 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.76-78
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• 2001

실시간 시스템의 중요성이 높아짐에 따라 실시간 시스템의 성능 향상을 위한 다양만 방법들이 연구기어 왔다. 된 논문에서는 실시간 시스템에서 가상 페이지 시스템을 통해 메모리를 관리할 때 기존의 LRU 방식에 의한 메모리 교체 방법 대신 실시간 프로세스 스케줄링과 유사한 실시간 메모리 교체 기법을 제안하였다. 실시간 메모리 교제 기법은 가장 오래 전에 사용된 페이지를 먼저 교체하는 LRU 방식의 메모리 교체 기법 대신 실시간 프로세스의 마감 시간 또는 주기를 기반으로 페이지를 교체함으로써 시간제약성을 준수할 가능성을 높인다. 시뮬레이션을 통해 성능을 평가만 결과 실시간 메모리 교체 기법을 통해 실시간 프로세스의 마감 시간 성공 가능성이 높아짐을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권9호
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• pp.1071-1077
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• 2015

본 논문은 PCM을 가상메모리 스왑 장치로 사용하는 시스템을 위한 새로운 페이지 교체 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 메모리 내의 각 페이지에 대한 수정 정도를 고려해서 교체 대상 페이지를 선정하며 이를 통해 PCM에 발생시키는 쓰기량을 줄인다. 즉, 제안하는 기법은 페이지의 수정 정도를 서브페이지 단위로 관리하고 최근에 사용되지 않은 페이지 중 수정된 서브페이지의 수가 최소인 페이지를 교체한다. 트레이스를 이용한 재현 실험을 통해 제안한 기법이 기존 CLOCK 알고리즘 대비 평균 22.9% 최대 73.7%의 PCM 쓰기량을 절감함을 확인하였다. 또한 PCM의 수명과 에너지 소모율을 각각 평균 49.0%와 3.0% 개선함을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권4호
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• pp.469-478
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• 2001

운영체제의 가상 메모리 시스템에 적용할 페이지 교체 정책은 요구 페이징 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. 대표적인 메모리 페이지 교체 정책으로는 LRU와 LFU가 있다. LRU 정책은 많은 경우에 좋은 성능을 보이며 시스템 부하 변화에 잘 적응하지만, 자주 참조되는 페이지와 가끔 참조되는 페이지를 구별하지 못한다. LFU 정책은 참조 횟수가 가장 작은 페이지를 교체하는 기법으로, 과거의 모든 참조를 반영하지만 이전에 참조된 페이지와 최근에 참조된 페이지를 식별하지 못한다. 따라서 LFU는 변화하는 작업 부하에 잘 적응하지 못한다. 본 논문에서는 먼저 8개의 응용에 대해 메모리 참조 패턴을 분석하여 보았다. 그 참조 패턴을 보면 어떤 경우에는 최근에 참조된 페이지가 계속 참조되며, 또 다른 경우에는 자주 참조되는 페이지가 계속 참조되는 경향이 있다. 즉, 응용에 의해 참조되는 메모리 페이지는 최근성과 참조 횟수 모두에 의해 가치가 결정되며, LRU나 LFU 정책 한 가지만으로는 페이지 교체 정책을 최적화하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 LRU 기법과 LFU 기법을 결합한 새로운 교체 기법을 제안한다. 제안한 기법에서는 페이지 리스트를 LRU 리스트와 LFU 리스트를 나누어 관리하는데, 이 두 리스트에서는 각각 최근성과 참조 횟수를 기반으로 페이지 리스트 순서가 유지된다. 과거에 자주 참조되었던 페이지가 LRU 정책에 의해 교체되어 빠져나가는 경우를 LFU 정책 병행 사용을 통해 줄임으로써, 최근성 가치에 의해 참조 횟수 가치가 훼손되는 경우를 줄인다. 트레이스-기반 시뮬레이션 결과, 제안 기법이 이전에 알려진 페이지 교체 기법보다 좋은 성능을 보일 때가 있음을 확인하였는데, 특히, 과거에 자주 참조했던 페이지를 일정 시간 경과한 후에 다시 참조하는 패턴을 보이는 응용들에서 제안 기법이 기존의 기법들보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권1호
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• pp.88-93
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• 2015

