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종단간 QoS 지원을 위해 Bottom-half 메커니즘을 이용한 우선순위 및 예산 기반의 네트워크 프로토콜 처리
김지민,유민수,Kim, Ji-Min,Ryu, Min-Soo 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 A Vol.16 No.3
종단 호스트에서의 전통적인 네트워크 프로토콜 처리 기법은 인터럽트 기반의 선착순 처리 방식을 사용함으로써 다음과 같은 두 가지 문제점을 가진다. 첫째, 인터럽트가 가장 높은 우선순위로 처리되기 때문에 네트워크 패킷과 응용 프로세스간에 우선순위 역전현상이 발생할 수 있다. 둘째, 네트워크 패킷 처리가 선착순으로 진행되기 때문에 패킷과 패킷간에 우선순위 역전현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제는 우선순위에 기반한 프로토콜 처리 방법으로 해결이 가능한 것으로 알려져 있지만, 기본적으로 우선순위 기반의 해법은 기아(starvation)라는 부작용을 가지고 있으며 각각의 네트워크 흐름에 대하여 QoS 격리 및 조절이 불가능하기 때문에 네트워크 흐름마다 상이한 QoS가 요구되는 환경에 적용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 우선순위와 예산(budget) 개념에 기반하여 bottom-half 메커니즘을 이용한 프로토콜 처리 기법을 제안한다. 제안하는 방법을 사용하면 우선순위 기반의 프로토콜 처리 방법이 가지고 있는 기아 현상을 해결함은 물론 각각의 네트워크 연결이 요구하는 QoS의 격리(isolation)가 가능하다. 이러한 특성으로 인해 패킷 처리 시간을 상한 (upper-bound)시키는 것이 가능해지며, 본 논문에서는 그 최대값을 계산해내는 방법을 함께 제안한다. 마지막으로, 실험을 통해 제안하는 방법이 네트워크 흐름간 QoS를 효과적으로 격리 및 조절할 수 있음을 확인할 수 있었다. The traditional interrupt-based protocol processing at end hosts has two priority-inversion problems. First, low-priority packets may interrupt and delay high-priority process executionssince interrupts have the highest priority in most operating systems. Second, low-priority packet may delay high priority packets when they arrive almost simultaneously since interrupt processing is performed in a FCFS (first come, first served) order. These problems can be solved by a priority-based protocol processing policy and implementation. However, general priority-based schemes commonly have the problem of starvation and cannot support the each network flow requiring the mutually exclusive QoS since the packets are processed in the FCFS order. Therefore, the priority-based schemes are not appropriate for different QoS-demanding applications. In this paper, we present a bottom-half-based approach that relies on priority- and budget-based processing. The proposed approach allows us to solve both the starvation and priority-inversion problems, and further enables effective QoS isolation between different network connections. This feature also enables bounding the protocol processing time at an end host. We finally show through experiments that the proposed approach achieves QoS isolation and control.
하드웨어 성능 카운터와 디버깅 기능을 이용한 리코드-리플레이 방법
맹지찬,유민수,Maeng, Ji-Chan,Ryu, Min-Soo 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지 A Vol.18 No.5
본 논문에서는 인터럽트의 기록과 재현을 통해 소프트웨어의 실행을 동일하게 재현하는 리코드-리플레이(record-replay) 기법을 제안한다. 전통적인 리코드-리플레이 방법에서는 경합(race) 현상을 대표적인 비결정적 요인으로 간주하여 임계영역으로의 진입/진출, 공유 메모리 접근, 메시지 교환 등을 기록하고 동일한 순서(order)로 재현하는 방법을 다루어 왔다. 하지만, 인터럽트 역시 프로그램의 실행에 영향을 끼칠 수 있는 중요한 비결정적 요인이며, 게다가 인터럽트의 경우 발생 순서는 물론 정확한 발생 시점을 재현하는 것이 필요하다. 이에 본 논문에서는 프로세서 하드웨어가 제공하는 성능 카운터와 디버깅 기능을 이용하여 인터럽트의 발생 시점을 정확하게 기록하고 재현하는 방법을 제안한다. In this paper, we present a record-replay technique based on interrupt logging and reproduction. Race conditions have been considered as the main source of nondeterminism in conventional record-replay approaches. However, interrupts are another source of nondeterministic computer system behavior, which must be reproduced at accurate time points, let alone the order of interrupt occurrence. We show that an interrupt-based replayer can be efficiently and effectively implemented by using hardware performance counters and debugging functionality. Experiments also show that the runtime overhead of the interrupt-based replayer is sufficiently low.
