• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06a
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• pp.531-534
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• 2011

최근에는 가상화 기술이 임베디드 시스템 분야에도 적용 되면서, 다양한 종류의 임베디드 시스템이 하나의 물리 머신에서 동시에 실행되어야 하는 경우가 늘어나고 있다. 임베디드 시스템은 다양한 특성을 가지는데 그 중 하나가 바로 I/O 처리에 되한 지연시간의 보장이다. 본 논문에서는 임베디드 가상화 환경에서 I/O 지연 시간이 발생하는 원인을 분석하고 이를 해결 하기 위한 방법을 제안한다. 그리고 실험을 통해서 I/O 지연시간이 개선 될 수 있음을 보인다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.16 no.4
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• pp.57-68
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• 2016

As the size of the data used in the game application increase gradually, the physical resources of game server grow. Accordingly, it is necessary to/it is required to introduce I/O virtualization in game server to improve I/O performance of the server. But it is difficult to ensure high responsiveness in game server where I/O delay change from time to time. To maximize the benefit of I/O virtualization, guaranteeing I/O response time is very important and it is necessary to have I/O scheduling techniques to manage the I/O latency in the order of priority of virtual machines. In this paper, we propose an efficient delay-constrained scheduling algorithm in a virtualization environment to ensure maximum I/O latency. In addition, a reduced amount of loss of the packet was found to increase the fairness of scheduling in the experiments with the proposed scheme.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.11
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• pp.1322-1331
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• 2015

According to the hypervisor scheduler, the vCPU (virtual CPU) operates under two states: the running state and the stop state. When the vCPU is in the stop state, incoming events are delayed until that vCPU's state changes to the running state. The latency in handling such events that are sent to the vCPU is regarded as the I/O latency. Since a SMP (symmetric multiprocessing) VM (virtual machine) incorporates multiple vCPUs, the event latency on a SMP VM can vary according to specific vCPU that receives the event. In this paper, we propose a new scheme named event routing that sends events according to the operation state of each vCPU to reduce the event latency on an SMP VM. We implemented the proposed event routing scheme in Xen ARM hypervisor and confirmed the reduction of I/O latency from measuring the network RTT (round trip time) and the TCP bandwidth under a variety of testing conditions. The network RTT decreases by up to 94% and the TCP bandwidth increases up to 35% when compare to native Xen ARM.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.892-894
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• 2005

모바일 기기가 널리 보급되면서 모바일 기기에서 멀티미디어 데이터나 데이터베이스 같은 대용량 데이터 사용에 대한 요구가 커지고 있다. 따라서 모바일 기기의 저장 공간의 한계를 극복하기 위한 노력의 하나로 iSCSI 를 이용해 모바일 기기에 원격 스토리지 서비스를 제공하는 연구가 진행되었다. 그러나 모바일 기기에 iSCSI 를 적용했을 때, 지연 시간에 민강한 iSCSI의 구조적인 특성 때문에 iSCSI 클라이언트가 서버에서 멀리 떨어진 위치로 이동하게 되면 iSCSI I/O 성능이 급격히 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 모바일 기기가 스토리지 서버로부터 거리가 멀어졌을 때 전송 지연시간이 증가함에 따라 iSCSI 성능이 급격하게 떨어지는 단점을 개선하기 위해 중개서버(Intermediate Target)를 이용해 iSCSI Target을 지역화하여 성능을 높이는 방안을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.409-412
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• 2011

본 논문에서는 Xen-ARM 기반의 가상화 환경에서 실시간 게스트 운영체제의 I/O를 지원하기 위한 방법을 제안한다. Xen-ARM 하이퍼바이저는 서버 환경에서 주로 사용되는 Xen 가상화 기법을 모바일 구조인 ARM에서 구현한 것으로, 분할 드라이버 모델과 크레딧 스케줄러를 지원한다. 하지만, 이러한 두 가지 특성은 I/O 처리 지연의 주요 원인이 된다. 특히, 장치 드라이버와 사용자 태스크의 실행 중에 하이퍼바이저의 도메인 간 스위칭이 필요하므로, 특정 시간으로 I/O 처리 지연을 제한하기 대단히 어렵다. 본 논문에서는 게스트 운영체제의 수정을 통해 I/O 처리 지연을 제한하는 기법을 제안한다. 게스트 운영체제는 현재 실행되는 태스크의 특성을 Xen-ARM 하이퍼바이저에게 간접적으로 전달하여, 전체 시스템의 모든 태스크에 대하여 우선순위를 부여하며, 하이퍼바이저의 스케줄러에서 인터럽트 처리를 위해 가장 응급한 태스크 실행을 스케줄링 할 수 있도록 한다. 제안하는 기법은 실험을 통해, I/O를 처리하는 도메인의 1ms 이상의 처리시간이 84%에서 99%까지 줄어들 수 있음을 보인다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.8A no.3
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• pp.217-226
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• 2001

