並列処理粒度の調整機能をもつ並列化コンパイラの研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480057
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 弓場 敏嗣 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (50251723)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉瀬 謙二 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手 (50323887) ; 佐藤 直人 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手 (30293137) ; 本多 弘樹 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (20199574) ; 山口 喜教 筑波大学, 電子・情報工学系, 教授 (00312827)
• Keywords: 並列処理 / 並列計算機 / 処理粒度 / 並列化コンパイラ / 粒度調整 / SMPクラスタ / 並列プログラム

Research Abstract

本研究の目的は、超並列計算機の効率的な利用を目指して、並列処理粒度の調整機能をもつ並列化コンパイラの基礎技術を確立することである。同並列化コンパイラは、対象とする並列計算機のシステム特性(プロセッサ数、通信遅延、通信オーバヘッド等)と与えられた並列プログラムのもつ並列実行可能性(本質的並列性)を考慮して両者の整合をとり、対象並列計算機上でのプログラム実行時間がもっとも短くなるように並列処理粒度を調整するメカニズムを有する。
昨年度までに、並列プログラムにおける典型的なループの1つであるDoacrossループの並列化について、sandglass型と名付ける効率のよい並列処理粒度調整方式を提案した。他手法との定量的な比較評価を行い、提案方式の有効性を検証した。本年度は、複数の対称マルチプロセッサ(Symmetrical Multi-Processor;SMP)型並列計算機を高速網で結合したクラスタ構成の並列計算機(SMPクラスタ)を対象とした並列化コンパイラの開発環境を整備した。また、SMPクラスタに対する並列粒度調整方式の適用可能性を検討した。SMPクラスタの抽象並列マシンモデルを提案し、それを用いて高精度の実行時間予測が可能であることを検証した。さらに、並列プログラムが粗粒度タスクに分割され、各タスクの実行開始条件が与えられとき、同プログラムをOpenMPの指示子とライブラリ関数を用いて並列実行する方式を提案した。
本年度の主な研究成果は、以下の通りである。
(1)SMPクラスタに対する拡張LogPモデルの提案と実行時間予測への有効性の検証
(2)OpenMPによる粗粒度タスクの並列実行方式の提案と予備的評価
(3)SMPクラスタのソフトウェア実験環境の整備

Research Products

• [Publications] 福岡,本多,弓場: "OpenMPによる粗粒度タスク並列実行方式"情報処理学会研究会報告,HPC-82. 82・12. 65-70 (2000)
• [Publications] 平山,本多,弓場: "可換/結合法則が成立する操作を対象としたログベース更新型DSM"電子情報通信学会論文誌D-I. J83-DI・5. 449-458 (2000)
• [Publications] H.Hirayama,Honda,Yuba: "Scalable Data Mining with Log-based Consistency DSM for High Performance Distributed Computing"Proc.6th IEEE Int.Conf.on Engineering of Complex Compute Systems. 143-150 (2000)