• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권7호
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• pp.476-487
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• 2007

플래시 메모리는 전원이 끊기더라도 정보를 유지할 수 있는 비 휘발성 메모리로써 빠른 접근 속도, 저 전력 소비, 간편한 휴대성 등의 장점을 가진다. 플래시 메모리는 다른 메모리와 달리 "쓰기 전 지우기"(erase before write) 성질과 제한된 수의 지우기 연산을 수행할 수 없는 성질을 지닌다. 이와 같은 하드웨어 특성들로 인해 소프트웨어인 플래시 변환 계층(FTL: flash translation layer)을 필요로 한다. FTL은 파일 시스템의 논리주소를 플래시 메모리의 물리주소로 바꾸어주는 소프트웨어로써 FTL의 알고리즘으로 인해 플래시 메모리의 성능, 마모도 등이 좌우된다. 이 논문에서는 새로운 FTL의 알고리즘인 EAST를 제안한다. EAST는 재할당 블록(reallocation block)을 이용한 효율적인 공간 관리 기법으로 로그 블록의 개수를 최적화 시키고, 블록 상태를 사용한 사상 기법을 사용하며, 플래시 메모리의 공간을 효율적으로 관리한다. EAST는 특히 플래시 메모리의 용량이 크고 사용하는 용량이 작을 경우 FAST보다 더 나은 성능을 보인다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권4호
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• pp.235-244
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• 2007

메인메모리와 저장장치사이의 속도차이에 대한 소프트웨어적 보완 기법으로서 캐싱 및 선반입 정책이 대부분의 시스템에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 프로그램의 페이지 참조 패턴을 고려하지 않은 리눅스 커널의 캐싱 및 선반입 정책을 개선하고자 NAND 플래시 메모리용 파일시스템 계층에서 동작하는 Flash Cache Core Module(FCCM)을 YAFFS 상에서 설계 및 구현하였다. FCCM은 커널의 안정성과 호환성을 지원하기위해 커널과 독립적인 구조를 가지며, 플래시 메모리의 특성을 고려한 Dirty-Last 메모리 교체 기법과 페이지의 히트 여부에 따른 선반입 페이지 대기큐를 구현하였다. FCCM은 리눅스의 캐시 및 선반입 정책과 비교해 I/O 횟수와 요구되는 선반입양이 각각 최대 55%(평균 20%) 및 최대 55%(평균 24%)까지 감소했다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권11호
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• pp.599-609
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• 2007

플래시 메모리는 덮어 쓰기 제약이나, 쓰기와 삭제 연산의 단위가 다르다는 등의 특징을 가지고 있다. 따라서 플래시 메모리를 저장장치로 사용하는 파일 시스템은 블록 클리닝을 필요로 하며 이는 파일 시스템의 주된 병목으로 작용한다. 이에 따라 본 논문에서는 플래시 메모리 기반 파일 시스템의 병목 요소인 블록 클리닝에 따른 성능향상에 대해 연구한다. 우선 블록 클리닝에 영향을 끼치는 성능 인자로서 이용률, 무효율, 순수도를 정의하였다. 이 세 가지 인자를 통해 블록 클리닝 비용을 분석한 결과, 파일 시스템 수준에서 제어 가능한 인자인 순수도가 블록 클리닝 비용에 많은 영향을 끼침을 확인할 수 있었다. 따라서 순수도를 높게 유지하여 블록 클리닝 비용을 최소화함으로서 파일시스템의 성능을 향상 시킬 수 있는 MODA 할당 정책(modification-aware)을 설계하였고, 이를 내장형 보드와 YAFFS(Yet Another Flash File System)상에 구현하였다. 실험 결과 MODA는 YAFFS의 순차 할당 기법에 비해 블록 클리닝 시간을 평균 123% 단축 시켰다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.1-8
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• 2022

F2FS는 SSD(Solid State Drive)를 위한 파일시스템 중의 하나로서 리눅스 운영체제의 커널에 채용되어 널리 사용되고 있다. F2FS는 플래시 메모리의 특성을 반영하여 성능을 높이기 위한 여러 가지 방안들을 적용하였는데, 그 중의 하나가 파일별 데이터 블록들의 주소 정보를 관리하는 인덱스 구조의 개선이다. 본 논문에서는 F2FS의 인덱스 구조를 더욱 개선하여 성능을 높이는 방안을 제시하였다. F2FS는 모든 인덱스 블록들에 대하여 논리적 번호로 기록하고 이것을 물리적 번호로 매핑하는 테이블을 사용한다. 본 논문에서는 인덱스 블록들 중에서 끝단의 블록만 논리적 번호를 적용하고 앞단의 블록들은 물리적 번호를 직접 적용함으로써, 데이터 블록 접근시에 매핑 테이블을 검색하는 회수를 기존의 1~4회에서 1~2회로 줄일 수 있음을 보여주었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.105-112
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• 2006

본 논문에서는 NAND 형태의 플래시 메모리를 이용하여 시스템의 성능을 저하시키는 삭제 연산을 감소시켜 수행시간을 보장할 수 있는 플래시 메모리 전용 파일시스템을 설계한다. 파일 시스템 측면에서 플래시 메모리의 쓰기 연산 횟수를 감소시키면 파일시스템의 성능을 향상 시킬 수 있으므로, 쓰기 횟수를 감소시킬 수 있도록 새로운 i_node 구조를 구성하여 파일 시스템을 구성한다. 새롭게 구성된 i_node구조를 통하여 삭제 연산을 위한 Cleaning 알고리즘을 본 문에서 제시한다. 또한, Cleaning 될 데이터는 응용 프로그램 실행 시 자연적으로 발생하는 지역공간성과 시간공간성의 개념에 의해 최근에 사용된 응용 프로그램과 데이터가 또다시 실행될 가능성이 높은 실험결과에 따라서 최근의 데이터를 가장 오래유지하고 가장 오래된 데이터가 Cleaning 되도록 설계하였다. 실험과 플래시 파일 시스템 구현을 통하여 임베디드 시스템에서 요구하는 NAND 형 플래시 파일 시스템의 효율성을 증명한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권9호
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• pp.898-903
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• 2010

