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耐故障実時間処理を支援する大規模並列システムの基本ソフトウェアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07558153
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計算機科学
研究機関東京大学 (1996-1997)
電気通信大学 (1995)

研究代表者

清水 謙多郎  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (80178970)

研究分担者 芦原 評  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (00242347)
田胡 和哉  日本アイ, ビー・エム株式会社・東京基礎研究所, 主任研究員
中山 泰一  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (70251709)
張 勇兵  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助手
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 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1996年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード実時間処理 / 大規模並列システム / 耐故障性 / 負荷分散 / 大域的スケジューリング / 大域的ページ配置方針 / 並列処理 / オペレーティングシステム / マイクロカーネル / プロセス間通信 / 仮想記憶 / エミュレーション / 分散処理 / 超並列計算機 / フォールトトレラント
研究概要

大規模並列システム上で、耐故障実時間処理を支援するためのオペレーティングシステムについて、その構成法、実現技術に関する研究を行なった。特に重要な成果を以下に示す。
1.大域的な実時間スケジューリング方針について、従来の入札方式では、実行開始までのオーバヘッドが大きいことを示し、新たに、定期的にプロセッサ間で負荷情報を交換し、その情報をもとに負荷が軽いと予想される(複数の)プロセッサにプロセスのコピーを送りつけ、実行を依頼するという、投機的実行方式を考案した。シミュレーションにより、システム負荷が比較的小さい場合、この方式が有効であることを明らかにした。
2.障害に対処するため、プロセスのバックアップコピーを作成してプロセッサを割り当てるスケジューリング機構を開発した。
3.大域的にスケジューリング優先度を継承するプロセス間通信機構を設計・実装するとともに、実時間応用での有効性を示した。ネットワーク通信プロトコルとの統合は、今後の需要な研究課題である。
4.大域的なページ配置方針について、考えられる方式を分類・整理し、また大規模システムへの適応を考慮した新しい資源管理方式を提案した。これらに対し、シミュレーションを用いて性能評価を行ない、提案方式が優れていることを示すととに、情報収集、ページ予約、ページ置換えのそれぞれにおいて、どのような方式が優れているかを示した。
5.コテリーの概念を拡張した、大規模並列システムのためのデータ一貴性制御の方式を新たに設計した。その有効性を数学的解析によって示すととに、Machの外部ページャを用いて、これを実働する分散共有メモリシステムに実装した。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] 五明 則人: "大規模並列システムにおける動的負荷分散のシミュレーションによる性能評価" シミュレーション学会誌. 16,9. 209-217 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 正木 宏和: "Performance evaluation of globalpage placement policies in massively-parallel systems" Proceedings of International Conference on parallel and Distributed Computing and Networks. 31-36 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芦原 評: "消費資源を含むシステムにおけるデッドロック検出" 情報処理学会論文誌. 38,7. 1-10 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 工藤 智子: "Parallel algorithms for mining association rules in large databases" Proceedings of the 6th ISCA International Conference on Intelligent Systems. 125-129 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 清水 謙多郎: "Parallel programming environmentwith dynamic resource management services-Design and application to molecular dynamics simulations" Proceedings of the 12th ISCA International Conference on Computers and Their Applications. 226-231 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芦原 評: "分散システムにおける読み書き問題に対するコテリーの拡張とその応用" 情報処理学会論文誌. 38,2. 167-179 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Norito Gomyo: "Performance evaluation of adaptive load balancing in massively parallel systems by using simulation." Journal of the Japan Society for Simulation Technology. 16,2. 209-217 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirakazu Masaki: "Performance evaluation of global page placement policies in massively-parallel systems." Proceedings of IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Networks. 31-36 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hyo Ashihara: "Deadlock detection in systems with consumable resources." Transactions of Information Processing Society of Japan. 38,7. 1379-1388 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoko Kudo: "Parallel algorithms for mining association rules in large databases." Proceedings of the 6th ISCA International Conference on Intelligent Systems. 125-129 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hyo Ashihara: "A construction of coteries for readers and writers in distributed systems." Transactions of Information Processing Society of Japan. 38,2. 167-179 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kentaro Shimizu: "Parallel programming environment with dynamic resource management services--Design and application to molecular dynamics simulations." Proceedings of the 12th ISCA International Conference on Computers and Their Applications. 226-231 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Soichi Shigeta: "A fine-grained protection mechanism for object-based operating systems." Proceedings of the 5th IEEE International Workshop on Object-Oriented Operating Systems. 