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Lightweight and Modular JavaScript System for Internet of Things

Research Project

Project/Area Number 16K00103
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Software
Research InstitutionKochi University of Technology

Principal Investigator

Ugawa Tomoharu  高知工科大学, 情報学群, 准教授 (50423017)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩崎 英哉  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90203372)
高野 保真  青山学院大学, 理工学部, 助教 (70780550)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords仮想機械 / 組込みシステム / モデル検査 / ごみ集め / JavaScript / ガーベージコレクション / コンパイラ / ドメイン特化言語 / ガベージコレクション / 言語処理系 / プログラミング言語処理系
Outline of Final Research Achievements

We developed lightweight JavaScript virtual machine (VM) suitable for embedded systems used in Internet of Things (IoT). Our approach was to generate a VM of a subset of JavaScript specialised for each application automatically. Our achievements include followings. (1) The mechanism and optimisation algorithms to generate a specialised VM that accepts restricted datatypes as operands of operators. (2) A compacting garbage collection algorithm and a verification method of its implementation. (3) A model checking library to check behaviour of algorithms on weak memory consistency model CPUs. We implemented those results in a JavaScript VM generator eJSTK.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、アプリケーションの実行中にプロファイリングを行い、それに従って最適化しながらコンパイルするjust-in-time (JIT)コンパイルという技術を、VM自身に適用してアプリケーションに特化されたVMを実行時に構築する研究が成功を収めている。本研究は、それを組込みシステムに応用するために、アプリケーション実行前にVMを特化させるという可能性を示した。また、VMの開発にいくつかのソフトウェア検証技術を導入し、それらの有用性を示した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Visualization of Counterexamples of Memory Model-Aware Model Checking Using SPIN2019

    • Author(s)
      Matsumoto Kosuke、 Ugawa Tomoharu
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: to appear

    • NAID

      130007690193

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] eJSTK: Building JavaScript virtual machines with customized datatypes for embedded systems2019

    • Author(s)
      Ugawa Tomoharu、 Iwasaki Hideya、 Kataoka Takafumi
    • Journal Title

      Journal of Computer Languages

      Volume: to appear

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transactional Sapphire2018

    • Author(s)
      Ugawa Tomoharu、Ritson Carl G.、Jones Richard E.
    • Journal Title

      ACM Transactions on Programming Languages and Systems

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 1-56

    • DOI

      10.1145/3226225

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Improvement of a Library for Model Checking under Weakly Ordered Memory Model with SPIN2018

    • Author(s)
      Kosuke Matsumoto, Tomoharu Ugawa, Tatsuya Abe
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: 26 Issue: 0 Pages: 314-326

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.26.314

    • NAID

      130006507556

    • ISSN
      1882-6652
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Model checking copy phases of concurrent copying garbage collection with various memory models2017

    • Author(s)
      Ugawa Tomoharu、Abe Tatsuya、Maeda Toshiyuki
    • Journal Title

      Proceedings of the ACM on Programming Languages

      Volume: 1 Issue: OOPSLA Pages: 1-26

    • DOI

      10.1145/3133877

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アプリケーションに特化したJavaScript仮想機械開発のためのユニットテストを用いたプロファイリング2019

    • Author(s)
      片岡崇史、 鵜川始陽、 岩崎英哉
    • Organizer
      第21回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL '19)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] JavaScript 仮想機械記述のためのドメイン特化言語2019

    • Author(s)
      高野保真、 鵜川始陽、 岩崎英哉
    • Organizer
      第21回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ (PPL '19)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 組込みシステム向けJavaScript仮想機械生成系eJSTKにおける合成命令の設計と実装2019

    • Author(s)
      野中智矢、 鵜川始陽
    • Organizer
      情報処理学会プログラミング研究会第123回プログラミング研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A Framework for Constructing JavaScript Virtual Machines with Customized Datatype Representations2018

    • Author(s)
      Kataoka Takafumi、 Ugawa Tomoharu、 Iwasaki Hideya
    • Organizer
      33rd Annual ACM Symposium on Applied Computing (SAC '18)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アプリケーション特化による組込みシステム向けJavaScript VM小型化の効果確認2018

