命令メモリにおけるプログラム・プリフェッチ機構の確立

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680346
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 曽和 将容 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (00008567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 秀輔 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手 (30262380)
• Keywords: キャッシュメモリ / ソストウエアプリフェッチ / ス-パスカラコンピュータ

Research Abstract

命令メモリに関するプリフェッチ(命令プリフェッチ)機構に関して次のような考察を行い,次のような基本理を確立した.
プリフェッチ機構は基本的にソフトウエア,すなわち,命令によってデータをプリフェッチする.本研究の場合データはプログラム,すなわち,一般の命令(処理命令と呼ぶ)である.命令をプリフェッチするためには,そのためのプリフェッチ命令が必要であり,そうするとプリフェッチ命令をプリフェッチする命令が必要隣,....と言うことが繰り返されてしまう.これを解決するために処理命令の中にプリフェッチ命令を組み込み,この命令によって次の処理命令群をフェッチするための機構を考案しこれを基本機構とした.この基本機構は,演算命令やロードストア命令ではうまく働くが,分岐命令がプリフェッチされた処理命令群のなかにあると問題がおきる.プリフェッチする段階では,分岐するかどうかがわからないため,条件分岐命令が実行されたのち実行されるべき命令群(分岐先命令群)をフェッチできない場合があることである.そのために,条件分岐の役目をもつ分岐フェッチという概念を創出し,これを条件フェッチ命令として実現した.これに関するソフトウエアシミュレータを作り,この機構が正常に働くことを確かめた.本方式においてどの程度の性能改善が行われるかの定量的評価はまだ行っていない.

Research Products

• [Publications] 牧: "ユーザプログラム制御階層メモリシステム,,,,1995" 第7回Swopp情報処理学会研究報告. ARC-113. 161-176 (1995)
• [Publications] 中済: "ロード先行実行機構によるデータプリフェッチ" 第7回Swopp情報処理学会研究報告. ARC-113. 167-167 (1995)
• [Publications] 岡本: "プロセス移送を指定可能とする並列プログラムの実行系" 第7回Swopp情報処理学会研究報告. 95. 1-7 (1995)
• [Publications] 天野,岡本,曽和: "分散環境でのタスクスケジューリング-プログラムの特性と実行環境を考慮した分散システム" 情報処理学会,システムソフトウエアとオペレーティングシステム研究会. 71-11. 57-62 (1995)
• [Publications] 熊谷,岡本,曽和: "コンピュータネットワーク上におけるセールスマンの実現" 情報処理学会,オペレーティングシステム研究会論文集. 73-11. 57-62 (1995)
• [Publications] 小林,岡本,曽和: "“柔らかい"部品参照を用いるプログラミング言語に関する一考察" 第7回Swopp情報処理学会研究報告. 95-82. 177-182 (1995)