• Journal of Korea Multimedia Society
• /
• v.15 no.4
• /
• pp.552-559
• /
• 2012

Operating Systems is a discipline which handles complex and concepts related to its components and how an operating system works. However, most of the OS courses have been textbook-oriented theoretical classes. Therefore, many instructors have tried to make use of educational tools to help students understand a lecture and arouse their interests consistently. This paper describes the design and implementation of a web-based page replacement simulator which shows the process of page replacement algorithms visually. The academic achievement evaluation and t-test results for 2010's students and 2011's show that the differences of the correct answer ratios for the exam about page replacement algorithms and the scores between two groups are meaningful. And the results of survey show that a page replacement simulator is useful as an educational tool which causes the interests about operating systems and enhances the understanding of a lecture.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
• /
• v.25 no.2
• /
• pp.1-10
• /
• 2020

In this paper, we propose an efficient disk buffer replacement policy which improves hit ratio and reduces writing operations of flash based storages. The flash based storage has many advantages, including a small form factor, non-volatility and high reliability, but there are problems caused by own limitations, like not-in-place update, short life cycle and asymmetric I/O latencies. To redeem these problems, this paper proposes the write weighted probability of reference(2WPR) policy. 2WPR policy predicts re-referencing probability and calculates localities of each page. Furthermore, by weighting write operations to every pages, 2WPR can reduce write operations to flash based storage. In addition, we can improve the performance with higher hit ratio and reduce the number of write operations and consequently shorten the latencies of each operation. The results show that our policy provides improvements of up to 10% for the hit ratio with the reduction of up to 5% for the flash writing operation compared with other policies.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.860-863
• /
• 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.

• Journal of KIISE
• /
• v.42 no.8
• /
• pp.947-953
• /
• 2015

PRAM is being considered as a potential successor to DRAM because of its characteristics such as byte-addressability, non-volatility, and high density. To gain its benefits, buffer cache replacement algorithm based on PRAM has been actively studied. However, most of the previous studies on buffer cache replacement algorithm limitedly exploit the byte-level performance of PRAM by focusing its limited lifetime and slower access latency compared to DRAM. In this paper, we propose a novel buffer cache replacement algorithm that fully considers the byte-level performance of PRAM and the performance of secondary storage. To take advantage of small size write on PRAM, proposed scheme keeps pages, which are frequently accessed with a small size write, on PRAM and allows the selective page migration from DRAM to PRAM. As a result, our scheme significantly reduces the number of PRAM writes. Our experimental results indicate for real workloads that our scheme reduces the number of PRAM writes by up to 92% and improves its performance by up to 62% compared to CLOCK.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2002.10c
• /
• pp.376-378
• /
• 2002

가상 메모리 관리에서 가장 근 문제점은 느린 보조기억 장치의 속도와 빠른 주기억장치의 속도 차이에서 나타나는 성능 저하라고 할 수 있다 요구 페이징 기법에서 Page Fault가 일어나면 페이지 교체 정책에 의해 필요 없는 page들을 swap device로 이동을 시킨다. 이때 느린 보조기억장치의 접근 속도로 인한 응답시간의 지연은 전체적인 시스템 성능의 저하를 초래한다. 그래서 Swap Device로의 접근 횟수와 페이지의 크기를 줄일 수 있다면 Page Out되는 응답시간을 높일 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 가상 메모리 압축 시스템을 설계하여 Swap Out 되는 시간을 줄여 시스템의 전체적인 성능 향상을 위한 시스템을 구현한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2002.04a
• /
• pp.46-48
• /
• 2002

일반적으로 메모리 관리에서 가장 큰 문제점은 느린 보조기억 장치의 속도와 빠를 주기억장치의 속도 차이에서 나타나는 성능 저하라고 한 수 있다. 요구 페이징 기법에서 페이지 폴트가 일어나면 페이지 교체 정책에 의해 필요 없는 페이지들을 스왑 디바이스로 이동을 시킨다. 이때 느린 보조기억장치의 접근 속도로 인한 응답시간의 지연은 전체적인 시스템 성능의 저하를 초래한다. 이때 스왑 디바이스로의 접근 횟수와 페이지의 크기를 줄일 수 있다면 페이지 아웃되는 응답시간을 높일 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 가상 메모리 압축 시스템을 설계하여 스왑 아웃되는 시간을 줄이며 압축된 페이지들을 사용함으로써 메모리 공간을 절약하여 시스템의 전체적인 성능 향상을 위한 모바일 시스템을 설계한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2008.06b
• /
• pp.351-354
• /
• 2008

