2014 Fiscal Year Annual Research Report
不揮発性メインメモリのオペレーティングシステムサポート
| Project/Area Number |
26280018
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
追川 修一 筑波大学, システム情報系, 准教授 (00271271)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | ソフトウェア / オペレーティングシステム / 不揮発性メモリ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、不揮発性メインメモリをオペレーティングシステムで管理する上で基盤となる機構として、メインメモリ・ストレージ融合管理機構を開発し、この機構をもとにファイルシステムの再構成を行った。さらに、より汎用性を高めるため、従来のブロックストレージとの透過性を高めるための研究を行った。
メインメモリ・ストレージ融合管理機構は、メインメモリを割り当てるための仮想メモリ機構、およびファイルへデータブロックを割り当てるためのファイルシステムの両方からの割り当て要求を一元管理するものである。不揮発性メインメモリは、不揮発性であることから、ストレージを管理するファイルシステムにより管理されることが望ましい。そのため、仮想メモリ機構が不揮発性メインメモリからのメモリ割り当てを受けるには、ファイルシステムへ割り当て要求を出す必要がある。そのための機構をオペレーティングシステムに組込み、またファイルシステムがメインメモリ割り当てを効率的に行うための主張について研究を行った。
ファイルシステムの再構成は、メインメモリ・ストレージ融合管理機構によって可能になる、メモリおよびファイル操作を実現するものである。ファイルシステム上のファイルは、仮想メモリ機構からも直接アクセス可能であるため、ユーザプロセスからの直接アクセス処理が可能になる。また、不揮発性メインメモリからメインメモリとして割り当てたデータを、ファイルシステムの制御下に移行することもできる。これらの機構についての研究を行った。
不揮発性メインメモリの汎用化としては、不揮発性メインメモリの限られた容量を拡張するため、ブロックデバイスを透過的に使用可能にするための研究を行った。これにより、不揮発性メインメモリの高性能とブロックデバイスの大容量の両方を活用することができるようになる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の実施を計画していた、メインメモリ・ストレージ融合管理機構およびファイルシステムの再構成については、計画通りの研究開発を実施した。どちらも、Linuxカーネルに開発した機構を実装し、実験を行った。実験の結果、ファイルシステムによる不揮発性メインメモリの管理が、従来のブロックデバイスとは異なるメモリとしての管理手法が必要なこと、このこと踏まえた管理手法を導入することで十分な性能を提供できることを知見として得た。これらの成果について、論文誌1件、国際会議2件の発表を行った。
さらに、ファイルシステムの再構成は、平成27年度での研究実施を計画していた、統合ファイルシステムの機構を先取りするかたちで研究を行った。不揮発性メインメモリの汎用化により、本研究課題の汎用性を高めることができている。これらの成果について、論文誌1件、国際会議3件の発表を行った。
平成26年度に実施すべき研究開発は計画通りに進み、また平成27年度での実施を計画していた研究課題についても、その一部について研究開発を実施することができた。それぞれについての成果を論文誌および国際会議にて発表を行っていることから、本研究は当初の計画以上に進展している、と言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
統合ファイルシステムの機構および高速ファイルアクセス手法の研究開発を、不揮発性メインメモリの汎用化を含めたかたちで取り組む。不揮発性メインメモリの汎用化は、不揮発性メインメモリを実用的に使用するために重要である。不揮発性メインメモリは、不揮発性であるためストレージとしての機能を持つが、高性能メモリであるがために、その容量は制限されたものになる。ストレージとしての機能に汎用性を持たせるためには、ブロックデバイスと組み合わせ、その容量を拡張する必要がある。ブロックデバイスを、不揮発性メインメモリをインタフェースとして、透過的に使用可能にすることで、不揮発性メインメモリの提供するメモリインタフェースを活用することができ、メモリとしての機能を持つ高性能ストレージを実現することができる。
不揮発性メインメモリを活用するためには、オペレーティングシステムによる機能の提供が、アプリケーションの要求に合致している必要がある。不揮発性メインメモリによるストレージの高性能化・高機能化が有効なアプリケーション、および提供すべき機能・インタフェースについても検討する。
|
| Causes of Carryover |
購入を予定していたPCI-Express接続のSSDストレージの出荷が遅れているため、そのストレージに組み合わせて使用するサーバシステムとともに、それらの費用を平成27年度に繰り越すことになった。また、採録が決定した論文誌の論文掲載料2件についても、発刊の遅れにより請求が遅延しているため、その分についても平成27年度に繰り越している。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度には、PCI-Express接続のSSDストレージと、組み合わせて使用するサーバシステムを、実験を行うために購入する。実用性を高めるため、検討すべきアプリケーションの実行環境に合致した機材を購入する。さらに、研究成果を発表するため、そして検討すべき課題についての情報収集を行うために学会に参加する必要があり、そのための旅費および参加費として使用する。平成27年度に開催される国際会議には、既に3件の採録が決まっており、さらに2件投稿中である。
|
