XML은 기존의 HTML과 SGML의 단정을 보안한 마크업 언어로써, 큰 대역폭, 많은 메모리 양, 높은 CPU속도를 가지는 유선 환경에서부터 저 대역폭, 적은 메모리 양, 낮은 CPU속도를 가지는 모바일 장치까지 사용이 확대되어 지고 있다. 현재 모바일에서 사용되는 XML 파서중에서는 PULL 모델 기반 Kxml파서[1]만이 모바일 장치를 고려한 파서이다. 모바일 장치에서 XML의 많은 사용을 위해서는 저메모리를 사용하여 빠른 파서에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 piccolo 파서에서 사용한 Parser generator tool 인 JFlex를 사용하고, 파싱 모델 중 가장 빠르고 저 메모리를 사용하는 Pull 모델을 적용함으로써, 빠른 Token 추출과 이벤트 형 정의를 통해 좀더 빠른 XML 파서를 제안하고자 한다.
Xml 파서들의 벤치 마킹 결과에서 기존 파서와는 달리 JFlex와 BYacc/J를 사용한 Piccolo는 다른 파서들에 비해 0.5 ~ 1.5배 향상된 빠른 속도의 파싱 속도를 나타내었다. 하지만 XML Pull 모델의 표준 interface인 XPP(XML Pull Parser)가 제정되고 안정화됨에 따라서 MXP(XPP Version 3.0)[1]는 기존 XML 파서들과 달리 Parser Generator tool을 사용하여 가장 빠른 파싱 속도를 보였던 Piccolo 파서[2]보다도 빠른 파싱 속도를 나타내었고 이는 현 XML파서 중 가장 빠른 파싱 속도로 Pull 모델이 기존의 Object, Push 보다 빠른 모델이라는 점을 입증하였다. 본 논문에서는 Pull Parser를 구현하는데 있어 Piccolo에서 사용한 JFlex와 BYacc/J를 사용함으로 Pull 파서의 속도를 한층 더 높여 Piccolo, MXP 보다 빠른 파싱 속도를 내는 파서를 구현하기 위한 JFlex와 BYacc/J의 적용방안에 대해 연구하였다.
웹 서비스들은 데이터의 표현과 전송을 위해 구조화된 문서 XML을 채택하고 있다. SOAP나 REST는 XML을 이용하여 메시지를 송/수신하는 대표적 시스템들이다. XML 파서는 이벤트 기반과 DOM 기반 파서들로 나눌 수 있는데, 고속의 작업을 위해서 이벤트 기반인 스트리밍 파서가 널리 사용되지만, 순차 처리되는 특성을 갖기 때문에 성능향상에 제약이 있다. 본 논문에서는 스트리밍 파서에서의 순차 처리 특성을 해결하여 고성능 파서를 제안하기 위해 다중바이트 기반 하드웨어 파서를 제안한다. 제안된 구조는 다른 파서들과 비교하여 문자 비교에 사용되는 소비 클록의 수가 약 2.72배 감소하였고 약 7.8Gbps의 시스템 성능을 갖는다. 따라서, 제안된 MStreXHP 파서는 고성능 시스템들에서 스트리밍 XML 파서에 적합한 구조를 갖는다.
웹서비스들은 데이터를 표현하기 위해 XML을 채택하고 있으며, 데이터의 사용을 위해 XML 파서가 필요하다. XML 파서에서 DOM(Document Object Model)은 가장 널리 사용되는 방법이지만, 트리를 생성하는 전처리 작업과 추가 메모리 공간이 요구되기 때문에 제한적 자원을 갖는 시스템들에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 시스템의 성능 향상을 위해 전처리가 요구되지 않는 실패 전이를 갖는 스트리밍 XML 트리(StreXTree: Streaming XML Tree) 파서를 제안한다. 이전의 다른 연구들과 비교하여, 제안된 StreXTree 파서는 Search 파서 보다 약 2.39배, RBStreX 파서 보다 약 3.02배 성능이 향상되었다. 게다가, 제안된 StreXTree 파서는 XML의 구조와 문법을 검증하기 위한 Well-Formed 검사를 지원한다.
모바일 애플리케이션의 다양한 개발 방법 중에서 파서는 중요한 요소로써 쓰이고 있으며 그 종류에는 여러 가지가 있다. 또 각 파서마다 데이터를 파싱하는 방법이 모두 다르며 구현되는 구조 또한 다르다. 본 논문에서는 이렇게 여러 가지 형태로 구현되는 파서를 분석하여 웹 서버를 거쳐 데이터베이스에 접근하는 방식을 좀 더 신속하고 효율적인 구조로 구현하고자한다. 구현방법으로는 파서의 성능 비교를 웹 전송부분을 제외한 파싱 속도를 측정한 방법과 웹 전송부분을 포함한 파싱 속도를 측정하는 두 가지 방법을 통하여 비교하였다. 그 결과, 웹 전송부분을 제외한 방법에서는 DOM 파서가 가장 좋은 성능을 보여주었고 웹 전송부분을 포함한 방법에서는 SAX 파서가 가장 좋은 성능을 보여주었다. 이러한 결과는 안드로이드 애플리케이션에서 웹 서버를 경유하여 데이터를 가져와 파싱하는데 사용할 파서를 선택하는데 도움을 줄 수 있다.
