KR100618823B1 - 옵티컬 장치에서의 메모리 중재기 및 메모리 중재 방법 - Google Patents

옵티컬 장치에서의 메모리 중재기 및 메모리 중재 방법 Download PDF

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Abstract

옵티컬 저장 장치에서의 메모리 중재 시스템이 개시된다. 메모리 중재 시스템은 자신의 메모리 사용 요청이 정상적으로 구현되지 못할 경우 시스템의 기능을 구현할 수 없는 것과 단지 시스템의 성능을 저하시키는 것들로 구분하여 전자에게는 독립적 우선 순위를 부여하고 후자에게는 종속적 우선 순위를 부여한다. 본 발명에 따른 메모리 중재 시스템은 라운드 로빈 또는 고정 우선 순위 방식의 중재 시스템에 비해 더욱 안전하고 효율적인 중재 시스템을 구현할 수 있다.

Description

옵티컬 장치에서의 메모리 중재기 및 메모리 중재 방법{Memory arbiter and memory arbitrating method for optical device}
도 1은 옵티컬 기기에서 메모리 중재기와 다수의 메모리 억세스 객체 사이의 인터페이스 관계를 나타내는 블록도이다.
도 2는 라운드 로빈 방식에 따른 중재 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 고정 우선 순위 방식에 따른 중재 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재 알고리즘의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 중재 알고리즘을 따라 메모리를 억세스하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 옵티컬 장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 옵티컬 장치에서의 메모리 중재기 및 메모리 중재 방법에 관한 것이다.
일반적으로 CD-ROM 이나 DVD-ROM 과 같은 옵티컬 기기는 데이터를 저장하거나 판독하기 위한 디스크와, arm을 비롯한 MCU(Micro Controller Unit) 블록, 호스트 인터페이스 블록, 데이터 처리 블록, 그리고 데이터를 복사하고 비교하는 기능 을 수행하는 다수의 객체들로 구성되어 있다. 이러한 여러 개의 객체들은 옵티컬 장치 내부 또는 외부에 장착된 메모리와 데이터의 입출력의 위한 데이터 버스로 연결된다.
이러한 다수의 메모리 억세스 객체(Memory Access Unit; MAU)로 구성된 옵티컬 기기의 데이터 처리 시스템은 메모리를 사용하기 위하여 메모리 억세스 중재에 참가한 다수의 메모리 억세스 객체들 중에서 단지 하나의 메모리 억세스 객체(MAU)에 메모리의 사용 권한을 허가하기 위해 중재기(Arbiter)를 필요로 한다.
도 1은 옵티컬 기기에서 메모리 중재기와 다수의 메모리 억세스 객체 사이의 인터페이스 관계를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 메모리 중재 시스템(100)은, 옵티컬 디스크(106), 마이크로 컨트롤러(MCU; 108), 호스트 인터페이스(110), 데이터 처리부(112) 및 데이터의 복사 비교 수행부(114) 등이 메모리 중재기(104)를 통해 메모리(102)로 연결되는 구성을 갖는다. 각각의 객체들은 메모리 중재기(104)로 메모리 억세스 요청 신호를 보내고, 메모리 중재기(104)는 상기 메모리 억세스 요청 신호를 수신하고, 상기 요청 신호에 응답하여 각 객체들에 할당된 우선 순위 값에 기초하여 메모리 사용 권한 신호를 구동한다.
메모리 중재기(104)가 메모리 사용 권한 신호를 구동하면, 메모리 억세스 중재가 이루어진다. 메모리 중재기(104)에서 출력된 메모리 사용 권한 신호를 받은 객체는 메모리 중재기(104)를 통해 메모리(102)와 연결된다. 즉, 상기 메모리 중재기(104)의 중재 결과 하나의 객체가 선택되고, 이후 선택된 요청에 대한 서비스 즉, 메모리로의 실제적인 억세스가 이루어진다. 한편, 메모리(102)와 메모리 중재기(104) 사이 및 상기 메모리 중재기(104)와 각 객체들(106 내지 114) 사이에는 정보 버스 라인(MCMD)과 데이터 입출력 라인(MD)으로 연결되어, 어드레스와 데이터를 송수신한다.
이때, 메모리(102)는 다이나믹 램(DRAM)을 사용하거나, 또는 DRAM 대신 고속의 메모리 억세스가 가능한 SDRAM(synchronous DRAM)을 사용할 수 있으며, 옵티컬 기기의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.
정보 버스 라인(MCMD)은 객체들(106 내지 114)이 메모리(102)를 억세스 하기 위해 메모리 중재기(104)에게 전송하는 정보 버스로서, 로우/칼럼(row/column) 어드레스, 리드/라이트(read/write) 정보, 데이터 마스킹(data masking), 선택할 뱅크(bank), 억세스하는 뱅크의 수, 어드레싱 모드(addressing mode) 등에 대한 정보가 송수신된다. 그리고, 데이터 입출력 라인(MD)은 데이터를 송수신하기 위한 버스 라인이다.
