• 제목/요약/키워드: Cache Model

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SMV를 이용한 RACE 프로토콜의 정형 검증 및 테스팅 (Formal Verification and Testing of RACE Protocol Using SMV)

  • 남원홍;최진영;한우종
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제39권3호
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    • pp.1-17
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    • 2002
  • 본 논문은 심볼릭 모델 체커 SMV(Symbolic Model Verifier)를 이용하여, 한국전자통신연구원 (Electronics and Communications Research Institute)에서 개발한 캐쉬 일관성 프로토콜인 RACE(Remote Access Cache coherency Enforcement) 프로토콜의 몇 가지 특성(property)들을 검증함으로써, RACE 프로토콜이 중요 요구사항(requirement)들을 만족함을 보인다. 본 검증에서는 RACE 프로토콜의 모델을 SMV 입력 언어로 명세하며, 검증할 특성들을 CTL(Computational Tree Logic)을 이용하여 나타낸다. 본 검증을 통해서 RACE 프로토콜은 4개의 노드로 구성된 시스템에서 비정상적인 state/input 조합이 발생하지 않으며, liveness와 safety를 만족한다는 것을 검증하였다. 또한, 프로토콜 개발자들이 예상하지 못한 명세서 상의 모호성(ambiguity) 및 기아현상(starvation)을 발견하였으며, 본 검증 사례를 통하여 모델 체킹 기법이 하드웨어 프로토콜 검증에 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 제안한다. 그리고, 검증시에 구현된 모델을 이용하여 시뮬레이션 및 테스팅에 유용하게 사용될 수 있는 테스트 케이스를 자동적으로 생성할 수 있는 새로운 방법을 제안한다.

A Chinese Restaurant Game for Distributed Cooperative Caching in Small Cell Networks

  • Chen, Junliang;Wang, Gang;Wang, Fuxiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권1호
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    • pp.222-236
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    • 2019
  • Wireless content caching in small cell networks has recently been considered as a promising way to alleviate the congestion of the backhaul in emerging heterogenous cellular network. However, how to select files which are cached in SBSs and how to make SBSs work together is an important issue for cooperative cache research for the propose of reducing file download time. In this paper, a Cooperative-Greedy strategy (CGS) among cache-enabled small base stations (SBSs) in small cell network is proposed, in order to minimize the download time of files. This problem is formulated as a Chinese restaurant game.Using this game model, we can configure file caching schemes based on file popularity and the spectrum resources allocated to several adjacent SBSs. Both the existence and uniquencess of a Nash equilibrium are proved. In the theoretical analysis section, SBSs cooperate with each other in order to cache popular files as many as possible near UEs. Simulation results show that the CGS scheme outperforms other schemes in terms of the file-download time.

패리티 캐시를 이용한 DDR 메모리 저장 장치용 RAID 레벨 5의 성능 분석 (Performance Analysis of Parity Cache enabled RAID Level 5 for DDR Memory Storage Device)

  • 구본근;곽윤식;정승국;황정연
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.916-927
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    • 2010
  • 본 논문에서는 DDR 메모리 기반의 저장 장치로 구성되는 패리티 캐시를 이용한 RAID 레벨-5의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션을 위해 본 논문에서는 시뮬레이션 모델을 개발하고, 시뮬레이션을 통해 획득하고자 하는 성능 분석 자료를 도출하였다. 또 본 논문에서 개발한 시뮬레이션 모델을 기반으로 시뮬레이터를 구현하였으며, 이를 이용하여 다양한 파라미터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 응용 분야의 스토리지 접근 패턴을 튜닝하면 DDR 메모리 기반의 저장 장치로 구성되며 패리티 캐시를 이용한 RAID 레벨-5 스토리지 시스템이 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

트랜잭션 캐쉬 일관성을 유지하기 위한 지연 로킹 기법의 성능 평가 (Performance Evaluation of Deferrd Locking for Maintaining Transactional Cache Consistency)

