• 제목/요약/키워드: Block Level I/O

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Optimizing Garbage Collection Overhead of Host-level Flash Translation Layer for Journaling Filesystems

  • Son, Sehee;Ahn, Sungyong
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제13권2호
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    • pp.27-35
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    • 2021
  • NAND flash memory-based SSD needs an internal software, Flash Translation Layer(FTL) to provide traditional block device interface to the host because of its physical constraints, such as erase-before-write and large erase block. However, because useful host-side information cannot be delivered to FTL through the narrow block device interface, SSDs suffer from a variety of problems such as increasing garbage collection overhead, large tail-latency, and unpredictable I/O latency. Otherwise, the new type of SSD, open-channel SSD exposes the internal structure of SSD to the host so that underlying NAND flash memory can be managed directly by the host-level FTL. Especially, I/O data classification by using host-side information can achieve the reduction of garbage collection overhead. In this paper, we propose a new scheme to reduce garbage collection overhead of open-channel SSD by separating the journal from other file data for the journaling filesystem. Because journal has different lifespan with other file data, the Write Amplification Factor (WAF) caused by garbage collection can be reduced. The proposed scheme is implemented by modifying the host-level FTL of Linux and evaluated with both Fio and Filebench. According to the experiment results, the proposed scheme improves I/O performance by 46%~50% while reducing the WAF of open-channel SSDs by more than 33% compared to the previous one.

클러스터 컴퓨터를 위한 단일 I/O 공간 서비스의 구현 및 성능분석 (Implementation and Performance Analysis of Single I/O Space Service for Cluster Computers)

  • 김태규;김방현;김종현
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권6호
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    • pp.517-524
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    • 2006
  • 클러스터 컴퓨터에 있어서 I/O 중심적인 응용을 효과적으로 처리하기 위해서는 통합 I/O 하부 구조를 지원하는 단일 I/O 공간(SIOS)이 필수적으로 구현되어야 한다. SIOS 서비스는 클러스터 컴퓨터 내의 어느 노드에서든지 자신 혹은 원격 노드에 위치한 주변기기 및 하드 디스크들을 직접 액세스할 수 있도록 전역 I/O 주소 공간을 구축해준다. 본 논문에서는 리눅스 클러스터에서 프리웨어들만을 이용하여 SIOS를 구현하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 ENBD를 이용한 디바이스 드라이버 레벨과 S/W RAID 및 NFS를 이용한 파일 시스템 레벨에서 구현되었다. 이 방법의 주요 장점은 프리웨어들만을 이용하기 때문에 구현이 용이하고 비용이 거의 들지 않는다는 것이다. 또한 본 연구에서 사용한 프리웨어들은 공개 소스이기 때문에 다른 플랫폼에서도 약간의 수정을 통하여 적용이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가지면서도 실험 결과에서 나타난 I/O 처리율은 커널 수준에서 별도로 개발된 디바이스 드라이버를 사용하는 CDD보다 쓰기 동작에서는 최대 5.5배, 읽기 동작에서는 2.3배정도 더 높게 나타났다.

RECURSIVE TWO-LEVEL ILU PRECONDITIONER FOR NONSYMMETRIC M-MATRICES

  • Guessous, N.;Souhar, O.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제16권1_2호
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    • pp.19-35
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    • 2004
  • We develop in this paper some preconditioners for sparse non-symmetric M-matrices, which combine a recursive two-level block I LU factorization with multigrid method, we compare these preconditioners on matrices arising from discretized convection-diffusion equations using up-wind finite difference schemes and multigrid orderings, some comparison theorems and experiment results are demonstrated.

수용성 블록공중합물에서 산화티탄 분말의 흡착 안정화 (Adsorption Stabilization of $TiC_{2}$ Particles in Water Soluble Block Copolymers)

  • 권순일;정환경;최성옥;남기대
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.118-126
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    • 2001
  • Micelle formation and adsorption at the $Ti0_{2}$ interface of a series of polystyrene-polythylene oxide(PS-PEO) block copolymer in aqueous solution was studied using fluorescence probing and small-angle X-ray methods. Further, the stability of aqueous $Ti0_{2}$ dispersion in the presence of copolymer was investigated by microelectrophoresis, optical density and sedimentation measurements. The dissolution of pyrene as fluorescent probe in aqueous surfactant solution leads to a slow decrease of the $I_{1}/I_{3}$ ratio, as the copolymer concentration increase; $I_{1}$ and $I_{3}$ are respectively the intensities of the first and third vibrionic peaks in the pyrene fluorescence emission. The behaviour was due to the characteristics of the copolymers and/or to the copolymer association efficiency in water. Moreover, the adsorption at the plateau level increases with decreasing PEO until chain length. The zeta potential of $TiO_{2}$ particles decreases with increasing copolymer concentration and reaches a plateau value. Finally, stabilization using block copolymers was more effective with samples having higher weight fractions of PS block.