한편, 메모리 중재기(104)에는 각 객체들의 억세스 방식에 따라 다양한 형태의 중재 알고리즘이 사용된다. 즉, 상기 메모리 중재기(104)에 적용할 중재 방법은 데이터 처리 시스템의 특성과 구조에 따라서 공정성(Fairness)과 효율성(Efficiency)이라는 두 가지 측면을 고려하여 선택된다.
일반적으로 사용하는 중재 알고리즘 중 대표적인 중재 알고리즘은 라운드 로빈(round robin) 방식과 고정 우선 순위(Fixed Priority) 방식이 있다.
도 2는 라운드 로빈 방식에 따른 중재 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
라운드 로빈 방식의 중재 알고리즘은 메모리 억세스 요청을 한 객체들이 우선 순위 값(Priory Value)에 상관없이 미리 정해진 순서대로 메모리 데이터 버스에 대한 사용권을 획득하여 버스를 억세스 하는 방식이다. 그리고, 데이터 버스를 억세스 한 객체는 중재에 참가하고 있는 다른 객체들이 모두 메모리 사용 권한을 획득할 때까지는 다시 메모리에 대한 사용 권한을 획득하지 못한다. 즉, 라운드 로빈 방식의 중재 방법은 메모리 억세스를 요청하는 모든 객체들에게 공평한 기회를 주는 중재 방법이다.
도 2를 참조하면, 도 2는 객체 1 내지 객체 5의 메모리 사용 순서를 나타낸다. 이와 같이, 라운드 로빈 방식의 중재 방법은 모든 객체들이 일시적으로 다른 모든 객체들에 대해 우선권을 갖도록 하기 때문에, 객체들의 우선 순위에 상관없이 모든 객체들이 공평하게 메모리에 대한 억세스 기회를 가지게 된다.
하지만, 도 2에서와 같이 5애의 메모리를 이용하고자 하는 객체들이 라운드 로빈 방식으로 메모리 중재를 구현할 때에는, 최악의 경우 나머지 4개의 객체들이 메모리를 사용한 후 메모리를 사용할 수 있기 때문에, 최대 5번의 메모리 억세스 요청이 이루어져야 한다.
즉, 5개의 객체가 모두 메모리를 억세스 하고자 할 경우에 객체 2가 바로 전에 메모리 사용권한을 다음 순서의 객체인 객체 3에 넘겨주었다면, 객체 2는 상당 기간 동안 메모리 사용 권한을 얻을 수 없어 최대 5번의 메모리 억세스 요청을 해야 한다. 또한, 그 동안은 객체 2는 시스템의 기능을 할 수 없어, 기능이 지연되게 되고 실제의 성능보다 저효율을 갖는 시스템을 구현하게 되는 단점이 있다.
특히, 옵티컬 저장(Optical Storage) 기기를 동작할 때 옵티컬 디스크는 항상 회전을 하고 있으므로, 디스크로부터 데이터를 읽을 경우, 일정한 시간 간격으로 일정량의 데이터가 계속 읽혀지게 되며 이를 일정시간 간격으로 메모리에 기록해야 한다. 이때, 일정시간 간격으로 메모리에 데이터를 기록하지 못하면 그 데이터는 후속하는 데이터에 의하여 소거되기 때문에, 이는 옵티컬 저장 기기로서의 기능을 제대로 수행하지 못하게 된다.
따라서, 라운드 로빈 방식으로 옵티컬 저장 기기에서 메모리 사용 중재를 하게 되면, 시스템의 효율이 떨어지고 정상적인 시스템의 기능을 수행할 수 없게 되는 단점이 있다.
도 3은 고정 우선 순위 방식에 따른 중재 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
우선 순위 방식은 메모리를 억세스 하고자 하는 각 객체들에 각각의 다른 우선 순위를 부여하여, 이들 중 임의의 객체들로부터 동시에 메모리 억세스 요청이 발생할 경우 보다 높은 우선 순위를 갖는 객체가 메모리 사용 권한을 갖도록 사용 권한 부여 신호를 출력하는 방식이다. 이때, 우선 순위가 낮은 객체는 보다 높은 우선 순위를 갖는 객체로부터의 서비스가 완료될 때까지 무조건 기다려야 한다.
도 3에서는 객체 1이 제일 높은 우선 순위를 갖고, 객체 5가 제일 낮은 우선 순위를 갖는다. 객체 3이 메모리 억세스를 요청할 때, 객체 1 및 객체 2의 메모리 억세스 요청이 없을 경우에만 사용 권한이 부여된다.
