최근 다양한 기기에서 플래시 메모리 저장장치인 SSD가 활용되고 있다. SSD 기반 시스템에서 기존 하드 디스크 기반 버퍼 교체 알고리즘은 플래시 메모리의 특성을 고려하지 않고 이는 시스템의 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 SSD의 특성을 고려하여 읽기 버퍼와 쓰기 버퍼를 분리하고 각각의 버퍼에 서로 다른 크기의 교체 단위와 서로 교체 알고리즘을 적용하는 ABM (Asymmetric Buffer Management) 정책을 제안한다. 추가적으로 제안한 정책을 보완하기 위해 쓰기 교체 지연 정책, 동적 크기 적응화 알고리즘을 적용하였다. 제안한 ABM 정책은 효과적으로 성능을 향상시키는 것으로 나타났으며, 특히 여러 알고리즘 중 가장 성능이 좋은 ABM-LRU-CLC의 경우 기존의 LRU에 비해 최대 32% 성능이 향상되는 것으로 나타났다.
We investigate the scheduling problem for periodic job shops with blocking. We develop Petri net models for periodic job shops with finite buffers. A buffer control method would allow the jobs to enter the input buffer of the next machine in the order for which they are completed. We discuss difficulties in using such a random order buffer control method and random access buffers. We thus propose an alternative buffer control policy that restricts the jobs to enter the input buffer of the next machine in a predetermined order. The buffer control method simplifies job flows and control systems. Further, it requires only a cost-effective simple sequential buffer. We show that the periodic scheduling model with finite buffers using the buffer control policy can be transformed into an equivalent periodic scheduling model with no buffer, which is modeled as a timed marked graph. We characterize the structural properties for deadlock detection. Finally, we develop a mixed integer programming model for the no buffer problem that finds a deadlock-free optimal sequence that minimizes the cycle time.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권1호
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pp.153-163
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2023
This study is situated in the context of intelligent transport systems, where in-vehicle devices assist drivers to avoid accidents and therefore improve road safety. The vehicles present in a given area form an ad' hoc network of vehicles called vehicular ad' hoc network. In this type of network, the nodes are mobile vehicles and the messages exchanged are messages to warn about obstacles that may hinder the correct driving. Node mobilities make it impossible for inter-node communication to be end-to-end. Recognizing this characteristic has led to delay-tolerant vehicular networks. Embedded devices have small buffers (memory) to hold messages that a node needs to transmit when no other node is within its visibility range for transmission. The performance of a vehicular delay-tolerant network is closely tied to the successful management of the nodes' transit buffer. In this paper, we propose a message transit buffer management model for nodes in vehicular delay tolerant networks. This model consists in setting up, on the one hand, a policy of dropping messages from the buffer when the buffer is full and must receive a new message. This drop policy is based on the concept of intermediate node to destination, queues and priority class of service. It is also based on the properties of the message (size, weight, number of hops, number of replications, remaining time-to-live, etc.). On the other hand, the model defines the policy for selecting the message to be transmitted. The proposed model was evaluated with the ONE opportunistic network simulator based on a 4000m x 4000m area of downtown Bouaké in Côte d'Ivoire. The map data were imported using the Open Street Map tool. The results obtained show that our model improves the delivery ratio of security alert messages, reduces their delivery delay and network overload compared to the existing model. This improvement in communication within a network of vehicles can contribute to the improvement of road safety.
최근, 낸드 플래시 메모리는 비휘발성, 높은 집적도, 높은 내구성으로 인하여 다양한 컴퓨터 시스템에서 자기 디스크를 대체하고 있지만 연산 처리 속도 불균형 및 수명 제한과 같은 한계를 가진다. 따라서 낸드 플래시 메모리의 단점을 극복하고자 디스크 버퍼 관리정책들이 연구되고 있다. 비록 이러한 관리정책들이 다양한 작업 환경과 응용 프로그램의 실행 특성을 반영하는 것은 명확하나, 이들을 위한 기초 관리 정책 결정 방식에 대한 연구는 그에 비하면 미흡하다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리를 효율적으로 활용하기 위한 기초 관리정책 제안 모델인 FRM을 소개한다. FRM은 워크로드를 다양한 특성에 따라 분석하고 낸드 플래시 메모리가 가지는 특성들과 조합하는 모델로, 이를 통해 작업 환경에 가장 알맞은 기초 관리 정책을 제시한다. 결과적으로 제안하는 모델은 학습 데이터와 검증 데이터에 대해 Accuracy와 Weighted Average 측면에서 각각 92.85%와 88.97%의 기초 관리정책 예측 정확도를 보여주었다.
