MPMDプログラムを生成する超並列プログラム言語コンパイラの基礎研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680357
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 萩原 兼一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00133140)
• Keywords: タスクスケシューリング / タスクグラフ分割 / 並列計算 / 通信一括化 / スーパーステップ / ヒューリスティック / MPMD / 高速プロセッサ結合網

Research Abstract

並列プログラムの実行をタスクグラフでモデル化し,タスクスケジューリングによってスケジュールを生成し,そのスケジュールに従ってコード化することでMPMD型の並列プログラムを生成できる.このとき、生成されたスケジュールに関する,従来からの性能評価尺度である"メイクスパン"では,実際に実行される並列プログラムのメッセージ一括化をモデル化できないので,その実行性能を的確に近似できない.最終生産物である並列プログラムの実行性能を評価尺度とすべきであるとの立場から,メッセージの一括化が適用可能なスケジュール(以下"BSPスケジュール"と略す)を生成することの重要性が最近認められ,BSPスケジュールを生成するアルゴリズムとしてBSCHが知られている.しかし,大きなタスクグラフを入力とする場合は,BSCHの実行時間が膨大となり実用的ではない.
昨年度は,タスクグラフの並列性は犠牲にするが,連結するタスクを上位の1つのタスクとし,タスクグラフの粒度を粗くすることで対象問題の規模に対応する方法を提案し,どのようにタスクをまとめると効果的となるかなどに関して良好な結果を得た.本年度は,タスクグラフの粒度は細かいままで,タスクグラフを分割し,それらの部分タスクのスケジューリングを並列処理することにより高速化を試みた.その結果,今まで逐次処理で1.2年ほど計算時間がかかる大きなタスクグラフのスケジュールを,2時間程度で並列処理することに成功した.ただし,逐次処理で得られるスケジュールとまったく同一のものを得るわけではなく,並列プログラムとしたときにほとんど性能劣化のないBSPスケジュールを得るように,グラフの分割方法を工夫した.

Research Products

• [Publications] 伊野文彦: "並列プログラムの性能改善支援機能をもつ性能解析システム:Gordini"情報処理学会論文誌. 41・5. 1577-1586 (2000)
• [Publications] 倉本到: "会合における備忘録をもとに一時記録を検索参照する会合源情報記録検索システムReSPoM"情報処理学会論文誌. 41・10. 2804-2813 (2000)
• [Publications] 水谷泰治: "並列再帰の実行方式をプログラマが指定可能なコンパイラの評価"電子情報通信学会論文誌. J84-D-I-6(掲載予定). (2001)
• [Publications] Noriyuki Fujimoto: "On Message Packaging in Task Scheduling for Distributed Memory Parallel Machines"The International Journal of Foundations of Computer Science. (掲載予定). (2001)
• [Publications] Noriyuki Fujimoto : "A Task Scheduling Algorithm to Package Messages on Distributed Memory Parallel Machines"the proceedings of the International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms, and Networks. I-SPAN'99. 236-241 (1999)
• [Publications] Noriyuki Fujimoto: "On the Performance Gap between a Task Schedule and Its Corresponding Parallel Program"Parallel and Distributed Computing for Symbolic and Irregular Applications, World Scientific. PDSIA'99. 271-287 (2000)
• [Publications] Noriyuki Fujimoto: "NP-Completeness of the Bulk Synchronous Task Scheduling Problem and Its Approximation Algorithm"2000 International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms, and Networks, Dallas, USA. 127-132 (2000)
• [Publications] 野田潤: "会合における情報の関連性を記録するためのインタフェースの検討と評価"情報処理学会研究報告. 99-HI-84. 37-42 (1999)
• [Publications] 倉本到: "会合情報の関連性に着目した会合記録作成支援システムの提案"日本ソフトウェア科学会第16回大会論文集. 397-400 (1999)
• [Publications] 倉本到: "会合記録の関連性に着目した会合記録検索支援システムの実装"情報処理学会グループウェア研究会第33回研究会. 75-80 (1999)
• [Publications] 澤田雅人: "並列型全文検索システム構築のための手法の提案とその評価"情報処理学会研究会報告. 2000-AL-71. 1-8 (2000)
• [Publications] 森雅博: "タスク複製率とプロセッサアイドル率に着目したBSPスケジュール生成手法の提案"情報処理学会研究会報告. 2000-AL-71. 9-16 (2000)
• [Publications] 橋本貴至: "タスクスケジューリングを用いた並列プログラム生成におけるタスク粒度の調整とその評価"情報処理学会研究会報告. 2000-AL-71. 10-24 (2000)
• [Publications] 中島大輔: "分割統治法アルゴリズムの効率的な並列化手法とそのコンパイラの実装"情報処理学会研究会報告. 2000-AL-71. 25-32 (2000)
• [Publications] 野田潤: "検索可能な樹状ヒストリ機能を備えたホワイトボードシステム"S.W.ボード"の提案と実装"電子情報通信学会技術報告. MVE2000-74. 55-60 (2000)
• [Publications] 杉尾敏康: "JPEGアルゴリズムにおけるブロックの類似性を活かした画像圧縮法の圧縮率の改善と評価"電子情報通信学会技術報告. CS2000-114. 25-30 (2000)
• [Publications] 速水賢史: "スケーラビリティのあるWWW並列全文検索システム構築法の提案と評価"情報処理学会研究会報告. 2001-DBS-123. 45-52 (2001)