본 논문에서는 동기식 광전송망인 SDH와 SONET망의 동기화를 위해 적용되는 포인터 해석기의 FPGA 구현을 다룬다. 설계된 포인터 해석기는 포인터 추출 모듈과 포인터 해석 모듈로 구성된다. 포인터 추출 모듈은 6480진 카운터, 시프트레지스터, 포인터 워드 동기화 블록으로 구성되며, 51.84 Mb/s AU-3/STS-1 프레임 데이터에서 프레임 동기신호에 의해 H1, H2 포인터 워드 값을 찾고 이를 8 분주하여 바이트 레벨의 6.48 Mb/s로 동기화 시킨다. 포인터 해석 모듈은 majority vote, 포인터 워드 유ㆍ무효 검사, 포인터 정렬판단, NORM, AIS, LOP 상태 검사 블록들로 구성되며, 포인터 추출 모듈에서 추출한 동기화된 포인터 워드를 포인터 상태 천이 알고리즘에 의하여 주요 포인터 상태인 LOP, AIS, NORM으로 해석하고 포인터 정렬을 판단한다. VHDL로 설계하여 Xilinx Virtex XCV200PQ240 FPGA 칩으로 구현된 포인터 해석기의 시뮬레이션 결과는 프레임 데이터에서의 포인터 워드의 정확한 추출과 추출된 포인터 값에 따른 각종 포인터 상태를 판단함을 보여주었다. 본 논문에서 제시한 포인터 해석기는 광전송시스템의 수신 종단노드에서 155 Mb/s STM-1/STS-3 프레임의 포인터 해석을 위해 적용할 수 있어 SDH와 SONET망 모두에 활용할 수 있는 이점이 있다.
본 연구에서는 영상처리를 이용하여 레이저 포인터를 연구하였다. 레이저 포인터는 영상처리로 빛을 추적하고, 추적된 신호를 송신부에 (레이저 포인터) 수신한다. 레이저 포인터에 수신된 영상신호 이용하여 마우스 기능 및 지우기, 쓰기, 창 변환, 글씨 색 변경을 실행한다. 즉, 한 자리에서 포인터와 마우스 기능을 실행할 수 있는 스마트 레이저 포인터 시스템을 연구하였다.
프로그램 슬라이싱은 프로그램의 특정 문장에서 변수에 영향을 주는 문장들을 분해하는 방법으로 디버깅, 최적화, 프로그램 유지보수, 테스팅, 재사용 부품 추출 그리고 프로그램 이해를 포함하는 여러 응용 분야들에서 그 유용성을 확인할 수 있다. 본 논문은 포인터 변수와 포인터 변수에 의해 참조되는 동적 객체, 구조체, 배열을 포함하는 프로그램에 대한 정확한 슬라이스 생성에 관한 연구이다. 포인터 변수와 같은 복잡한 구조를 가지는 프로그램에서 포인터 변수나 포인터 변수가 참조하는 객체의 상태를 파악하기 위해서 객체 참조상태 그래프를 제시한다.
버퍼 오버플로우의 공격은 스택의 영역뿐만 아니라 데이터 세그먼트나 힙 영역에서도 다양한 형태가 가능하다. 이 논문은 힙 영역에 대한 동적 메모리 할당 함수의 취약점 공격을 방지하는 방안을 제시한다. 제안된 방법은 데이터 포인터의 값을 암호화 하여 저장하고, 참조할 때 복호화 한다. 힙 공격은 원하는 주소에 원하는 값을 기록할 수 있게 하기 때문에 데이터 변수 또는 포인터 공격에 활용될 수 있다. 데이터 포인터 암호화는 아직 알려지지 않은 데이터 포인터와 변수에 대한 공격까지 방어할 수 있을 것으로 예상된다.
주기억 징치 DBMS성능에 캐쉬 미스가 중요한 요소이다. 그래서 캐쉬 미스를 줄여주는 캐쉬 인식 트리(chash consclous trees)들이 개발되어 왔다. 캐쉬 인식 트리에서 사용한 기법들은 포인터 압축, 키 압축 개념으로 일반화 할 수 있다. 포인터 압축은 CS$B^{+}$-트리처럼 노드에 각 자식 노드를 가리키는 포인터를 제거하고 대신 세그먼트에 저장된 자식 노드들 중 첫 번째 자식 노드를 가리키는 포인터를 저장하는 개념이다. 키 압축은 pkB-트리, R-트리처럼 키 길이를 출이는 개념이다. 본 논문에서는 키 압축 개념과 포인터 압축 개념을 동싱에 지원하고, 디스크 기반의 GiST를 캐쉬 인식하도록 확장한 CC-GiST를 제안한다. 본 논문의 공헌은 다음과 같이 요약된다. 1)기존의 캐쉬 인식 트리들의 기법을 분류하고 분석함으로써, 캐쉬 인식 트리에 적용할 수 있는 일반적인 방법을 도출하였다. 2)포인터 압축을 위해 세그먼트의 개념을 키 압축을 위하여 베이스 키의 개념을 CC-GiST에 도입하였다. 3)디스크 기반의 GiST를 위해 기정의된 메소드들을 캐쉬 인식하도록 완전하게 수정하였다. 4) 제안한 CC-GiST를 이용하여 기존의 대표적인 캐쉬 인식 트리인 CSB+-트리와 CR-트리를 구현하는 방법을 기술하였다.
