• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권1호
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• pp.76-81
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• 2023

Journaling file systems are widely used to keep file systems in a consistent state against crash situations. As traditional journaling file systems are designed for block I/O devices like hard disks, they are not efficient for emerging byte-addressable NVM (non-volatile memory) media. In this article, we present a new in-memory journaling file system for NVM that is different from traditional journaling file systems in two respects. First, our file system journals only modified portions of metadata instead of whole blocks based on the byte-addressable I/O feature of NVM. Second, our file system bypasses the heavy software I/O stack while journaling by making use of an in-memory file system interface. Measurement studies using the IOzone benchmark show that the proposed file system performs 64.7% better than Ext4 on average.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.184-193
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• 2007

Flash memory adoption in the mobile devices is increasing or vanous multimedia services such as audio, videos, and games. Although the traditional research issues such as out-place update, garbage collection, and wear-leveling are important, the performance, memory usage, and fast mount issues of flash memory file system are becoming much more important than ever because flash memory capacity is rapidly increasing. In this paper, we address the problems of the existing log-based flash memory file systems analytically and propose an efficient log-based file system, which produces higher performance, less memory usage and mount time than the existing log-based file systems. Our ideas are applied to a well-known log-based flash memory file system (YAFFS2) and the performance tests are conducted by comparing our prototype with YAFFS2. The experimental results show that our prototype achieves higher performance, less system memory usage, and faster mounting than YAFFS2, which is better than JFFS2.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1-8
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• 2017

In this paper, we propose a file system for flash memory which remedies shortcomings of existing flash memory file systems. Besides supporting large block size, the proposed file system reduces time in initializing file system significantly by adopting logical address comprised of erase block number and bitmap for pages in the block to find a page. The file system is suitable for embedded systems with limited main memory since it has small in-memory data structures. It also provides efficient management of obsolete blocks and free blocks, which contribute to the reduction of file update time. Finally the proposed file system can easily configure the maximum file size and file system size limits, which results in portability to emerging larger flash memories. By conducting performance evaluation studies, we show that the proposed file system can contribute to the performance improvement of embedded systems.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권2호
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• pp.98-113
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• 2009

낸드 플래시 메모리는 하드디스크 드라이브와 물리적 특성이 다르기 때문에, 기존 하드디스크 드라이브를 위한 파일 시스템을 낸드 플래시 메모리에서 그대로 사용할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 낸드 플래시 메모리 전용 파일 시스템이 개발되었으나 파일의 메타 정보를 파일 데이타와 분리하여 저장하는 구조 때문에, 파일이 쓰여질 때마다 파일의 메타 정보가 저장된 페이지를 갱신하는 오버헤드가 존재한다. 또한, 파일 시스템이나 파일 자체의 메타 정보가 저장된 페이지가 손실되었을 때, 파일 시스템이 실패하게 되는 안정성의 문제가 있다. 본 논문에서는 이와 같은 효율성 문제와 안정성 문제를 해결하기 위해 자기 서술 페이지(Self-Description Page) 기법과 메모리 상의 코어 파일 시스템(In Memory Core File System) 기법을 제안한다. 이 기법을 적용하여 새롭게 개발한 SDFS(Self-Description File System)에서는 낸드 플래시 메모리 내의 일부 페이지들이 실패하더라도 파일 시스템을 안전하게 복구할 수 있으며, YAFFS2보다 쓰기와 읽기 성능을 각각 평균 36%, 15% 향상시켰고, 마운트 시간을 최대 1/20까지 단축시켰다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.235-243
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• 2018

NAND flash memory has been widely used for embedded systems as storage device and the flash memory file systems such as JFFS2, YAFFS/YAFFS2 have been adopted by these embedded systems. The flash memory file systems provide the high performance and overcome the limitations of flash memory. However, these file systems don't solve the slow mount time problem when a sudden power failure happens. In this paper, we proposed a flash memory management method for enhancing the recovery performance. The proposed method manages the flash memory block type and stores the block type information at recovery image block. When file operations are occurred, our method stores the file information at the metadata block before and after the file operation. When mounting the flash memory, our method only scans the recovery image blocks and metadata blocks. The proposed method reduces the mount time by seeking the metadata block locations fast by using the recovery image blocks. We implemented the proposed method and evaluation results show that our method reduces the mount time 13 ~ 46 % compared with YAFFS2.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권10호
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• pp.497-503
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• 2016

