• Review of KIISC
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• v.31 no.1
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• pp.25-39
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• 2021

마이크로아키텍처 데이터 샘플링 공격 중 하나인 Zombieload 공격은 마이크로코드 어시스트를 이용하여 물리 코어를 공유하는 다른 논리 코어가 접근하는 데이터를 읽는 공격이다. 마이크로코드 어시스트는 페이지 폴트 과정에서 로드 명령어를 수행할 때 발생하므로, Zombieload 공격은 시그널 핸들러 또는 TSX로 페이지 폴트를 처리 또는 억제한다. 그러나 시그널 핸들러에서 발생하는 잡음과 TSX를 지원하는 프로세서 수의 부족이 Zombieload 공격의 효율을 감소시킨다. 본 논문에서는 페이지 폴트를 RSB를 이용한 잘못된 추측 실행으로 처리하여, 기존의 한계점을 개선한 새로운 Zombieload 공격을 제안한다. 제안한 공격의 성능을 평가하기 위해, 실험을 통해 기존의 Zombieload 공격과 성능을 비교한다. 끝으로 제안한 공격을 막기 위해 여러 가지 방어 기법을 제시한다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.8A no.4
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• pp.319-330
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• 2001

In virtual memory system, when a process attempts to access a page that is not resident in memory, the system generates and handles a page fault that causes unpredictable delay. So virtual memory system is not appropriate for the real-time system, because it can increase the deadline miss ratio of real-time task. In multimedia system, virtual memory system may degrade the QoS(quality of service) of multimedia application. Furthermore, in general-purpose operating system, whenever a new task is dynamically loaded, virtual memory system suffers from extensive page fault that cause transient overloading state. In this paper, we present efficient overloading control mechanism called RBPFH (Rate-Based Page Fault Handling). A significant feature of the RBPFH algorithm is page fault dispersion that keeps page fault ratio from exceeding available bound by monitoring current system resources. Furthermore, whenever the amount of available system resource is changed, the RBPFH algorithm dynamically adjusts the page fault handling rate. The RBPFH algorithm is implemented in the Linux operating system and its performance measured. The results demonstrate RBPFH\`s superior performance in supporting multimedia applications. Experiment result shows that RBPFH could achieve 10%∼20% reduction in deadline miss ratio and 50%∼60% reduction in average delay.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.12
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• pp.1486-1494
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• 2015

While Linux-based mobile devices such as smartphones are increasingly used, they often exhibit poor response time. One of the factors that influence the user-perceived interactivity is the high page fault rate of interactive tasks. Pages owned by interactive tasks can be removed from the main memory due to the memory contention between interactive and background tasks. Since this increases the page fault rate of the interactive tasks, their executions tend to suffer from increased delays. This paper proposes a framework-assisted selective page protection mechanism for improving interactivity of Linux-based mobile devices. The framework-assisted selective page protection enables the run-time system to identify interactive tasks at the framework level and to deliver their IDs to the kernel. As a result, the kernel can maintain the pages owned by the identified interactive tasks and avoid the occurrences of page faults. The experimental results demonstrate the selective page protection technique reduces response time up to 11% by reducing the page fault rate by 37%.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.11A no.3
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• pp.157-162
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• 2004

This paper suggests the CAMD(Compression Algorithm for in-Memory Data) algorithm that is not moved the pages into the swap space by assigning the compressed cache area in the main memory. The CAMD algorithm that supports the virtual memory system takes high memory usability and performance benefit by reducing the page fault. The memory data is not general data. It is extraordinary data format. In general it consists of specific form of data. Therefore. the CAMD algorithm can compress this data efficiently.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.22 no.1
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• pp.65-70
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• 2022

As fast storage has become popular, the memory management system designed for hard disks needs to be reconsidered. In this paper, we observe that memory access latency is sensitive to the page size when fast storage is adopted. We find the reason from the TLB miss rate, which has the increased impact on the memory access latency in comparison with the page fault rate, and there is trade-off between the TLB miss rate and the page fault rate as the page size is varied. To handle such situations, we model the page fault rate and the TLB miss rate accurately as a function of the page size. Specifically, we show that the power fit and the exponential fit with two terms are appropriate for fitting the TLB miss rate and the page fault rate, respectively. We validate the effectiveness of our model by comparing the estimated values from the model and real values.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.22 no.6
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• pp.57-62
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• 2022

