스마트폰 저장 장치의 입출력 특징에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 스마트폰의 사용 시 발생하는 저장장치의 입출력 정보를 수집하여 사용 행태를 분석하였다. 다수 응용 프로그램이 설치되는 스마트폰의 환경에서 입출력 경향에 대한 계층적 분석을 통해 모바일 플랫폼의 개선 방안을 제시한다. 스마트폰은 계층화된 소프트웨어 스택인 모바일 플랫폼을 채택하여 손쉬운 입출력 인터페이스를 제공하지만 이를 단순히 사용하는 응용 프로그램이 개발자는 플랫폼이 저장 장치에 가하는 최종 입출력 접근 행태를 이해하지 못하고 입출력 요청을 발생할 가능성도 커진다. 스마트폰에서 저장장치의 과도한 저장장치의 접근 행태를 파악하여 최적화한다면 느린 쓰기 속도와 한정된 수명을 가진 플래시 메모리 기반의 저장장치를 사용하는 스마트폰에서 성능 및 소비전력, 플래시 수명을 개선할 수 있다.

안드로이드와 타이젠 두 가지 이종 플랫폼에서 입출력 경향 비교, 동일 목적에 대한 응용 프로그램의 상세 비교, 모바일 플랫폼의 장시간 입출력 정보 수집 관찰을 통해 스마트폰의 입출력 발생 경향을 확인하였다. 동일 목적 워크로드의 경우라도 플랫폼과 응용 프로그램의 입출력 요청 편차가 다양한 점을 발견하고 다각적으로 관찰하였다. 데이터베이스의 테이블 스키마 구성 등 정적 구조와 저장된 데이터를 확인하고, 입출력 분석을 통해 데이터베이스 사용 행태에 대해 분석하였다. 스마트폰에서 응용 프로그램을 통해 요청된 사용자의 쓰기 요청 정보가 플랫폼을 거쳐 최종 저장장치에서 실제 발생한 입출력 양의 비율을 측정하고 이를 정량화하는 종단 간 쓰기 증폭 현상(End-to-End Write Amplification)을 정의하였다. 스마트폰에서 주요한 입출력 부하의 발생 요소인 SQLite 데이터베이스의 장시간 사용 경향, 웹 브라우저를 예시로 한 응용 프로그램의 차이에 따른 입출력 경향을 비교하였다.