  • 권혁민
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.2310-2326
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    • 2000
  • 데이터전송(data-shipping)모델에 근간을 둔 클라이언트-서버(client-server)DBMS는 트랜잭션간 캐슁(inter-transaction caching)을 허용함에 의해 클라이언트의 자원을 효율적으로 이용할 수 있다. 그거나 트랜잭션간 캐슁을 허용하면 각 클라이언트는 데이터베이스의 일부분을 동적으로 캐슁할 수 있기 때문에 트랜잭션 캐쉬 일관성 유지(transactional cache consistency maintenance : TCCM)기법의 필요성을 야기한다. 지연 로킹(deferred locking: DL)기법은 주사본 로킹 기법에 근간을 둔 새로운 검사기반의 TCCM 기법이다. DL에서는 클라이언트에 캐슁된 데이터의 유효성 검사를 위한 메시지 부담을 줄이기 위하여 다수의 로크 요청과 데이터전송 요청을 단일 메시지로 구성하였다. 모의실험을 통하여, DL 기법과 검사기반기법중 가장 대표적인 적응적 낙관적 동시성 제어 기법과 캐슁 두단계 로킹 기법과의 성능을 비교하였다. DL 기법은 다른 검사기반 기법과 비교하여 적당한 수준의 트랜잭션 철회율을 보이며 성능도 우수하다.

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그림자 트랜잭션을 이용한 지연 로킹 기법의 성능 평가 (Performance Evaluation of Deferred Locking With Shadow Transaction)

  • 권혁민
    • 정보학연구
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    • 제3권3호
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    • pp.117-134
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    • 2000
  • 데이타전송(data-shipping) 모델에 근간을 둔 클라이언트-서버(client-server) DBMS는 트랜잭션간 캐슁(inter-transaction caching)을 허용함에 의해 클라이언트의 자원을 효율적으로 이용할 수 있다. 그러나 트랜잭션간 캐슁을 허용하면 각 클라이언트는 데이타베이스의 일부분을 동적으로 캐슁할 수 있기 때문에 트랜잭션 캐쉬 일관성 유지(transactional cache consistency maintenance: TCCM) 기법의 필요성을 야기한다. 검사기반 TCCM 기법은 클라이언트 중복사본의 유효성을 비동기적으로 검증하면 캐쉬 일관성을 유지하기 위한 메시지 부담을 줄일 수 있기 때문에 높은 트랜잭션 처리율을 보일 수 있다. 그러나 트랜잭션들이 유효하지 않은 중복사본을 액세스할 수 있기 때문에 트랜잭션 철회율이 높은 단점이 있다. 이 단점에 대처하기 위하여 본 논문에서는 철회되는 트랜잭션 대신에 실행되기 위하여 관리되는 백업 목적의 트랜잭션인 그림자 트랜잭션의 개념을 제안한다. 본 논문은 그림자 트랜잭션의 개념에 기초하여 DL-ST로 명명된 새로운 검사기반의 TCCM 기법을 제안한다 그리고 모의실험을 통하여 트랜잭션 처리율과 철회율 관점에서 그림자 트랜잭션의 효과를 평가한다

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PCS 네트워크에서 3-레벨 데이터베이스 구조를 위한 효과적인 위치 캐시 기법 (An Efficient Location Cache Scheme for 3-level Database Architecture in PCS Networks)

