• 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.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권1호
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• pp.17-22
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• 2010

소형 USB 저장장치에서부터 대용량 데이터베이스 서버에 이르기까지 플래시 메모리의 활용범위가 더욱 확장되어 감에 따라 저장된 데이터의 호환성은 플래시 메모리 관리 소프트웨어의 중요한 고려사항이다. 이를 위해 FTL(Flash Translation Layer)과 FAT 파일시스템이 플래시 메모리 관리를 위한 사실상 표준 소프트웨어로써 사용되고 있다. 그러나 동일한 FTL과 FAT 파일시스템을 다양한 하드웨어로 구성된 시스템에서 구동하는 경우 각각의 요구조건을 만족할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 재구성 가능하며 FAT 표준 데이터의 호환성 및 향상된 기능을 제공하는 통합 플래시 메모리 관리 소프트웨어인 INFLAWARE(INtegrated FLAsh softWARE)를 제안한다. 제안된 기법은 실제 플래시 메모리가 장착된 시스템에 구현되었으며, 실험을 통해 본 논문에서 제안한 기법이 기존 기법 대비 최대 27%, 평균 19%의 메모리 사용량 감소 효과를 가져 올 수 있으며 또한 map_destroy 기법의 적용을 통해 최대 21%, 평균 10%의 성능 향상이 있음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권3호
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• pp.191-198
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• 2009

FAT 호환 파일 시스템은 다양한 플랫폼에서 데이터가 호환 가능하기 때문에 메모리 카드나 임베디드 시스템에서 널리 사용된다. 최근 임베디드 시스템에서는 갑작스런 전원 정지 시 복수 기법뿐만아니라 다양한 응용의 요구를 만족시키기 위해 더 나은 파일 시스템의 성능을 요구하고 있다. 이런 요구를 수용하기 위해서는 파일 시스템의 구조에 대해 변경이 필요해 진다. 파일 시스템의 구조에 대한 변경은 데이터의 호환성에 심각한 문제를 발생시키게 된다. 메타데이터 저널링(Metadata Journaling)은 데이터 호환성 문제를 최소화하면서 뛰어난 성능을 만족시킬 수 있는 기법이다. 이 기법을 FAT 호환 파일 시스템에 구현하여 벤치마크를 수행하였다. 벤치마크 결과는 작은 크기의 불규칙적인 메타데이터 쓰기를 저널 영역에 순차적으로 씀으로써 성능의 향상을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 제안된 기법은 자연적으로 복구 기법을 제공함으로써 빠른 시간 내에 부팅이 가능하다. 그렇지만 일시적으로 FAT 호환 파일 시스템과 호환이 불가능한 지점이 존재한다. 이런 문제는 파일 시스템이 언마운트(un-mount)시점에 저널 영역에 쓰인 내용들을 원래의 위치로 복사함으로써 FAT 파일 시스템과 호환성을 유지시킬 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권6호
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• pp.422-426
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• 2007

휴대전화, MP3플레이어 및 PMP, USB 메모리 저장장치와 같은 개인용 멀티미디어 및 저장용 이동기기의 사용이 보편화되면서 이동기기에 저장되는 데이타에 대한 안전성이 요구되고 있다. 요구되는 안전성 중 한 가지는 안전한 파일 삭제인데, 이것은 파일의 내용이 완전히 삭제되어 악의적으로 복구될 수 없도록 하는 것이다. 본 논문에서는 이동기기의 저장매체로써 주로 사용되는 플래시 메모리에서 어떻게 안전한 삭제를 할 수 있는지에 대하여 연구한다. 이를 위하여 0으로 덮어쓰기와 가비지 컬렉션을 이용하는 두 가지 안전한 파일 삭제 정책을 고려하였으며, 각 정책들이 플래시 메모리 파일 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 두 가지 정책들의 장점을 취한 적응적인 파일 삭제 기법을 제안한다. 구체적으로 크기가 작은 파일들에 대해서는 0으로 덮어쓰기 기법을, 크기가 큰 파일들에 대해서는 가비지 컬렉션기법을 적용하였다. 그리고 실제 실험 구현 및 결과를 통해 제안된 기법들이 안전하고 효율적으로 파일을 삭제할 수 있음을 보인다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.647-648
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• 2008

Traditional FTL and flash file systems based of NAND flash memory may not be adaptively applied to new fusion flash memory which combines the advantages of NAND and NOR flash memory. In this paper, we propose a FTL performance measurement tool using Multi Block Erase function of fusion flash memory. The performance measurement tool shows that multi block erase function can be effectively utilized in performance enhancement of garbage collection for fusion flash memory.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권4호
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• pp.427-433
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• 2015

