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임베디드 리눅스 시스템을 위한 소프트웨어의 계층적 성능 분석 도구의 설계 및 구현
곽상헌(Sangheon Kwak),이남승(Namseung Lee),이호림(Horim Lee),임성수(Sung-Soo Lim) 한국정보과학회 2009 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.36 No.1
리눅스 기반의 임베디드 시스템의 수요가 늘어나면서, 시스템의 성능 병목을 파악할 수 있는 성능 분석 도구가 요구되고 있다. 현존하는 소프트웨어의 각 계층별 성능 분석 도구는 특정 요소의 분석에만 치우쳐져 있기 때문에 전체 시스템 관점에서 특정 응용 프로그램의 성능을 파악하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 도구들의 기능을 통합 및 보완하는 계층적 성능 분석 도구를 제안한다. 이 도구를 통해서 응용 프로그램의 사용자 영역, 미들웨어 영역, 시스템 영역의 각 계층별 관점 그리고 전체 시스템 관점에서의 실행 흐름에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 특정 상황에서의 자원 사용 양상을 분석할 수 있다. 또한, 직관적 사용자 인터페이스를 통해서 편리한 성능 분석 환경이 제공되고, 분석 결과를 직관적으로 파악할 수 있다.
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임베디드 리눅스 시스템의 소프트웨어 계층구조를 고려한 성능 분석 프레임워크
곽상헌(Sangheon Kwak),이남승(Namseung Lee),이호림(Horim Lee),임성수(Sung-Soo Lim) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.6
최근 임베디드 시스템은 운영체제를 포함하는 복잡한 소프트웨어 계층 구조를 가지는 형태로 발전하고 있다. 이러한 소프트웨어의 성능을 분석하기 위해서는, 한 소프트웨어 계층에서의 성능 뿐 아니라 전체 소프트웨어 계층 구조를 모두 고려해야 한다. 본 논문에서는 리눅스 기반 임베디드 시스템의 모든 소프트웨어 계층 구조를 고려할 수 있는 성능 분석 도구를 설계하고 구현한 결과를 보인다. 제안하는 기법은 응용 프로그램이나 라이브러리에 대한 재컴파일 없이 모든 소프트웨어 계층의 성능 분석에 필요한 측정 정보를 수집한다. 이 기법을 통해 리눅스 기반 임베디드 시스템에서 응용 프로그램의 실행에 따라 발생하는 사용자 정의 함수, 미들웨어 라이브러리 함수, 커널의 시스템 호출, 커널 이벤트에 대한 다양한 성능 분석을 수행할 수 있다. 실험을 통해 본 연구를 통해 구현된 분석도구를 사용하여 실제 실행 경로 분석, 각 소프트웨어 계층의 함수나 이벤트의 소요시간 분석, 그리고 소프트웨어 계층간 실행 흐름 분석 결과를 확인할 수 있으며, 이를 통해 전체 소프트웨어 계층상의 성능 병목을 찾을 수 있음을 보인다. Recent embedded systems are being more complicated due to their hierarchical software architecture including operating systems. The performance of such complicated software architecture could not be well analyzed through separate analysis of each software layer; the combined effect and the interactions among the whole software layers should be considered. In this paper, we show the design and implementation of a performance analysis framework that enables hierarchical analysis of performance of Linux-based embedded systems considering interactions among the software layers. By using the proposed framework, we can obtain useful run-time information about a hierarchical software structure which usually consists of user-defined function layer, library function layer, system call layer, and kernel events layer. Experimental results reveal that the proposed framework could accurately identify the performance bottlenecks with the corresponding software layers during executions of target applications through the accompanying sub-steps of the analysis: the actual execution paths, the execution time of each observed event in each software layer, and the control flows across the software layers.
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리눅스 기반 임베디드 시스템의 성능 분석을 위한 소프트웨어 계층별 문맥 분석 기법
곽상헌 ( Sangheon Kwak ),이호림 ( Horim Lee ),이남승 ( Namseung Lee ),임성수 ( Sung-soo Lim ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.2
임베디드 시스템이 복잡해질수록, 성능 병목을 파악할 수 있는 성능 분석도구가 요구되고 있다. 현존하는 리눅스 기반의 소프트웨어 성능 분석 도구는 전체 시스템 관점에서 소프트웨어 계층에 따라 응용 소프트웨어의 실행 흐름을 파악하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 모든 소프트웨어 계층에서의 실행 흐름을 일관적으로 파악할 수 있는 문맥 분석 기법을 제안한다. 이 도구를 통해서 사용자 영역의 사용자 정의 함수와 라이브러리 함수, 커널 영역에서의 시스템 호출과 커널 이벤트에 대한 호출자와 피호출자에 대한 관계를 모두 파악할 수 있다.
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가상화 기법을 이용한 리눅스 기반 임베디드 시스템의 성능 분석 및 검증 도구
곽상헌 ( Sangheon Kwak ),임성수 ( Sung-soo Lim ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
본 논문에서는 성능 분석과 검증을 위한 방법으로 가상화 기법을 이용하여 성능을 분석할 수 있는 도구를 제안한다. 가상 머신의 성능 분석을 통해 원하는 이벤트들의 발생 양상에 따른 시스템의 성능을 호스트 머신에서 파악할 수 있다. 즉 가상 머신에서 사용하는 자원과 발생하는 이벤트에 대한 정보를 호스트 머신에서 확인할 수 있고, 가상 머신에서 발생한 사용자 입력을 호스트 머신이 임의로 재생시킬 수 있다. 이러한 기능을 통해 사용자 입력 패턴에 따른 시스템 자원의 상태 및 성능을 분석하여, 해당 시스템의 안정성을 시험할 수 있는 검증 환경을 제공한다.
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