In this paper, for continuous media access operations performed by Clustered Continuous Media Storage Server (CCMSS) system, we present the analytical model based on the open queueing network, which considers simultaneously two critical delay factors, the disk I/O and the internal network, in the CCMSS system. And we derive by using the analytical model the stochastic model for the total service delay time in the system. Next, we propose the integrated stochastic admission control model for the CCMSS system, which estimate the maximum number of admittable service requests at the allowable service failure rate by using the derived stochastic model and apply the derived number of requests in the admission control operation. For the performance evaluation of the proposed model, we evaluated the deadline miss rates by means of the previous stochastic model considering only the disk I/O and the propose stochastic model considering the disk I/O and the internal network, and compared the values with the results obtained from the simulation under the real cluster-based distributed media server environment. The evaluation showed that the proposed admission control policy reflects more precisely the delay factors in the CCMSS system.

• The KIPS Transactions:PartC
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• v.11C no.6 s.95
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• pp.843-850
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• 2004

As mobile devices prevail, requests for various services using mobile devices have increased. Requests for application services that require large data space such as multimedia, game and database [1] specifically have greatly increased. However, mobile appliances have difficulty in applying various services like a wire environment, because the storage capacity of one is not enough. Therefore, research (5) which provides remote storage service for mobile appliances using iSCSI is being conducted to overcome storage space limitations in mobile appliances. But, when iSCSI is applied to mobile appliances, iSCSI I/O performance drops rapidly if a iSCSI client moves from the server to a far away position. In the case of write operation, $28\%$ reduction of I/O performance occurred when the latency of network is 64ms. This is because the iSCSI has a structural quality that is very .sensitive to delay time. In this paper, we will introduce an intermediate target server and localize iSCSI target to improve the shortcomings of iSCSI performance dropping sharply as latency increases when mobile appliances recede from a storage server.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.21-23
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• 1999

CPU에게 최상위 우선순위가 할당된 고정 우선순위 버스 프로토콜에서는 CPU와 DMA 컨트롤러의 버스 요구가 충돌할 경우 DMA 전송이 지연된다. 본 논문에서는 CPU와 다수의 DMA 컨트롤러가 시스템 버스를 공유하는 환경에서 DAM I/O 요구의 최악 응답시간을 분석하는 기법을 제안한다. 제안하는 최악 응답시간 분석 기법은 다음의 세단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는 CPU 상에서 수행중인 각 CPU 태스크별로 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 두 번째 단계에서는 이들 CPU 태스크의 최악 버스 요구 패턴을 모두 통합해 CPU 전체의 최악 버스 요구 패턴을 구한다. 최종 세 번째 단계에서는 CPU의 최악 버스 요구 패턴으로부터 DMA 컨트롤러의 버스 가용량을 구하고 DMA I/O 요구의 최악 응답시간을 산출한다. 모의 실험을 통해 제안하는 분석 기법일 일반적인 DMA전송량에 대해 20% 오차 범위 이내에서 안전한 응답시간을 산출함을 보였다.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.22 no.10
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• pp.497-503
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• 2016

Emerging next-generation storage technologies such as non-volatile memory will help eliminate almost all of the storage latency that has plagued previous storage devices. In conventional storage systems, the latency of slow storage devices dominates access latency; hence, software efficiency is not critical. With low-latency storage, software costs can quickly dominate memory latency. Hence, researchers have proposed the memory mapped file I/O to avoid the software overhead. Mapping a file into the user memory space enables users to access the file directly. Therefore, it is possible to avoid the complicated I/O stack. This minimizes the number of user/kernel mode switchings. In addition, there is no data copy between kernel and user areas. Despite of the benefits in the memory mapped file I/O, its overhead still needs to be addressed, as the existing mechanism for the memory mapped file I/O is designed for slow block devices. In this paper, we identify the overheads of the memory mapped file I/O via experiments.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.49 no.12
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• pp.149-155
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• 2012

SSD is a storage device of having high-performance controller and cache buffer and consists of many NAND flash memories. Because NAND flash memory does not support in-place update, valid pages are invalidated when update and erase operations are issued in file system and then invalid pages are completely deleted via garbage collection. However, garbage collection performs many erase operations of long latency and then it reduces I/O performance and increases wear leveling in SSD. In this paper, we propose a new method of de-duplicating valid data and recycling invalid data. The method de-duplicates valid data and then recycles invalid data so that it improves de-duplication ratio. Due to reducing number of writes and garbage collection, the method could increase I/O performance and decrease wear leveling in SSD. Experimental result shows that it can reduce maximum 20% number of garbage collections and 9% I/O latency than those of general case.