  • 한연희;송의성;황종선;정영식
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제29권3호
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    • pp.253-264
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    • 2002
  • 최근에, 개인 통신 시스템(PCS)에서 증가하는 개인 사용자의 수요에 대처하기 위하여 위치 관리 데이타베이스의 계층적 구조가 제안되어 왔다. 특히, 3-레벨 계층적 데이타베이스 구조는 현재 셀룰러 이동 시스템에 쉽게 적용 가능하며, 이 구조에서는 기존 HLR과 VLR 사이에 새로운 부가적 데이터베이스인 지역 위치 데이타베이스 RLR이 위치한다. 본 논문은 이동단말의 위치 관리를 위한 효과적인 캐시 기법인 이중 T-임계값 위치 캐시 기법을 제안한다. 이 기법은 IS-41과 GS에 적용된 위치 관리 데이타베이스의 2-레벨 구조에 응용할 수 있는 기존 T-임계값 캐시 기법을 확장한 것이다. 제안하는 기법은 2개의 캐시 정보, 즉 현재 피 호출 이동단말을 서비스하고 있는 VLR과 RLR 정보를 함께 이용한다. 이 두개기 캐시 정보를 통하여, 등록 영역(RA)의 지역성과 RLR에 의해 관리되는 영역인 지역 등록 영역(RRA)의 지역성을 동시에 이용할 수 있다. 또한, 제안하는 기법은 두 개의 캐시 정보가 유효한지를 결정하기 위하여 각각에 대응되는 두 개의 임계값을 이용한다. 한편, RRA 상주시간을 모델링하기 위하여, Branching Erlang-$\infty$ 분포를 이용하고, 이것을 이용한 비용 분석은 제안하는 기법이 이동단말의 대부분의 유형에 대하여 네트워크와 데이타베이스 비용을 대폭 감소시킴을 보여준다.

명령어 선인출 예측 정확도의 한계에 관한 연구 (A Study on the Prediction Accuracy Bounds of Instruction Prefetching)

  • 김성백;민상렬;김종상
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권8호
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    • pp.719-729
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    • 2000
  • 선인출은 프로세서에 의해 사용될 데이타를 예측하여 미리 프로세서 근처에가져오므로써 메모리 지연 시간을 줄이는 기법이다. 선인출의 효율성은 미래에 사용될 데이타를 얼마나 정확하게 예측하는가(선인출 예측 정확도)에 따라 결정된다. 기존의 명령어 선인출에 관한 연구들은 특정 선인출 기법의 제안 및 성능 평가에 그치고 있어서 명령어 선인출의 특성이 체계적으로 분석 정리되지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 명령어 선인출의 예측 정확도에 대해서 이론적으로 분석하여 이의 한계를 알아보고자 한다. 그 방안으로 명령어 선인출 상한 모델이라는 이론적인 선인출 모델을 제안하고 이 모델을 기반으로 명령어 선인출에 대해 체계화된 분석을 한다. 특히 이러한 연구 결과로써 궁극적으로 시스템 성능을 효 과적으로 향상시킬 수 있는 효율적인 명령어 선인출을 가능하게 하는 데 그 목적이 있으므로 주로 명령어 선인출 효율성 측면에서 분석을 시도하였다. 이러한 선인출 모델을 이용하여 본 논문에서는 SPEC 벤치 마크 프로그램들의 명령어 선인출 예측 정확도의 한계를 이론적으로 분석하였다. 그 결과로 캐쉬가 없는 경우에는 선인출 정확도가 매우 높게 나타남을 보였다. 반면에 캐쉬가 있을 경우에는 캐쉬 크기가 커짐에 따라 선인출의 정확도가 급격히 떨어짐을 관찰하였다. 예를 들어 spice의 경우 플록크기가 16바이트이고 직접사상 캐쉬에서 캐쉬 크기가 2K 바이트와 16K 바이트일 때 이론적으로 가능한 최대 선인출 정확도가 각각 53%,39%로 크게 떨어지는 것을 관찰하였다. 캐쉬의 크기가 커질수록 선인출로 메모리 지연 시간을 줄일 수 있는 명령어 참조의 많은 부분을 캐쉬가 처리하게 되고 또한 캐쉬에서 접근 실패된 명령어 참조는 그 참조 행태가 불규칙하여 예측이 어렵기 때문에 일정 크기 이상의 명령어 캐쉬를 사용하는 경우 명령어 선인출을 사용하는 것은 전체 시스템 성능의 향상에 큰 도움이 되지 않음을 이론적으로 규명하였다.

