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Research of high-speed program execution control method and file operation method utilizing the characteristics of non-volatile memory

Research Project

Project/Area Number 21K11830
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

TANIGUCHI Hideo  岡山大学, 環境生命自然科学研究科, 特命教授 (70253507)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 乃村 能成  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (70274496)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords基盤ソフトウェア / オペレーティングシステム / プログラム実行制御 / ファイル操作 / 不揮発性メモリ / OS処理 / 入出力処理 / 通信処理 / OS / 実行ファイル形式 / ページ例外処理 / ODP / 仮想記憶
Outline of Research at the Start

電源OFFでも保存データが消失しない不揮発性メモリの研究が進んでおり、実メモリを不揮発性メモリとし外部記憶装置を有しない計算機の実現が可能になっている。そこで、本研究は、当該計算機のオペレーティングシステム機能を研究し、オペレーティングシステムの本質的なオーバヘッドであるデータ複写を削減する新制御法の実現により、高速なプログラム実行制御法とファイル操作法を確立する。これらの技術の確立により、現在の計算機の立ち上げやシャットダウンといった操作を不要にでき、計算機をTVのように操作でき、利便性が向上する。例えば、突然の電源断(コンセント断)でも、その後の電源ONで計算機を継続利用できるようになる。

Outline of Final Research Achievements

The essential overhead of operating systems in computers is called "data copying." On the other hand, in recent years, research has been progressing on nonvolatile memory that retains stored data even when the power is turned off. Although it has not yet appeared as a practical computer, it has become possible to realize a computer that uses nonvolatile memory as real memory and does not have an external storage device.
In this research, we will study the operating system functions of computers that use real memory as non-volatile memory and do not have external storage devices, and will establish a high-speed program execution control method and file operation method by realizing a new control method that reduces data copying.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

計算機のサービスはプログラム処理により提供されているため、プログラム実行とファイル操作を高速化することは、利用者からみた計算機の性能を向上させることに直結する。
本研究では、実メモリを不揮発性メモリとし外部記憶装置を有しない計算機のオペレーティングシステム機能を研究し、データ複写を削減する新制御法の実現により、高速なプログラム実行制御法とファイル操作法を確立した。この技術により、従来にない新しい計算機の登場を可能にし、計算機の起動速度向上、サービス開始速度向上、およびWebサービス応答速度向上などにより利用者の利便性を大きく向上できると期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Physical Memory Management with Two Page Sizes in Tender OS2022

    • Author(s)
      Koki Kusunoki, Toshihiro Yamauchi, Hideo Taniguchi
    • Journal Title

      Advances in Networked-Based Information Systems, NBiS 2021, Lecture Notes in Networks and Systems

      Volume: LNNS 313 Pages: 238-248

    • DOI

      10.1007/978-3-030-84913-9_22

    • ISBN
      9783030849122, 9783030849139
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 揮発性/不揮発性メモリ混載計算機での高速なプログラム実行を可能にするOFF2Fプログラムの性能2022

    • Author(s)
      谷口 秀夫,高杉 頌,額田 哲彰,佐藤 将也
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: vol.63, no.2 Pages: 515-525

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] eBPF を用いたパケットトレース機構の実現手法2023

    • Author(s)
      田井 佑樹, 乃村 能成
    • Organizer
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] NVMB型計算機における不揮発性メモリを活性挿抜するOS処理2023

    • Author(s)
      谷口秀夫
    • Organizer
      電気・情報関連学会九州支部連合大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Tenderにおける複数プロセスの性能調整入出力の調整精度の評価2022

    • Author(s)
      大野謙介、山内利宏、谷口秀夫
    • Organizer
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)講演論文集
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] eBPFを用いたパケットトレーシングにおけるオーバーヘッドの評価2022

    • Author(s)
      田井佑樹、乃村能成
    • Organizer
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)講演論文集
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 揮発性/不揮発性メモリのアクセス速度差を考慮したOFF2Fの性能予測2022

    • Author(s)
      額田 哲彰,山内 利宏,谷口 秀夫
    • Organizer
      情報処理学会第84回全国大会講演論文集
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] NUMA構成の計算機におけるメモリ操作速度に着目した評価2021

    • Author(s)
      島谷 隼生,山内 利宏,谷口 秀夫,佐藤 将也
    • Organizer
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021) 講演論文集
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 擬似不揮発性メモリを用いたOFF2Fプログラムの評価2021

    • Author(s)
      額田 哲彰,佐藤 将也,山内 利宏,谷口 秀夫
    • Organizer
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021) 講演論文集
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Tenderにおける資源プール機能の選択利用方式2021

    • Author(s)
      林 里咲,山内 利宏,谷口 秀夫
    • Organizer
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021) 講演論文集
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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