서비스 맞춤형 컨테이너를 위한 블록 입출력 히스토리 학습 기반 컨테이너 레이어 파일 시스템 선정 기법 (A Method of Selecting Layered File System Based on Learning Block I/O History for Service-Customized Container)

  • 용찬호;나상호;이필우;허의남
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권10호
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    • pp.415-420
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    • 2017
  • OS-level의 가상화 기술은 애플리케이션을 배포하기 위한 새로운 패러다임으로, 기존의 가상화 기술인 가상 머신을 대체할 수 있는 기술로서 주목받고 있다. 특히 컨테이너는 기존의 리눅스 컨테이너에 유니온 마운트 포인트(Union Mount Point) 와 레이어 구조의 이미지를 적용함으로써 보다 빠르고 효율적인 애플리케이션의 배포가 가능하다. 이러한 컨테이너의 특징들은 스냅숏 기능을 제공하는 레이어 구조의 파일 시스템에서만 사용될 수 있으며, 애플리케이션의 특징에 따라 적절한 레이어 파일 시스템을 선택하는 것이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 레이어 파일 시스템들의 특징을 조사한 뒤, 레이어 파일 시스템의 동작 원리인 Allocate-on-Demand 및 Copy-up 방식에 따른 파일 시스템의 쓰기 성능 평가를 수행한다. 또한 각 레이어 파일 시스템 방식의 블록 입출력 사용 데이터를 학습한 인공 신경망을 통해 임의의 애플리케이션에 대해 적합한 레이어 파일 시스템 방식을 결정하는 방법을 제시하고 이에 대한 타당성을 검토한다.

벤토나이트에 첨가한 은 이온에 의한 아이오딘 이동 저지 메커니즘 규명을 위한 X-선 흡수 스펙트라 분석 (X-ray Absorption Spectra Analysis for the Investigation of the Retardation Mechanism of Iodine Migration by the Silver Ion Added to Bentonite)

  • 김승수;김민규;백민훈;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.201-205
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    • 2010
  • 고준위방사성폐기물에서 유출되어 나오는 아이오딘의 이동을 저지하기 위하여 은을 흡착시킨 벤토나이트 블록에 NaI 용액을 흘려주었을 때 대부분의 아이오딘이 흡착되었다. 이 은이온에 의한 아이오딘의 저지 메커니즘을 상세히 조사하기 위하여 아이오딘과 접촉하기 전후의 은이 흡착된 벤토나이트의 X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES)와 Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) 스펙트 럼과 표준물질로서 AgO, $Ag_2O$, AgI의 스펙트럼을 비교하였다. 그 결과, 벤토나이트에 흡착되었던 은이 떨어져 나와 AgI 침전 클러스터를 형성함으로서 아이오딘의 이동이 지연되는 것으로 생각된다.

AN ADVACNCED DISK BLOCK CACHING ALGORITHM FOR DISK I/O SUB-SYSTEM

  • Jung, Soo-Mok;Rho, Kyung-Taeg
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제11권3호
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    • pp.43-52
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    • 2007
  • A hard disk, which can be classified as an external storage is usually capacious and economical. In spite of the attractive characteristics and efforts on the performance improvement, however, the operation of the hard disk is apparently slower than a processor and the advancement has also been slowly conducted since it is based on mechanical process. On the other hand, the advancement of the processor has been drastically performed as semiconductor technology does. So, disk I/O sub-system becomes bottleneck of computer systems' performance. For this reason, the research on disk I/O sub-system is in progress to improve computer systems' performance. In this paper, we proposed multi-level LRU scheme and then apply it to the computer systems with buffer cache and disk cache. By applying the proposed scheme to computer systems, the average access time to disk blocks can be decreased. The efficiency of the proposed algorithm was verified by simulation results.

