• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권3호
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• pp.256-260
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• 2008

본 연구의 목표는 낸드 플래시 메모리용 파일시스템의 고질적인 문제점인 파일 시스템 마운트 지연시간을 개선하는 것이다. 이를 위하여 바이트 접근성을 가지는 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자와 낸드 플래시로 계층적 저장시스템을 구성하고, 바이트 접근성을 가지는 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자 상에 파일 시스템 메타 데이타를 위치시키는 기법을 개발하였다. 데이타 무결성을 지원하고, 고속의 랜덤 읽기/쓰기가 가능한 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자에 메타 데이타를 위치시킴으로써 낸드 플래시에 저장된 메타 데이타를 관리하기 위해 Spare 영역과 Object Header 영역에 구성된 항목가운데 불필요한 항목을 제거할 수 있었다. 또한, Object Header의 자료구조를 효율적으로 설계하여 이전 연구인 FRASH1.0에서 파일 생성/삭제 성능 저하를 초래한 Object Header를 스캔하는 단계를 제거하였다. 최적화된 비휘발성 랜덤 억세스 메모리 소자의 자료구조와 개발된 알고리즘을 실제 파일 시스템으로 구현한 FRASH1.5를 개발하였다. 이것을 채용한 FRASH1.5의 성능을 평가한 결과 마운트 동작 시간은 이전 연구인 FRASH1.0 대비 2배 이상 단축시킬 수 있었고, 파일 생성성능은 FRASH1.0 대비 $3{\sim}8%$ 향상되었다. 특히, 파일 크기가 크고, 개수가 많을 경우는 기존 YAFFS 대비 성능 저하 없이 마운트 시간을 8배 이상 감소시킬 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권2호
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• pp.94-101
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• 2008

램의 특성과 비휘발성 저장매체의 특성을 동시에 가지고 있는 비휘발성 램을 시스템 소프트웨어에서 효과적으로 활용한다면 전체 시스템의 성능 향상에 크게 기여할 수 있다. 비휘발성 램을 활용함으로써 시스템 소프트웨어의 성능을 향상시키고자 하는 노력 중의 하나로, 본 연구에서는 비휘발성 램을 고려하는 MiNV (Metadata in NVram) 파일시스템을 설계하고 구현하였다. MiNV 파일시스템은 모든 메타데이타를 비휘발성 램에 저장, 관리하고 일반 파일데이타는 낸드플래시 메모리에 저장하고 관리한다. 본 논문에서는 MiNV 파일시스템이 기존의 플래시 메모리 기반 파일시스템과 비교해서 얼마나 높은 성능 향상을 얻을 수 있는지를 정량적으로 보여준다. 성능 평가 결과, 비휘발성 램을 활용하는 파일시스템은 극도로 짧은 마운트 시간만을 필요로 한다. 기존의 대표적인 플래시 메모리 파일시스템인 YAFFS와 비교했을 때, MiNV 파일시스템은 동일한 워크로드를 처리하면서 보다 적은 횟수의 플래시 메모리에 대한 페이지 읽기, 쓰기, 그리고 블록 소거 연산을 요청한다. 플래시 메모리 연산 횟수에서의 이득은 MiNV 파일시스템의 수행속도 향상에 그대로 반영되어, 수행속도 측면에서 MiNV 파일시스템은 YAFFS보다 평균 400% 정도의 성능 향상을 보인다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.414-417
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• 1997

Many small-sized real-time kernels do not provide memory management and device drivers, not to mention file management. In this paper, we propose a design and implementation of TCP/IP protocol stack for such small real-time kernels based on [6] where we studied issues to be considered for porting the functionalities of TCP/IP for such small real-time kernels.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권11호
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• pp.878-884
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• 2014

파일 시스템 버퍼 캐시는 느린 스토리지의 접근 횟수를 줄여 입출력 성능 향상에 기여하지만, 캐시에서 수정된 데이터를 스토리지에 오랫동안 반영하지 않을 경우 크래쉬 발생 시 최신 데이터가 유실되거나 데이터의 일관성이 깨어지는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 대부분의 운영체제는 수정 데이터를 주기적으로 스토리지에 반영하는 flush 데몬을 사용한다. 본 논문은 파일시스템의 쓰기 연산 중 30-70%가 주기적인 flush에 의해 발생함을 분석하고, 이를 소량의 NVRAM 버퍼 캐시를 이용하여 해결하는 기법을 제시한다. 특히, 본 논문은 델타 쓰기 및 그룹 기반 교체 기법을 제안하여 소량의 NVRAM 만으로 스토리지 쓰기 트래픽과 처리량을 각각 44.3%와 23.6% 개선할 수 있음을 보인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.438-443
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• 2020

이더넷을 기반으로 한 네트워크에서 노드 간 파일전송을 위해 대표적으로 사용되는 프로토콜로 TCP/IP 기반의 FTP (file transfer protocol)와 UDP/IP 기반의 TFTP (trivial file transfer protocol)가 있다. 단순 기능을 수행하는 펌웨어 수준의 소프트웨어를 탑재한 내장형 시스템의 경우 자원(프로세서의 성능 및 메모리 용량 등)의 한계로 인해 네트워크 스택의 경우 IP와 UDP의 조합으로 구축한 경우가 많다. 따라서 이를 기반으로 한 TFTP가 많이 선호되고 있다. 예를 들어 환경감지용 센서 또는 부트로더, 그 외 데스크톱 PC의 PXE (preboot execution environment) 부팅 기능 등에 널리 사용되고 있다. TFTP는 파일전송을 위해 stop-and-wait 방식의 운영으로 인해 전송과정에서 많은 대기시간이 발생한다. 본 논문에서는 이 전송 대기시간을 최소화하여 최종적으로 기존 TFTP보다 더 빠르고 호환성을 제공하는 QuTFTP (quick UDP trivial file transfer protocol)를 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1098-1104
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• 2015