이러한 고정 우선 순위 방식은 우선 순위가 가장 높은 객체를 제외한 나머지 우선 순위의 객체들은 메모리 사용 권한이 언제 주어질지 모른다는 문제가 발생한 다. 따라서, 우선 순위가 가장 높은 객체를 제외한 나머지 객체들 중 자신의 필요조건 (예를 들면, 최소한 몇 번의 메모리 억세스 요청 중에서 한번 이상은 메모리 사용 권한이 주어져야 하는 경우)이 만족되지 못할 경우 시스템의 기능을 구현할 수 없는 객체가 있다면, 시스템의 성능을 구현할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 고정 우선 순위 방식에서는 FIFO를 사용하여 문제를 해결하지만, FIFO의 사이즈가 얼마나 되어야 하는지는 보장할 수 없기 때문에, 경험에 의존해야 하고, 또한, 새로운 시스템을 구현할 경우에는 사용하기에 적절하지 않다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고정 우선 순위 방식의 불확실성을 해소하고, 라운드 로빈 방식의 저효율 문제를 해결하는 옵티컬 저장 장치용 메모리 중재 시스템을 구현하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 시스템의 기능을 효율적으로 사용하고, 기능이 적절히 구현되지 못하는 경우를 방지하는 옵티컬 저장 장치용 메모리 중재 시스템을 구현하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 옵티컬 저장 장치에 사용될 수 있는 효율적인 메모리 중재 시스템 및 중재 알고리즘을 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 특징에 의하면, 옵티컬 저장 장치에서의 메모리 중재 방법은, 독립적 객체와 다수의 종속적 객 체 구별 단계, 상기 독립적 객체를 독립적인 우선 순위를 갖도록 설정하는 단계, 상기 다수의 종속적 객체들에 종속적인 우선 순위를 갖도록 설정하는 단계, 및 상기 다수의 종속적 객체들은 라운드 로빈 방식으로 메모리 사용권한을 설정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 메모리 중재 방법은, 상기 독립적 객체가 메모리 사용 요청을 하는 경우, 즉시 상기 독립적 객체로 메모리 사용 권한을 부여하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 메모리 중재 방법은, 상기 종속적 객체 중 어느 하나가 메모리 사용 요청을 하는 경우, 현재 메모리 사용 권한을 갖고 있는 객체를 판단하는 단계, 현재 메모리 사용 권한을 갖고 있는 객체 다음의 우선 순위를 갖는 종속적 객체부터 높은 우선 순위를 갖고 현재 메모리 사용 권한을 갖고 있는 객체는 제일 낮은 우선 순위를 갖도록 메모리 사용 권한을 라운드 로빈 방식으로 재 설정하는 단계, 및 상기 재 설정된 우선 순위에 따라 사용 권한을 부여하는 단계를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 독립적 객체를 설정하는 단계는, 상기 독립적 객체로 하나의 객체를 선정하고, 상기 다수개의 종속적 객체의 우선 순위를 재 설정하는 단계는, 상기 다수의 종속적 객체들은 상기 객체의 중요도에 따라 우선 순위의 순서를 부여하며, 상기 우선 순위는 현재 메모리 사용 권한이 부여된 객체의 다음 순서를 갖는 종속적 객체부터 높은 우선 순위를 갖도록 우선 순위가 변경된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 자신의 메모리 사용 요청이 정상적으로 구현되지 못하면 시스템의 정상적 기능을 불가능한 최고 우선 순위를 갖는 독립적 객체와 정상적 기능이 가능한 다수개의 종속적 객체를 갖는 옵티컬 저장 장치 내에서, 메모리 데이터 버스의 중재 시 자신의 메모리 사용 요청 신호를 액티브 시킴과 동시에 자신에게 할당된 우선 순위 값을 중재기로 출력하는 다수의 메모리 억세스 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템의 메모리 중재 방법은, 상기 다수의 객체 중 어느 하나의 객체가 메모리 사용 요청을 수신하는 단계, 현재 사용 권한을 가지고 있는 객체 판정 단계, 현재 사용 권한을 가지고 있는 객체에 따라 상기 다수개의 종속적 객체의 우선 순위를 재 설정하는 단계, 및 상기 재 설정된 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 메모리 사용 권한 부여 단계는, 상기 독립적 객체의 사용 요청이 있을 경우, 즉시 메모리 사용 권한을 상기 독립적 객체로 부여하고, 상기 종속적 객체들 중 어느 한 객체의 사용 요청이 있을 경우, 상기 재 설정된 우선 순위에 따라 상기 메모리 사용 권한 부여 여부를 판단한다.
