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マルチコア向けリアルタイムオペレーティングシステムの研究開発

多核实时操作系统的研究与开发

基本信息

批准号：
09J09499
负责人：
加藤真平
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

生活や環境問題に対してコンピュータ技術は不可欠な要素である。とりわけ、社会基盤の安全性や消費電力の改善は最重要課題であり、コンピュータ技術を駆使して物理世界を適切な状態に保つことが求められる。しかしながら、物理世界の情報量は膨大であり、それらをリアルタイムに処理することは容易ではない。また、社会基盤を構成するアプリケーションは電力網、自動車、監視システム、ヘルスケア等、多種多様であり、それらに共通して利用可能なコンピュータシステムの研究開発も求められている。本研究では、膨大なデータ量を高速に計算可能なグラフィックスプロセッサ(GPU)に着目し、GPUをリアルタイムシステムにおいて利用可能にするためのソフトウェアの研究開発を行った。具体的には、オペレーティングシステム内でGPUに投じるコマンドのスケジューリング管理を行うソフトウェア「TimeGraph」を設計・実装した。TimeGraphを使うことでGPUの資源管理を細粒度に行うことが可能になり、複数のプロセスが同一のGPUにアクセスする場合にも要求に応じた資源のみを割り当てることができるので、アプリケーションは一定の品質を保つことが保証される。GPUをリアルタイムシステムにおいて安全に利用できることの利益は大きく、今後、様々な分野での応用が期待される。また、本研究は、前年度に行ったマルチコア向けリアルタイムシステム技術の応用であり、リアルタイムシステムにおいてマルチコア技術をGPUに応用できた世界で初めての事例でもある。TimeGraphはオープンソースとして公開しており、Linuxプラットフォーム上であれば誰でも利用できる。

The や environmental issues of life に cannot be lacking in な elements である for <s:1> てコピュタタ technology <e:1>. とりわけ, social security base plate のや consumption power の improve は is the most important topic であり, コンピュータ technology を駆 make して physical world を appropriate な state に bartender つことが o められる. しかしながら, physical world の intelligence は swelled であり, それらをリアルタイムに処 Richard することは easy ではない. また, social base plate をするアプリケーションは network, automotive, monitoring システム, ヘルスケア, such as a variety of many others in であり, それらに common して may use なコンピュータシステムの research open 発も o められている. This study では, expands なデーを high-speed にタ quantity calculation may なグラフィックスプロセッサ (GPU) にし, GPU をリアルタイムシステムにおいて may use にするためのソフトウェアの research open 発を line った. Specific には, オペレーティングシステムで within the GPU に cast じるコマンドのスケジューリング line management をうソフトウェア "TimeGraph" を design, be installed した. TimeGraph を make うことで GPU の resource management を fine-grained に line うことが may になり, plural のプロセスが same の GPU にアクセスする occasions にも requirements に応じた resources のみを cut り when てることができるので, アプリケーションは certain の quality を protect つことが guarantee される. GPU をリアルタイムシステムにおいて security に using できることの interests は big きく, in the future, others 々な eset での応 with が expect される. また line before, this study は, annual にったマルチコア to けリアルタイムシステム technology の応 with であり, リアルタイムシステムにおいてマルチコア technology を GPU に応 with できため the early でての examples でもある. TimeGraph はオープンソースとして public しており, Linux プラットフォーム on であれば who でも using できる.