컴퓨팅 시스템이 급속도로 발전함에 따라 빠른 데이터 처리가 요구되고, 이를 위한 고성능 저장 장치 기술이 요구되고 있다. 차세대 메모리인 뉴메모리는 고성능 저장장치에 활용될 수 있는 장점을 가진다. 뉴메모리는 비휘발성을 가지고 있으며, DRAM (Dynamic Random Access Memory)에 가까운 접근 속도를 가지고 있어서, 업계 및 학계로 하여금 새로운 저장장치의 역할을 할 수 있을 것이라는 기대를 받고 있다. 본 연구는 뉴메모리를 저장장치로 활용하기 위한 기술로 NTL (New memory Translation Layer)을 제시한다. NTL은 기존의 디스크 파일시스템을 뉴메모리에서 사용할 수 있게 하여 높은 호환성을 제공하며, 블록 단위가 아닌 바이트 단위로 입출력 데이터를 처리하여 높은 데이터 처리량을 제공한다. 본 논문에서는 NTL의 설계에 대해 서술하며, NTL을 통해 얻는 성능 이점을 보여주기 위한 실험 결과를 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권6호
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• pp.543-556
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• 2009

최근 NAND 플래시메모리를 모바일시스템의 파일저장용 뿐 아니라 가상메모리의 스왑장치용으로 사용하려는 시도가 늘고 있다. 가상메모리의 페이지 참조는 시간지역성이 지배적이어서 LRU 및 이를 근사시킨 CLOCK 알고리즘이 널리 사용된다. 한편, NAND 플래시메모리는 읽기 연산에 비해 쓰기 연산의 비용이 높아 이를 고려한 페이지 교체 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 가살메모리의 읽기/쓰기 참조 패턴을 독립적으로 분석하여 시간지역성이 강한 읽기 참조와 달리 쓰기 참조의 경우 시간지역성의 순위 역전 현상이 발생함을 발견하였다. 이에 근거하여 본 논문은 쓰기의 재참조 성향 예측을 위해 시간지역성뿐 아니라 쓰기 연산의 빈도를 함께 고려하는 페이지 교체 알고리즘을 제안한다. 새로운 알고리즘은 연산별 I/O 비용을 고려해서 메모리 공간을 읽기 연산과 쓰기 연산에 독립적으로 할당하고 참조 패턴의 변화에 적응해 할당 공간을 동적으로 변화시킨다. 알고리즘의 시간 오버헤드가 매우 적어 가상메모리 시스템에서 사용될 최적의 조건을 갖추고 있으며 파라미터 설정이 필요 없음에도 CLOCK, CAR, CFLRU 알고리즘에 비해 20-66% 정도의 I/O 성능을 향상시킴을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권4호
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• pp.399-404
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• 2002

최근 정보 산업과 이동통신 기술이 발전함에 따라 PDA(personal digital assistant), HPC(hand-held PC), 세탑박스(set-top box), 정보가전 등의 임베디드 시스템(embedded system)이 개발되고 있으며, 이러한 시스템을 운영할 실시간 운영체제(RTOS)와파일시스템의 요구는 필수적이다. 휴대의 용이성과 빠른 접근시간, 저전력을 요구하는 임베드 시스템의 특성상 데이터를 저장하기 위한 저장 매체로 하드디스크(hard disk)를 이용하는 것은 비효율적이며, 플래시 메모리(flash memory)가 주로 사용되고 있다. 플래시 메모리는 비휘발성과 빠른 접근 시간을 갖는 장점이 있지만, 상대적으로 느린 지움 시간과 지움 회수의 한계 등은 극복해야 할 문제점이다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 새로운 순위별 지움 정책을 제안하고 성능평가를 실시한다. 지움 정책의 일반적인 역할은 플래시 메모리 공간의 어디를 언제 지울 것인가를 결정한다. 제안된 순위별 지움 정책은 지우는 비용과 한정된 지움 회수를 고려하여 지우는 광간과 시간을 결정함으로써 플래시 메모리의 수명을 최대한 연장하고 플래시 메모리 접근 및 관리의 성능을 향상시킨다. 제안된 방법은 기존의 Greedy 및 Cost-benefit 방법에 비해 저장 연산 수행에서 10%~50%의 성능 향상을 보인다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 2007

In this paper, we developed a file system architecture for portable multimedia devices. To enhance user convenience, the information about the stored files should be easily retrieved and organized. We defined NMD (Networked MetaData), which can organize the files in networked fashion by attaching user-defined attributes and relation between files. The NMD is stored in flash memory to utilize its nonvolatile property and low-power consumption, while multimedia files are stored in hard disk, an inexpensive mass storage. The experimental implementation showed that this architecture was able to save about 10% power compared to the hard disk NMD-store.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.249-258
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• 2019

In the cyber-physical system, big data collected from numerous sensors and IoT devices is transferred to the Cloud for processing and analysis. When transferring data to the Cloud, merging data into one single file is more efficient than using the data in the form of split files. However, current merging and splitting operations are performed at the user-level and require many I / O requests to memory and storage devices, which is very inefficient and time-consuming. To solve this problem, this paper proposes kernel-level partitioning and combining operations. At the kernel level, splitting and merging files can be done with very little overhead by modifying the file system metadata. We have designed the proposed algorithm in detail and implemented it in the Linux Ext4 file system. In our experiments with the real Cloud storage system, our technique has achieved a transfer time of up to only 17% compared to the case of transferring split files. It also confirmed that the time required can be reduced by up to 0.5% compared to the existing user-level method.