더욱 바람직하게는, 상기 우선 순위 재 설정 단계는, 상기 독립적 객체는 항상 최우선 순위로 고정되고, 상기 다수의 종속적 객체들은 상기 객체의 중요도에 따라 우선 순위의 순서를 부여하며, 상기 우선 순위는 현재 메모리 사용 권한이 부여된 객체의 다음 순서를 갖는 종속적 객체부터 높은 우선 순위를 갖도록 우선 순위가 변경되는 라운드 로빈(round robin) 방식으로 설정된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 옵티컬 저장 장치의 메모리 중재 시스템은, 메모리를 사용하기 위해, 메모리 사용 요청 신호를 액티브 시키고, 설정된 메 모리 사용 권한에 대한 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여받고, 메모리에 저장된 데이터를 이용하는 다수의 메모리 억세스 객체, 상기 다수의 메모리 억세스 객체 중 최고 우선 순위가 필요한 객체는 고정된 최고 우선 순위를 갖는 독립적 객체로 설정하고, 상기 나머지 메모리 억세스 객체들은 메모리 사용 권한에 대한 우선 순위가 순차적으로 설정된 종속적 객체로 설정하며, 상기 설정된 우선 순위를 상기 메모리 억세스 객체가 메모리를 사용할 때마다 라운드 로빈 방식으로 재 설정하고, 상기 메모리 사용을 요청한 메모리 억세스 객체들 중 상기 객체들의 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여하는 메모리 중재기, 및 상기 메모리와 다수개의 객체 사이의 데이터를 송수신하기 위한 데이터 버스를 포함한다.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중재 알고리즘의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 중재 알고리즘은 메모리를 사용하고자하는 객체들을, 자신의 메모리 억세스 요청이 정상적으로 구현되지 못할 경우 시스템의 기능을 구현할 수 없는 객체와, 단지 시스템의 성능을 저하시키는 객체들로 구별하였다. 그리고, 상기 메모리 억세스 요청이 정상적으로 구현되지 못할 경우 시스 템의 기능을 구현할 수 없는 객체를 가장 높은 우선 순위를 갖는 독립적 객체로 설정하고, 자신이 메모리 억세스를 요청할 때 메모리를 사용하지 못하고 시간이 지난 후 메모리를 사용하더라도 단지 시스템의 성능이 저하될 뿐 기능은 구현할 수 있는 객체는 독립적 객체보다는 우선 순위가 낮은 종속적 객체로 설정한다.
옵티컬 저장(Optical Storage) 기기에서 독립적 우선 순위를 갖도록 설정되어야 하는 객체는 옵티컬 디스크로부터 데이터를 읽어서 메모리에 기록하려는 객체와 메모리로부터 데이터를 읽어서 디스크에 기록하는 객체가 있다.
즉, 옵티컬 저장 기기를 동작할 때, 옵티컬 디스크는 항상 회전을 하고 있으므로 디스크로부터 데이터를 읽을 경우 일정한 시간 간격으로 일정량의 데이터가 계속 읽혀지게 되며 이를 일정 시간 간격으로 메모리에 기록해야 한다. 이때 일정 시간 간격으로 메모리에 데이터를 기록하지 못하면, 그 데이터는 후속하는 데이터에 의해 소거되게 되며, 따라서, 옵티컬 저장 기기로서의 기능이 제대로 수행되지 못하게 된다. 따라서, 디스크로부터 데이터를 읽어 메모리에 저장하는 객체는 다른 객체의 메모리 억세스 요청이 있을 경우라도 우선적으로 메모리 사용 권한이 주어져야 한다.
반대로 디스크에 데이터를 기록하고자 할 경우에는 일정한 간격으로 옵티컬 디스크에 데이터를 공급해야 한다. 즉, 일정 시간 간격으로 메모리로부터 데이터를 읽어내야 한다. 만일 일정 시간 간격으로 메모리에서 데이터를 읽어내지 못하면 디스크에 기록하고자 하는 데이터를 기록할 수 없다. 따라서, 옵티컬 저장 기기로서의 기능이 제대로 수행될 수 없다. 따라서, 메모리로부터 데이터를 읽어 디스크에 기록시키는 객체는 다른 객체의 메모리 요청이 있을 경우라도 우선적으로 메모리 사용 권한이 주어져야 한다.
따라서, 상기 디스크로부터 데이터를 읽어 메모리에 기록하는 객체와 메모리로부터 데이터를 읽어 디스크에 기록하는 객체는, 다른 객체와 달리 일정 시간 내에 주어진 기능을 수행해야만 하기 때문에 독립적 우선 순위를 갖는 객체로 분류된다.
이때, 상기 옵티컬 디스크는 데이터를 기록하거나 판독하는 것 중에 한 가지만을 수행할 수 있기 때문에, 두 객체는 서로 동시에 메모리 억세스 요청을 할 수 없다. 따라서, 상기 두 객체를 하나의 객체로 설정하여 독립적 객체 1로 설정할 수 있으며, 또한, 두 개의 객체로 설정하여 독립적 객체1 및 독립적 객체2로 설정할 수 있다.
