비트맵 기반의 페이지 할당 알고리즘을 적용한 PCIe 기반 메모리 공유 장치 S/W의 설계 및 구현
Design and implementation of PCIe-based memory sharing device S/W with bitmap-based page allocation algorithms
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초록
최근 인공지능, 빅데이터 등 분산 컴퓨과 련된 수요가 증가하면서 분산 컴퓨 성능을 개선하려는 연구가 활발 히 진행되고 있다. 분산 컴퓨 환경에서는 다수의 로세스가 공유 메모리에 근하기 때문에 이를 공유하는 메모 리 공간을 분할해야할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 동일한 연산을 수행하는 로세스들에 키로 구분되는 공 통의 메모리 역을 할당 공유할 수 있는 S/W를 설계 구하으며, PCIe로 연결된 FPGA 메모리의 특성상 로컬 메모리에 비해 느린 근 속도를 보완하기 해 ‘비트맵 기반 페이지 할당 알고리즘’을 용하여 메모리 할당, 공유, 반납의 기능을 구하다. 그 결과 다 로세스가 메모리 간섭을 일으키지 않으며 메모리 할당, 공유, 반납 을 안정으로 수행함을 확인하고, 링크 기반 버디 시스템 알고리즘의 성능보다 비트맵 기반 페이지 할당 알고리 즘의 성능이 더 우수함을 확인하다.
Abstract
As demands for distributed computing such as artificial intelligence and big data have increased recently, there has been an active study to improve distributed computing performance. In a distributed computing environment, since many processes access shared memory, it is necessary to separate the partitions of the shared memory space. Therefore, in this paper, we design and implement a S/W that can allocate and share a common memory area divided into keys in processes that perform the same operation. In order to compensate for slower access speed compared to local memory due to the nature of FPGA connected with PCIe, memory allocation, sharing, and return functions are implemented by applying 'bitmap-based page allocation algorithm'. As a result, it is confirmed that multiple processes do not cause memory interference, and that memory allocation, sharing, and return are performed reliably, and that bitmap-based page allocation algorithm is superior to link-based buddy system algorithm.
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