비휘발성 메모리 같은 차세대 저장장치의 등장으로 저장장치 지연시간은 거의 사라질 것이다. 예전에는 저장장치 지연시간이 가장 큰 문제였기 때문에 소프트웨어의 효율성은 중요한 문제가 아니었다. 하지만 이제는 소프트웨어 오버헤드가 해결해야 할 문제점으로 나타나고 있다. 소프트웨어 오버헤드를 최소화하기 위해 많은 연구자들은 메모리 매핑을 이용한 파일 입출력 기법을 제안하고 있다. 메모리 맵 파일 입출력 기법을 사용하면 기존 운영체제의 복잡한 파일 입출력 스택을 피할 수 있을 뿐 아니라 빈번한 사용자/커널 모드 변환도 최소화할 수 있다. 또한 다수의 메모리 복사 오버헤드도 최소화 할 수 있다. 하지만 메모리 맵 파일 입출력 기법에도 해결해야 할 문제점이 존재한다. 메모리 맵 파일 입출력 메커니즘도 느린 블록 디바이스를 효율적으로 관리하기 위해 설계된 기존 운영체제의 일부이기 때문이다. 본 논문에서는 메모리 맵 파일 입출력의 오버헤드 문제점을 설명하고 실험을 통해 그 문제점을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권12호
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• pp.683-695
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• 2007

기존 NAND 플래시 메모리 기반 파일 시스템은 NAND 플래시 메모리 특성의 하나인 마모도로 인하여 삭제 횟수를 고려해야 하므로 특정 영역을 지속적으로 필요로 하는 정보는 파일 시스템에 저장될 수 없다. 이로 인하여 대부분의 NAND 플래시 메모리 파일 시스템은 마운트될 때 플래시 메모리 전체를 스캔하여 파일 시스템 구조를 파악한다. 따라서 마운트 시간은 NAND 플래시 메모리 크기에 따라 선형적으로 증가할 뿐만 아니라 NAND 플래시 메모리의 사용 형태에 따라 매우 달라 질 수 있다. 또한, NAND 플래시 메모리를 저장 장치로 많이 사용하는 모바일 기기는 특성상 안정적인 전원 공급을 보장받지 못하기 때문에 NAND 플래시 메모리 파일 시스템의 안정성 확보를 위한 대책이 요구 된다. 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리 전용 파일 시스템의 마운트 시간을 향상시키고, 예기치 않은 정전과 같은 상황이 발생하여도 파일 시스템이 오동작하지 않고, 일관성 있게 복구가 가능하도록 설계하고 구현하였다. 구현된 파일 시스템은 기존의 NAND 플래시 메모리 기반 파일 시스템인 JFFS2에 비해 최대 19배, YAFFS와는 2배 정도 향상된 마운트 성능을 보였으며, 안정성 측면에서도 좋은 안정성을 가진 JFFS2와 같은 성능을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.524-530
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• 2016

기존보다 데이터를 빠르게 접근하기 위한 노력과 비-휘발성 메모리의 발전은 메모리 파일 시스템 연구에 큰 기여를 해왔다. 메모리 파일 시스템은 파일 입출력의 고성능을 위해서 기존에 사용하는 읽기-쓰기 입출력보다 오버헤드가 적은 메모리 맵 파일 입출력을 사용하도록 제안하고 있다. 하지만 메모리 맵 파일 입출력을 사용하게 되면서 페이지 테이블을 구축할 때 발생하는 오버헤드가 전체 입출력 성능의 큰 부분을 차지하게 되었다. 또한 같은 파일이 반복적으로 접근될 때마다 페이지 테이블을 매번 삭제하기 때문에, 오버헤드가 불필요하게 중복되어서 발생한다는 점을 발견했다. 본 논문이 제안하는 매핑 캐시는 이러한 중복되는 오버헤드를 제거하기 위해서, 매핑이 해제될 때 파일의 페이지 테이블을 제거하지 않고 저장하고 있다가 다시 접근될 때 이를 재활용할 수 있도록 고안한 기법이다. 매핑 캐시는 기존 파일 입출력 성능보다 2.8배, 그리고 웹서버 전체 성능보다 12% 향상을 보였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제2권3호
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• pp.147-152
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• 2006

NAND flash memory-based embedded systems are becoming increasingly common. These embedded systems have to provide a fast boot time. In this paper, we have designed and proposed a flash file system for embedded systems that require fast booting. By using a Flash Image Area, which keeps the latest flash memory information such as types and status of all blocks, the file system mounting time can be reduced significantly. We have shown by experiments that our file system outperforms YAFFS and RFFS.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.187-189
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• 2012

임베디드 시스템은 일반적으로 자료의 보관을 위해 파일 시스템을 기본으로 탑재하고 있다. 이 파일 시스템은 최근 낮아진 가격과 높아진 성능으로 대부분 플래시메모리를 채택하고 있다. 플래시 메모리에 구현되는 파일 시스템의 종류는 임베디드 운영체제에 따라 다양하게 존재한다. 그런데 임베디드 시스템이 파일 시스템 의존도가 커질수록 이 파일 시스템 종류의 선택이 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 이 논문에서는 임베디드 시스템의 파일 시스템의 선택과 구성에서 어떤 요소가 전체 시스템에 영향을 미치는지에 대한 고찰과 연구 결과에 대하여 논한다.