옵티컬 저장 기기에서 종속적 우선 순위로 설정되는 객체는 arm을 비롯한 마이크로 컨트롤러(MCU)에서 메모리를 억세스 하는 객체, 호스트 인터페이스(host interface)를 담당하는 블록에서 메모리를 억세스 하는 객체, 데이터 처리부에서 메모리를 억세스 하는 객체와, 데이터의 copy/compare 기능을 수행하기 위해 메모리를 억세스 하는 객체 4가지로 분류할 수 있다.
또한, 옵티컬 저장 기기를 기록 기기와 재생 기기로 분류될 수 있다. 상기 기록 기기에서는 메모리로부터 데이터를 디스크에 기록하고자 하는 객체가 독립적 우선 순위를 갖는 객체로 설정되고, 나머지 4개의 객체들은 종속적 우선 순위를 갖는 객체로 설정된다. 상기 재생 기기에서는 디스크로부터 데이터를 읽어 메모리 에 기록하고자 하는 객체가 독립적 우선 순위를 갖는 객체로 설정되고, 나머지 4개의 객체들은 종속적 우선 순위를 객체로 설정된다. 따라서, 기록 기기와 재생 기기를 구분하지 않고 옵티컬 디스크로 데이터를 기록하거나 판독하는 객체를 하나의 독립적 객체로 설정하고, 나머지 객체는 종속적 객체1, 종속적 객체2, 종속적 객체3, 및 종속적 객체4로 설정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 독립적 객체1은 가장 높은 우선 순위를 갖고, 현재 어느 객체가 메모리 사용 권한을 갖고 있는 지에 관계없이, 독립적 객체1이 메모리 억세스 요청을 하면, 독립적 객체1에 메모리 사용 권한이 부여된다.
종속적 객체1 내지 종속적 객체4는 우선 순위가 적용된 라운드 로빈(round robin) 방식으로 메모리 사용 권한이 부여된다. 이때, 상기 종속적 객체들은 시스템의 기능 및 효율성을 고려하여, 라운드 로빈의 순서를 정할 수 있다. 현재 종속적 객체1이 메모리 사용 권한을 갖고 있고, 독립적 객체1을 제외한 종속적 객체들이 메모리 억세스 요청을 하게 되면, 종속적 객체1 다음 순위인 종속적 객체2가 독립적 객체1을 제외한 가장 높은 우선 순위를 갖는다. 또한, 현재 종속적 객체2가 메모리 사용 권한을 갖고, 종속적 객체들이 메모리 억세스 요청을 하게 되면, 종속적 객체2의 다음 순위인 종속적 객체3이 독립적 객체1을 제외한 가장 높은 우선 순위를 갖는다.
즉, 초기 상태에서 메모리 사용 권한을 가질 수 있는 우선 순위는, 독립적 객체1, 종속적 객체1, 종속적 객체2, 종속적 객체3, 종속적 객체4의 순서로 우선 순위가 설정된다.
또한, 독립적 객체1이 메모리를 억세스하고 있을 경우의 객체들의 메모리 억세스 요청 시 메모리 사용 권한이 부여될 수 있는 우선 순위는, 독립적 객체1, 종속적 객체1, 종속적 객체2, 종속적 객체3, 종속적 객체4의 순서로 우선 순위가 설정된다.
또한, 종속적 객체1이 메모리를 억세스하고 있을 경우의 객체들의 메모리 억세스 요청 시 메모리 사용 권한이 부여될 수 있는 우선 순위는, 독립적 객체1, 종속적 객체2, 종속적 객체3, 종속적 객체4, 종속적 객체1의 순서로 우선 순위가 설정된다.
또한, 종속적 객체2가 메모리를 억세스하고 있을 경우의 객체들의 메모리 억세스 요청 시 메모리 사용 권한이 부여될 수 있는 우선 순위는, 독립적 객체1, 종속적 객체3, 종속적 객체4, 종속적 객체1, 종속적 객체2의 순서로 우선 순위가 설정된다.
또한, 종속적 객체3이 메모리를 억세스하고 있을 경우의 객체들의 메모리 억세스 요청 시 메모리 사용 권한이 부여될 수 있는 우선 순위는, 독립적 객체1, 종속적 객체4, 종속적 객체1, 종속적 객체2, 종속적 객체3의 순서로 우선 순위가 설정된다.
또한, 종속적 객체4가 메모리를 억세스하고 있을 경우의 객체들의 메모리 억세스 요청 시 메모리 사용 권한이 부여될 수 있는 우선 순위는, 독립적 객체1, 종속적 객체1, 종속적 객체2, 종속적 객체3, 종속적 객체4의 순서로 우선 순위가 설정된다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중재 알고리즘은 옵티컬 저장 기기의 기능을 제한 할 수 있는 옵티컬 디스크 기록 객체나 판독 객체인 독립적 객체1의 메모리 억세스 요청은 언제나 받아들여질 수 있으므로 옵티컬 저장 기기의 기능을 보장할 수 있게 된다.
