宣言型言語の並列化コンパイラ構成法の研究

• 研究課題/領域番号: 07458062
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 雨宮 真人 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (90202697)
• 研究分担者: 鶴田 直之 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (60227478) ; 峯 恒憲 (峰 恒憲) 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (30243851) ; 村上 和彰 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (10200263) ; 谷口 秀夫 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助教授 (70253507) ; 谷口 倫一郎 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (20136550)
• 研究期間 (年度): 1995 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円); 1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1995年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
• キーワード: 宣言型並列言語 / 並列処理 / 細粒度マルチスレッド処理 / 並列化コンパイラ / データフロー / 超並列処理 / 並列オプジェクト指向 / 超並列マシン / メッセージフロー / 並列オブジェクト指向

研究概要

本研究で対象とした宣言型言語はデータフロー意味論にもとづく関数型言語であり、本年度はその実用的な処理系を開発した。今年度の主な実績は、実用コンパイラの開発と細粒度処理の記述実験環境の研究の二つである。
・実用コンパイラの開発
コンパイラの機種非依存フェーズのデータフロー解析・中間言語生成部を開発した。前年度に開発した、V言語処理系の第1フェーズに当たる語彙・構文解析部からの出力を受けとり、機種非依存の中間言語(DVMC)を生成する。また、中間言語から実行コードへの変換部については、逐次実行マシン(ワークステーション)を主なターゲットとして、その処理系開発を行なった。高い記述力を支援するため配列などの構造体処理においても細粒度のnon-strictなデータ操作が可能だが、それにより実装時は高い頻度で細粒度の動的スケジューリングが生じる。ワークステーションといった非専用計算機ではそのようなスケジューリングのコストはかなり高いため、そのコストを削減する静的な解析と効率の良い実行時システムを開発した。
・細粒度処理の記述実験環境
実装においては、マルチスレッド並列実行モデルにもとづく抽象計算機(DVMC)を設定したうえで、実対象計算機のアーキテクチャ依存部と非依存部を分けて考えた。このDVMCのインタプリタを開発し、細粒度のマルチスレッドコードを対話的に実行する環境を構築した。同時にインタプリタのGUI環境も開発し、実行時の状況を視覚的に表示することも可能とした。この実験環境により、細粒度マルチスレッドのレベルのでの記述実験が容易になった。