DRAM은 빠른 쓰기/읽기 속도와 무한한 쓰기 횟수로 인해 컴퓨터 시스템에서 주로 메인 메모리로 사용되지만 저장된 데이터를 유지하기 위해 지속적인 전원공급이 필요하다. 반면, PCM은 비휘발성 메모리로 전원공급 없이 저장된 데이터를 유지할 수 있으며 DRAM과 같이 바이트 단위의 접근과 덮어쓰기가 가능하다는 점에서 DRAM을 대체할 수 있는 메모리로 주목받고 있다. 하지만 PCM은 느린 쓰기/읽기 속도와 제한된 쓰기 횟수로 인해 메인 메모리로 사용되기 어렵다. 이런 이유로 DRAM과 PCM의 장점을 모두 활용하기 위한 하이브리드 메인 메모리가 제안되었고 이에 대한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 DRAM과 PCM으로 구성된 하이브리드 메인 메모리를 위한 새로운 페이지 교체 기법을 제안한다. PCM의 단점을 보완하기 위해 제안 기법은 PCM 쓰기 횟수를 줄이는 것을 목표로 하며 실험결과에서 알 수 있듯이 본 논문의 제안 기법은 다른 페이지 교체 기법에 비해 PCM 쓰기 횟수를 80.5% 줄인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.127-129
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• 2001

본 논문에서는 실시간성을 기반으로 하는 VOD시스템을 위한 우선 순위 가중치 기반의 가상 메모리 교체 기법을 제안하였다. 전통적인 운영체제에서 사용하는 가상 메모리 기법인 LRU와 LFU등은 우선 순위를 전혀 고려하지 않기 때문에 실시간 기반의 운영체제에는 전혀 적합하지 않다. 본 논문에서는 실시간성을 유지하기 위하여 프로세스의 우선 순위에 기반 한 차등화 된 가상 메모리 기법을 제안하였다. 그리고 낮은 우선 순위를 고려하여 주기억장치의 프로세스 공간 점유율도 고려하였다. 실험 결과, 서로 차등화 된 페이지 교체횟수를 보였고 일정한 수준의 우선 순위에 따라서 차등화 된 공간 점유율을 유지하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.860-863
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• 2008

플래시 메모리는 우리 생활에 널리 사용되고 있는 휴대용 저장장치 중의 하나이다. 빠른 입출력 속도와 저전력, 무소음, 작은 크기 등의 장점을 가지나 덮어쓰기가 불가능하고 읽기/쓰기의 속도에 비해 소거 연산의 속도가 매우 느리다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해, 호스트와 플래시 메모리 사이에 버퍼 캐시를 두어 사용하고 있으며, 버퍼 캐시에 사용되는 교체 정책에 따라 플래시 메모리 장치의 성능이 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 블록 단위의 LRU 기법의 단점을 개선한 HPLRU 기법을 제안한다. HPLRU 기법은 최근에 자주 참조되었던 페이지인 핫 페이지 들을 모아 리스트를 만들어 관리하고, 이를 통해 페이지 적중률을 향상시키고 다른 페이지들로 인해 핫 페이지들이 소거되는 현상을 개선하였다. 이 알고리즘은 임의 데이터 패턴에 좋은 성능을 보이며 쓰기 발생 횟수를 많이 감소시키는 결과를 보였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권2호
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• pp.133-140
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• 2007