또한, 종속적 객체들에 대해서도 옵티컬 기기의 효율성을 고려하여 우선 순위를 적용한 라운드 방식을 적용하기 때문에 주어진 성능을 제한 받지 않고 기능을 구현할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 중재 알고리즘을 따라 메모리를 억세스하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 메모리를 사용하고자 하는 옵티컬 저장 기기의 각 객체들이 메모리 억세스 요청 신호를 메모리 중재기로 출력하면, 메모리 중재기의 중재가 시작된다(단계 500). 그러면 메모리 중재기는 메모리 억세스 요청 신호를 보낸 객체들 중 독립적 객체가 포함되었는지 판단한다(단계 502). 만일 중재에 참가한 객체들 중 독립적 객체가 포함되어 있으면, 메모리 중재기는 상기 독립적 객체에 메모리 사용 권한을 부여한다(단계 504).
만일 중재에 참가한 객체들 중 독립적 객체가 포함되어 있지 않으면, 메모리 중재기는 현재 메모리를 사용하고 있는 객체가 독립적 객체인지 판단한다(단계 506). 만일 현재 메모리를 사용 중인 객체가 독립적 객체이면, 메모리 중재기는 설정된 우선 순위가 가장 큰 종속적 객체에 메모리 사용 권한을 부여한다(단계 508). 현재 메모리를 사용 중인 객체가 독립적 객체가 아니면, 메모리 중재기는 현재 메모리 사용 권한을 가진 객체의 다음 순위의 종속적 객체부터 우선 순위를 갖도록 우선 순위를 재설정한다(단계 510). 상기 우선 순위 재설정 단계는, 종속적 객체들의 우선 순위만을 재설정하며, 라운드 로빈 방식으로 재설정된다.
그리고, 메모리 중재기는 중재에 참가한 객체들 중 재 설정된 우선 순위가 가장 큰 종속적 객체에 메모리 사용 권한을 부여한다(단계 512). 메모리 중재기가 객체에 메모리 사용 권한을 부여하면 메모리 중재는 종료된다(단계 514).
도 5에 도시된 메모리 중재기의 중재 흐름도는 일 예로써 도시된 것이며, 옵티컬 기기의 객체들을 독립적 객체와 종속적 객체로 구분하고, 상기 독립적 객체에 가장 높은 우선 순위를 부여하고, 상기 종속적 객체들은 라운드 로빈 방식으로 메모리 사용 권한을 부여하는 중재 알고리즘을 이용하는 다른 방식의 흐름도가 다양하게 설정될 수 있다.
일반적인 옵티컬 저장(Optical Storage) 재생 기기에서 디스크로부터 데이터를 읽어서 메모리에 저장하는 독립적 객체의 메모리 사용 빈도는 전체 메모리 사용 빈도의 1/4를 넘지 않는다. 또한, 옵티컬 저장(Optical Storage) 기록 기기에서 메모리로부터 데이터를 읽어 디스크에 기록하는 독립적 객체의 메모리 사용 빈도 또한 전체 메모리 사용 빈도의 1/4를 넘지 않는다.
따라서, 독립적 객체의 메모리 사용 요청은 최대한 전체 메모리 사용 요청의 4번 중 한번을 차지한다고 볼 수 있다. 이는 메모리 중재기가 네 번의 억세스 요청을 받으면 그 중 한 번씩은 독립적 객체의 메모리 사용 요청이 발생한다고 가정할 수 있다. 그러므로 나머지 4 개의 종속적 객체들은 나머지 네 번 중 세 번의 메모리 사용 요청의 기회를 나누어 사용할 수 있다.
5 개의 메모리 사용 객체를 갖는 옵티컬 저장 기기에 라운드 로비 방식을 적용하였을 경우에는 디스크에 데이터를 쓰거나 읽는 객체는 전체 메모리 사용 빈도의 1/5의 빈도로 메모리를 사용하는 것으로 판단해야 하므로 동일한 버퍼 대역폭(buffer bandwidth)를 가정하면 본 발명에 따른 중재 알고리즘에 비해 25%의 성능이 저하된다.
또한, 고정 우선 순위 방식을 적용할 경우 하위 우선 순위를 갖는 객체들의 기능을 구현하는 성능이 본 발명보다 떨어지게 될 것이며, 독립적 객체의 특성을 갖는 객체가 최고의 우선 순위를 갖지 못할 경우 주어진 기능을 제대로 수행하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 기존 방식에 비하여 안전성과 효율성을 갖는 메모리 중재 시스템을 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 메모리 중재 시스템에 따르면, 옵티컬 저장 기기에서의 각 객체들의 메모리 사용빈도와 우선 처리되어야 할 기능 등에 따라 중요도를 달리 설 정하여 메모리 운용효율의 극대화를 구현할 수 있다.