XML을 파싱하는 기존의 파싱 Model인 Document Object Model은 메모리 내에 트리 구조와 같은 문서의 컨텐츠를 구성하기 때문에 메모리 사용이 많으며 Event 기반의 Push Model은 Consumer의 상태와 관계없이 파싱된 정보를 이벤트 처리 메소드를 이용함으로 처리의 지연, 처리의 지연을 위한 메모리 사용 등의 단점이 있다. 이에 반해 Pull 파싱 Model은 Client가 파싱의 요청을 하는 Model로써 Streaming Data를 파싱 할 시에 적은 지연시간, 메모리의 효율적인 사용 파싱속도가 신속하다는 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 XML 파서 설계에 있어서 Pull 파싱 모델에 파서 Generator tool인 JFlex와 BYacc/J를 사용하여 기존의 Xml Parser보다 파싱 속도를 향상시키는 Pull 파서의 설계 방법을 제안하고자 한다.
기존에 사용되고 있는 XML 파싱 모델에는 Object 모델과 Push 모델이 있다. Object 모델은 문서내의 컨텐츠를 트리 구조로 변화하기 때문에 메모리의 사용이 않아지고 Push 모델의 경우 문서 내의 컨텐츠를 이벤트 처리하는 각각의 메서드를 이용함으로써 이벤트 처리의 지연 및 지연을 위한 메모리를 추가로 사용하는 등의 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 Pull 모델이 등장했으나 DTD를 지원하지 않음으로서 XML 문서의 유효성을 검증할 방법이 없으며 파서의 기능이 미약하다. 본 논문에서는 Visitor 패턴을 이용하여 기존의 Pull 파서들이 가지지 못하던 XML 문서의 유효성 검증문제를 해결하고, 파서에 부가적인 기능을 하는 모듈을 추가하여 Interpreter시스템으로 확장 가능한 파서를 생성해 주는 XML Pull Parser Generator를 제안한다.
XML은 SOAP(Simple Object Access Protocol)와 REST(Representational State Transfer) 같은 웹서비스들을 위해 널리 사용되며 데이터를 표현하기 위한 사실상의 표준이다. DOM(Document Object Model)을 사용하는 XML 파서는 DOM 트리로 생성하여 메모리에 저장하는 전처리가 요구되기 때문에, 제한적 자원을 갖는 임베디드 시스템들은 일반적으로 전처리를 요구하지 않는 스트리밍 XML 파서를 채택하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)에서 적응적 병렬 검색을 사용하는 스트리밍 XML 파서를 위한 새로운 구조를 제안한다. 제안된 APSearch(Adaptive Parallel Search) 파서는 이전 연구들과 비교하여 소프트웨어의 오버헤드를 상당 수 감소시켰으며 XML 파싱을 위한 처리 시간이 약 2.55배와 2.96배 향상되었다. 따라서, 제안된 APSearch 파서는 XML 파싱을 가속화하기 위한 시스템들에 적합한 구조이다.
본 논문에서는 IEEE Verilog 1364-2001 표준을 지원하는 Verilog-2001 파서를 개발하였다. 개발된 파서의 어휘 분석 및 구문 분석기는 Verilog-2001을 지원할 수 있도록 개발되었으며 Verilog-2001 테스트 슈트(test suite)를 개발하여 검증하였다. XML 중간형식을 설계하여 사용함으로써 Verilog시맨틱 조작의 응용에 적합하게 설계되었으며 기존의 구조 수준의 파서의 단점을 극복하기 위하여 문맥 정보의 처리가 가능하도록 개발되었다.
현재 XML은 HTML의 대체 마크업 언어로써 그 사용이 확대되어 지고, 또한 XML 데이터를 위한 파서 모델과 파서 구현방식에 대한 연구가 진행되고 있다. 그 연구의 결과로 벤치마킹에서 PULL모델이 빠른 파싱 속도를 나타내었고, 파서의 구현 방식에 있어서는 PULL 모델 파서인 piccolo에서 사용한 parser generator tool인 JFlex와 BYacc/J를 사용하는 방법이 기존 파서 구현 방식에서 사용하던 Hand-write 방식보다 파싱이 빠른결과 [1]를 내 놓았다. 또한 이 두 방법을 이용하여 기존의 파서 보다 파싱을 위한 시스템 설계를 제안하였다[2]. 본 논문에서는 JX-PullParser 시스템을 구현하였고, xml 파서 속도 비교 도구인 saxbench 속도 비교 도구를 사용하여 기존 파서보다 빠른 파싱 속도를 보이는 것을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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