• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.9-18
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• 2013

플래시 메모리는 비휘발성, 저전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점으로 스마트 기기 및 임베디드 시스템의 저장매체로 많이 사용되고 있다. 낸드(NAND) 플래시에 사용되는 파일시스템(File System)은 대표적으로 YAFFS2, JFFS2, UBIFS 등이 있다. 본 논문에서는 최근 리눅스 커널에 포함된 UBIFS 파일시스템에 메모리 할당을 달리하여 I/O 성능을 실험한다. 제안한 I/O 성능 분석은 순차접근 방법과 랜덤접근으로 분류하고, 메모리 할당은 kmalloc(), vmalloc(), kmem_cache()를 사용하여 6가지 유형으로 나누어 실험하였다. 실험을 통하여 6가지 유형 중 UBI 서브시스템과 UBIFS에 vmalloc()과 kmalloc()을 적용한 2번째 유형이 순차읽기 12.45%, 순차다시쓰기 11.23%의 빠른 성능을 보였으며 랜덤 읽기에는 7.82% 랜덤 쓰기에서는 6.90%의 성능 향상을 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.27-34
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• 2007

본 논문에서는 마이크로소프트사의 Windows CE 운영체제를 기반으로 한 소형의 모바일 시스템의 카메라 영상 획득을 위한 디바이스 드라이버에 관하여 살펴본다. 또한 NAND 플래시 메모리에 획득된 이미지를 저장하기 위하여 FAT 파일 시스템을 사용하였으며 NAND 메모리 특성을 반영한 FAT 파일 시스템에 대하여 다루어 본다. 영상획득을 위하여서 픽셀플러스사의 CMOS 카메라 모듈과 아지시스템에서 개발한 MBA2440 PDA 개발보드를 이용하여 하드웨어를 구현하였다. 이 카메라 모쥴은 VGA $640{\times}480$ 픽셀의 해상도를 지니고 있으며, 영상획득 속도 및 영상의 화질을 테스트하기 위한 디바이스 드라이버의 성능을 테스트 할 수 있는 응용 프로그램도 함께 제작하였다. 실험을 통하여 영상 획득을 위한 디바이스 드라이버와 FAT 파일 시스템을 이용하여 NAND 플래시 메모리에 획득한 영상을 저장하는 응용프로그램이 상호 잘 작동을 함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권5호
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• pp.272-284
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• 2010

플래시 메모리는 하드 디스크와 여러 면에서 다른데 특히 덮어쓰기가 되지 않는다는 것이 가장 큰 차이점이다. 그로 인해 대부분의 플래시 메모리 파일 시스템들은 파일을 수정할 때 not-in-place 수정 기법을 사용하고 있다. 그 과정에서 가끔 플래시 메모리 파일 시스템들은 가용 공간의 확보를 위해 무효 페이지들이 많은 블록들의 유효 페이지들을 다른 블록으로 옮기고 블록들을 쓸 수 있는 빈 페이지로 만들어 주는 작업인 블록 클리닝 작업을 수행한다. 블록 클리닝 작업은 플래시 메모리의 성능을 직접적으로 좌우하는 요소이다. 그래서 이 논문은 유효 페이지와 무효 페이지를 동시에 가진 블록의 수를 최소화하여 블록 클리닝 비용을 줄일 수 있는 효율적인 페이지 할당 기법을 제안한다. 그리고 실험 결과는 원래의 YAFFS에 비해 블록 클리닝 비용이 확연하게 줄어들었음을 보여 준다.

• 한국전자거래학회지
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• 제15권4호
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• pp.21-31
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• 2010

최근 모바일 컴퓨터를 사용한 온라인 금융 거래, 온라인 쇼핑과 같은 e-비즈니스가 널리 확산되고 있다. 대부분의 모바일 컴퓨터는 데이터 저장을 위해 NAND 플래시 메모리 기반의 저장장치를 사용한다. 플래시 메모리 저장장치는 그 내부에 Flash Translation Layer(FTL)이라는 소프트웨어가 사용되고 있다. FTL은 파일 시스템으로부터 요청되는 논리 주소를 플래시 메모리의 물리 주소로 변환하며 이를 위하여 사상 테이블을 사용한다. 기존 FTL은 매우 큰 주소 사상 테이블을 RAM에 유지해야 하는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 새로운 사상 테이블의 캐싱 기법을 제안하였다. 트레이스 기반의 시뮬레이션을 통해 제안한 사상 테이블 캐싱 기법은 공간 비용을 대폭 줄이고 시간 비용은 크게 증가하지 않음을 알 수 있었다. 특히, e-비즈니스 환경의 온라인 트랜잭션 워크로드에서 많은 공간 비용 절감 효과를 보였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권1호
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• pp.91-95
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• 2008