Claims (19)

  1. 옵티컬 저장 장치에서 메모리 중재 방법에 있어서,
    독립적 객체와 다수의 종속적 객체 구별 단계;
    상기 독립적 객체를 독립적인 우선 순위를 갖도록 설정하는 단계;
    상기 다수의 종속적 객체들에 종속적인 우선 순위를 갖도록 설정하는 단계; 및
    상기 다수의 종속적 객체들은 라운드 로빈 방식으로 메모리 사용권한을 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 독립적 객체가 메모리 사용 요청을 하는 경우, 상기 독립적 객체로 메모리 사용 권한을 즉시 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  2. 삭제
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 종속적 객체 중 어느 하나가 메모리 사용 요청을 하는 경우,
    현재 메모리 사용 권한을 갖고 있는 객체를 판단하는 단계;
    현재 메모리 사용 권한을 갖고 있는 객체 다음의 우선 순위를 갖는 종속적 객체부터 높은 우선 순위를 갖고 현재 메모리 사용 권한을 갖고 있는 객체는 제일 낮은 우선 순위를 갖도록 메모리 사용 권한을 라운드 로빈 방식으로 재 설정하는 단계; 및
    상기 재 설정된 우선 순위에 따라 사용 권한을 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 독립적 객체는, 상기 메모리로부터 자신이 원하는 일정한 시간 내에 데이터를 읽거나 쓸 수 없는 경우에 주어진 기능을 수행할 수 없는 객체인 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 종속적 객체는, 상기 메모리로부터 자신이 원하는 일정한 시간 내에 자신의 메모리 요청이 정상적으로 구현되지 않아도 단지 시스템의 성능만을 저하시킬 뿐 기능을 수행할 수 있는 객체인 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 독립적 객체를 설정하는 단계는, 상기 독립적 객체로 하나의 객체를 선정하고,
    상기 다수개의 종속적 객체의 우선 순위를 재 설정하는 단계는, 상기 다수의 종속적 객체들은 상기 객체의 중요도에 따라 우선 순위의 순서를 부여하며, 상기 우선 순위는 현재 메모리 사용 권한이 부여된 객체의 다음 순서를 갖는 종속적 객체부터 높은 우선 순위를 갖도록 우선 순위가 변경되는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 우선 순위 재 설정 단계는,
    상기 다수개의 종속적 객체가 n 개로 구성되어 있고, 현재 상기 독립적 객체가 메모리 사용 권한을 가지고 있으면, 상기 독립적 객체, 1순위 종속적 객체, 2순위 종속적 객체, ..., n 순위 종속적 객체 순으로 우선 순위가 설정되고,
    현재 k 순위의 종속적 객체가 메모리 사용 권한을 가지고 있으면, 상기 독립적 객체, k+1 순위 종속적 객체, k+2 순위 종속적 객체, ..., n 순위 종속적 객체, 1순위 종속적 객체...., k 순위 종속적 객체 순으로 라운드 로빈 방식의 우선 순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메모리 사용 권한 부여 단계는,
    메모리 사용을 요청한 객체들 중에서 상기 재 설정된 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  9. 자신의 메모리 사용 요청이 정상적으로 구현되지 못하면 시스템의 정상적 기능을 불가능한 최고 우선 순위를 갖는 독립적 객체와 정상적 기능이 가능한 다수개의 종속적 객체를 갖는 옵티컬 저장 장치 내에서, 메모리 데이터 버스의 중재 시 자신의 메모리 사용 요청 신호를 액티브 시킴과 동시에 자신에게 할당된 우선 순위 값을 중재기로 출력하는 다수의 메모리 억세스 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템의 메모리 중재 방법에 있어서,
    상기 다수의 객체 중 어느 하나의 객체가 메모리 사용 요청을 수신하는 단계;
    현재 사용 권한을 가지고 있는 객체 판정 단계;
    현재 사용 권한을 가지고 있는 객체에 따라 상기 다수개의 종속적 객체의 우선 순위를 재 설정하는 단계; 및
    상기 재 설정된 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여하는 단계를 포함하는 메모리 중재 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 메모리 사용 권한 부여 단계는,
    상기 독립적 객체의 사용 요청이 있을 경우, 즉시 메모리 사용 권한을 상기 독립적 객체로 부여하고,
    상기 종속적 객체들 중 어느 한 객체의 사용 요청이 있을 경우, 상기 재 설정된 우선 순위에 따라 상기 메모리 사용 권한 부여 여부를 판단하는 것을 특징으 로 하는 메모리 중재 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 독립적 객체는 상기 객체의 메모리 요청이 정상적으로 구현되지 못할 경우 시스템의 기능이 정상적으로 구현되지 못하는 객체로 구성되며,
