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엄영익 연구실
성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과
엄영익 교수
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엄영익 연구실

성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과 엄영익 교수

본 연구실은 운영체제와 시스템 소프트웨어를 중심으로 파일 시스템, 스토리지 시스템, 가상화, 계층 메모리, 비휘발성 메모리 및 키-값 저장소 최적화 연구를 수행하며, 리눅스 기반 실제 시스템에서 성능·응답성·공정성·전력 효율·내구성을 함께 개선하는 실증적이고 응용지향적인 컴퓨터 시스템 연구에 강점을 가진다.

대표 연구 분야
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운영체제 및 시스템 소프트웨어 thumbnail
운영체제 및 시스템 소프트웨어
주요 논문
5
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1
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|
green
·
인용수 4
·
2020
Thread Evolution Kit for Optimizing Thread Operations on CE/IoT Devices
Geunsik Lim, Donghyun Kang, Young Ik Eom
IF 10.9
IEEE Transactions on Consumer Electronics
Most modern operating systems have adopted the one-to-one thread model to support fast execution of threads in both multi-core and single-core systems. This thread model, which maps the kernel-space and user-space threads in a one-to-one manner, supports quick thread creation and termination in high-performance server environments. However, the performance of time-critical threads is degraded when multiple threads are being run in low-end CE devices with limited system resources. When a CE device runs many threads to support diverse application functionalities, low-level hardware specifications often lead to significant resource contention among the threads trying to obtain system resources. As a result, the operating system encounters challenges, such as excessive thread context switching overhead, execution delay of time-critical threads, and a lack of virtual memory for thread stacks. This article proposes a state-of-the-art Thread Evolution Kit (TEK) that consists of three primary components: a CPU Mediator, Stack Tuner, and Enhanced Thread Identifier. From the experiment, we can see that the proposed scheme significantly improves user responsiveness (7× faster) under high CPU contention compared to the traditional thread model. Also, TEK solves the segmentation fault problem that frequently occurs when a CE application increases the number of threads during its execution.
https://doi.org/10.1109/tce.2020.3033328
Thread (computing)
Context switch
Virtual machine
Instruction set
Yarn
Scheduling (production processes)
2
article
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인용수 5
·
2019
URS: User-Based Resource Scheduling for Multi-User Surface Computing Systems
Jonggyu Park, Young Ik Eom
IF 10.9
IEEE Transactions on Consumer Electronics
Multi-user surface computing systems are promising for the next generation consumer electronics devices due to their convenience and excellent usability. However, conventional resource scheduling schemes can cause severe performance issues in surface computing systems, especially when they are adopted in multi-user environments, because they do not consider the characteristics of multi-user surface computing systems. In this paper, we propose an efficient user-based resource scheduling scheme for multi-user surface computing systems, called URS. URS provides three different features to effectively support multi-user surface computing systems. First, URS distributes system resources to users, according to their real-world priorities, rather than processes or tasks. Second, URS provides performance isolation among multiple users to prevent resource monopoly by a single user. Finally, URS prioritizes a foreground application of each user via retaining pages used by the application in the page cache, in order to enhance multi-user experience. Our experimental results confirm that URS effectively allocates system resources to multiple users by providing the aforementioned three features.
https://doi.org/10.1109/tce.2019.2924480
Computer science
Usability
Scheduling (production processes)
Multi-user
Distributed computing
Processor scheduling
Resource (disambiguation)
User requirements document
User experience design
Human–computer interaction
3
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인용수 7
·
2018
