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[국내논문] UML 상태 기계를 이용한 임베디드 소프트웨어의 소모 전력 분석
Analysis of Power Consumption for Embedded Software using UML State Machine Diagram 원문보기

정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part D. Part D, v.19D no.4, 2012년, pp.281 - 292  

이재욱 (충북대학교 컴퓨터과학과) ,  홍장의 (충북대학교 컴퓨터과학과)

초록
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스마트 폰과 같은 모바일 기기에서 동작하는 응용 소프트웨어는 제한된 배터리 용량으로 인하여 안정적인 서비스를 지속적으로 제공하는데 어려움을 갖는다. 과거에는 배터리의 수명을 연장 시키거나 소모전력이 적은 하드웨어 장치들을 개발하는 것으로 모바일 기기의 소모전력을 관리하였다. 그러나 시스템에 탑재되는 소프트웨어가 복잡해짐에 따라 소프트웨어에 대한 소모전력 분석 연구도 관심을 갖게 되었다. 이러한 연구들 중에서 모델 기반의 소모전력 분석은 코드가 개발되기 이전에 미리 소모전력을 분석하고, 분석 결과를 기반으로 소프트웨어를 개발한다는 측면에서 소모전력 감소를 위한 하나의 중요한 전략으로 인식되어 오고 있다. 따라서 본 논문에서는 소프트웨어의 행위 모델인 UML의 상태기계(State Machine) 다이어그램을 이용하는 소모전력 분석 기법을 제안한다. 제안하는 분석기법은 상태기계 다이어그램을 페트리 넷으로 변환하고, 이의 시뮬레이션을 통해 소모전력을 예측하게 된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A wide variety of smartphone applications is increasing the usage time of smartphone. Due to the increased time, it becomes difficult to providing stable services to users with limited battery capacity. The past works have been performed the power management of mobile device toward long-lasting batt...

주제어

#소프트웨어 소모전력   #UML 상태기계 다이어그램   #페트리 넷  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
상태 기계 다이어그램이란 무엇인가? 상태 기계 다이어그램은 임베디드 시스템의 상태 변화를 기반으로 소프트웨어의 동작을 표현하는 모델이다. 그러나 UML에서 제시하는 상태 기계 다이어그램의 표현과 상태기반 분석 기법만으로는 소프트웨어 행위를 통한 성능, 데드락과 같은 비기능적 속성을 분석하고 검증하기에는 충분하지 못하다[16].
상태 기계 다이어그램의 단점은 무엇인가? 상태 기계 다이어그램은 임베디드 시스템의 상태 변화를 기반으로 소프트웨어의 동작을 표현하는 모델이다. 그러나 UML에서 제시하는 상태 기계 다이어그램의 표현과 상태기반 분석 기법만으로는 소프트웨어 행위를 통한 성능, 데드락과 같은 비기능적 속성을 분석하고 검증하기에는 충분하지 못하다[16]. 이러한 단점을 극복하기 위해 상태 기계 모델을 페트리 넷과 같은 정형 기법으로 변환한 후, 시뮬레이션을 수행하는 다양한 방법들이 제시되었다[17,18].
상태 기계 모델은 무엇으로 구성되는가? 3[22]에서는 상태 기계 모델을 구성하는 요소들을 그림 3과 같이 메타 모델로 정의하고 있다. 그림 3에서 정의하는 것과 같이 상태 기계는 크게 State, Transition, vertex, 그리고 Region으로 구성된다. State는 시스템의 상태를 직접적으로 표현하는 simple state, composite state, submachine state, final state와 시스템의 상태를 표현하지는 않지만, 시스템의 흐름을 표현하기 위한 사용되는 Pseudo state로써, choice, entry point, exit point, history, initial, junction, terminate 상태가 존재한다[22].
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참고문헌 (25)

  1. M. Caldari, M. Conti, M. Coppola, P. Crippa, S. Orcioni, L. Pieralisi, C. Turchetti, "System-Level Power Analysis Methodology Applied to the AMBA AHB BUS," Design, Automation and Test in Europe, pp.32-37, 2003. 

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  3. Youngjin Cho, Younghyun Kim, Sangyoung Park, Naehyuck Chang, "System-Level Power Estimation using an On-Chip Bus Performance Monitoring Unit," IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design, pp.149-154, 2008. 

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  20. Bammi, J.R., et al., "Software Performance Estimation Strategies in a System-Level Design Tool," Proceedings of CODES, pp.82-86, 2000. 

  21. Kim, D.H. and Hong, J.E., "Energy Component Library for Power Consumption Analysis of Embedded Software," The KIPS Transactions: Part D, Vol.16-D, pp.871-880, Dec., 2009. 

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  22. OMG, Unified Modeling Language Superstructure, Version 2.3, Doc #: 2010-05-05, May, 2010. 

  23. H.S. Min, Embedded System Programming with UML: Rhapsody in C++ (Ver 7.X), Bogdoo Publisher, 2009. 

  24. Meta Software, Design/CPN Reference Manual: Part 3, CPN ML Reference, 1993. 

  25. Tan, T.K., Raghunathan, A., Jha, N.K., "EMSIM: An Energy Simulation Framework for an Embedded Operating System," International Symposium of Circuits and Systems, pp.464-467, 2002. 

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