Recently, fast storage media such as phage-change memory (PCM) emerge, and memory management policies for slow disk storage need to be revisited. In this paper, we propose a new page replacement policy that makes use of PCM as a swap device of virtual memory systems. The proposed policy aims at reducing write traffic to the swap device as well as reducing the number of page faults pursued by traditional page replacement policies. This is because a write operation in PCM is slow and PCM has limited write endurances. Specifically, the proposed policy focuses on the reduction of page faults when the memory load of the system is high, but it aims at reducing write traffic to storage when free memory space is sufficient. Simulation experiments with various memory reference traces show that the proposed policy reduces write traffic to PCM without performance degradations.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.385-387
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• 2003

본 논문에서는 이질적인 클러스터 컴퓨팅시스템 에서 CPU와 메모리 자원을 효율적으로 사용하는 작업 부하 균등화 정책을 제안한다. 이 정책의 특징은 CPU부하 상태와 수행중인 작업의 메모리 요구량을 고려하여 작업을 동적으로 할당하는 것이다. 먼저 각 노드는 CPU와 메모리 사용량에 따라 과부하 상태가 아니면 작업을 할당받아 수행한다. 그리고 수행중인 작업의 메모리 요구량이 가용 메모리 크기를 초과하여 페이지 폴트가 발생하면 수행 중인 작업을 다른 노드로 이주시킴으로써 메모리 과부하에 따른 페이지 폴트 발생을 줄이고, 작업의 대기 시간과 수행시 간을 단축한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안한 작업부하 균등화 정책이 기존의 CPU 기반정책에 비해 시스템의 성능향상 면에서 유리함을 검증한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1721-1724
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• 2010

멀티코어의 등장과 병렬 프로그래밍의 확산으로 lock-free 동기화 기법에 대한 관심과 필요성이 더욱 커지고 있지만, 대부분의 lock-free 동기화 기법들이 구현 복잡도와 동작시 오버헤드로 인해 실제 활용되는 사례는 미비하다. 하지만, RCU(Read-Copy Update) 기법의 등장으로 다양한 운영체제에서 이를 구현하여 활용하고, 최근에는 게임 서버와 같은 응용 프로그램에서도 이를 활용하려는 시도가 늘어나고 있지만, 기존에 제안된 URCU(Userspace RCU) 기법들은 메모리 순서오류 문제 해결을 위한 메모리 장벽 호출 및 reader와 updater 간의 IPC 등으로 충분한 성능을 보여주지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 페이지 폴트를 이용한 URCU 기법을 제안하고, 이를 구현하여 기존의 URCU 기법들과 실험을 통하여 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.145-147
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• 2004

점진적 검사점은 검사점 사이의 변경된 상태만을 기록하는 방식으로 검사점 오버헤드를 줄이는 기법으로 알려져 있다. 본 논문에서는 효율적인 점진적 검사점인 Ickpt의 설계 내용과 함께 리눅스 커널 2.4.20에서 구현하는 기법에 대해 설명한다. Ickpt는 리눅스 운영체제에서 제공하는 페이지 쓰기 결함을 이용하여, 변경된 페이지만을 새로운 검사점에 저장한다. Ickpt의 실험 결과는 비점진적 검사점을 사용한 것에 비하여 상당히 오버헤드를 줄일 수 있음을 보여준다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.220-225
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• 2000

리눅스는 무료로 사용 및 배포가 가능한 유닉스 계열의 운영 체제이다. 본 논문에서는 리눅스 커널의 최신 버전 소스 중 메모리에 관련된 부분만을 페이징, 컨텐트와 메모리와의 메핑, 그리고 페이지 폴트와 페이징 폴트에 따른 스와핑에 관한 부분으로 나누어 분석하고 메모리상에서만 리눅스 운영체제가 동작할 수 있는 방안을 제시한다.