S-WAL: Fast and Efficient Write-Ahead Logging for Mobile Devices
Dong Hyun Kang, Woon-Hak Kang, Young Ik Eom
IF 10.9
IEEE Transactions on Consumer Electronics
A crash-consistency mechanism of database application (hereinafter DBMS for short) imposes an enormous burden on the journaling process of the file system (e.g., JBD2) in that it employs regular files on the file system to persistently preserve the application's journal data with synchronous system calls. Unfortunately, much of the previous research is impractical in real-world scenarios because they require changing a lot of source lines of code in multiple software layers of the software stack or using special hardware (e.g., the transactional flash storage or NVM technologies). In this paper, we propose a new journal mode of DBMS, called S-WAL, which compresses the raw data journaled by the database to alleviate both the redundant journaling operations and harmful write amplification. We believe that S-WAL is a practical way to support application-level crash consistency on the existing mobile devices because only a few lines of DBMS code need to be changed, without the need to employ special hardware. We demonstrate the effectiveness of S-WAL by running four popular mobile applications on the latest smartphone. Our evaluation results show that S-WAL considerably outperforms existing journal modes of DBMS in all cases. In the best case, S-WAL reduces the elapsed time by up to 7.5× more than the PERSIST mode and by up to 51% more than the traditional WAL mode.
https://doi.org/10.1109/tce.2018.2859630
Logging
Computer science
Mobile device
Embedded system
Operating system
정부 과제
65
과제 전체보기
1
주관|
2022년 5월-2024년 2월
|58,106,000
차세대 하드웨어 장치 기반의 빅데이터 응용 지원을 위한 지능형 미들웨어 개발
본 연구에서는 차세대 메모리/스토리지의 특징 및 시스템 수준의 수직적 구조로 인한 한계점을 분석하고 이를 바탕으로 차세대 하드웨어 장치 활용/관리를 위한 사용자 중심 지능형 미들웨어를 개발하기 위하여 2년간 메모리 및 입출력 서브시스템 측면에서 다음과 같은 3가지 핵심 기술에 대해 연구한다. 먼저 1차년도에는 (1) 빅데이터 응용의 컴퓨팅 자원 활용 특징 분석을 위한 실시간 데이터 분석 및 시각화 도구를 개발한다. 본 연구에서는 메모리 할당/접근/해제 및 스택 트레이스, 블록 계층 트레이스 등에 대한 분석을 수행하고, 샘플링 기술을 이용하는 데이터 분석/시각화 도구를 개발한다. 이후, (2) 이종 메모리 계층에서의 효율적 메모리 자원 활용을 위한 이종 메모리 관리자를 개발한다. 시스템에서 지원하는 다양한 크기(4KB, 2MB)의 페이지를 고려하여, 서브-페이지 단위의 데이터 Hotness를 분석하고, 서브-페이지 단위의 데이터 Hotness 정보를 활용하여 접근 빈도 및 접근 비율을 고려한 동적 페이지 크기 관리 기술 및 페이지 재배치 기술을 연구한다. 2차년도에는 (3) 이종 및 다중 스토리지 장치 기반 시스템에서의 효율적 자원 활용/관리를 위한 유저-레벨 I/O 프레임워크를 개발한다. 먼저, 디바이스 드라이버 계층에서 스토리지 장치 특성 정보를 파악한 뒤, 앞서 개발한 실시간 데이터 분석 툴의 결과 정보를 기반으로 Latency-critical I/O와 Bandwidth-critical I/O를 구분하는 플래그를 설정하고 이를 통해 이종 스토리지 장치 각각의 I/O Path를 통해 입출력 처리를 수행하는 Multi-device-aware I/O Path 기술을 개발한다. 또한, 고대역폭 SSD의 장점을 최대한 활용하기 위해 Lock-free Ring Buffer 기반의 내부 I/O 큐잉 기술을 개발한다. 위의 2년간 연구를 통해 유저-커널 계층 사이에 위치하는 새로운 지능형 미들웨어를 개발하여 효율적으로 차세대 컴퓨팅 장치를 활용할 수 있도록 한다.
빅데이터 응용
비휘발성 메모리
초고성능 스토리지
이종 메모리 스토리지 구조
메모리 할당자
IO 병렬처리
지능
2
주관|
2021년 8월-2022년 8월
|180,000,000
차세대 지능형 고성능 시스템·소프트웨어 연구
1. Intelligent Networks ㅇ AI와 네트워킹 도메인을 결합한 Intelligent Networks 원천 기술 개발 ㅇ Long-term 예측가능한 DL모델 개발 2. Intelligent Vision ㅇ 다수의 기기에 탈중앙화된 Vision 데이터를 물리적 이동 없이 연합하여 인공지능 모델을 학습하는 기술개발 ㅇ 분산된 Non-Identically Independent Distribution 데이터 상황에서의 효과적인 연합학습 알고리즘 개발 3. System Software ㅇ 차세대 하드웨어를 위한 시스템 소프트웨어 연구 ㅇ 고성능 컴퓨팅 환경을 제공하기 위한 차세대 컴퓨팅 아키텍쳐 기반 확장형 시스템 소프트웨어 개발 4. Cloud Computing ㅇ차세대 메모리를 활용한 DBMS 캐싱 최적화 연구 ㅇ 비휘발성 메모리 (NVM) 저장장치를 활용한 DBMS 캐싱 기술 개발
가치창출
공동 프로젝트
글로벌 핵심인재
지능형 소프트웨어
3
주관|
2021년 4월-2027년 2월
|5,475,000,000
디지털 신기술 인재양성 혁신공유대학사업(차세대반도체)
본 과제는 차세대 반도체 분야를 이끌 인재를 만들기 위한 책임 있는 미래 인재양성 사업임. 연구목표는 다양한 전공 학생에게 진로 탐색 기회 제공을 위해 수준별 맞춤 교육을 운영하여 2,800명/년 이상 인력 양성 달성임. 핵심 연구내용은 초급·중급·고급·전문 단계 포함 11종 교과과정 운영, 산업체 요구 기반 PBL 강좌 연 18개 신설 및 45개 K-MOOC 개설, 유연학사제도 총 92건 운영, 교원 책임시수 감면·성과연봉 지원, 협약 100여개 기업 취업 연계 및 인턴·장학금 제공, KMOOC·교과과정 공동활용 확산과 재직자 교육 실행임. 기대효과는 반도체 비전공 인문·이공계 취업역량 강화 및 수료생의 현장 인터뷰 기반 직무능력 증대임
차세대 반도체
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
거절2023파일시스템에서 리맵 명령을 이용하여 파일을 업데이트하는 방법 및 시스템1020230003527
공개2022컴퓨팅 장치와 그 데이터 접근 방법1020220187429
등록2022가상머신 운영 방법 및 장치1020220181542
전체 특허

파일시스템에서 리맵 명령을 이용하여 파일을 업데이트하는 방법 및 시스템

상태
거절
출원연도
2023
출원번호
1020230003527

컴퓨팅 장치와 그 데이터 접근 방법

상태
공개
출원연도
2022
출원번호
1020220187429

가상머신 운영 방법 및 장치

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220181542