본 논문에서는 분산 HLR 환경에서 이동 단말의 위치 추적을 위한 비용을 줄이기 위한 분기포인터 기법(Jumping Pointer Scheme)을 제시한다. 이 기법은 분산 HLR 환경에서 사용되는 포인터 포워딩 기법(Pointer Forwarding Scheme)의 변형으로, 최근에 갱신된 HLR이 아닌 다른 HLR로 부터 착신호가 유발되어 질 경우 포인터 포워딩 기법에서는 착신 이동 단말을 찾기 위해서 경유해야 하는 VLR의 개수가 많아질 수 있는데 이러한 현상을 막고자 최근에 갱신된 VLR과 현재 이동 단말이 위치하고 있는 등록 영역의 VLR간에 분기포인터(Jumping Pointer)로 연결하여 위치 추적을 보다 빠르고 신속하게 하고자 한다. 본 논문에서는 분기포인터를 사용할 경우 위치 추적을 위한 'find' 비용과 HLR 및 VLR 데이타베이스의 자료 갱신을 위한 'update' 비용 관점에서 수학적 모델을 제시하고 이에 대한 성능을 평가한다. 또한 기존의 포인터 포워딩 기법의 수학적 모델을 이용하여 두 기법간의 성능을 비교 분석한다. 분기포인터를 이용한 위치 관리 기법은 착신호와 등록 영역을 이동하는 횟수에 대한 비율이 상대적으로 낮은 경우 즉 호가 자주 발생하지는 않으나 등록 영역간 이동이 많은 단말의 경우 포인터 포워딩 기법 대비 약 17% 의 성능 향상을 나타낸다.
시청각 수업이나, 세미나 등에서 프로젝터와 함께 레이저 포인터와 마우스, 키보드를 같이 사용하고 있으나 레이저 포인터와 함께 마우스나 키보드를 사용 시 불편을 초래한다. 따라서 본 논문에서는 레이저 포인터의 활용도를 높이기 위해 레이저 포인터를 이동하면 그 위치를 정확히 추적하고 그 정보를 표시함으로서 마우스 기능까지 수행할 수 있는 하드웨어를 구현하였다. 시스템은 FPGA로 카메라 인터페이스를 구현하고 ARM을 이용한 영상처리 소프트웨어와 패턴 추적을 위한 소프트웨어를 제작하였다. 레이저 포인터의 정확한 위치 파악과 처리속도를 높이기 위해 하드웨어로 잡음 처리기를 구현하여 사용하였고 소프트웨어로 스펙트럼을 분석하였다. 또한 자주 나타나는 레이저 포인터의 패턴을 저장하여 정확한 추적이 가능하도록 하였다. 구현결과 20M거리 이내에서 98%의 인식률을 확인하였다.
체크포인터를 삽입한 실시간 시스템에서는 고장이 발생하면 고장 직전의 체크포인터로 회귀하여 태스크를 재실행함으로써 과도 고장을 효과적으로 극복할 수 있다. 이번 논문에서는 체크포인터에서 실행되는 데이터 저장과 고장 탐지 과정을 분리한 새로운 체크포인터 방식을 제안한다. 하나의 체크포인터 구간 내에 여러 개의 고장 탐지 과정을 추가하면 고장 발생에서 탐지까지의 지연 시간을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행될 확률을 최대화하는 고장 탐지 과정의 삽입 방법을 제안한다. 고장 탐지 과정이 분리된 체크포인터 방식을 마코프 체인으로 모델링하고 실시간 태스크의 성공적 수행 확률을 계산하는 모의실험을 수행하여 최적의 해를 구하는 과정을 제시한다.
포인터 스위즐링 기법은 포인터 스위즐링과 언스위즐링으로 이루어지며, 포인터 스위즐링은 객체 접근 시 객체 식별자를 해당 객체의 메모리 주소로 교체하는 것을 말하며, 언스위즐링은 객체 교체 또는 객체 저장 시에 스위즐링된 포인터를 원래의 객체 식별자로 환원하는 것을 말한다. 본 연구에서는 시스템 버퍼 구조에 따라 여러 포인터 스위즐링 기법을 분류하여 장단점을 분석하였으며, 이중 버퍼 구조 상에서 적극/소극, 직접/간접 스위즐링, 언스위즐링 모듈을 설계, 구현하였다. 또한 제한된 크기의 객체 버퍼 상에서 각 포인터 스위즐링 모듈의 성능을 평가하였다. 이 성능 평가의 결과로는 사용하지 않는 포인터는 스위즐링하지 않으며 언스위즐링 부담이 적은 소극 간접 스위즐링 기법이 일반적으로 뛰어난 성능을 나타냄을 알 수 있게 되었다.Abstract The pointer swizzling methods consist of pointer swizzling and unswizzling. Pointer swizzling replaces the OID of a object to the memory address of the object at object access time and unswizzling replaces the swizzling pointer of the OID at object replacement time or object save time. In this research, the different techniques for pointer swizzling are classified according to the system buffer structure and analyzed the pros and cons. In addition, eager/lazy, direct/indirect swizzling, unswizzling modules are designed and implemented on a dual buffering structure. Also, we evaluate the performance of pointer swizzling modules on the restricted object buffer size. The results of performance evaluation show that the performance of lazy indirect pointer swizzling technique is generally good because unused pointers are not swizzled, and unswizzling overhead is minimized.
포인터 조정 시스템에서는 동기를 위하여 근본적으로 SDH 노드 클럭이 3바이트씩 조정되므로 발생되는 지터의 크기가크다. 포인터 조정 지터를 감소시키기 위하여, 비트 리킹 방식이 제시 되였으나, 이러한 비트 리킹 방식에서 발생되는 포인터 조정 지터는 그 크기가 충분히 작지 못하다. 본 연구에서는 비트 리킹 방식의 문제점을 분석하고 이 지터를 더욱 감소시킬 수 있는 비트 스타핑 방식을 연구한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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