• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.81-84
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• 2023

최근의 인텔의 새로운 CPU 아키텍처의 도입으로 Singularity 컨테이너 내에서 cgroup 설정으로 인해 특정 작업의 성능에 영향을 초래할 수 있다. 특히 Singularity 컨테이너에서 HPC(고성능 컴퓨팅) 작업은 cgroup 정책에 의해 작업 효율이 달라질 수 있고 아직 새로운 CPU 환경에서의 HPC 작업에 대한 연구가 충분치 않다. 따라서, 본 논문은 Singularity 컨테이너 생성 시 새로운 CPU 아키텍처에 설계된 CPU 코어 유형별 cgroup 지정이 HPC 응용을 포함하여 다양한 유형의 작업 성능에 미치는 영향을 비교 분석하였고, 이를 통해 HPC 사용자에게 가이드라인을 제공하는 것이 목적이다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권7호
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• pp.452-457
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• 2017

리눅스는 범용 운영체제로써 다양한 스케줄러를 지원하며, 서로 다른 스케줄러가 런타임 시에 혼재하는 상황을 허용한다. 또한, 리눅스는 Control Group(cgroup)을 활용하여 데드라인 스케줄러(SCHED_DEADLINE)를 제외한 실시간(SCHED_FIFO, SCHED_RR) 및 비실시간(SCHED_NORMAL) 스케줄러 정책을 따르는 태스크들에 대해서 그룹 단위의 CPU 자원 예약을 지원한다. cgroup은 스케줄링 가능성 분석을 수행하여 예약된 CPU 자원을 최대한 보장하려고 한다. 하지만 현재 리눅스의 실시간 태스크 그룹에 대한 스케줄링 가능성 분석은 데드라인 태스크와 실시간 태스크를 구분하지 못하는 문제에 의해서 두 스케줄러를 사용하는 태스크가 혼재할 때 실시간 태스크 그룹의 자원예약을 거부하는 경우가 발생한다. 본 논문은 리눅스 cgroup의 실시간 태스크 그룹에 대한 스케줄링 가능성 분석에서 발생하는 문제를 분석하고, 이를 해결하는 커널 패치를 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.97-103
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• 2020

리눅스 Cgroups은 컨테이너 기반 클라우드 서비스 구축에서 각 컨테이너 별 시스템 자원을 할당하기 위한 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 특히 입출력 자원의 경우 리눅스 Cgroups은 컨테이너의 가중치에 따라 입출력 대역폭을 분배하는 기법을 지원하고 있다. 그러나 성능 분석 결과에 따르면 현재 리눅스 Cgroups의 입출력 대역폭 분배 기법은 NVMe SSD와 같은 고성능 저장장치를 사용할 경우 입출력 성능이 크게 저하된다는 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 리눅스 Cgroups을 위한 새로운 피드백 기반의 동적 대역폭 분배 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 가중치에 따라 입출력 크레딧을 분배하며 고성능 저장장치의 성능 변화를 동적으로 반영해 입출력 크레딧을 계산함으로써 저장장치의 성능 저하를 최소화한다. 제안된 기법은 리눅스 커널 5.3에 구현되었으며 성능 평가 결과 정확한 입출력 대역폭 분배를 수행할 뿐만 아니라 기존 기법에 비해 최대 2배 높은 입출력 성능을 보여주었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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• pp.9-12
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• 2013

리눅스 기반 안드로이드 단말에서는 CFS(Completely Fair scheduler)가 사용되고 있다. 그리고 CFS는 태스크의 nice값 조절을 통해서 응용프로그램의 CPU 점유율을 제어할 수 있다. 하지만 안드로이드를 업그레이드할 때마다 수많은 태스크의 nice값을 적절하게 맞추는 일은 매우 어려운 일이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 안드로이드 단말은 리눅스의 cgroup(control group)을 사용하여 태스크들을 그룹으로 나눈다. 고성능과 빠른 응답 특성이 필요한 태스크들을 apps 그룹에 할당하여 높은 CPU 점유율을 보장하고, 그렇지 않은 태스크들을 background 그룹에 할당한다. 하지만 안드로이드의 버전이 업그레이드 되면서 각 그룹에 속한 태스크들에도 변화가 생긴다. 그 결과 동일하게 제작된 태스크들의 CPU 점유율이 달라지게 되고 예기치 못한 성능 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 안드로이드 버전 향상에 따라 동종 태스크들이 이전 버전에서보다 성능이 하락하는 현상의 원인을 파악하였다. 아울러 분석과 실험을 통하여 태스크의 nice 값보다 그룹 스케줄링 메커니즘이 어떻게 태스크의 CPU 점유율을 결정 짓는지 규명하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.58-60
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• 2014

임베디드 소프트웨어는 국방, 항공 우주, 자동차와 같이 다양한 응용분야에서 그 중요성이 부각되고 있다. 이와 함께 시스템 자원의 효율성을 높이고 응용 소프트웨어 간 안전한 실행환경을 제공하기 위해서 자원 파티셔닝의 필요성이 강조되고 있다. 최근 임베디드 시스템의 응용 분야가 다양해지면서 주기적인 파티션과 함께 비주기적인 파티션들에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만 기존 시스템들은 비주기적인 파티션은 고려하고 있지 않거나, 주기적인 파티션에 비해서 우선순위가 낮게 취급하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문은 높은 우선순위의 비주기적인 태스크 그룹을 지원하기 위한 구조를 제안하고, 리눅스의 cgroup 프레임워크를 확장하여 구현한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권4호
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• pp.237-245
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• 2023

In the cloud service, system resource such as CPU, memory, I/O bandwidth are shared among multiple users. Particularly, in Linux containers environment, I/O bandwidth is distributed in proportion to the weight of each container through the BFQ I/O scheduler. However, since the I/O scheduler can only be applied to conventional block storage devices, it cannot be applied to Zoned Namespace(ZNS) SSD, a new storage interface that has been recently studied. To overcome this limitation, in this paper, we implemented a weighted proportional I/O bandwidth sharing scheme for ZNS SSDs in dm-zoned, which emulates conventional block storage using ZNS SSDs. Each user receives a different amount of budget, which is required to process the user's I/O requests based on the user's weight. If the budget is exhausted I/O requests cannot be processed and requests are queued until the budget replenished. Each budget refill period, the budget is replenished based on the user's weight. In the experiment, as a result, we can confirm that the I/O bandwidth can be distributed on their weight as we expected.