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疑似線形型システムに基づくメモリ管理とプログラム最適化

研究課題

研究課題/領域番号 11480061
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
研究機関東京工業大学 (2001)
東京大学 (1999-2000)

研究代表者

小林 直樹  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (00262155)

研究分担者 五十嵐 淳  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (40323456)
田浦 健次朗  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (90282714)
渡部 卓雄  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (20222408)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード線形型システム / 擬似線形型 / メモリ管理 / リージョン推論 / ガベージコレクション / 型推論 / 関数型言語 / 資源使用解析 / 線形型 / 並列計算機 / 並行言語 / 通信チャネル
研究概要

本研究の目的は,本研究代表者が提唱した疑似線形型システムに基づく新しいメモリ管理方式の実現により,プログラミング言語処理系のメモリ管理の信頼性および効率を改善することであった.主要な成果は以下のとおり.
・擬似線形型システムに基づく型推論によるメモリの獲得・解放命令の挿入…擬似線形型システムに基づき,プログラム中で用いられる各データが最後に使用される箇所を特定し,その部分にメモリの解放命令を挿入するための方法を確立し,関数型言語MLを対象としてプロトタイプシステムを構築した.
・擬似線形型システムに基づくメモリ管理のためのバイトコード言語の設計と実装…上で述べたメモリの獲得・解放命令を挿入したプログラムを実際に実行するためのバイトコード言語を設計し,実装を行った.
・通常のメモリ管理の改良と本メモリ管理方式との融合…擬似線形型システムのみでは自動的に管理できないメモリが存在するため,既存のメモリ管理方式であるGCを改良して融合する方法について研究した.主な課題はGC自体の性能,特に並列計算機上のGCの性能をあげること,および疑似線形型に基づくメモリ管理によるダングリングポインタの問題の解決であった.後者については型情報を実行時まで保存し,GC時にこれを用いることによってこの問題を解決した.
・線形型解析の資源使用解析への一般化…疑似線形型を拡張し,ファイルやネットワークなど一般の計算資源の使用方法の解析を行うための型システムを構築した.これにより(i)割り当てられたメモリはいずれ解放され,解放後はアクセスされない,(ii)オープンされたファイルはいずれクローズされ,クローズ後は読み書きされない,といった性質が満たされているかを統一的に検証することができる.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] A.Igarashi, N.Kobayashi: "Garbage Collection Based on a Linear Type System"Proceedings of 3rd ACM Workshop on Types in Compilation (TIC2000), Carnegie Mellon University Technical Report. CMU-CS-00-161. (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kobayashi, B.C.Pierce, D.N.Turner: "Linearity and the Pi-Calculus"ACM Transactions on Programming Languages and Systems. 21(5). 914-947 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Igarashi, N.Kobayashi: "Type Reconstruction for Linear Pi-Calculus with I/O Subtyping"Information and Computation. 161. 1-44 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Igarashi, N.Kobayashi: "Resource Usage Analysis"Proceedings of ACM SIGPLAN/SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages (POPL2002). 331-342 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Kobayashi: "Type-Based Useless Variable Elimination"Journal of Higher-Order and Symbolic Computation. 14. 221-260 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Endo, K.Taura, A.Yonezawa: "Predicting Scalability of Parallel Garbage Collectors on Shared Memory Multiprocessors"Proceedings of International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤 敏夫, 田浦 健次朗, 米澤 明憲: "局所性を考慮した共有メモリ並列計算機上の並列BIBOP型メモリアロケータ"並列処理シンポジウムJSPP2001予稿集. 141-148 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Igarashi and N. Kobayashi: "Garbage Collection Based on a Linear Type System"Proceedings of 3rd ACM Workshop on Types in Compilation (TIC2000), Carnegie Mellon University Technical Report. CMU-CS-00-161 (to appear. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Kobayashi, B. C. Pierce, and D. N. Turner: "Linearity and the Pi- Calculus"ACM Transactions on Programming Languages and Systems. 21(5). 914-947 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Igarashi and N. Kobayashi: "Type Reconstruction for Linear Pi-Calculus with I/O Subtyping"Information and Computation. 161. 1-44 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Igarashi and N. Kobayashi: "Resource Usage Analysis"Proceedings of ACM SIGPLAN/SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages(POPL2002). 331-342 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Kobayashi: "Type-Based Useless Variable Elimination"Journal of Higher-Order and Symbolic Computation. 14. 221-260 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Endo, K. Taura, and A. Yonezawa: "Predicting Scalability of Parallel Garbage Collectors on Shared Memory Multiprocessors"Proceedings of International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS). (to appear). (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Endo, K. Taura, and A. Yonezawa: "Locality-aware Parallel BIBOP Memory Allocator on Shared Memory Multiprocessors"Proceedings of JSPP2001. (in Japanese). 141-148 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Igarashi, N.Kobayashi: "Resource Usage Analysis"Proceedings of ACM SIGPLAN/SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages (POPL2002). 331-342 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Kobayashi: "Type-Based Useless Variable Elimination"Journal of Higher-Order and Symbolic Computation. 14. 221-260 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 浜中信行, 住井英二郎, 小林直樹, 米澤明憲: "Javaバイトコードにおけるオブジェクト使用解析のための型システム"第4回プログラミングおよびプログラミング言語に関するワークショップ(PPL2002)論文集. (出版予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岩間太, 小林直樹: "JVMにおけるロックの整合性検証のための新しい型システム"コンピュータソフトウェア. (出版予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Endo, K.Taura, A.Yonezawa: "Predicting Scalability of Parallel Garbage Collectors on Shared Memory Multiprocessors"Proceedings of International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤敏夫, 田浦 健次朗, 米澤 明憲: "局所性を考慮した共有メモリ並列計算機上の並列BIBOP型メモリアロケータ"並列処理シンポジウムJSPP2001予稿集. 141-148 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi and N.Kobayashi: "Type Reconstruction for Linear Pi-Calculus with I/O Subtyping"Information and Computation. 161. 1-44 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi and N.Kobayashi: "A Generic Type System for the Pi-Calculus"Proceedings of ACM SIGPLAN/SIGACT Symposium on Principles of Programming Languages (POPL2001). 128-141 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Kobayashi: "Type-Based Useless Variable Elimination"Journal of Higher-Order and Symbolic Computation. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi and N.Kobayashi: "Garbage Collection Based on a Linear Type System"Proceedings of 3rd ACM Workshop on Types in Compilation (TIC2000), Canegie Mellon University Technical Report. CMU-CS-00-161. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Igarashi and N.Kobayashi: "Type Reconstruction for Linear Pi-Calculus with I/O Subtyping"Information and Computation. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Kobayashi: "Type-Based Useless Variable Elimination"Proceedings of PEPM'00. 84-93 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 假家英樹,小林直樹: "リージョン推論に基づくメモリ管理の下でのガーベジコレクション"コンピュータソフトウェア. 14(3). 66-70 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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