2015 Fiscal Year Annual Research Report
マルチスレッドプログラムの実行時間と消費エネルギーを削減するスケジューリング機構
Project/Area Number |
25330084
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
日下部 茂 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (70234416)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | スケジューラ / マルチスレッド処理 / 省エネルギー技術 / 公平性 / モデリング |
Outline of Annual Research Achievements |
汎用の計算機システムにおいては、CPUのマルチコア化が進むとともに、クラウドコンピューティングの普及も進み、単一の物理計算機の上であっても複数の仮想計算機(VM)を稼働させるのも一般的になってきた。このような環境では、複数のマルチスレッドアプリケーションに対するスケジューリングの公平性においても多様な観点があり得る状況となっている。そのため、本年度は、エネルギーの効果的な利用を目指したマルチスレッドアプリケーションのスケジューリングにおいても多様な公平性を考慮する研究を行った。 本研究がプラットフォームとして想定しているLinuxのスケジューラにおいても、資源を貪欲に利用しようとするプログラムの実行性能向上のために、他のプログラムの性能が犠牲にならず、比較的穏健にCPUリソースを要求するプログラムとの間でも計算機資源が公平に配分されるようにスケジューリングすることが重要である。ところが、既存のLinuxスケジューラは、VM間でもCPUリソースが公平に配分されることを保証できないという問題がある。 このような問題を以下のような観点で分類し、省エネルギー指向のスケジューリングにおいても、それぞれの観点での「公平性」を保証するための機構を組み込むことを目指し、以下のような研究を行った。 1) 単一のCPUコア内部での公平なCPU配分を実現するTWRS(Thread Weight Readjustment Scheduler)を提案した。2) 複数のCPUコアにまたがって動作するプロセス間での公正なCPU配分を達成するための指標として、GPS(Global Processor Sharing)公平性を定義し、これを用いたスケジューリングアルゴリズムを考案した。 3) 複数のVM間でのCPU配分の公平性を達成するための使用としてVM公平性を定義し、これを用いたスケジューリングアルゴリズムを考案した。 また、このような複合的に複雑化する制御を効果的に実現・管理するためのモデリングについても研究を行った。
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