• 대한임베디드공학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.287-293
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• 2011

As chip multiprocessors have been widely adopted in embedded systems, achieving both high performance and low power consumptions of parallel applications becomes challenging. In order to meet these requirements, it is crucial for developers to analyze the performance and energy consumption of parallel applications. In this paper, we propose a tool for profiling and optimizing the performance and energy consumption of OpenMP applications (energy PROfiler and analyzer for OpenMP: ePRO-OMP). The main advantage of ePRO-OMP is that it can analyze both the performance and energy consumption of each parallel region of an OpenMP application, which can help developers find the bottleneck of parallel applications in detail.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권9호
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• pp.4429-4445
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• 2019

As low-power and low-rate WSNs are being widely used for industrial applications, the scheduling of such applications becomes a critical issue to guarantee meeting the stringent requirements of determinism and tight latencies. This paper studies the link scheduling problem for real-time industrial applications in time-slotted channel hopping (TSCH) networks. We propose a heuristic algorithm for centralized link scheduling referred to as path-collision aware least laxity first (PC-LLF) algorithm, which dynamically prioritizes the packets based on the laxity time to the end-to-end deadlines and the amount of collisions that messages might deal with along their designated paths to the destination device. We propose schedulability analysis of real-time applications scheduled under our prioritization approach over TSCH networks, based on the literature on real-time schedulability analysis of multiprocessors and distributed systems. We show that our methodology provides an improved schedulability condition with respect to the existing approaches. Performance evaluation studies quantify to quantify the performance of our proposed approach under a variety of scenarios.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.141-144
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• 2011

최근 이기종 멀티프로세서 시스템에서의 병렬화를 위해 범용 CPU 와 다른 컴퓨팅 장치들간의 다양한 연동 기술들이 부각되고 있다. 멀티프로세서 프로그래밍 모델인 OpenMP 는 가장 널리 사용되는 병렬 프로그래밍 언어이지만 기존 OpenMP 의 작업 할당 정책으로는 프로세서간 로드밸런싱을 문제를 해결할 수 없다는 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 OpenMP 의 작업할당 문제를 해결할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 SMP(Symmetric Multi Processing) 구조뿐만 아니라 AMP(명령어 구조는 같으나 동작 속도가 다른 이질 멀티프로세서 구조)에서도 작업부하균형을 효과적으로 실행할 수 있다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.192-196
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• 2024

The memory coherence problem occurs while mapping shared virtual memory in a loosely coupled multiprocessors setup. Memory is considered coherent if a read operation provides same data written in the last write operation. The problem is addressed in the literature using different algorithms. The big question is on the correctness of such a distributed algorithm. Formal verification is the principal term for a group of techniques that routinely use an analysis that is established on mathematical transformations to conclude the rightness of hardware or software behavior in divergence to dynamic verification techniques. This paper uses UPPAAL model checker to model the dynamic distributed algorithm for shared virtual memory given by K.Li and P.Hudak. We analyse the mechanism to keep the coherence of memory in every read and write operation by using a dynamic distributed algorithm. Our results show that the dynamic distributed algorithm for shared virtual memory partially fulfils its functional requirements.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제6권4호
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• pp.383-392
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• 2000

다중프로세서 시스템에 대한 대부분의 기존 연구는 과학계산용 응용을 중심으로 수행되어 왔으며, 또 다른 응용 분야인 상용 응용을 이용한 연구는 아직까지 초보 단계에 머물고 있는 실정이다. 이는 상용 DBMS의 소스 프로그램을 액세스하기가 쉽지 않으며, POSTGRES와 같은 공개된 소스 프로그램을 액세스 할 수 있더라도 컴퓨터 구조 설계자가 수십만 라인의 그 소스 프로그램을 이해하여 의미있는 성능분석을 수행하기는 사실상 불가능하기 때문이다. 본 연구에서는 상용 응용을 이용하여 다중프로세서 시스템을 분석하기 위하여, SQL로 작성된 병렬 프로그램을 아키텍처 시뮬레이터 상에서 수행할 수 있는 EZDB라는 병렬 DBMS를 자체 개발하였다. EZDB가 POSTGRES와 다른점은 그 목적이 다중프로세서 시스템에서 상용 응용을 수행시키고 그 성능을 쉽게 분석할 수 있다는 점이다. EZDB의 유용함을 확인하기 위해, 본 논문에서는 다중프로세서 시스템에서 TPC-B 작업부하를 수행시켰을 때의 캐쉬 성능을 분석한다. 구축된 작업부하를 기반으로 프로그램 구동 시뮬레이션을 수행한 결과, 상용 응용에서 데이터 구조의 공유 특성이 매우 특별하며 국부성 및 작업 세트가 과학계산 응용의 경우와 매우 상이함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권1_2호
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• pp.15-34
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• 2006

