• 한국통신학회논문지
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• 제36권11B호
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• pp.1323-1328
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• 2011

본 논문에서는 Android Dalvik 가상머신의 trace JIT 구현 코드를 수정하여 특정 Java 메소드를 별도의 프로 파일링 과정 없이 바로 JIT 컴파일이 이루어지도록 구현하였다. 동일한 Java 메소드에 대해 원본 Dalvik 가상머신과 본 논문의 방식을 적용한 가상머신에서 각각 실행하여 수행 시간을 측정하였고 본 논문이 제안한 방식을 이용하면 약 30% 정도의 성능 향상을 가져올 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 Android Dalvik의 구조를 살펴보아 Dalvik 가상머신에 대한 이해를 돕고 변경한 Dalvik 가상머신 부분을 코드 수준에서 자세히 설명한다. 산업체에서는 Dalvik 가상머신의 수행 성능 최적화와 같은 Android의 핵심 기술 부분을 향상하여 Android를 사용하고 있는 타 경쟁사와 차별점을 가진 제품을 만드는데 도움이 될 수 있을 것이다.

• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.1001-1011
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• 2015

Since just-in-time (JIT) has considerable overhead to detect hot spots and compile them at runtime, using sophisticated optimization techniques for embedded devices means that any resulting performance improvements will be limited. In this paper, we introduce a novel static Dalvik bytecode optimization framework, as a complementary compilation of the Dalvik virtual machine, to improve the performance of Android applications. Our system generates optimized Dalvik bytecodes by using Low Level Virtual Machine (LLVM). A major obstacle in using LLVM for optimizing Dalvik bytecodes is determining how to handle the high-level language features of the Dalvik bytecode in LLVM IR and how to optimize LLVM IR conforming to the language information of the Dalvik bytecode. To this end, we annotate the high-level language features of Dalvik bytecode to LLVM IR and successfully optimize Dalvik bytecodes through instruction selection processes. Our experimental results show that our system with JIT improves the performance of Android applications by up to 6.08 times, and surpasses JIT by up to 4.34 times.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.570-573
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• 2011

Dalvik 가상 머신은 최적화가 쉽지 않았던 스택 기반의 가상 머신인 자바 가상 머신(JVM)과 달리 레지스터 기반의 가상 머신이므로 여러 최적화 기법을 적용할 수 있다. 따라서 Dalvik 가상 머신을 위한 새로운 레지스터 할당기법이 필요하다. 본 논문에서는 dx tool을 거친 레지스터 기반의 Dalvik byte code를 레지스터 재 할당하여 최적화하고, 이를 Dalvik JIT으로 보내어 다시 한번 레지스터 재할당 함으로써 최적화 효율을 높일 수 있는 최적화 기법을 제안하였다. 또한 제안 기법과 Dalvik JIT의 복잡도를 비교함으로써 제안기법을 검증하였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권3호
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• pp.169-172
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• 2015

Dalvik is a virtual machine (VM) that is designed to run Java-based Android applications. A trace-based just-in-time (JIT) compilation technique is currently employed to improve performance of the Dalvik VM. However, due to runtime compilation overhead, the trace-based JIT compiler provides only a few simple optimizations. Moreover, because each trace contains only a few instructions, the trace-based JIT compiler inherently exploits fewer optimization and parallelization opportunities than a method-based JIT compiler that compiles method-by-method. So we propose a new method-based JIT compiler, named DEX2C, in order to improve performance by finding more opportunities for both optimization and parallelization in Android applications. We employ C code as an intermediate product in order to find more optimization opportunities by using the GNU C Compiler (GCC), and we will detect parallelism by using the Intel C/C++ parallel compiler and the AESOP compiler in our future work. In this paper, we introduce our DEX2C compiler, which dynamically translates Dalvik bytecodes (DEX) into C code with method granularity. We also describe a new method-based JIT interface in the Dalvik VM for the DEX2C compiler. Our experiment results show that our compiler and its interface achieve significant performance improvement by up to 15.2 times and 3.7 times on average, in Element Benchmark, and up to 2.8 times for FFT in Smartbench.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2012년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.113-115
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• 2012

스마트폰은 다양한 서비스를 위한 기술이 집약되어 있으며 그 중 NFC(근거리 무선 통신) 기술은 기존의 모바일 RFID 기술보다 진일보하여 태그 읽기/쓰기 기능을 비롯하여 모바일 결제에 이르기까지 활용 범위가 매우 넓다. 이러한 NFC 기술을 활용한 안드로이드 어플리케이션의 구동에 있어 실시간 처리의 효율성은 서비스의 안정성에 크게 영향을 미친다. 따라서 안드로이드 플랫폼에서 보다 안정적인 실시간 서비스 실행을 위해 기존 안드로이드 실시간 처리 영역인 Dalvik VM의 동적 컴파일 메커니즘과 현재 발표되어 있는 개선된 방식의 메커니즘을 분석 정리하고자 한다. 또한 이를 바탕으로 향후 스마트 폰의 NFC 구동에 있어 Dalvik VM의 보다 최적화된 컴파일 방식을 제안할 수 있도록 연구하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.45-46
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• 2012

현재 스마트폰에서 가장 널리 쓰이는 OS는 안드로이드이다. 안드로이드는 오픈 소스 플랫폼이기 때문에 이를 수정하여 기존 기술을 개선하거나 새로운 기술을 개발하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 이를 위해 필수적으로 시행해야 할 것이 Dalvik Virtual Machine을 분석하는 작업이다. 이에, 본 연구는 Dalvik Virtual Machine의 주요 요소를 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.486-492
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• 2011