    • Author(s)
      森翔太郎、片岡崇史、鵜川始陽
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第35回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Model checking copy phases of concurrent copying garbage collection with various memory models2018

    • Author(s)
      Ugawa Tomoharu、 Abe Tatsuya、 Maeda Toshiyuki
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第35回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] アプリケーションの実行に必要なVM の機能を特定するためのプロファイラ2018

    • Author(s)
      片岡崇史、鵜川始陽
    • Organizer
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 組み込みシステム向けJavaScript仮想機械における合成命令の実装2018

    • Author(s)
      野中智矢、鵜川始陽
    • Organizer
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] C言語プログラムにおけるコピーガベージコレクションの実装の誤りの検出2018

    • Author(s)
      藤本太希、鵜川始陽
    • Organizer
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Generating a Minimum JavaScript VM Specialised for Target Applications2018

    • Author(s)
      Ugawa Tomoharu、 Iwasaki Hideya
    • Organizer
      Workshop on Virtual Machines and Language Implementations (VMIL '18)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] eJSVMにおける対話的なプログラミング環境の実現2018

    • Author(s)
      大林健造、 岩崎英哉
    • Organizer
      第60回プログラミング・シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 言語仮想機械におけるカスタマイズ可能なごみ集めモジュールの実装2018

    • Author(s)
      赤澤 亮弥, 鵜川 始陽, 岩﨑 英哉
    • Organizer
      第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2018)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] SPIN用メモリモデルライブラリmmlibを使った並行コピーGCのモデル検査2018

    • Author(s)
      飯干 寛幸, 松元 稿如, 鵜川 始陽
    • Organizer
      第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2018)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] argumentsオブジェクトに着目したJavaScriptコンパイラの最適化2018

    • Author(s)
      野中智矢,片岡崇史,鵜川始陽,岩崎英哉
    • Organizer
      第59回プログラミング・シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 仮想機械における型ディスパッチャの自動生成2017

    • Author(s)
      片岡崇史, 鵜川始陽, 岩崎英哉
    • Organizer
      第58回プログラミング・シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラフォーレ伊東(静岡県伊東市)
    • Year and Date
      2017-01-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Model checking copy phases of concurrent copying garbage collection with various memory models2017

    • Author(s)
      Ugawa Tomoharu、Abe Tatsuya、Maeda Toshiyuki
    • Organizer
      ACM SPLASH 2017 OOPSLA
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generating Type-Based Dispatching Code for Intermediate Language Interpreter of Dynamic Typed Languages2017

    • Author(s)
      Takafumi Kataoka, Tomoharu Ugawa, Hideya Iwasaki
    • Organizer
      15th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modelling Acquire and Release Fences for Promela Models of TSO and PSO Using Store Buffers2017

    • Author(s)
      Kosuke Matsumoto, Tomoharu Ugawa
    • Organizer
      15th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 組み込みシステム用JavaScript仮想機械におけるRaspberryPiを制御する組み込み関数の実装2017

    • Author(s)
      大石孝史,鵜川始陽
    • Organizer
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] メモリモデルを考慮したメモリアクセス命令を提供 するSPIN用ライブラリ2016

    • Author(s)
      松元稿如, 鵜川始陽, 安部達也
    • Organizer
      第23回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ (FOSE2016)
    • Place of Presentation
      琴参閣(香川県琴平町)
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Reducing State Explosion for Software Model Checking with Relaxed Memory Consistency Models2016

    • Author(s)
      Tatsuya Abe, Tomoharu Ugawa, Toshiyuki Maeda, and Kousuke Matsumoto
    • Organizer
      Symposium on Dependable Software Engineering Theories, Tools and Applications
    • Place of Presentation
      北京, 中国
    • Year and Date
      2016-11-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] JavaScript のANTLR 用文法記述のテスト2016

    • Author(s)
      中尾成一, 鵜川始陽
    • Organizer
      電気関係学会四国支部連合大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] eJS: 組込みシステム向けJavaScript処理系

    • URL

      http://pl.info.kochi-tech.ac.jp/index.php/page-347/

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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