    상기 종속적 객체는 상기 객체의 메모리 요청이 정상적으로 구현되지 못하더라도 시스템의 성능만이 저하될 뿐 상기 시스템의 기능 구현 여부와는 관계없는 객체로 구성되는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 우선 순위 재 설정 단계는,
    상기 독립적 객체는 항상 최우선 순위로 고정되고,
    상기 다수의 종속적 객체들은 상기 객체의 중요도에 따라 우선 순위의 순서를 부여하며, 상기 우선 순위는 현재 메모리 사용 권한이 부여된 객체의 다음 순서를 갖는 종속적 객체부터 높은 우선 순위를 갖도록 우선 순위가 변경되는 라운드 로빈(round robin) 방식으로 설정되는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 우선 순위 재 설정 단계는,
    상기 다수개의 종속적 객체가 n 개로 구성되어 있고, 현재 상기 독립적 객체 가 메모리 사용 권한을 가지고 있으면, 상기 독립적 객체, 1순위 종속적 객체, 2순위 종속적 객체, ..., n 순위 종속적 객체 순으로 우선 순위가 설정되고,
    현재 k 순위의 종속적 객체가 메모리 사용 권한을 가지고 있으면, 상기 독립적 객체, k+1 순위 종속적 객체, k+2 순위 종속적 객체, ..., n 순위 종속적 객체, 1순위 종속적 객체...., k 순위 종속적 객체 순으로 라운드 로빈 방식의 우선 순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 메모리 사용 권한 부여 단계는,
    메모리 사용을 요청한 객체들 중에서 상기 재 설정된 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 독립적 객체는 옵티컬 디스크로 데이터를 기록하거나 판독하는 객체인 것을 특징으로 하는 메모리 중재 방법.
  16. 옵티컬 저장 장치의 메모리 중재 시스템에 있어서,
    메모리를 사용하기 위해, 메모리 사용 요청 신호를 액티브 시키고, 설정된 메모리 사용 권한에 대한 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여받고, 메모리에 저장된 데이터를 이용하는 다수의 메모리 억세스 객체;
    상기 다수의 메모리 억세스 객체 중 최고 우선 순위가 필요한 객체는 고정된 최고 우선 순위를 갖는 독립적 객체로 설정하고, 상기 나머지 메모리 억세스 객체들은 메모리 사용 권한에 대한 우선 순위가 순차적으로 설정된 종속적 객체로 설정하며, 상기 설정된 우선 순위를 상기 메모리 억세스 객체가 메모리를 사용할 때마다 라운드 로빈 방식으로 재 설정하고, 상기 메모리 사용을 요청한 메모리 억세스 객체들 중 상기 객체들의 우선 순위에 따라 메모리 사용 권한을 부여하는 메모리 중재기; 및
    상기 메모리와 다수개의 객체 사이의 데이터를 송수신하기 위한 데이터 버스를 포함하며,
    상기 메모리 중재기는 상기 독립적 객체가 상기 메모리 사용 요청을 하는 경우, 상기 독립적 객체로 메모리 사용 권한을 즉시 부여하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 독립적 객체는 상기 객체의 메모리 요청이 정상적으로 구현되지 못할 경우 시스템의 기능이 정상적으로 구현되지 못하는 객체로 구성되며,
    상기 종속적 객체는 상기 객체의 메모리 요청이 정상적으로 구현되지 못하더라도 시스템의 성능만이 저하될 뿐 상기 시스템의 기능 구현 여부와는 관계없는 객체로 구성되는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 중재기는,
    상기 독립적 객체에 고정된 최고 우선 순위를 설정하고,
    상기 다수개의 종속적 객체가 n 개로 구성되어 있고, 현재 상기 독립적 객체가 메모리 사용 권한을 가지고 있으면, 상기 독립적 객체, 1순위 종속적 객체, 2순위 종속적 객체, ..., n 순위 종속적 객체 순으로 우선 순위를 설정하고,
    현재 k 순위의 종속적 객체가 메모리 사용 권한을 가지고 있으면, 상기 독립적 객체, k+1 순위 종속적 객체, k+2 순위 종속적 객체, ..., n 순위 종속적 객체, 1순위 종속적 객체...., k 순위 종속적 객체 순으로 라운드 로빈 방식의 우선 순위를 설정하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 독립적 객체는 옵티컬 디스크로 데이터를 기록하거나 판독하는 객체이며,
    상기 종속적 객체는 마이크로 컨트롤러부, 호스트 인터페이스부, 데이터 처리부, 및 데이터 카피/비교 기능 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 중재 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020097478A (ko) * 2001-06-21 2002-12-31 삼성전자 주식회사 다중 채널을 가진 고속 직접 메모리 억세스 컨트롤러
KR20030090071A (ko) * 2002-05-21 2003-11-28 삼성전자주식회사 집적회로장치의 버스중재기

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