研究成果

• [文献書誌] Peter Kacsuk, et al.: "A Multihtreaded Implementation Concept of Prolog on Datarol-II Machie" Proc.of International Symposium on High Performance Comput-ing(ISHPC)(LNCS1336). 91-106 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Makoto Amamiya, et al.: "Datarol:A Parallel Machine Architecture for Fine-Grain Multithreading" Proceedongs of 3rd International Working Conference on Mas-sively Parallel Programming Models. 1-17 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Tomiyasu, et al.: "Co-Processor System Design for Fine-grain Message Handling in KUMP/D" Proc.of 3rd European Conference on Parallel Processing(Euro-Par'97)(LNCS1300). 779-788 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kentaro Inenaga, et al.: "Hybrid Approach for Non-strict Dataflow Program on Commodity Machine" Proc.International Symposium on High Performance Computing(ISHPC)(LNCS1336). 243-254 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe, et al.: "Hybrid Support for Lenient Implementation of Array-Comprehension" In Proc.of Asian Computing Science Conference(LNCS1345). 383-384 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 富安 洋史 他: "マルチメディア指向並列計算機KUMP/Dとそのメッセージ処理機構" 情報処理学会論文誌. 38・9. 1694-1705 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Peter Kacsuk, et al.: "A Multihtreaded Implementation Concept of Prolog on Datarol-II Machie" Proc.of International Symposium on High Performance Computing (ISHPC) (LNCS 1336). 91-106 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Makoto Amamiya, et al.: "Datarol : A Parallel Machine Architecture for Fine-Grain Multithreading" Proceedongs of 3rd International Working Conference on Massivelv Parallel Programming Models. 1-17 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Tomiyasu, et al.: "Co-Processor System Design for Fine-grain Message Handling in KUMP/D" Proc.of 3rd European Conference on Parallel Processing (Europar'97) (LNCS 1300). 779-788 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kentaro Inenaga, et al.: "Hybrid Approach for Non-strict Dataflow Program on Commodity Machine" Proc.International Symposium on High Performance Computing (ISHPC) (LNCS 1336). 243-254 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe, et al.: "Hybrid Support for Lenient Implementation of Array-Comprehension" In Proc.of Asian Computing Science Conference (LNCS 1345). 383-384 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Tomiyasu, et al.: "Fine-grain Message Handling Mechanism in Multi-media Oriented Parallel Process KUMP/D (in Japanese)" Transaction of Ionformation Processing Society of Japan. 38・9. 1694-1705 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Peter Kacsuk,et al.: "A Multihtreaded Implementation Concept of Prolog on Datarol-II Machie" Proc.of International Symposium on High Performance Computing(ISHPC)(LNCS 1336). 91-106 (1997)
• [文献書誌] Makoto Amamiya,et al.: "Datarol:A Parallel Machine Architecture for Fine-Grain Multithreading" Proceedongs of 3rd International Working Conference on Massively Parallel Programming Models. 1-17 (1997)
• [文献書誌] Hiroshi Tomiyasu,et al.: "Co-Processor System Design for Fine-grain Message Handling in KUMP/D" Proc.of 3rd European Conference on Parallel Processing(EuroPar'97)(LNCS 1300). 779-788 (1997)
• [文献書誌] Kentaro Inenaga,et al.: "Hybrid Approach for Non-strict Dataflow Program on Commodity Machine" Proc.International Symposium on High Performance Computing(ISHPC)(LNCS 1336). 243-254 (1997)
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe,et al.: "Hybrid Support for Lenient Implementation of Array-Comprehension" In Proc.of Asian Computing Science Conference(LNCS 1345). 383-384 (1997)
• [文献書誌] 富安 洋史 他: "マルチメディア指向並列計算機KUMP/Dとそのメッセージ処理機構" 情報処理学会論文誌. 38・9. 1694-1705 (1997)
• [文献書誌] Peter Kacsuk,et al.: "Prolog on the Multithreaded Datarol-II Machine based on the Logicflow Execution Model" Proc.of the Eighth IEEE Symposium on Parallel and Distributed Processing. 112-121 (1996)
• [文献書誌] Makoto Amamiya: "Datarol:A Parallel Machine Architecture for Fine Grain Multithreading" Proceedongs of lst Autrian-Hungarian Workshop on Distributed and Parallel Systems,Invited Paper. 3-18 (1996)
• [文献書誌] Makoto Amamiya,et al.: "A Practical Processor Design For Multithreading" Proc.of the Sixth Symposium on Frontiers of Masssively Parallel Computing. 23-32 (1996)
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe,et al.: "Address Generation of Dataflow Fine-grain Parallel Data-structures on a Distributed-memory Computer" Proc.of PACT96(IFIP WG10.3 Working Conference on Parallel Architectures and Compilation Techniques). 139-143 (1996)
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe,et al.: "Reducing overhead in implementing fine-grain parallel data-structures of a dataflow language on off-the-shelf distributed-memory parallel computers" In Proc.of HICSS-30(30th Hawaii International Conference on System Sciences). 1. 234-243 (1997)
• [文献書誌] 富安 洋史 他: "細粒度並列処理を行なうマルチメディア指向並列計算機KUMP/D" 並列処理シンポジウム'96論文集. 291-298 (1996)
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe: "A Dataflow Language with Object-based Extension and Its Implementation on a Commercially Available Parallel Machine" Proc. of ACM Int'l Conf. on Supercomputing. 308-317 (1995)
• [文献書誌] Tetsuo Kawano: "Fine-grain Multi-thread Processor Architecture for Massively Parallel Processing" Proc. of High-Performance Computer Architecture Symposium. 308-317 (1995)
• [文献書誌] 川野 哲生: "細粒度マルチスレッド処理向けプロセッサDatarol-IIの構成と評価" 情報処理学会論文誌. 36. 1700-1708 (1995)
• [文献書誌] 日下部 茂: "データフローモデルに基づく超並列V言語とその商用並列計算機上の実装について" 情報処理学会論文誌. 36. 1529-1541 (1995)
• [文献書誌] 雨宮 真人: "超並列プログラミング言語とその処理系" 情報処理学会誌. 36. 514-520 (1995)
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe: "Optimization in Implementing a Non-strict Dataflow Functional Language Valid on AP1000" In Proc. of th 4th Int'l Parallel Computing Workshop. 315-320 (1995)
• [文献書誌] Makoto Amamiya (Ed.: L. Bic el al.): "Design Principle of Massively Parallel Distributed-Memory Multiprocessor Architecture(in Advanced Topic in Dataflow Computing and Multithreading)" IEEE Press, 450 (1995)
• [文献書誌] Shigeru Kusakabe (Ed.: L. Bic et al.): "Implementation of Parallel Functional Language on Conventional Multiprocessors(in Parallel Language and Compiler Research in Japan)" Kluwer Academic Publisher, 522 (1995)