NAND flash memories have the advantages of fast access speed, high density and low power consumption, thus they have increasing demand in embedded system and mobile environment. Despite the low power and fast speed gains of NAND flash memory, DRAM disk buffers were used because of the performance load and limited durability of NAND flash cell. However, DRAM disk buffers are not suitable for limited energy environments due to their high static energy consumption. In this paper, we propose WAP-LRU (Write pattern Analysis based Placement by LRU) hybrid disk buffer management policy. Our policy designates the buffer location in the hybrid memory by analyzing write pattern of the workloads to check the continuity of the page operations. In our simulation, WAP-LRU increased the lifetime of NAND flash memory by reducing the number of garbage collections by 63.1% on average. In addition, energy consumption is reduced by an average of 53.4% compared to DRAM disk buffers.
낸드 플래시 메모리는 저전력 소비와 빠른 데이터 처리 속도 때문에 다양한 저장 장치의 미디어로 사용되고 있다. 그러나 데이터의 읽기 처리 속도가 쓰기 처리 속도와 비교하여 약 10배 빠른 비대칭 속도의 특징이 있기 때문에 속도차이를 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 플래시 전용 버퍼 관리 정책은 대부분 쓰기 속도를 개선하기 위해 연구되어 왔다. 그러나 최근에 다양한 목적으로 사용되고 있는 플래시 메모리로 구성된 SSD(solid state disk)는 쓰기 성능보다 읽기 성능에 취약한 문제가 있다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리로 구성된 SSD에서 쓰기 성능보다 읽기 성능이 더 좋지 않은 이유를 밝히고 이를 개선하기 위한 버퍼 관리 정책을 연구한다. 본 논문에서 제안하는 버퍼 관리 정책은 읽기 데이터의 패턴을 분석하고 미래에 요청될 데이터를 낸드 플래시 메모리에서 미리 읽어두는 정책을 적용하여 플래시 기반 저장 장치의 속도를 개선하는 방법을 제안한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 미리 읽기 정책의 효과를 증명한다.
Automatic transfer defined as an integrated system with a number of workstations, interstation storage buffers, automatic device and a control system, play a major role in ass production systems. Due to high capital investment needed for an automatic transferline, greater care should be taken in its design so as to maximize the system performance. One may to control the system performance is to control buffer storage. To control the interstation work-in-process inventory, we propose dual limit switches which control the buffer storage with two parameters, R and r. Under the policy, proceding station is forced down when the inventory level in the buffer reaches R until the level falls to r. For the model developed, we analyze the system characteristics and find the optimal control parameters with a serach procedure.
In this paper we consider a design problem of a cyclic queueing network with two stages, each with a local buffer of limited capacity. Based on the theory of reversibility and product-form solution, we derive the throughput function of the network as a key performance measure to maximize. Two cases are considered. In case each stage consists of a single server, an optimal allocation policy of a given buffer capacity and work load between stages as well as the optimal number of customers is identified by exploiting the properties of the throughput function. In case each stage consists of multiple servers, the optimal policy developed for the single server case doesn't hold any more and an algorithm is developed to allocate with a small number of computations a given number of servers, buffer capacity as well as total work load and the total number of customers. The differences of the optimal policies between two cases and the implications of the results are also discussed. The results can be applied to support the design of certain manufacturing and computer/communication systems.
본 논문에서는 프레임 기반 스케줄러에서 지연시간에 민감한 트래픽에 대해 지연시간을 쉽게 제한하기 위한 대기시간 기반 주기적 패킷 폐기 기법에 대해 소개한다. 이 기법은 프레임 기반 스케줄러에서 매 스케줄링 시점에 임계값보다 오래 버퍼에 머물러 있는 패킷을 폐기하는 방법으로 지연시간을 제한한다. 본 논문에서는 제안하는 기법에 대해 혼잡상황에서의 평균 큐잉 지연시간 및 패킷 손실율을 수식적으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 성능 분석 결과, 제안한 패킷 폐기 기법은 임계값 설정으로 패킷의 큐잉 지연시간을 쉽게 제한할 수 있음을 확인하였다. 또한 패킷 폐기를 스케줄링 이전에 수행함으로 서비스 처리율의 제한이 가능함을 확인하였다.
This papaer analyzes a system with consists of two workstations that are separated by finite buffer storage. In this system, we assume that the processing time in each station in a random variable and each station is not vulnerable to failure. To control the in-process inventory in the serial production system we use the (R, r) policy which is similar to the (s, S) policy in the inventory theory. Under the (R, r) policy the preceding station is forced down when the inventory level in the buffer reaches R and starts operation again when the inventory level falls to r. For the model developed, we analyze the system characteristics and the system performances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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