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Intelligent 한 메모리 시스템에서의 Fine-Grained SW Off-loading 을 위한 성능 분석
허인구 ( Ingoo Heo ),김용주 ( Yongjoo Kim ),이진용 ( Jinyong Lee ),이지훈 ( Jihoon Lee ),이종원 ( Jongwon Lee ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2012 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.19 No.1
전통적으로 컴퓨터의 성능은 중앙 연산 장치 (CPU)의 성능에 따라 좌지우지 되어 왔다. 하지만 CPU 의 성능이 지속적인 발전을 거듭하여 무어의 법칙을 비교적 충실히 따라가고 있는 반면, 메모리의 성능은 근래 들어 더디게 발전되는 형국이다. 때문에, CPU 와 메모리 간의 성능격차로 인해 메모리의 낮은 성능이 전체 시스템의 성능을 저하시키는 “Memory Wall Problem”은 점점 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구에서 메모리 자체의 성능을 발전시키는 것은 물론 메모리 내부에 연산 처리 능력을 추가하여 시스템 전체의 성능을 향상 시키는 시도들을 해왔다. 이 논문에서는 이러한 Intelligent 한 메모리 시스템에서의 SW Off-loading 을 위한 성능 분석을 다룬다. 이전의 연구들이 주로 큰 단위의 Off-load 를 다뤘던 것에 비해 이 논문에서는 작은 단위의 Off-load, 더 정확히는 어셈블리 수준의 Off-load 의 효과에 대해 분석한다. 또한 현재의 어셈블리 수준의 Off-load 의 한계를 지적하고 이를 극복하기 위한 루프 레벨 Off-load, 새로운 Technology 와 아 키텍쳐에 대해서도 소개한다.
재구성형 프로세서 맵핑을 위한 컴퓨터 비전 응용 분석 : SIFT
허인구 ( Ingoo Heo ),김용주 ( Yongjoo Kim ),이진용 ( Jinyong Lee ),조영필 ( Yeongpil Cho ),백윤흥 ( Yunheung Paek ),고광만 ( Kwangman Ko ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2
최근 영상이나 이미지로부터 사용자가 원하는 정보를 추출해 내고 재구성 하는 영상 인식, 증강 현실 등의 컴퓨터 비전(Computer Vision) 응용들이 각광을 받고 있다. 이러한 컴퓨터 비전 응용들은 그 동안 많은 알고리즘들의 연구를 통해 꾸준히 개선되고 향상되어 왔으나, 많은 계산량을 요구하기 때문에 임베디드 시스템에서는 널리 쓰이기 힘들었다. 하지만 최근 들어, 스마트폰 등의 모바일 기기에서의 계산 처리 능력이 향상 되고, 소비자 수요가 증가하면서, 이러한 컴퓨터 비전 응용은 점점 모바일 기기에서 널리 쓰이게 되고 있다. 하지만, 여전히 이러한 컴퓨터 응용을 수행하기 위한 계산양은 부족하기 때문에, 충분한 연산량을 제공하기 위한 방법론들이 다양하게 제시되고 있다. 본 논문에서는 이러한 컴퓨터 응용을 위한 프로세서 구조로서 재구성형 프로세서(Reconfigurable Architecture)를 제안한다. 컴퓨터 비전 응용 중 사물 인식 분야에서 널리 쓰이는 SIFT(Scale Invariant Feature Transformation)을 분석하고 이를 재구성형 프로세서에 맵핑하여 성능 향상을 꾀하였다. SIFT의 주요 커널들을 재구성형 프로 세서 맵핑한 결과 최소 6.5배에서 최대 9.2배의 성능 향상을 이룰 수 있었다.
Code Reuse Attack 의 탐지를 위한 Meta-data 생성 및 압축 기술
황동일 ( Dongil Hwang ),허인구 ( Ingoo Heo ),이진용 ( Jinyong Lee ),이하윤 ( Hayoon Yi ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2015 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.22 No.1
근래 들어 모바일 기기의 시스템을 장악하여 사용자의 기밀 정보를 빼내는 악성 행위의 한 방법으로 Code Reuse Attack (CRA) 이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 CRA 를 막기 위하여 call-return 이 일어날 때마다 이들 address 를 비교해 보는 shadow stack 과 branch 에 대한 몇 가지 규칙을 두어 CRA 를 탐지하는 branch regulation 과 같은 방식이 연구되었다. 우리는 shadow stack 과 branch regulation 을 종합하여 여러 종류의 CRA 를 적은 성능 오버헤드로 탐지할 수 있는 CRA Detection System 을 만들고자 한다. 이를 위하여 반드시 선행 되어야 할 연구인 바이너리 파일 분석과 metadata 생성 및 압축 기술을 제안한다. 실험 결과 생성된 meta-data 는 압축 기술을 적용하기 전보다 1/2 에서 1/3 가량으로 그 크기가 줄어들었으며 CRA Detection System 의 탐지가 정상적으로 동작하는 것 또한 확인할 수 있었다.