본 논문에서는, 소규모 시뮬레이션을 통하여 수집된 표본에 통계적인 추정방법을 적용하여 모델을 구하는 경험적 모델링 기법을 제안한다. 이 기법을 이용하여 대칭형 구조를 갖는 다중프로세서 시스템에서의 캐시접근실패율을 위한 두 종류의 모델을 구하였다. 목표시스템의 사양이 고정되었을 때 입력데이타의 크기변화에 따르는 모델과, 입력데이타의 크기가 고정되었을 때 목표시스템의 프로세서 수의 변화에 따르는 모델이다. 모델의 정확성을 제고하기 위하여 한 프로그램에 존재하는 공유데이타들에 대하여 종류별 캐시접근실패에 대한 개별적인 모델들을 구한 후 이들을 종합함으로써 최종적인 모델을 구하였다. 또한 최소 제곱 추정법과 로버스트 추정법을 병용하여 이탈점으로 인한 왜곡을 최소화함으로써 모델의 정확도를 향상시켰다. 경험적 모델링은 표본에 대한 분석이 필요 없으면서도 모델의 정확도가 매우 높다. 또한 소규모의 시뮬레이션만 수행하면 되고, 실험을 통하여 일련의 표본을 수집할 수만 있으면 모든 분야의 연구에 적용할 수 있다. 경험적 모델을 이용한 24가지 경우의 예측시도 중 17번의 경우에는 $1\%$ 미만의 예측오차율을 보였으며, 나머지 경우에도 매우 높은 정확도를 보였다. 특히 프로그램의 실행양식이 불규칙하거나, 표본의 수가 충분하기에는 부족한 경우에도 좋은 결과를 보여준다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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• pp.1033-1039
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• 2005

Parallel and distributed simulation is concerned with the efficient execution of large-scale discrete event simulation models on multiprocessors and distributed platforms. After the development of WWW, many efforts in the parallel and distributed simulation have been made for modeling, particularly building simulation languages and creating model libraries that can be assembled and executed over WWW. However, web-based parallel and distributed simulation is restricted by heterogeneous computing environments. Recently, the advent of XML and web services technology has made these efforts enter upon a new phase. Especially, the web services as a distributed information technology have demonstrated powerful capabilities for scalable interoperation of heterogeneous systems. This paper aims to develop and evaluate the parallel and distributed simulation using the web services technology. In particular, a prototype multi-pass simulation framework is implemented using Java-based web services technology. It focuses on the efficiency of multi-pass simulation used for optimization through the distribution of simulation replication to several simulation service providers. The development of parallel and distributed simulation using web services will help solve efficiently large-scale problems and also guarantee interoperability among heterogeneous networked systems.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1589-1596
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• 2005

The imprecise real-time system provides flexibility in scheduling time-critical tasks. Most scheduling problems of satisfying both 0/1 constraint and timing constraints, while the total error is minimized, are NP complete when the optional tasks have arbitrary processing times. Liu suggested a reasonable strategy of scheduling tasks with the 0/1 constraint on uniprocessors for minimizing the total error. Song et al suggested a reasonable strategy of scheduling tasks with the 0/1 constraint on multiprocessors for minimizing the total error. But, these algorithms are all off-line algorithms. On the other hand, in the case of on line scheduling, Shih and Liu proposed the NORA algorithm which can find a schedule with the minimum total error for a task system consisting solely of on-line tasks that are ready upon arrival. But, for the task system with 0/1 constraint, it has not been known whether the NORA algorithm can be optimal or not in the sense that it guarantees all mandatory tasks are completed by their deadlines and the total error is minimized. So, this paper suggests an optimal algorithm to search minimum total error for the imprecise on-line real-time task system with 0/1 constraint. Furthermore, the proposed algorithm has the same complexity, O(N log N), as the NORA algorithm, where N is the number of tasks.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1741-1751
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• 2007

The imprecise computation technique ensures that all time-critical tasks produce their results before their deadlines by trading off the quality of the results for the computation time requirements of the tasks. In the imprecise computation, most scheduling problems of satisfying both 0/1 constraints and timing constraints, while the total error is minimized, are NP-complete when the optional tasks have arbitrary processing times. In the previous studies, the reasonable strategies of scheduling tasks with the 0/1 constraints on uniprocessors and multiprocessors for minimizing the total error are proposed. But, these algorithms are all off-line algorithms. Then, in the on-line scheduling, NORA(No Off-line tasks and on-line tasks Ready upon Arrival) algorithm can find a schedule with the minimum total error. In NORA algorithm, EDF(Earliest Deadline First) strategy is adopted in the scheduling of optional tasks. On the other hand, for the task system with 0/1 constraints, NORA algorithm may not suitable any more for minimizing total error of the imprecise tasks. Therefore, in this paper, an on-line algorithm is proposed to minimize total error for the imprecise real-time task system with 0/1 constraints. This algorithm is suitable for the imprecise on-line system with 0/1 constraints. Next, to evaluate performance of this algorithm, a series of experiments are done. As a consequence of the performance comparison, it has been concluded that IOSMTE(Imprecise On-line Scheduling to Minimize Total Error) algorithm proposed in this paper outperforms LOF(Longest Optional First) strategy and SOF(Shortest Optional First) strategy for the most cases.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권6호
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• pp.237-244
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• 2013

본 연구에서는 전력량 제약을 가진 멀티프로세서 시스템에서 (m,k)-firm 데드라인을 갖는 실시간 태스크를 효율적으로 스케줄링 할 수 있는 방법으로 EMRTS-MK(Energy-constrained Multiprocessor Real-Time Scheduling algorithms for (m,k)-firm deadline constrained tasks) 를 제안한다. EMRTS-MK는 단지 전력 소모량을 최소로 줄이는 것이 목표가 아니라 한정된 전력량을 고려하여 시스템이 주어진 임무 시간(Mission Time) 동안 최소한의 서비스 품질을 보장하고 동시에 가능하면 최대한의 서비스 품질을 제공함을 목표로 한다. 본 연구에서는 상용멀티코어 환경에서 EMRTS-MK를 구현하여 성능을 평가하였으며, 제안된 알고리즘이 (m,k)-firm 데드라인을 갖는 멀티미디어 서비스를 효과적으로 지원해 줄 수 있다는 것을 보였다.