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디스크 입출력 서브시스템을 위한 개선된 디스크 블록 캐싱 알고리즘 (Advanced Disk Block Caching Algorithm for Disk I/O sub-system)

  • 정수목;노경택
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.139-146
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    • 2007
  • 컴퓨터시스템에서 메모리시스템은 계층적인 구조를 갖는다. 외부기억장치에 해당하는 디스크는 용량이 크고 가격이 저렴하지만 동작은 기계적인 특성에 기반을 두고 있어 주기억장치에 비하여 매우 느리고 디스크의 성능 향상도 매우 느리게 이루어지고 있지만 처리기는 반도체기술의 발전으로 속도향상이 매우 빠르게 이루어지고 있다. 따라서 저속의 디스크 입출력서브시스템은 컴퓨터시스템의 전체 성능에 병목(bottle neck)을 일으키고 있다. 컴퓨터시스템내의 디스크 입출력 서브시스템의 성능을 개선함으로 컴퓨터시스템의 전체 성능개선을 실현하는 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 처리기가 필요로 할 가능성이 높은 디스크블록을 버퍼캐시와 디스크 캐시에 효율적으로 유지하여 디스크블록 평균접근시간을 줄임으로 컴퓨터시스템의 성능을 향상시키는 개선된 알고리즘인 multi-level LRU 기법을 제안하였고 이를 버퍼캐시와 디스크 캐시를 가지는 시스템에 적용하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방안의 성능을 평가하였다.

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초지에 대한 인산질비료의 잔류효과에 관한 연구 I. 혼파초지에서 목초의 수량 및 양분생산성에 대한 인산질비료의 잔류효과 (Studies on Residual Effect of Pfosphate Fertilization in Grassland I. Residual effedt of phosphate fertilization on dry matter yield andnutrient productivity of pasture plants in mixed sward)

  • 박근제;김정갑;김맹중;서성
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.260-266
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    • 1996
  • To find out the residual effect of phosphate fertilization level on the dry matter yield and nutrient plloductivity of pasture plants, this experiment was arranged as a randomized complete block design with six treatments(0-0, 50-50, 100-65, 150-65, 200-65 and 250-65kg $P_2O_5$), those were composed of three $P_2O_5$ fertilization level(0,50 and 65kg $P_2O_5$ after phosphate fertilization trial with six treatments(0, 50, 100, 150, 200 and 250kg $P_2O_5$/ha) from 1989 to 1992, and conducted at hilly land in Kwangju, Kyonggi Province from 1993 to 1994. The results obtained are summarized as follows : As the available phosphate of soil increase, the early growth and cover degree of pasture plants wintered were more favorable. With 150-65kg $P_2O_5$ application for two years, the average dry matter yield of grasses, 9,862kglha was similared to that of 200-65kg $P_2O_5$/ha. The crude protein and energy productivity of pasture plants tended to increase as available phosphate of soil was increased, but those were not different between 150-65 and 250-65kg P 2 0 4 a Efficiency of $P_2O_5$ was highest at $P_2O_5$ 150-65kg/ha fertilization, wHich produced dry matter 11 1.8kg. net energy lactation(NEL) 67 1.2M.f per I kg P205. Therefore, phosphate fertilization is recommended strongly application with 150kg/ha for three years after pasture establishment, and then 65kg/ha for two years a reasonabl management in hilly grassland.

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적응력있는 블록 교체 기법을 위한 효율적인 버퍼 할당 정책 (Efficient Buffer Allocation Policy for the Adaptive Block Replacement Scheme)

  • 최종무;조성제;노삼혁;민상렬;조유근
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권3호
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    • pp.324-336
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    • 2000
  • 본 논문에서는 디스크 입출력 시스템의 성능을 향상시키기 위한 효율적인 버퍼 관리 기법을 제시한다. 본 기법은 사용자 수준의 정보 없이 블록의 속성과 미래 참조 거리간의 관계를 기반으로 각 응용의 블록 참조 패턴을 자동으로 발견하고, 발견된 참조 패턴에 적합한 최적 블록 교체 기법을 적용한다. 또한, 응용이 참조하는 블록이 버퍼 캐쉬에 없어 새로운 버퍼 블록이 요구될 때, 응용별로 블록 참조 패턴에 따라 버퍼 예상 적중률을 분석하여 이를 기반으로 전체 버퍼 캐쉬의 적중률이 극대화되도록 해 주는 버퍼 할당 기법을 제안한다. 이러한 모든 과정은 시스템 수준에서 자동으로 그리고 온라인으로 수행된다. 제시한 기법의 성능을 평가하기 위해 블록 참조 트레이스를 이용해 모의 실험을 수행하였다. 실험 결과 제시한 기법은 적은 오버헤드로 기존의 블록 교체 기법들보다 캐쉬 블록의 적중률을 크게 향상시켜 주었다.

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