조영필 ( Yeongpil Cho ),허인구 ( Ingoo Heo ),김용주 ( Yongjoo Kim ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2
최근 컴퓨터 비전의 활용 영역이 증가함에 따라 컴퓨터 비전의 대표적인 라이브러리인 openCV[1]의 사용 또한 증가하는 추세이다. openCV 에는 컴퓨터 비전 알고리즘의 특성상 massive 한연산을 수행해야 하는 부분이 상당수 존재한다. 본 논문은 이러한 연산량의 부담을 줄임으로써 openCV 의 성능 향상을 위한 아키텍처를 연구한다. openCV 의 massive 한 연산은 라이브러리 함수에 있는 내부 반복문에서 발생하기 때문에, 본 논문은 반복문의 특성을 분석하고 이를 가속할 수 있는 아키텍처가 무엇인지 연구한다. 결론적으로 반복문의 각 iteration 이 독립적일 경우에는 SIMD (Single Instruction Multiple Data)와 SIMT (Single Instruction Multiple Thread)이 적합하며 반복문의 각 iteration 이 의존적일 경우에는 MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)를 바탕으로 하는 파이프라인 아키텍처가 적합하다.
루트킷 탐지를 위한 리눅스 커널 감시 코드 삽입의 시스템 성능 부하에 관한 연구
문현곤 ( Hyungon Moon ),허인구 ( Ingoo Heo ),이진용 ( Jinyong Lee ),이용제 ( Yongje Lee ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.1
시스템을 공격하는 악성코드 기술과 그 방어 기술이 발전하면서,최근의 많은 악성코드들이 운영체제를 직접 변조하는 커널 루트킷을 포함하고 있다. 이에 따라 커널 루트킷에 대한 여러 대응책들이 나오고 있으며,최근의 많은 연구들이 루트킷 탐지능력 향상을 위해 운영체제 커널에 코드를 삽입하고 있다. 이 논문에서는 앞으로 루트킷 탐지를 위해 커널에 대한 코드 삽입 기술이 지속적으로 사용될 것으로 보고,이와 같은 코드 삽입이 운영체제 커널이나 전체 시스템의 성능에 어떠한 영향을 주는지를 알아보았다
효율적 인 Code Reuse Attack 탐지를 위한 Meta-data 생성 기술
한상준 ( Sangjun Han ),허인구 ( Ingoo Heo ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.1
최근 들어,모바일 기기의 시스템을 장악하여 중요 정보를 빼내는 등의 악성 행위를 위해 Code Reuse Attack (CRA) 이 널리 사용되고 있다. 이러한 CRA 를 막기 위한 방법으로 branch 의 trace를 분석하여 CRA 고유의 특성을 찾아내는 Signature 기반 탐지 기술이 있다. 이러한 탐지 기술을 효율적으로 지원하기 위하여,본 논문에서는 ARM 프로세서용 바이너리를 분석하여, signature 분석을 위해 필수적으로 분석되어야 하는 gadget 의 크기를 빠르게 접근할 수 있는 meta-data 를 생성하는 기술을 제안한다. 이러한 meta-data 를 활용하는 방식은 gadget 의 크기를 계산하는 주가적인 코드의 수행을 제거해 주므로,더욱 효율적으로 CRA 를 탐지할 수 있도록 도와준다. 실험 결과,이러한 meta-data는 본래의 바이너리 코드 대비 9% 만의 크기 증가를 일으키는 것으로 나타났다.
김용주 ( Yongjoo Kim ),허인구 ( Ingoo Heo ),양승준 ( Seungjun Yang ),이종원 ( Jongwon Lee ),최영규 ( Youngkyu Choi ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.1
재구성형 프로세서는 파워를 적게 사용하면서도 높은 성능을 낼 수 있는 프로세서이다. 재구성형 프로세서는 하드웨어에 최대한 많은 계산 자원을 넣으면서도 구조를 최대한 간단하게 하여 저전력 소모와 고성능을 동시에 추구하였다. 하지만 구조를 최대한 간단히 하는 과정에서 프로그램의 수행을 관리하는 많은 하드웨어 로직이 빠지게 되었는데, 이 부분은 컴파일러에서 코드를 생성할때 스케쥴링과 수행 순서까지 정해지도록 소프트웨어적 관점에서 처리하기로 하였다. 이를 사용하기 위해 컴파일러는 입력된 프로그램을 분석하고 재구성형 프로세서에서 수행될 수 있는 형태로 코드를 각 계산자원에 매핑하는 작업을 수행해 주어야 한다. 재구성형 프로세서의 레지스터는 이 매핑 과정에서 데이터의 전달을 위해서 주로 사용되게 된다. 이 논문에서는 다양한 멀티미디어 응용프로그램을 사용하여 멀티미디어 환경에서 재구성형 프로세서가 사용될 때 레지스터 개수가 성능에 미치는 영향을 제시한다.
VLIW 프로세서를 위한 소프트에러 검출 및 수정 기법
이운영 ( Yunrong Li ),이종원 ( Jongwon Lee ),허인구 ( Ingoo Heo ),권용인 ( Yongin Kwon ),이경우 ( Kyoungwoo Lee ),백윤흥 ( Yunheung Paek ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2
임베디드 시스템에서 저전력 공급, 칩사이즈 축소, 낮은 노이즈 마진 등 설계기법이 날로 향상 됨에 따라 소프트에러가 기하급수적으로 늘어나고 있다. 본 논문에서는 VLIW 아키텍처에서 치명적인 오류를 일으키는 이런 소프트에러들을 검출하고 수정하는 기법을 제안하고자 한다.