연쇄적 우선순위 향상에 의한 안드로이드 기반 스마트폰의 사용자 반응성 향상

Abstract

구글이 안드로이드를 처음 공개하였을 때만 해도 안드로이드는 조악한 수준에 머물러 있었다. 그러나 오픈 소스라는 특징으로 수정이 용이하여 여러 번 판올림을 거치면서 빠르게 개선되어 왔다. 또한 안드로이드는자바 가상 머신을 기반으로 하고 있어 이종 하드웨어에 포팅이 용이하다. 이는 안드로이드가 멀티코어와 같은 최신 아키텍처에 쉽게 적용될 수 있다는 것을 의미한다. 그 결과 현재 모바일 기기에서 가장 널리 쓰이는 플랫폼으로 부상하였다. 그러나 안드로이드가 오랜기간에 걸쳐 내포하고 있던 여러 문제점을 조금씩 수정해 왔음에도 불구하고 단 한 가지 문제에 대해서는 오랫동안 지적받아왔다. 그것은 경쟁 플랫폼 대비 낮은 사용자 반응성이다. 안드로이드는 리눅스 커널을 기반으로 한다. 리눅스 커널은 여러 개의 태스크를 동시에 실행시킬 수 있는 멀티태스킹을 지원한다. 이러한 멀티태스킹 기능은 사용자 편의성에 큰 기여를 하는 것은 사실이다. 그러나 상대적으로 제한된 컴퓨팅 자원을 가진 모바일 기기에서 멀티태스킹은 실제 사용자가 사용하고 있는 응용에게 적절한 자원 배분을 보장할 수 없다. 안드로이드의 개발사인 구글 역시 이러한 문제를 인지하고 지난 x월 사용자 반응성 개선에 주안점을 둔 안드로이드 4.2 버전 Jellybean을 출시하였다.[1] Jellybean은 이전 버전에 비해 사용자 반응성이 크게 향상된 모습을 보여주었다. Jellybean에서 적용된 사용자 반응성 개선 메커니즘은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 첫 번째 사용자 터치 입력을 디바이스로 받아서 사용자 응용에게 전달하는 과정을 간소화시킨 것이다. 두 번째 기법은 Wait for VSync 기법으로서 화면에 출력하는 주기를 일정하게 한 것이다. 이로 인해 화면 변화가 스크린에 나타나기까지의 시간을 특정 시간 이내로 제한할 수 있었다. 이 두 가지 기법은 Jellybean에서 사용자 반응성을 개선하는 데 크나큰 기여를 했다. 그러나 Jellybean에서의 두 기법은 터치에 따른 사용자 요청을 처리하는 시간을 고려하지 못했다. 특히 다수의 응용이 동시에 실행되는 경우에서는 응용 간에 CPU를 놓고 경쟁하는 상황이 종종 벌어진다. 이러한 상황은 반응 지연을 야기한다. 본 논문에서는 다수의 응용이 동시에 실행되는 상황에서 현재 스크린에 보여지는 사용자 응용에 CPU 우선권을 부여하는 방식으로 사용자 반응성을 개선하는 기법을 소개한다. 그리고 제안한 기법을 상용 안드로이드 플랫폼 기반의 스마트폰에 직접 적용하고 효용성에 대해 검증한다. 이 논문은 다음과 같이 구성된다. 2장에서는 안드로이드 Jellybean의 소프트웨어 스택과 구조에 대한 간략한 소개 및 안드로이드 프레임워크 단에서 사용자 터치를 감지하고 처리하는 과정을 살펴본다. 3장에서는 안드로이드 플랫폼 기반의 모바일 기기에서 발생할 수 있는 CPU 경쟁으로 인한 사용자 터치 반응 지연 문제를 정의한다. 4장에서는 3장에서 제 기한 문제들을 극복하는 기법을 설명한다. 5장에서는 제안한 기법의 효용성에 대해 검증한다. 마지막으로 6장에서는 본 연구의 의의와 향후 발전 방향에 대해 논의한다.