2011 Fiscal Year Research-status Report
仮想計算機を前提としたオペレーティングシステムの設計
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23650010
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
板野 肯三 筑波大学, システム情報系, 教授 (20114035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新城 靖 筑波大学, システム情報系, 准教授 (00253948)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 計算機システム / 仮想計算機 / オペレーティングシステム / ソケット / ファイルシステム |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、仮想計算機を新たに支援すべき応用プログラム、および、新たに利用すべきハードウェアとしてとらえ、それに適したOSを設計することである。そのために、仮想計算機におけるアウトソーシングとゲスト・ソーシングという独自技術を用いる。そして、従来のマイクロカーネル方式に比類するようなオペレーティング・システムの新たな設計原理を明らかにする。研究期間内に、オープンソースのOSとして広く使われている Linux 等を対象としてOSカーネルを再設計する。 平成２３年度には、ホストOS・ゲストOS共に Linuxを対象として、メモリ管理のアウトソーシングを実現した。アウトソーシングは、もともとは入出力を高速化するための手法として考案された。本研究ではアウトソーシングの技法をメモリ管理のモジュールという、非入出力のOS根幹部分に適用した。具体的には、ZONE_HOST と呼ばれるメモリ管理領域をもうけ、ゲスト・ユーザ・プロセスのメモリ割当てや mmap() によるホスト OS ファイルのマッピングを実現した。 平成２３年度には、また、ホストOS・ゲストOS共に Linuxを対象として、ゲスト・ソーシングのために必要なホスト・ゲスト間通信、すなわち、Guest RPC を実現した。Guest RPC では、サーバは、ゲストOSのモジュール、クライアントはホストOSのモジュールとなる。Guest RPC は、ソケット・アウトソーシングの技術を Unix Domain Socket に対して適応することで実現した。これにより、ゲスト OS のプロセスとホスト OS のプロセスは、任意のデータをホスト OS の Unix Domain Socket を使って交換できるようになった。この仕組みを使って、RPC を実現することで、Guest RPC を実現した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画にあるように、メモリ管理のアウトソーシングを実現できたこと、および、Guest RPC を実現できた。Guest RPC としては、当初は、ゲスト・ホスト間の非同期的な通信を行う計画であった。その実装が複雑であり、そのまま進めることが難しかったので、Unix Domain Socket を用いる方法に変更した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに実現した Guest RPC を用いて、ファイル・システム、および、ソケットのゲストソーシングを実現する。ゲスト OS としては、Solaris のオープンソース版である OpenIndiana を用いて、ファイル・システムのゲスト・ソーシングを実現する。これにより、ホスト OS である Linux ではアクセスできないファイル・システムである ZFS をアクセスすることが可能になる。さらに、ソケットについても、ゲスト OS としては、OpenIndiana を用いてゲスト・ソーシングを実現したいと考えている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度に引き続き次年度についても、研究費を PC 部品、ソフトウェア、および、研究資料の購入と研究補助者(Resarch Assistant) への謝金の支払いに利用する。購入を予定していた PC 部品の一部に、４月以降により高性能の新製品が発売されることがわかった。従って、本年度の研究費の一部を次年度に使用するために残した。
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