Group System 그룹 시스템

Introduction 소개

The group system is a new dynamic memory management (DMM) scheme that extends buddy systems.
It provides significantly improved memory efficiency compared to that of buddy systems, while maintaining the advantage of predictable execution time of buddy systems.
The group system extends the buddy systems approach in two aspects.
First, the limit of buddy systems that a block can only be split into two buddy blocks is extended, and the group system can split a block into up to M blocks as required. 
The maximum number of members, M, can be arbitrarily set at the group system initialization.
Second, the limitation of buddy systems that a block can only exist at one level is eliminated.
In the group system, a block my exist over two levels as required.

그룹 시스템은  버디 시스템을 확장한 새로운 동적 메모리 관리 체계이다.
이 체계는 예측 가능한 수행 시간을 가진다는 버디 시스템의 장점을 유지하면서 기존 버디 시스템에 비해 크게 개선된 메모리 효율을 제공한다.
그룹 시스템은 버디 시스템 개념을 두 가지 방향으로 확장한다.
첫 번째는 한 블록을 두 개의 버디 블록으로만 나눌 수 있는 버디 시스템의 제한을 확장하는 것이다.
그룹 시스템은 한 블록을 필요에 따라 M개로까지 나눌 수 있다.
최대 멤버 수 M은 그룹 시스템 초기화 시에 임의로 정할 수 있다.
두 번째는 한 블록이 한 레벨에만 존재할 수 있는 버디 시스템의 제한을 확장하는 것이다.
그룹 시스템에서 한 블록은 필요에 따라 두 레벨에 걸쳐 존재할 수 있다.

The following figure shows an example of the memory allocation for the group system.

다음 그림은 그룹 시스템의 메모리 할당 예를 보여준다.

The following table shows the theoretical worst-case internal fragmentation rate (%).  

다음 표는 이론적 최악 상황 내부 단편화률(%)를 보여준다.

The following figure shows a simulation result of the worst-case internal fragmentation rate using the Monte Carlo method when M=64.

다음 그림은 M=64일 때 몬테카를로 방식을 사용한 최악 상황 내부 단편화률 시뮬레이션 결과를 보여준다.

The following figure shows a simulation result of the worst-case external fragmentation rate using the Monte Carlo method when M=64.

다음 그림은 M=64일 때 몬테카를로 방식을 사용한 최악 상황 외부 단편화률 시뮬레이션 결과를 보여준다.

Publications 출판물

• Park, S. H., Jeong, S. Y., & Kang, S. J. (2020). Group system: An efficient dynamic memory management scheme for real-time systems. Journal of Systems Architecture, 107(August 2020). https://doi.org/10.1016/j.sysarc.2020.101726

Application examples 응용 사례

• Used as the default dynamic memory management (DMM) scheme for Ubinos
  유비노스의 기본 동적 메모리 관리 (DMM) 체계로 사용

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