1999 Fiscal Year Annual Research Report
動的資源管理機能を備えた大規模並列プログラミング環境の開発と計算化学への応用
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11558029
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 周吾 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (90272442)
池口 満徳 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (60261955)
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| Keywords | 大規模並列計算機 / 並列プログラミング環境 / 科学技術計算 / 動的資源管理 / スケジューリング / 計算化学 / 分子動力学シュミレーション / エネルギー最小化計算 |
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| Research Abstract |
本研究は、動的資源管理機能を備えた大規模並列プログラミング環境を開発するとともに、計算化学の諸問題に適用して、その有用性を実証することを目的とする。本年度は、並列プログラミング環境の基本部分を構築し、実行時間にばらつきのあるタスクでも、自動的に資源管理(負荷分散)を行い、プロセッサを割り当てる機構を開発した。
1.タスクを記述するための操作インタフェースおよび本研究の基盤となるタスクの実行機構(タスクプール)を設計・実装した。ユーザが記述したタスク間の依存関係をもとに基本的な負荷分散を行う機構を開発した。
2.タスク間の実行結果の受け渡しに関して、同一ノードの受け渡しは、共有メモリを介したものとし、またこれを高速化するための単純なメモリアフィニティスケジューリングを実現した。
3.タスクの実効時間を計測し、その結果をもとに動的にタスクのスケジューリング方針を修正する機構を開発した。現在、アプリケーションを1回実行して計測したタスクの実行時間、通信時間をもとにタスクグラフを自動的に修正・保存し、次回以降の実行の際に利用してスケジューリングを行う機能を実現している。その結果、タスクグラフの修正を行わない場合に比べて、プロセッサ数16台で約10%の性能向上を達成した。
4.分子動力学シュミレーションのプログラムを、本研究で開発した並列プログラミング環境上に実現した。
5.開発した動的資源管理機構がハードウェア環境に柔軟に適応できることを確認するため、上記のシステムを、すでに日立SR2201、NEC Cenju-3、Compaq DS20クラスタなどに実現・移植しており、現在性能解析を行っている。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] M.Zhu: "A Nonblocking Group Membership Protocol for Large-Scale Distributed Systems"IEICE Transactions on Information and Systems. (発売予定). (2000)
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[Publications] 関嶋政和: "サブタスク間の依存関係に基づくスケジューリング機構を備えた並列プログラミング環境の開発"情報処理学会論文誌プログラミング. (発売予定). (2000)
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[Publications] M.Sekijima: "Parsley : A scalable framework for dependence-driven task scheduling in distributed-memory multiprocessor systems"Proc.of 11th Int.Conf.Parallel and Distributed Computing and Systems. 800-805 (1999)
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[Publications] S.Shigeta: "A flexible access control mechanism based on the key/lock scheme"Proc.Int.Tech.Conf.Circuits/Systems,Computers and Communications. 1385-1388 (1999)
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[Publications] S.Nakamura: "Analysis of the sequnce dependency of thermostability of DNA mini-hairpin structures"Chemical Physics Letters. 308. 267-273 (1999)
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[Publications] Y.Kuhara: "Neural network estimation of enzyme active site"Proc.of 5th Int.Conf.Engineering Applications of Neural Netwoks. 51-56 (1999)
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[Publications] 清水謙多郎: "エンサイクロペディア情報処理(第11章)"情報処理学会. 44 (2000)