With the widespread use of smartphones and IoT (Internet of Things), data are being generated on a large scale, and there is increased for the analysis of such data. Hence, distributed processing systems have gained much attention. Hadoop, which is a distributed processing system, saves the metadata of stored files in name nodes; in this case, the main problems are as follows: the memory becomes insufficient; load occurs because of massive small files; scheduling and file processing time increases because of the increased number of small files. In this paper, we propose a solution to address the increase in processing time because of massive small files, and thus improve the processing performance, using the Reuse JVM method provided by Hadoop. Through environment setting, the Reuse JVM method modifies the JVM produced conventionally for every task, so that multiple tasks are reused sequentially in one JVM. As a final outcome, the Reuse JVM method showed the best processing performance when used together with CombineFileInputFormat.

• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.790-798
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• 2008

Recently, NAND flash memory has emerged as a next generation storage device because it has several advantages, such as low power consumption, shock resistance, and so on. However, it is necessary to use a flash translation layer (FTL) to intermediate between NAND flash memory and conventional file systems because of the unique hardware characteristics of flash memory. This paper proposes a new clustered FTL (CFTL) that uses clustered hash tables and a two-level software cache technique. The CFTL can anticipate consecutive addresses from the host because the clustered hash table uses the locality of reference in a large address space. It also adaptively switches logical addresses to physical addresses in the flash memory by using block mapping, page mapping, and a two-level software cache technique. Furthermore, anticipatory I/O management using continuity counters and a prefetch scheme enables fast address translation. Experimental results show that the proposed address translation mechanism for CFTL provides better performance in address translation and memory space usage than the well-known NAND FTL (NFTL) and adaptive FTL (AFTL).

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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• pp.932-935
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• 2002

In this paper, we introduce new FTL(Flash Translation Layer) driver algorithm that tolerate the power off errors. FTL driver is the software that provide the block device interface to the upper layer software such as file systems or application programs that using the flash memory as a block device interfaced storage. Usually, the flash memory is used as the storage devices of the mobile system due to its low power consumption and small form factor. In mobile system, the state of the power supplement is not stable, because it using the small sized battery that has limited capacity. So, a sudden power off failure can be occurred when we read or write the data on the flash memory. During the write operation, power off failure may introduce the incomplete write operation. Incomplete write operation denotes the inconsistency of the data in flash memory. To provide the stable storage facility with flash memory in mobile system, FTL should provide the fault tolerance against the power off failure. SSR (Simple Sector Remapper) is a fault tolerant FTL driver that provides block device interface and also provides tolerance against power off errors.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제10권6호
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• pp.448-459
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• 2004

이동식 저장장치는 다양한 호스트에서 데이타 전달 및 공유를 위해 사용될 수 있기 때문에 상호운영성의 지원이 필수적이다 그러나 파일시스템의 기능이 호스트에서 수행되는 경우, 서로 다른 파일시스템을 사용하는 호스트들에 대해서는 상호운영성을 지원하지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이동식 저장장치의 상호운영성을 향상시키기 위한 방법으로 파일시스템을 내장한 저장장치인 FSOC(File System On a Chip)를 제안하며, 이의 설계 및 구현의 예를 보인다. 또한 기존 저장장치와 FSOC의 성능 모델을 제시하고, 계시한 모델을 기반으로 기존 저장장치와 rsoc의 성능 차이를 분석하며, 구현된 FSOC를 이용한 실험을 통해 제시한 성능모델을 검증한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.412-421
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• 2009

NAND 플래시 메모리는 특성상 덮어쓰기 연산이 불가능하기 때문에 지움 연산이 선행되어야 하므로 I/O 처리 속도가 느려지게 되어 성능저하의 원인이 된다. 또한 지움 횟수가 제한적 이어서 지움 연산이 빈번히 발생하게 되면, NAND 플래시 메모리의 수명이 줄어든다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 NAND 플래시 메모리의 특성을 고려한 쓰기 지연 기법을 사용하면, 쓰기 횟수가 줄어들어 I/O 성능 향상에 도움이 되지만, 캐시 적중률이 낮아진다. 본 논문은 NAND 플래시 메모리 파일 시스템을 위한 더블캐시를 활용한 페이지 관리 정책을 제안한다. 더블 캐시는 실질적인 캐시인 Real Cache와 참조 페이지의 패턴을 관찰하기 위한 Ghost Cache로 구성된다. 이 정책은 Ghost Cache에서 쓰기를 지연함으로써 Real Cache에서의 적중률을 유지할 수 있고, Ghost Cache를 Dirty 리스트와 Clean 리스트로 구성하여 Dirty 페이지에 대한 탐색 시간을 줄임으로써 쓰기 연산 성능을 높인다. 기존 정책들과의 성능을 비교한 결과 제안된 정책이 기존 정책들에 비해 평균적으로 적중률은 20.57%, 그리고 I/O 성능은 20.59% 우수했고, 쓰기 횟수는 30.75% 줄었다.