分散アーキテクチャ上の高効率仮想共有メモリの研究

各種提案されている分散型アーキテクチャにおいては、全プロセッサの処理能力と全メモリのデータ供給能力とをバランスさせることが困難となりつつある。特に、データが複数のローカルメモリ(あるいはグローバルメモリ)にまたがって存在する場合には、メモリ間のデータ転送がネックとなり、たとえプロセッサの負荷バランス等を最適化できたとしても、システム全体の処理能力(スループット)は、向上しないが悪化する。従って、この種の分散型アーキテクチャにおいては、データ転送をいかに減らせるか、そして、並列実行することにより、転送コストをいかに見えなくすることができるか、の2点が最重要ポイントとなる。本研究の目的は、このデータ転送を最適化するオペレーティングシステムの研究である。平成6年度は、6年度研究計画調書および交付申請書に挙げた計画どおり、システムの詳細設計およびコーティングを行い、平成5年度に設備備品費で購入した実験用計算機を用いてテストおよび評価を行った。研究内容に関しては、(1)シュミレーションによる昨年度の予備テストから、通信量抑制の観点に基づく負荷平衡化が有効であることが新たな知見として得られたため、そのモジュールとして通信量抑制を考慮したスケジューラも追加実装した。(2)昨年度、障害対策の新しい方式として、グローバルフリーズ、ローカルシャットダウンを開発した。これを受け、今年度は更にこの着想を一歩進め、ローカルシャットダウン機能を有効利用することにより、分散化された複数のサイト(実計算機)を、クラスタとして管理する手法へと発展させた。これらについては、今後、論文として成果を発表し、更に研究を発展させ得る可能性を有している。

各種提案されている分散型アーキテクチャにおいては、全プロセッサの処理能力と全メモリのデータ供給能力とをバランスさせることが困難となりつつある。特に、データが複数のローカルメモリ(あるいはグローバルメモリ)にまたがって存在する場合には、メモリ間のデータ転送がネックとなり、たとえプロセッサの負荷バランス等を最適化できたとしても、システム全体の処理能力(スループット)は、向上しないが悪化する。従って、この種の分散型アーキテクチャにおいては、データ転送をいかに減らせるか、そして、並列実行することにより、転送コストをいかに見えなくすることができるか、の2点が最重要ポイントとなる。本研究の目的は、このデータ転送を最適化するオペレーティングシステムの研究である。平成6年度は、6年度研究計画調書および交付申請書に挙げた計画どおり、システムの詳細設計およびコーティングを行い、平成5年度に設備備品費で購入した実験用計算機を用いてテストおよび評価を行った。研究内容に関しては、(1)シュミレーションによる昨年度の予備テストから、通信量抑制の観点に基づく負荷平衡化が有効であることが新たな知見として得られたため、そのモジュールとして通信量抑制を考慮したスケジューラも追加実装した。(2)昨年度、障害対策の新しい方式として、グローバルフリーズ、ローカルシャットダウンを開発した。これを受け、今年度は更にこの着想を一歩進め、ローカルシャットダウン機能を有効利用することにより、分散化された複数のサイト(実計算機)を、クラスタとして管理する手法へと発展させた。これらについては、今後、論文として成果を発表し、更に研究を発展させ得る可能性を有している。