자바 실행시간 환경에서 명시적인 동적 메모리 관리 기법

배수강,이승룡,전태웅 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.30 No.2

The objects generated by the keyword new in Java are automatically managed by the garbage collector inside Java Virtual Machine (JVM) not like using the keywords free or delete in C or C++ programming environments. This provides a means of freedom of memory management burden to the application programmers. The garbage collector however, inherently has its own run time execution overhead. Thus it causes the performance degradation of JVM significantly. In order to mitigate the execution burden of a garbage collector, we propose a novel way of dynamic memory management scheme in Java environment. In the proposed method, the application programmers can explicitly manage the objects in a simple way, which in consequence the run-time overhead can be reduced while the garbage collector is under processing. In order to accomplish this, Java application firstly calls the APIs that are implemented by native Java, and then calls the subroutines depending on the JVM, which in turn support to keep the portability characteristic Java has. In this way, we can not only sustain the stability in execution environments, but also improve performance of garbage collector by simply calling the APIs. Our simulation study show that the proposed scheme improves the execution time of the garbage collector from 10.07 percent to 52.24 percent working on Mark-and-Sweep algorithm. 자바 언어에서 new라는 키워드로 생성된 객체들은 C나 C++언어에서의 free 또는 delete와 같은 키워드를 사용하지 않고 자바가상머신의 쓰레기 수집기에 의하여 자동적으로 관리 (유지 또는 제거) 되어진다. 따라서, 응용프로그래머는 메모리 관리에 대한 부담을 전혀 가지지 않고 프로그래밍을 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 쓰레기 수집기는 자체 실행시간 오버헤드로 인하여 자바가상머신의 성능을 저하시킨다. 이러한 점을 개선하기 위하여, 본 논문에서는 쓰레기 수집기를 사용하는 자바환경에서 프로그래머가 최소한의 프로그래밍 오버헤드를 가지고 명시적으로 객체를 수거함으로 쓰레기 수집기의 실행시간 오버헤드를 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 이를 위하여, 제안된 기법에서는 자바 어플리케이션이 순수 자바로 작성된 API를 호출하고, 이것이 다시 가상머신의 종속적인 루틴을 호출함으로써 자바가 가지는 이식성을 그대로 유지하도록 하였다. 다시 말하면 어플리케이션 수행의 안정성은 유지하면서 프로그래머가 단순히 API만을 호출함으로 자바가상머신의 성능향상을 이룰 수 있게 하였다. 마크-수거(Mark-and- Sweep) 알고리즘에 제안한 방법을 적용한 결과 쓰레기 수집기만으로 작동되는 경우의 객체수거 시간에 비해 최저 10%에서 최고 52% 이상의 수행시간 향상을 보였다.

Nano-Carbon based Soft Electronics

배수강 한국진공학회 2015 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.2015 No.2

양방향 연결리스트를 이용한 세대별 쓰레기 수집 알고리즘

배수강,정두용 공주영상정보대학 2000 논문집 Vol.7 No.-

세대별 쓰레기 수집 방법은 객체의 나이 개념을 도입하고 일반적인 객체 수명의 특성을 이용하여 복사 방법의 단점으로 지적되었던 객체의 복사에 드는 시간을 줄일 수 있다. 그러나 여전히 객체의 복사에 드는 시간에 단점과 근본적으로 방법 복사 방법에 기초하여 고안되었기 때문에 메모리 이용 효율성의 저하에 대한 단점이 지적되고 있다. 본 논문에서는 세대별 쓰레기 수집 방법에 양방향 연결리스트로 이루어진 힙 메모리 구조를 도입하므로써 기존의 일반적인 세대별 쓰레기 수집이 가지는 복사에 드는 시간을 단지 포인터 조정에 필요한 시간으로 크게 단축할 수 있었다. 그리고 연결리스트로 이루어진 객체 영역과 자유 영역 리스트를 이용하므로써 메모리 이용의 효율성의 최대화를 가져올 수 있었다. 또한 포인터 연산에 드는 시간은 일반적으로 이미 알려져 있기 때문에 이를 실시간 시스템에서도 쉽게 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 향후 연구로는 실제 구현을 통하여 본 논문에서 제안한 쓰레기 수집 방법의 우월성을 입증하는 것이다. 또한 메모리 구성을 달리 하여 1세대는 양방향 연결리스트를 이용하고 2세대는 물리적으로 연속적인 메모리 공간을 확보하는 하이브리드 형태에 대한 성능을 측정 및 비교할 것이다.