플래시 메모리는 비휘발성, 저전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점을 가지고 있으며 모바일 기기에서의 저장 매체로 사용이 증가되고 있다. 하지만 제자리 덮어쓰기가 불가능하고 지움 연산의 단위가 크다는 제약 및 블록의 지움 횟수 제한이 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 YAFFS와 같은 로그 구조 기반의 플래시 파일 시스템들이 개발되었다. 그러나 쓰기 연산을 위한 공간 요청이 발생할 때나 지움 대상 블록을 선정할 때 순차적으로 블록 정보를 검색하여 할당 및 지움 연산을 수행한다. 이러한 순차적인 블록 접근 방식은 플래시 메모리의 사용량이 증가함에 따라 접근 시간이 증가될 수 있다. 그리고 블록 지움 연산을 수행하는 시기를 결정하여 불필요한 지움 연산 대상 블록을 찾는 시간을 최소화하고 충분한 플래시 메모리의 빈 공간을 유지하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 로그 구조 기반의 NAND 플래시 메모리 파일시스템의 빠른 연산을 위한 기법들을 제안한다. 제안된 기법은 YAFFS 상에서 구현되었으며, 제안한 기법들을 실험을 통해 비교 분석하였다. 제안된 기법은 기존의 성능과 비교해 빠른 연산 성능향상을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.781-783
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• 2005

본 논문은 임베디드 시스템에서 대용량 저장시스템에 적합한 NAND 플래시 메모리 기반의 파일 시스템을 제안한다. 플래시 메모리는 비휘발성이며 기존의 하드디스크와 같은 자기 매체에 비해서 크기가 작고 전력소모도 적으며 내구성이 높은 장점을 지니고 있다. 그러나 제자리 덮어쓰기 (update-in-place)가 불가능하고 메모리 셀에 대한 초기화 횟수가 제한되는 단점이 있다. 또한 NAND 플래시 메모리는 바이트 단위의 입출력이 불가능하다. 이러한 특성 때문에 NAND 플래시 메모리를 저장장치로 사용할 경우 기존의 저장 장치 관리 방법과는 다른 방법을 요구한다. 본 논문은 임베디드 시스템에서 대용량 저장장치를 위한 NAND 플래시 메모리 기반의 파일 시스템의 구조를 제시하고, 대용량 파일 지원을 위한 메타 데이터 구조와 데이터 수정 기법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.366-370
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• 2008

NAND 플래시 메모리는 특성상 쓰기 횟수가 제한적이라는 단점을 가지고 있어 쓰기 연산이 빈번히 발생하게 되면 NAND 플래시 메모리의 수명이 줄어든다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 NAND 플래시 메모리의 특성을 고려한 지연 쓰기 기법이 연구되고 있다. 하지만 지연 쓰기를 하기 때문에 쓰기 횟수는 줄어들지만 캐시 적중률이 낮아진다. 이러한 문제해결을 위해 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리 기반 파일 시스템을 위한 더블 캐시 정책을 제안한다. 더블 캐시는 실질적인 캐시인 Real Cache와 요구 페이지의 패턴을 관찰하기 위한 Ghost Cache로 구성된다. 이 정책은 Real Cache에서의 지연 쓰기를 하지 않고, Ghost Cache 공간에서 dirty페이지와 clean페이지를 활용하여 효율적인 지연 쓰기가 가능하도록 설계함으로써 쓰기 횟수를 줄이고, 적중률을 높인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (A)
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• pp.96-97
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• 2007

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (A)
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• pp.253-254
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• 2007

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.323-326
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• 2008

최근 플래시 메모리는 임베디드 시스템과 휴대용 기기 등에서 많이 사용되고 있다. 그 중 NAND 플래시 메모리는 대용량화가 가능해 NOR 플래시 메모리보다 더 많이 사용되고 있다. NAND 플래시 파일 시스템을 개발하기에 앞서 파일 시스템의 할당과 가비지 컬렉션 정책을 시험하기 위해서, 또는 실제 플래시 메모리에서 수행하기 힘든 지움 횟수 측정 실험을 하기 위해서 플래시 파일 시스템 시뮬레이터를 구현하여 실험을 한다. 하지만 이 시뮬레이터는 제한된 성능 비교를 할 수 밖에 없는 약점을 지니고 있다. 이 때문에 어느 한 성능 개선을 위해 제안한 기법으로 인해서 다른 성능이 저하될 수 있지만 이를 간과할 수도 있다. 본 논문에서는 NAND 플래시 파일 시스템의 전체적인 성능 평가를 수행할 수 있는 시뮬레이터를 설계하고 구현한다.