본 논문에서는 안드로이드에 탑재되는 가상머신인 달빅(Dalvik) 가상머신의 성능을 벤치마크를 구현하여 측정하고 기존 임베디드 자바 가상머신과의 성능을 비교한다. 달빅 가상머신의 성능 측정을 위하여 가상머신 성능 측정에 널리 사용되는 SPECJVM 벤치마크를 사용하였다. 달빅과의 성능 비교를 위하여 임베디드 자바 가상머신인 SUN Java 임베디드 버전을 비교 대상으로 선정하여 동일한 벤치마크를 사용하여 실행시간을 비교하였다. 성능 측정은 스마트폰 개발 하드웨어인 오드로이드(Odroid)에 가상머신과 벤치마크 프로그램들을 포팅하여 이루어 졌다. 또한, 달빅 가상머신의 최근 버전에서 구현되지 않은 적시(Just-In-Time) 컴파일 기능을 달빅에 추가하여 성능 개선 정도를 분석하였다. 분석 결과 안드로이드 달빅 가상머신은 SUN 가상머신 성능의 15% 수준을 보였으며, 적시 컴파일 기법을 적용한 달빅은 63% 수준에 도달함을 보였다.

• 소프트웨어공학소사이어티 논문지
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• 제28권1호
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• pp.1-6
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• 2019

Google은 2009년 Bytecode로 구성된 Dex(Dalvik Executable)를 Dalvik Runtime의 Interpreter가 실행하는 형태의 Android를 공개하였다. 이후로 Interpreter 실행 속도 개선을 위해 JIT(Just-in-time) 컴파일 기술을 적용하였고 Lollipop(Android 5.0)부터는 Dalvik Runtime을 대체하여 ART Runtime을 제공하여 AOT(A head-of-time) 컴파일 지원을 통해 앱 설치 이후부터 Bytecode가 아닌 Native code로 동작하도록 함으로써 성능을 높일 수 있게 되었다. 하지만 앱 설치/업데이트 시점에 모든 대상을 컴파일하는 AOT 컴파일은 시간이 오래 걸리고 메모리/CPU 자원을 많이 사용함에 따라 느려지고 발열을 유발하여 사용자 불편함을 초래하였다. 시간이 지날수록 더 복잡하고 큰 코드를 지닌 앱들이 많이 등 장함에 따라 AOT 컴파일로 인해 발생하는 문제들이 더 많이 발생하게 되었고, Nougat(Android 7.0)부터는 이를 개선하여 AOT 컴파일을 앱 설치/업데이트 시점에 모두 수행하지 않고 최적화 시점을 나중으로 미루고 실제 사용자의 사용 기록인 Profile을 사용하는 Profile-guided 컴파일 방법을 통해 문제를 회피하고 있다. 이 연구에서는 앱 실행 속도를 설치 직후부터 개선할 수 있도록 하기 위해 Profile에 따른 앱 실행 속도의 특성을 파악하여 앱 실행 속도를 개선할 수 있는 Profile을 앱 개발 시점에 자동 생성하는 방법과 자동생성한 프로파일을 APK에 포함하고 앱 설치/업데이트 시점에 활용하여 최적화를 할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법을 통해 앱 설치 시점에 Profile에 기반하여 선택적으로 컴파일할 수 있으므로 설치 시점에 발생하는 사용자 불편을 최소화할 수 있으며 앱 설치 이후 Native code 실행을 통해 앱 실행 속도를 최초 실행부터 개선할 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권6호
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• pp.231-236
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• 2013

최근에 안드로이드 응용의 사용자 응답 시간을 향상시키기 위해 JIT 컴파일 방법을 사용하는 달빅 가상 머신에 AOT 컴파일 아이디어를 적용하는 방법들이 제안되었다. 그러나 기존 방법들은 DEX(Dalvik Executable)라는 달빅 실행 파일의 구조를 변경해야 하기 때문에, 이미 시장에 배포된 안드로이드 응용들을 대상으로 적용하기 어렵다. 본 논문은 DEX 실행 파일의 구조 변경 없이 달빅 가상 머신에서 핫 트레이스를 미리 컴파일하는 JITwP(JIT with Precompile) 기법을 제안한다. JITwP 기법은 달빅 가상 머신에 프리컴파일 힌트를 제공하여 타겟 응용의 응답 시간을 개선한다. 성능 평가 결과, 웹 브라우저 응용에 대해서 약 4%의 실행 시간을 단축하는 결과를 얻었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.796-799
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• 2012

스마트폰 애플리케이션 중에서 안드로이드 앱은 자바를 기반으로 한다. 따라서 자바 프로그램과 마찬가지로 디컴파일러 도구를 활용하여 원본 소스 코드를 얻어낼 수 있기 때문에 코드 도용에 대해서 매우 취약하다. 본 논문에서는 안드로이드에 대한 코드 도용과 표절을 막기 위한 기법을 제안한다. 효과적인 코드 도용 및 표절 여부를 탐지하기 위한 방법으로서, 안드로이드 달빅(Dalvik) 코드에 대해서 요약 단계를 거친 후 유사도를 측정하는 방법을 사용한다. 기존의 안드로이드 유사도 비교 연구에서는 달빅 코드가 정확하게 일치해야만 유사도가 높게 측정될 수 있었지만, 요약 단계를 통해서 변환된 달빅 코드를 비교하면 코드 도용시 일부 코드의 의도적인 수정이 있더라도 유사도가 높게 측정된다. 그 결과, 본 논문에서 제안하는 표절 탐지 기법이 기존 연구와 비교하여 표절에 대한 탐지 능력이 우수함을 확인하였다.