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不揮発性メモリの特徴を生かした高速なプログラム実行とファイル操作の制御法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K11830
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関岡山大学

研究代表者

谷口 秀夫  岡山大学, 環境生命自然科学研究科, 特命教授 (70253507)

研究分担者 乃村 能成  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (70274496)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード基盤ソフトウェア / オペレーティングシステム / プログラム実行制御 / ファイル操作 / 不揮発性メモリ / OS処理 / 入出力処理 / 通信処理 / OS / 実行ファイル形式 / ページ例外処理 / ODP / 仮想記憶
研究開始時の研究の概要

電源OFFでも保存データが消失しない不揮発性メモリの研究が進んでおり、実メモリを不揮発性メモリとし外部記憶装置を有しない計算機の実現が可能になっている。そこで、本研究は、当該計算機のオペレーティングシステム機能を研究し、オペレーティングシステムの本質的なオーバヘッドであるデータ複写を削減する新制御法の実現により、高速なプログラム実行制御法とファイル操作法を確立する。これらの技術の確立により、現在の計算機の立ち上げやシャットダウンといった操作を不要にでき、計算機をTVのように操作でき、利便性が向上する。例えば、突然の電源断(コンセント断)でも、その後の電源ONで計算機を継続利用できるようになる。

研究成果の概要

計算機におけるオペレーティングシステムの本質的なオーバヘッドは「データの複写」といわれている。一方、近年、電源OFFでも保存データが消失しない不揮発性メモリの研究が進んでいる。まだ実用計算機としては登場していないものの、実メモリを不揮発性メモリとし外部記憶装置を有しない計算機の実現が可能になっている。
本研究では、実メモリを不揮発性メモリとし外部記憶装置を有しない計算機のオペレーティングシステム機能を研究し、データ複写を削減する新制御法の実現により、高速なプログラム実行制御法とファイル操作法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

計算機のサービスはプログラム処理により提供されているため、プログラム実行とファイル操作を高速化することは、利用者からみた計算機の性能を向上させることに直結する。
本研究では、実メモリを不揮発性メモリとし外部記憶装置を有しない計算機のオペレーティングシステム機能を研究し、データ複写を削減する新制御法の実現により、高速なプログラム実行制御法とファイル操作法を確立した。この技術により、従来にない新しい計算機の登場を可能にし、計算機の起動速度向上、サービス開始速度向上、およびWebサービス応答速度向上などにより利用者の利便性を大きく向上できると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Physical Memory Management with Two Page Sizes in Tender OS2022

    • 著者名/発表者名
      Koki Kusunoki, Toshihiro Yamauchi, Hideo Taniguchi
    • 雑誌名

      Advances in Networked-Based Information Systems, NBiS 2021, Lecture Notes in Networks and Systems

      巻: LNNS 313 ページ: 238-248

    • DOI

      10.1007/978-3-030-84913-9_22

    • ISBN
      9783030849122, 9783030849139
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 揮発性/不揮発性メモリ混載計算機での高速なプログラム実行を可能にするOFF2Fプログラムの性能2022

    • 著者名/発表者名
      谷口 秀夫,高杉 頌,額田 哲彰,佐藤 将也
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: vol.63, no.2 ページ: 515-525

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] eBPF を用いたパケットトレース機構の実現手法2023

    • 著者名/発表者名
      田井 佑樹, 乃村 能成
    • 学会等名
      電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] NVMB型計算機における不揮発性メモリを活性挿抜するOS処理2023

    • 著者名/発表者名
      谷口秀夫
    • 学会等名
      電気・情報関連学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Tenderにおける複数プロセスの性能調整入出力の調整精度の評価2022

    • 著者名/発表者名
      大野謙介、山内利宏、谷口秀夫
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] eBPFを用いたパケットトレーシングにおけるオーバーヘッドの評価2022

    • 著者名/発表者名
      田井佑樹、乃村能成
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 揮発性/不揮発性メモリのアクセス速度差を考慮したOFF2Fの性能予測2022

    • 著者名/発表者名
      額田 哲彰,山内 利宏,谷口 秀夫
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] NUMA構成の計算機におけるメモリ操作速度に着目した評価2021

    • 著者名/発表者名
      島谷 隼生,山内 利宏,谷口 秀夫,佐藤 将也
    • 学会等名
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021) 講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 擬似不揮発性メモリを用いたOFF2Fプログラムの評価2021

    • 著者名/発表者名
      額田 哲彰,佐藤 将也,山内 利宏,谷口 秀夫
    • 学会等名
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021) 講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Tenderにおける資源プール機能の選択利用方式2021

    • 著者名/発表者名
      林 里咲,山内 利宏,谷口 秀夫
    • 学会等名
      第20回情報科学技術フォーラム (FIT2021) 講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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