2013 Fiscal Year Research-status Report
メニーコアCPUにおける高性能なオペレーティングシステム構成法の研究
| Project/Area Number |
25730046
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
山内 利宏 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80359942)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | オペレーティングシステム / 並列・分散処理 / マルチコア / 分散OS |
|---|
| Research Abstract |
既存OSには，OS内部の構造に統一的な設計方針がなく，マルチコアCPUやメニーコアCPUに対応する場合に，OSの機能ごとに排他が必要な部分を調査し，それぞれ異なる粒度で排他制御を実現している．また，排他を制御する部分は，OSの各機能毎に点在しており，排他によるプログラムの修正箇所は，OS内に分散して多数存在する．上記の課題を解決するため，資源の分離と独立化機構を実現し，OS内部の構造を統一的な設計方針で実現しているTenderオペレーティングシステムにおいて，マルチコアCPUに対応するための2つの排他制御方式を実現した．
（方式1）資源種別単位での排他制御では，資源の種類ごとに排他制御することで，粗粒度ロックによるマルチコア対応を実現する．（方式2）資源識別子単位での排他制御では，個々の資源に与えられた識別子ごとに排他制御することで，細粒度ロックに
よるマルチコア対応を実現する．
これらの方式をTenderに実現し，提案方式の有用性を評価した．評価結果から，細粒度ロックを実現したTenderは，細粒度ロックを実現したFreeBSDよりも行数における排他制御量の割合を約0.12%，Linuxよりも約0.2%だけ少なくしてマルチコア対応を実現していることを示した．また，性能向上比の評価では，粗粒度ロックを実現したTenderは，操作対象とする資源の種類数以上のコア数では，性能を向上させることができず，コア数の増加に対して有用な方式でないことが分かった．一方，細粒度ロックを実現したTenderは，メモリ処理，プロセス生成処理，およびプロセス間通信処理において4コアの場合，性能向上率が約4.0倍となり，細粒度ロックを実現したLinuxやFreeBSDと同程度以上の性能であり，理想値に近い性能であることを示した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では，資源種別単位での排他制御を初年度に実現する予定だったが，資源種別単位での排他制御方式に加えて，資源識別子単位での排他制御についても基本方式を実現し，基本評価が行えたため．
|
| Strategy for Future Research Activity |
研究計画の通りに，資源識別子単位での排他制御の詳細な評価を進め，複数個のコアを1つのOSでまとめて管理し，それらのOSが1つのコンピュータ上に複数同時に存在する構成の検討を進める．
|