The development of AT-Cut Quartz Organic Vapor Recognizing System Using Artificial Neural Network
박수행(Soo-Heang Park),유민수(Min-Su Ryu) 한국산업융합학회 2003 한국산업융합학회 논문집 Vol.6 No.1
8개의 수정진동자 위에 서로 다른 종류의 Lipid를 코팅하여서 만든 센서 배열을 가지고 유기용매를 인식할 수 있는 System을 구성한다. 유기용매 인식센서에 대한 수학적 모델을 사용하여 여러 가지 유기용매에 대한 센서의 응답으로부터 센서 표면과 유기용매 간의 물질 전달속도 패턴과 친화력 패턴을 얻어 유기용매 종류를 인식하였다. 패턴인식은 인공신경망을 이용하였으며 인공신경망의 연결 강도 수정은 Levenberg-Marquardt 알고리즘을 사용하였다. 신경망의 출력은 4개로 하였고, 디지털 신호인 0과 1의 조합으로 유기용매 종류를 구분하였다. 이 시스템을 이용하여 9개의 유기용매 Acetone, Benzene, Chloroform, Carbon-tetrachloride, Ethylacetate, Buthylacetate, Cyclohexane, Dichloromethane, 1,1,2,2,Tetrachloroethane, 2,2,4Trimethylpentane을 구분하여 인식할 수 있었다.
모델 기반 접근 방법을 이용한 임베디드 S/W를 위한 API 변환기의 개발
박병률,맹지찬,이종범,유민수,안현식,정구민,Park, Byeong-Ryul,Maeng, Ji-Chan,Lee, Jong-Bum,Ryu, Min-Soo,Ahn, Hyun-Sik,Jeong, Gu-Min 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.4
본 논문에서는 모델 기반 접근 방법을 이용하여 임베디드 소프트웨어를 개발하기 위한 자동화된 API 변환기에 대하여 기술한다. MDA(Model Driven Architecture)가 임베디드 소프트웨어의 개발에 관해서는 지원이 매우 미약하기 때문에, 우리는 MDA의 장점인 구현 공정의 자동화를 포함하면서도 실시간 오버헤드 문제를 해결할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 첫 번째로, 어느 특정 RTOS에 의존하지 않지만 전형적인 RTOS 서비스들의 대부분을 제공할 수 있도록 Generic API를 정의한다. 우리는 이 Generic API를 이용하여 타겟 응용프로그램의 RTOS와 관련된 행동을 CIC(Common Intermediate Code)에서 표현할 수 있다. 그 다음에, Generic API를 이용하여 기술된 CIC를 특정 RTOS에서 수행할 수 있는 C-코드로 변환할 수 있는 변환 툴을 제안한다. 제안된 API 변환기는 외부에 정의되어 있는 XML 변환 규칙을 이용하여 코드를 변환한다. 따라서 API 변환기는 이 변환 규칙을 수정하거나 추가하여 다른 RTOS로 적용할 수 있도록 확장이 가능하다. 실험을 통하여 제안된 방법을 확인한다. In this paper, we present an automated API translator for embedded software development based on a model-driven approach. Since MDA(Model Driven Architecture) provides little support for the development of embedded software, we propose a new method which contains the MDA's advantage, automation of implement process, and can solve the problem of real-time overhead. First, we define 'generic APIs' which do not depend on any RTOS's but provide most of typical RTOS services. We can describe RTOS-related behaviors of target application using these generic APIs in a CIC(Common Intermediate Code). Then, we propose a transformation tool for translating a CIC using generic APIs into a C-code for specific RTOS. The proposed API translator converts them into C-code using XML transformation rule which is defined outside. It indicates that an API translator extends to other RTOS's by modifying or adding the transformation rule. From the experiment, we validate the proposed method.
성능비대칭적인 멀티프로세서를 위한 OpenMP 의 로드밸런싱 향상 기법
김병규 ( Byung-kyu Kim ),김지민 ( Ji-min Kim ),이평화 ( Pyoung-hwa Lee ),유민수 ( Min-soo Ryu ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2
최근 이기종 멀티프로세서 시스템에서의 병렬화를 위해 범용 CPU 와 다른 컴퓨팅 장치들간의 다양한 연동 기술들이 부각되고 있다. 멀티프로세서 프로그래밍 모델인 OpenMP 는 가장 널리 사용되는 병렬 프로그래밍 언어이지만 기존 OpenMP 의 작업 할당 정책으로는 프로세서간 로드밸런싱을 문제를 해결할 수 없다는 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존 OpenMP 의 작업할당 문제를 해결할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 SMP(Symmetric Multi Processing) 구조뿐만 아니라 AMP(명령어 구조는 같으나 동작 속도가 다른 이질 멀티프로세서 구조)에서도 작업부하균형을 효과적으로 실행할 수 있다.