The last several years have seen a rapid increase in smart phone use. Android offers an open-source software platform on smart phones, that includes a Linux-based kernel, Java applications, and middleware. The Android middleware provides system libraries and services to facilitate the development of performance-sensitive or device-specific functionalities, such as screen display, multimedia, and web browsing. Android keeps track of which applications make use of which system services for some pre-defined functionalities, and which application is running in the foreground attracting the user`s
attention. Such information is valuable in capturing application characteristics and can be useful for resource management tailored to application requirements. However, the Linux-based Android kernel does not utilize such information for I/O resource management. This paper is the first work, to the best of our knowledge, to attempt to understand application characteristics through Android architecture and to incorporate those characteristics into disk and network I/O management. Our proposed approach, Aciom (Application
Characteristics-aware I/O Management), requires no modification to applications and characterizes application I/O requests as time-sensitive, bursty, or plain, depending on which system services are involved and which application receives the user`s focus.
Aciom then provides differentiated I/O management services for different types of I/O requests, supporting minimum bandwidth reservations for time-sensitive requests and placing maximum bandwidth limits on bursty requests. We present the design of
Aciom and a prototype implementation on Android. Our experimental results show that Aciom is quite effective in handling disk and network I/O requests in support of time-sensitive applications in the presence of bursty I/O requests.
지난 몇 년간 스마트폰 사용량이 급속도로 증가함에 따라서 이러한 스마트폰을 지원하기 위한 운영체제 플랫폼들이 개발되어오고 있다. 안드로이드는 스마트폰 플랫폼의 대표주자로서 리눅스 기반의 커널, 자바 어플리케이션, 미들웨어 계층을 아우르는 오픈소스 소프트웨어 플랫폼을 제공하고 있다. 특히, 안드로이드 미들웨어는 화면출력, 멀티미디어, 웹브라우징 같은 성능에 민감하거나, 하드웨어 장치에 특화된 기능들을 시스템 라이브러리와 시스템 서비스의 형태로 제공하고 있다. 또한, 안드로이드는 어플리케이션이 어떤 시스템 서비스와 관계를 맺고, 사용하고 있는지 그리고 어플리케이션이 현재 포그라운드에서 작동하며 사용자와 상호작용하고 있는지에 대한 정보를 저장하고 있다. 이러한 정보는 어플리케이션의 특성을 파악하고 어플리케이션의 요구사항에 따라 효율적으로 자원을 관리 하는데 많은 도움을 줄 수 있다. 하지만 현재 리눅스 기반의 안드로이드 커널은 이러한 정보를 CPU와 메모리 자원 관리에는 이용하고 있지만, 입/출력 장치와 같은 자원에는 전혀 이용하지 않고 있다. 그래서 이 논문에서는 안드로이드 구조를 이용하여 어플리케이션의 특성을 파악하고, 이를 기반으로 디스크와 네트워크 입/출력 장치를 관리하는 기법을 제안한다. 새로운 플랫폼 Aciom은 어플리케이션의 수정없이 어플리케이션의 특성에 따라서 입/출력 장치에 대한 요청을 시간에 민감한 타입, 과도한 타입, 무시할 수 있는 타입으로 나눈다. 그 후 입/출력 장치 요청의 타입에 따라, Aciom은 입/출력 장치 관리 기법을 다르게 제공하는데, 시간에 민감한 타입에 대해서는 최소한의 대역폭을 보장해주는 기법을, 과도한 타입에 대해서는 최대 대역폭을 제한하는 기법을 적용한다. 이 논문에서는 이러한 Aciom을 어떻게 디자인하였는지, 그리고 안드로이드 상에서 어떻게 프로토타입을 구현하였는지를 소개하고, 실험 결과와 함께 Aciom이 얼마나 시간에 민감한 어플리케이션들에게 좋은 성능을 제공하였는지 보여주도록 한다.