156-160 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xiaohua Jia: "Atomic accesses to replicated files in reliable distributed file systems." International Journal of Computer Systems and Engineers. 11,3. 145-152 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiki Okasaka: "A server framework in the Act8 operating system." Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. J79-B-II,5. 286-292 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiki Okasaka: "A concurrent server model for service development in the Act8 operating system." Proceedings of the Multimedia Japan. 96. 134-139 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiki Okasaka: "Design and implementation of a thread mechanism based on user/kernel cooperation." Transactions of Information Processing Society of Japan. 36,4. 913-924 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Roberto Betini: "Flow Control and Routing Algorithms in WAPSN." Computer Communications. 18,5. 345-356 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yong-bing Zhang: "A performance comparison of adaptive and static load balancing in heterogeneous distributed systems." Proceedings of 28th IEEE Annual Simulation symposium. 332-340 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 五明則人: "大規模並列システムにおける動的負荷分散のシミュレーションによる性能評価" シミュレーション学会誌. 16,9. 209-217 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 正木宏和: "Performance evaluation of global page placement policies in massively-parallel systems" proceedings of International Conference on Parallel and Distributed Computing and Networks. 31-36 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 芦原評: "消費資源を含むシステムにおけるデッドロック検出" 情報処理学会論文誌. 38,7. 1-10 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤智子: "Parallel algorithms for mining association rules in large databases" Proceedings of the 6th ISCA International Conference on Intelligent Systems. 125-129 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 清水謙多郎: "Parallel programming environment with dynamic resource management services-Design and application to molecular dynamics simulations" Proceedings of the 12th ISCA International Conference on Computers and Their Applications. 226-231 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 芦原評: "分散システムにおける読み書き問題に対するコテリーの拡張とその応用" 情報処理学会論文誌. 38,2. 167-179 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 岡坂史紀: "A Concurrent Server Model for Service Developments in the Act 8 Operating System" Proceedings of Multimedia JAPAN 96. 134-139 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Xiaohua Jia: "Atomic Accesses to Replicated Files in Reliable Distributed File Systems" International Jaurnal of Computer Systems,Science and Engineering. 11,3. 145-152 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡坂史紀: "Act8オペレーティングシステムにおけるサーバ開発の枠組み" 電子情報通信学会論文誌B-1. J79-B-I,5. 286-292 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 繁田聡一: "A Fine-Grained Protection Mechanism for Object-Oriented Operating Systems" Proceedings of the 5th International Workshopon Obiect-Orientation in Operating Systems. 156-160 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 清水謙多郎: "Parallel Programming Environment with Dynamic Resource Management Services:Design and Application to Molecular Dynamics Simulation" Proceedings of the 12th International Conference on Computers and Their Applications. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 芦原 評: "分散システムにおける読み書き問題に対するコテリーの拡張とその応用" 情報処理学会論文誌. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡坂 史紀: "Act8オペレーティングシステムにおけるサーバ開発の枠組み" 電子情報通信学会論文誌B-I. J79-B-I,4(発行予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡坂 史紀: "A Server Framework in Act8 Operating System" Proceedings of Multimedia JAPAN′96. (発行予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] X.Jia: "Atomic Accesses to Replicated Files in Reliable Distributed File Systems" International Journal of Computer Systems, Science & Engineering. (発行予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] R.C.Betini: "Flow Control and Routing Algorithms in WAPSN" Computer Communications. 18,5. 345-356 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡坂 史紀: "ユーザプログラムとカーネルの協調に基づくスレッドの設計と実現" 情報処理学会論文誌. 36,4. 913-924 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Zhang: "A Performance Comparison of Adaptive and Static Load Balancing in Heterogeneous Distributed Systems" Proceedings of 28th IEEE Annual Simulation Symposium. 332-340 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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