플래시 메모리는 오늘날 다양한 형태로 우리 생활의 일부를 차지하고 있다. 이동식 저장매체, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 휴대전화기, MP3플레이어, 개인정보단말기(PDA) 등의 모바일 제품 등에 광범위하게 사용되고 있다. 이처럼 많은 분야에서 사용되는 주된 이유는 플래시 메모리가 저전력, 비휘발성, 고성능, 물리적 안정성, 휴대성 등의 장점을 갖기 때문이다. 더불어 최근에는 기가바이트급 플래시 메모리도 개발되어 하드디스크의 자리를 대체할 수 있는 상황에 이르렀다. 하지만, 플래시 메모리는 하드디스크와 달리 이미 데이타가 기록된 섹터에 대해 덮어쓰기가 되지 않는다는 특성을 갖고 있다. 데이타를 덮어쓰기 위해서는 해당 섹터가 포함된 블록을 지우고(소거) 쓰기 작업을 수행해야 한다. 이로 인해 플래시 메모리의 데이타 읽기/쓰기/소거에 비용이 하드 디스크와 같이 동일한 것이 아니라 각각 다르다[1][5][6]. 이러한 특성이 고려되지 않은 기존의 OS, DBMS 등과 같은 시스템 소프트웨어에서 사용되는 교체 기법은 플래시 메모리 상에서 비효율성을 가질 수 있다. 그러므로 플래시 메모리상에서는 플래시 메모리의 특성을 고려한 효율적인 버퍼 교체 기법이 필요하다. 본 논문에서는 플래시 메모리의 특성을 고려한 버퍼 페이지 교체기법을 제안하며, 제안된 기법과 기존 기법들과의 성능 평가를 수행한다. 지프분포와 실제 워크로드를 사용한 성능평가는 플래시 메모리의 특성을 고려한 버퍼 페이지 교체 기법의 필요성을 입증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.151-154
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• 2012

최근 차세대 저장장치로서 비휘발생 플래시 메모리 기반 저장장치의 사용이 층가하고 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리 기반 저장장치의 특생인 삭제 연산의 문제점을 고려하는 새로운 버퍼 캐시 교체 기법을 연구하였다. 제안한 클린 블록 우선 (Clean Block First) 기법은 버퍼를 플래시 메모리의 삭제 블록의 리스트로 관리하고 클린 페이지를 가진 블록을 우선적으로 교체하여 플래시 메모리의 삭제 연산 횟수를 줄인다. 트레이스 기반의 시뮬레이션을 수행하여 교체를 위해 검색하는 클린 블록 개수의 변화에 대한 캐시 적중률과 삭제 연산 횟수를 분석하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.583-593
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• 2007

본 논문에서는 플래시 메모리 기반의 가상 메모리 시스템에서 페이지 부재를 처리하는 과정에 있어서 플래시 메모리에 대한 삭제연산을 줄여 시스템에서의 전력 소모를 줄일 수 있고 플래시 메모리를 균등하게 사용함으로써 플래시 메모리의 마모도 평준화 정도를 좋게 할 수 있는 CFLRU/C, CFLRU/E, DL-CFLRU/E 페이지 교체 알고리즘을 연구하였다. 제안한 기법은 메인 메모리의 페이지를 클린 페이지와 더티 페이지로 구분하고 가장 오랫동안 사용되지 않았던 페이지들 중에서 클린 페이지를 빅팀으로 선택한다. 이때, 클린 페이지가 없다면 CFLRU/C 기법은 정해진 윈도우 내에서 참조 횟수가 가장 적은 더티 페이지를 빅팀으로 선택하고, CFLRU/E 기법은 페이지가 속한 블록의 삭제 연산 횟수가 적은 더티 페이지를 빅팀으로 선택한다. DL-CFLRU/E 기법은 클린 페이지 리스트와 더티 페이지 리스트를 따로 관리하며 페이지 부재가 발생할 때 우선 클린 페이지 리스트에서 클린 페이지를 선택하며, 클린 페이지 리스트가 빈 경우, 더티 페이지 리스트에서 블록 삭제 연산 횟수가 적은 페이지를 선택한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해서 제안한 기법이 기존 기법들(LRU, CFLRU)보다 플래시 메모리의 삭제 연산을 줄일 수 있었고, 마모도 평준화 정도를 향상시킬 수 있음을 보였다.