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An Industrial Case Study of the ARM926EJ-S Power Modeling

  • Kim, Hyun-Suk;Kim, Seok-Hoon;Lee, Ik-Hwan;Yoo, Sung-Joo;Chung, Eui-Young;Choi, Kyu-Myung;Kong, Jeong-Taek;Eo, Soo-Kwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제5권4호
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    • pp.221-228
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    • 2005
  • In this work, our goal is to develop a fast and accurate power model of the ARM926EJ-S processor in the industrial design environment. Compared with existing work on processor power modeling which focuses on the power states of processor core, our model mostly focuses on the cache power model. It gives more than 93% accuracy and 1600 times speedup compared with post-layout gate-level power estimation. We also address two practical issues in applying the processor power model to the real design environment. One is to incorporate the power model into an existing commercial instruction set simulator. The other is the re-characterization of power model parameters to cope with different gate-level netlists of the processor obtained from different design teams and different fabrication technology.

모바일 컴퓨팅 환경에서 데이터의 중요도에 기반한 캐시 교체와 일관성 유지 (Cache Replacement and Coherence Policies Depending on Data Significance in Mobile Computing Environments)

  • 김삼근;김형호;안재근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권2A호
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    • pp.149-159
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    • 2011
  • 최근 모바일 컴퓨팅 환경은 사회 전반으로 보편화가 진행되고 있다. 이러한 경향은 모바일 플랫폼 상에서 무선 네트워트를 통한 유선 네트워크 상의 데이터베이스 시스템의 접근 필요성을 부각시킨다. 그러나 모바일 컴퓨팅 환경은 전통적인 컴퓨팅 환경과는 본질적으로 다른 특성으로 인하여 데이터베이스 접근 방식을 그대로 적용하기 어렵다. 이 논문은 새로운 에이전트 기반 모바일 데이터베이스 접근 모델을 제시하고, 데이터 비축을 위한 캐시 교체와 일관성 유지 과정에서 대상 데이터를 선정하는 두 가지 데이터 중요도 함수를 제안한다. 이 함수들은 데이터의 접근 기간, 접근 빈도, 접근 경향, 갱신 빈도, 갱신 경향, 데이터 크기 분포 등을 종합적으로 반영한다. 모의실험에 의하면, 제안하는 함수를 사용한 정책은 LRU 정책, LIX 정책, SAIU 정책에 비하여 접근 지연 시간 감소, 캐시 바이트 적중률 향상, 캐시 바이트 오염률 감소 측면에서 경쟁력이 있음을 보인다.

2Q-CFP: 방송에 기초한 정보 시스템을 위한 클라이언트 캐쉬 관리 기법 (2Q-CFP: A Client Cache Management Scheme for Broadcast-based Information Systems)

  • 권혁민
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제30권6호
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    • pp.561-572
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    • 2003
  • 방송에 기초한 데이타 전달 방식은 방대한 규모의 클라이언트에게 데이타를 전파하기 위한 효과적인 기술로서 큰 관심을 끌고 있다. 방송에 기초한 정보 시스템(broadcast-based information system: BBIS)의 주된 동기는 자신이 지원하는 클라이언트의 수는 시스템의 성능에 전혀 영향을 미치지 않고 임의로 증가될 수 있다는 것이다. BBIS의 성능은 클라이언트 캐슁 전략과 데이타 방송 스케쥴링 기법에 크게 영향을 받는다. 본 논문은 전자의 문제를 취급하여 BBIS에 적합한 2Q-CFP로 명명된 새로운 클라이언트 캐쉬 관리 기법을 제안한다. 그리고 모의 실험 모델을 통하여 2Q-CFP 기법의 성능을 평가한다. 성능평가 결과에 의하면 2Q-CFP 기법은 GRAY, LRU, 그리고 CF 기법보다 평균 응답시간에 있어서 더 우수한 성능을 보인다.