에너지 관점에서 임베디드 자바가상기계의 메모리 접근 형태

Abstract

임베디드 시스템에서 일반적으로 메모리가 가장 많은 에너지를 소비하는 것으로 알려지고 있다. 임베디드 자바가상기계의 경우도 마찬가지이며, 따라서 보다 에너지 효율이 높은 자바가상기계의 개발을 위해서는 자바 메모리의 에너지 사용을 최적화 하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 자바 프로그램 실행 시 수많은 바이트코드들이 어떻게 논리적 메모리를 접근하는지 분석하였다. 이런 접근 형태 분석은 자바 메모리의 설계 및 구현 기술을 선택하는데 큰 통찰력을 제공해 준다 힙, 오퍼랜드 스택, 지역변수배열 등 세 가지 논리적 데이터 공간에 대해 각각 메모리 접근을 분석하였으며, 분석 결과 오퍼랜드 스택이 가장 빈번하게, 또한 균일하게 사용되었으며 힙이 가장 드물게, 그리고 불균일하게 사용되었음을 알 수 있었다. 힙과 지역변수배열은 읽기 위주로 사용되었으며, 오퍼랜드 스택은 읽기와 쓰기 비율이 크게 다르지 않았다. Several researchers have pointed out that the energy consumption in memory takes a dominant fraction on the energy budget of a whole embedded system. This applies to the embedded Java virtual machine tn, and to develop a more energy-efficient JVM it is absolutely necessary to optimize the energy usage in Jana memory. In this paper we have analyzed the logical memory access pattern in JVM as it executes numerous number of bytecode instructions while running a Java program. The access pattern gives us an insight how to design and select a suitable memory technology for Java memory. We present the memory access pattern for the three logical data spaces of JVM: heap, operand stack, and local variable array. The result saws that operand stack is accessed most frequently and uniformly, whereas heap used least frequently and non-uniformly among the three. Both heap and local variable array are accessed mostly in read-only fashion, but no remarkable difference is found between read and write operations for operand stack usage.