Google의 Android phone이나 Apple의 iPhone과 같은 스마트폰들이 대중화됨에 따라, 플래시 메모리용 고성능 고신뢰 파일시스템에 대한 필요성이 증가되고 있다. 본 논문에서는 YAFFS(Yet Another Flash File System)의 성능 개선 및 신뢰성 향상을 위한 기법을 제안한다. 구체적으로, 파일시스템의 마운트 시간 단축 및 성능 향상을 위해 메타데이터와 유저 데이터의 분리 할당 기법을 도입하였으며, 유저 데이터의 인덱싱 정보를 메타데이터에 추가하였다. 또한 신뢰도 향상을 위해 메타 데이터 블록과 유저 데이터 블록에 대한 마모도 평준화 기법을 도입하였다. 제안된 기법은 1GB의 NAND 플래시 메모리를 가지는 시스템에서 실제 구현되었다. 실험을 통해 제안된 기법이 기존 YAFFS에 비해 6배의 마운트 시간감소와 약 4배의 벤치마크 성능 향상 그리고, 평균 14%의 삭제 횟수 감소 및 마모도 평준화의 효과가 있음을 보인다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.159-167
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• 2017

Software safety is a key issue in embedded system of automotive and aviation industries. Various software testing approaches have been proposed to achieve software safety like ISO26262 Part 6 in automotive environment. In spite of one of the classic and basic approaches, stack memory is hard to estimating exactly because of uncertainty of target code generated by compiler and complex nested interrupt. In this paper, we propose an approach of analyzing the maximum stack usage statically from target binary code rather than the source code that also allows nested interrupts for determining the exact stack memory size. In our approach, determining maximum stack usage is divided into three steps: data extraction from ELF file, construction of call graph, and consideration of nested interrupt configurations for determining required stack size from the ISR (Interrupt Service Routine). Experimental results of the estimation of the maximum stack usage shows proposed approach is helpful for optimizing stack memory size and checking the stability of the program in the embedded system that especially supports nested interrupts.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권3호
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• pp.275-282
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• 2006

다양한 응용분야를 지원하기 위해 여러 개의 독립적인 애플릿이 카드에 탑재되는 자바카드에서는 각 애플릿이 응용분야에 따라 데이터를 처리 및 관리하게 된다. 본 논문에서는 각 애플릿이 데이터를 효율적으로 처리 및 관리하기 위해 자바카드에서 지원하는 기본 API(Application Program Interface)와 스마트카드 국제 표준인 ISO 7816-4에 정의되어 있는 파일 시스템을 이용하여 자바카드용 파일 시스템 API를 설계 및 구현하였다. 제안된 파일 시스템 API를 이용하여 각 애플릿에서 메소드 호출로 동일한 코드를 줄일 수 있다. 이를 통하여 처리 시간과 메모리 사용을 감소시키며, 개발 시간과 비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권5호
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• pp.631-642
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• 2014

메인 메모리 DBMS는 구동과 동시에 디스크에 존재하는 테이블의 내용이 메모리로 모두 올라가는 구조로 운영된다. 그러나, 메인메모리 DMBS도 디스크 파일시스템을 사용하여 데이터를 저장하고 트랜잭션 로그파일을 파일 시스템에 유지하여야 하기 때문에 CPU가 메모리에 접근하여 처리하는 속도에는 한계가 있게 마련이다. 본 논문에서는 메인메모리 DBMS인 Altibase 시스템에서 구현된 기술들이 디스크기반 DBMS인 Sybase와 얼마나 차이가 있는지를 어플리케이션 측면에서 성능분석을 통하여 평가하였다. 메인메모리 DBMS의 어플리케이션 성능이 디스크기반 DBMS에서의 어플리케이션 성능과 비교하면, 메인 메모리 DBMS의 성능이 축구승무패 단일게임에서는 1.24배 ~ 3.36배, 축구승무패와 축구 스페셜 두 게임에 동시 발매시 1.29배 ~ 7.9배의 성능향상이 있었으며, 발매 트랜잭션의 응답시간 시험결과 1.78배 ~ 6.09배의 빠른 응답시간을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권5호
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• pp.387-398
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• 2006

본 논문에서는 플래시 메모리 파일 시스템을 위한 새로운 페이지 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 순수도를 고려하여 페이지를 할당하며, 이때 순수도는 플래시 메모리에서 유효한 페이지와 유효하지 않은 페이지가 공존하는 블록의 비율로 정의된다. 순수도는 플래시 메모리 파일 시스템의 블록 클리닝(block cleaning) 비용, 구체적으로 블록 클리닝을 수행할 때 복사해야할 페이지와 삭제해야할 블록의 양을 결정한다. 제안된 기법은 순수도를 향상시키기 위해 빈번하게 변경되는 데이터와 그렇지 않은 데이터를 구분하고, 이들을 서로 다른 블록에 할당한다 데 이터의 구분은 데이터의 속성 등의 정적 특성과 수행 시 변경 횟수 등의 동적 특성을 모두 고려한다 제안된 기법은 내장형 보드와 YAFFS 상에 구현되었으며, 성능 분석 결과 기존 YAFFS에 비해 최대 15.4초 (평균 7.8초) 블록 클리닝 시간을 단축시켰다. 또한 이용율이 증가함에 따라 제안된 기법이 더욱 좋은 성능을 제공하였다.