高性能マルチスレッドアーキテクチャへの高レベルプログラミング言語の実装

将高级编程语言实现为高性能多线程架构

• 批准号: 11780232
• 负责人: 日下部 茂
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780232/
• 关键词: マルチスレッディング; 関数型言語; 非ストリクト性; コンパイラ; 実行時システム; 非同期処理; 遅延隠蔽; スケジューリング

本研究の目的は、細粒度並列処理モデルの一つであるデータフロー計算方式と、既存の計算機方式の利点を統合することにより、高い実行性能と高レベルのプログラミングを同時に実現可能な計算環境を開発することである。今年度は、九州大学で研究開発された高レベルプログラミング言語を、米国デラウェア大学で研究開発されたマルチスレッドアーキテクチャEARTHへ実装する手法についてまとめた。さらに、そのマルチスレッド実行環境を発展させ、細粒度スレッドをプロセッサ割り当ての基本単位とする実行環境を提供する並列分散オペレーティングシステムCEFOS(Communication-Execution Fusion OS)を提案した。CEFOSの細粒度スレッドは、POSIX(Portable Operating System on UNIX)のPthreadsといった多くのオペレーティングシステム上で利用可能なマルチスレッド実行環境が提供するスレッドよりもさらに粒度が小さく、原則として軌道後は走り切る命令列とすることで、以下の特徴を持つ効率の良い多重実行環境の実現を目指している:非同期処理:ネットワークからの受信処理やGUIを持つアプリケーションのユーザからの入力処理といった、実行タイミングを静的に決定することが出来ない処理を自然に扱うことが出来る。遅延の隠蔽:入出力処理や遠隔データ参照など、実際の処理要求を出してから結果を受け取るまでの遅延時間が長い処理の場合は、処理結果を待つ間に、他の実行可能なスレッドにCPUを割り当てることにより、見掛け上遅延を隠すことができCPUの利用効率も向上する。スケジューリング:スレッド間の実行順序に半順序関係しかなく直接の順序関係がない場合、スレッド同士の実行順序は任意である。この任意性により、実行状況に合わせた柔軟なスケジューリングが促進された。

The purpose of this study is to improve the performance of fine-grained parallel processing and to realize the development of a possible computing environment by integrating the advantages of existing computing methods. This year, Kyushu University's research and development team will conduct research and development in the field of language, education and sports. In addition, the implementation environment of fine grained software is developed and distributed in parallel with CEFOS(Communication-Execution Fusion OS). CEFOS Fine-grained, POSIX (Portable Operating System on UNIX) Pthreads and multiple-track operations are implemented using a possible operating environment to provide a small granularity, a principle, and a post-track command sequence with the following characteristics to maintain efficiency and good multiple-track operations: asynchronous processing: The GUI for receiving information from the user is configured to handle incoming information from the user's account, and to determine whether the incoming information is from the user's account. Delay: input force processing, remote reference, actual processing requirements, output results, delay time, processing results, processing results, The order of operation between the two sides is semi-sequential, and the order of operation between the two sides is arbitrary. This arbitrary, practical situation is conducive to the development of the enterprise.

项目成果

谷口秀夫、日下部茂、他: "CEFOSオペレーティングシステムのスレッド管理機構"情報処理学会研究報告. OS-83. 7-12 (2000)

Hideo Taniguchi、Shigeru Kusakabe 等：“CEFOS 操作系统的线程管理机制”日本信息处理学会 OS-83 (2000)。

日下部茂、他: "Implementing a Non-strict Functional Programming Language on a Threaded Architecture"並列分散処理(IPPS/SPDP)ワークショップ予稿集. LNCS1586. 138-152 (1999)

Shigeru Kusakabe 等人：“在线程架构上实现非严格函数式编程语言”并行和分布式处理 (IPPS/SPDP) 研讨会论文集。138-152 (1999)。

日下部茂、他: "並列分散OS CEFOS (Communication-Execution Fusion OS)"電子情報通信学会技術研究報告. CPSY99-50. 25-32 (1999)

Shigeru Kusakabe 等人：“并行分布式操作系统 CEFOS（通信执行融合操作系统）” IEICE 技术研究报告。 CPSY99-50（1999）。