자바기반 내장형 시스템에서 쓰레기 객체의 명시적 자유화 방법

배수강,이승룡,Bae, Soo-kang,Lee, Sung-young 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지 A Vol.9 No.4

As the size of embedded system software increase bigger and bigger, and it's complexity is grower and grower, the usage of dynamic memory management scheme such collector also has been increased. Using the garbage collector, however, inherently lead us performance degradation. In order to resolve this kind of performance problem in the Java based embedded system. we introduce an explicit dynamic memory free method to the automated dynamic memory management environment. which can be performed by a programmer. In the worst case, the prosed scheme shows the same performance as the case of that only garbage collector is working, since the unclaimed garbage objects will eventually be collected later by the garbage collector. In the best case. our method is free from any runtime overhead because the applications can be implemented without any intervention of the garbage collector. Although the proposed method can be facilitated with all the existing garbage collection algorithms, it shows an outperform in the case of mark-and-sweep algorithm. 내장형 시스템 소프트웨어의 규모가 커지고 복잡해짐에 따라 동적 메모리 사용이많아지고, 자동화된 동적 메모리 관리를 수행할 수 있는 쓰레기 수집기의 사용이 보편화 되어가고 있다. 그러나, 쓰레기수집기의 실행 시 오버헤드로 인하여 발생되는 시스템의 성능저하 문제는 피할 수 없게된다. 본 논문에서는 쓰레기 수집기 사용하는 자바기반의 내장형 시스템에서 실행시간에 쓰레기수집기로 인한 오버헤드를 줄이기 위한 방안으로 프로그래머가 명시적으로 동적 메모리를 자유화할 수 있는 기법을 소개한다. 제안된 기법은 최상의 경우쓰레기수집기가 한 번도 수행되지 않은 채 어플리케이션의 수행이 가능하므로 기존의 쓰레기수집기로 인한 오버헤드가 전혀 발생되지 않을 수 있다. 반면, 최악의 경우 어떤 쓰레기 객체가 명시적으로 수거되지 않더라도 그것은 추후 쓰레기 수집기에 의해 수거될 수 있기 때문에 쓰레기 수집기를 사용하는 경우와 동일한 오버헤드를 가진다. 제안된 기법은 기존의 모든 쓰레기 수집 알고리즘에 사용될 수 있지만 성능평가 결과 마크-수거 알고리즘에 잘 적용됨을 보여 주었다.