실시간 요건을 필요로 하는 임베디드 시스템의 경우 예측가능성(predictability)이 매우 중요하다. 그렇기 때문에 이러한 시스템들은 가상 메모리를 사용하지 않는 단순한 실시간 운영체제(RTOS) 를 사용하는 경우가 일반적이다. 하지만, 임베디드 시스템에 요구되는 기능 요건들이 복잡해짐에 따라 Linux와 같은 가상 메모리 기반의 범용 운영체제를 채택하는 경우가 늘고 있으며, 이런 경향은 앞으로 더욱 심해질 전망이다. 가상메모리 시스템은 필요한 메모리 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 응용 프로그램 개발과 디버깅을 용이하게 하기 때문에 기존의 복잡하고 어려운 실시간 운영체제의 개발환경을 사용하는 경우에 비해 높은 개발 생산성을 기대할 수 있다. 하지만, 가상 메모리 시스템의 요구 페이징 기법은 시스템의 예측가능성을 떨어뜨리기 때문에 일반적으로 실시간 요건을 필요로 하는 시스템에 적용되지 못하고 있다. 본 논문은 요구 페이징 기법의 사용을 전제로 한 임베디드 시스템의 실시간 요건을 만족시키기 위한 페이지 교체 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2001.04a
• /
• pp.538-540
• /
• 2001

클러스터 시스템의 각 노드에 존재하는 메모리들을 효율적으로 관리하기 위하여 네트워크 메모리의 개념이 등장하였으며 빈번하게 디스크를 접근하는 응용분야에서 속도 향상을 위해 사용될 수 있다. 이는 전통적인 메모리 계층(hierarchy) 구조인 메모리와 디스크 사이에 네트워크 메모리를 추가함으로써 얻어진다. 본 논문에서는 웹 서버 클러스터를 대상으로 문서의 접근 유형에 대한 사전의 정보를 요구하지 않고 실제적으로 구현 가능하며 다양한 웹 문서 접근 확률 분포 값에 대하여 항상 우수한 사용자 응답시간을 가지는 메모리 관리 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 우수성을 검증하였다.

• The KIPS Transactions:PartA
• /
• v.14A no.4
• /
• pp.235-244
• /
• 2007

Caching and prefetching policies have been used in most of computer systems to compensate speed differences between primary memory and secondary storage devices. In this paper, we design and implement a Flash Cache Core Module(FCCM) on the YAFFS which operates on a file system layer for NAND flash memory. The FCCM is independent of the underlying kernel in order to support its stability and compatibility. Also, we implement the Dirty-Last memory replacement technique considering the characteristics of flash memory, and the waiting queue for pages to be prefetched according to page hit. The FCCM reduced the number of I/Os and the amount of prefetched pages by maximum 55%(20% on average) and maximum 55%(24% on average), respectively, comparing with caching and prefetching policies of Linux.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
• /
• v.36 no.5
• /
• pp.412-421
• /
• 2009

Due to the physical characteristics of NAND flash memory, overwrite operations are not permitted at the same location, and therefore erase operations are required prior to rewriting. These extra operations cause performance degradation of NAND flash memory file system. Since it also has an upper limit to the number of erase operations for a specific location, frequent erases should reduce the lifetime of NAND flash memory. These problems can be resolved by delaying write operations in order to improve I/O performance: however, it will lower the cache hit ratio. This paper proposes a policy of page management using double cache for NAND flash memory file system. Double cache consists of Real cache and Ghost cache to analyze page reference patterns. This policy attempts to delay write operations in Ghost cache to maintain the hit ratio in Real cache. It can also improve write performance by reducing the search time for dirty pages, since Ghost cache consists of Dirty and Clean list. We find that the hit ratio and I/O performance of our policy are improved by 20.57% and 20.59% in average, respectively, when comparing them with the existing policies. The number of write operations is also reduced by 30.75% in average, compared with of the existing policies.