투고 : 영일군 주산물 종합단지 조성

배수강 대한지방행정공제회 1966 地方行政 Vol.15 No.153

자바기반 내장형 시스템에서 쓰레기 객체의 명시적 자유화 방법

배수강,이승룡 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.9 No.4

자바 실행시간 환경에서 명시적인 동적 메모리 관리 기법

배수강,이승룡,전태웅 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.30 No.1

자바 언어에서 new라는 키워드로 생성된 객체들은 C나 C++언어에서의 free 또는 delete와 같은 키워드를 사용하지 않고 자바가상머신의 쓰레기 수집기에 의하여 자동적으로 관리 (유지 또는 제거) 되어진다. 따라서. 응용프로그래머는 메모리 관리에 대한 부담을 전혀 가지지 않고 프로그래밍을 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 쓰레기 수집기는 자체 실행시간 오버헤드로 인하여 자바가상머신의 성능을 저하시킨다. 이러한 점을 개선하기 위하여, 본 논문에서는 쓰레기 수집기를 사용하는 자바환경에서 프로그래머가 최소한의 프로그래밍 오버헤드를 가지고 명시적으로 객체를 수거함으로 쓰레기 수집기의 실행시간 오버헤드를 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 이를 위하여, 제안된 기법에서는 자바 어플리케이션이 순수 자바로 자성된 API를 호출하고, 이것이 다시 가상머신의 종속적인 루틴을 호출함으로써 자바가 가지는 이식성을 그대로 유지하도록 하였다. 다시 말하면 어플리케이션 수행의 안정성은 유지하면서 프로그래머가 단순히 API만을 호출함으로 자바가상머신의 성능향상을 이룰 수 있게 하였다. 마크-수거(Mark-and-Sweep) 알고리즘에 제안한 방법을 적용한 결과 쓰레기 수집기만으로 작동되는 경우의 객체수거 시간에 비해 최저 10%에서 최고 52% 이상의 수행시간 향상을 보였다. The objects generated by the keyword new in Java are automatically managed by the garbage collector Inside Java Virtual Machine (JVM) not like using the keywords free or delete in C or C++ programming environments. This provides a means of freedom of memory management burden to the application programmers. The garbage collector however. inherently has its own run time execution overhead. Thus it causes the performance degradation of JVM significantly. In order to mitigate the execution burden of a garbage collector, we propose a novel way of dynamic memory management scheme in Java environment. In the proposed method, the application programmers can explicitly manage the objects In a simple way, which in consequence the run-time overhead can be reduced while the garbage collector is under processing. In order to accomplish this, Java application firstly calls the APIs that arc implemented by native Jana, and then calls the subroutines depending on the JVM, which in turn support to keep the portability characteristic Java has. In this way, we can not only sustain the stability in execution environments. but also improve performance of garbage collector by simply calling the APIs. Our simulation study show that the proposed scheme improves the execution time of the garbage collector from 10.07 percent to 52.24 percent working on Mark-and-Sweep algorithm.

One-step synthesis of hetero-atom doped graphene quantum dots for optoelectronic applications

배수강 한국고분자학회 2017 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.42 No.1

Large-Scale Graphene Production Techniques for Practical Applications

배수강,이승기,박민 한국진공학회 2018 Applied Science and Convergence Technology Vol.27 No.5

Many studies have been conducted on large-scale graphene synthesis by chemical vapor deposition. Furthermore, numerous researchers have attempted to develop processes that can continuously fabricate uniform and high-quality graphene. To compete with other types of carbon materials (carbon black, carbon fiber, carbon nanotubes, and so on), various factors, such as price, mass manufacturing capability, and quality, are crucial. Thus, in this study, we examine various large-scale graphene production methods focusing on cost competitiveness and productivity improvements for applications in various fields.

양방향 연결리스트를 이용한 세대별 쓰레기 수집 알고리즘

배수강(Sukang Bae),이승룡(Sungyoung Lee) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1A

복사형 쓰레기 수집은 기존의 알고리즘에 비해 메모리의 단편화, 지역성의 문제 등을 개선하는 것으로 알려져 있으나 살아 있는 모든 객체를 힙의 다른 한 쪽 영역으로 복사하기 때문에 이에 대한 비용이 많이 든다. 이에 반하여 세대별 쓰레기 수집 방법은 일정 횟수만큼 수집 작업을 통하여 살아남은 객체는 다음 번 수집 작업에서도 살아남을 가능성이 크기 때문에 이를 다음 세대로 옮겨 빈번한 수집 대상이 되지 않도록 하는 정책을 취하므로 복사 방법에 비하여 객체 복사에 드는 비용을 줄일 수 있다. 그러나 세대별 쓰레기 수집 방법도 기본적으로는 복사 방식을 이용하기 때문에 각 세대에 대하여 객체 복사에 드는 비용이 크며, 할당영역과 복사영역을 고정된 크기로 사용하기 때문에 메모리의 이용효율이 떨어진다. 따라서, 본 논문에서는 복사에 드는 시간을 줄이기 위하여 양방향 연결리스트를 이용하여 실질적인 객체 복사를 피할 수 있는 방법과, 객체 리스트와 자유 리스트로 나누어 메모리를 관리함으로써 메모리 효율성을 극대화할 수 있는 방법을 제안한다. 이같은 방법은 힙 메모리가 물리적인 메모리로 한정되어 있는 시스템에 적합한 특성을 지니고 있다. 모의실험 결과 제안한 방법은 기존의 세대별 쓰레기 수집 방법보다 총 쓰레기 수집 실행시간이 약 40% 정도 감소되었으며, 메모리 이용 효율성도 전체 힙 메모리를 넓힐 수 있었다.