並列オブジェクト指向計算におけるReflectionとその応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01420045
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 米澤 明憲 東京大学, 理学部, 教授 (00133116)
• 研究分担者: 渡部 卓雄 東京大学, 理学部, 日本学術振興会特別研 (20222408) ; 松岡 聡 東京大学, 理学部, 助手 (20221583)
• キーワード: 並列計算 / オブジェクト指向計算 / プログラミング言語 / 自己反映計算 / ソウトウェア

研究概要

(a)実用的リフレクティブシステムRbClの構築
通常のオブジェクト指向言語の実行は、その処理系が持つ実行時カ-ネルすなわち中間コ-ドインタ-プリタ、メソッドスパッチの機構、ガ-ベ-ジコレクタなどの振舞いによって特徴づけられている。並列オブジェクト指向言語の場合、それらに加えてスケジュ-リングおよびノ-ド間通信を実現する実行時カ-ネルが必要となる。
しかし、アプリケ-ションの性質やハ-ドウエアのア-キテクチャ、実行環境の変化に応じて実行時カ-ネルの振舞いの変更の必要が生じる場合がある。特に分散環境ではその多様さ複雑さから、そのような状況が多く発生する。そこで我々は、実行時ル-チンをユ-ザが定義したものと動的に置き換え可能で、なおかつ高い記述性を持つ実用的リフレクティブア-クテクチャシステムRbClを構築した。
(b)ハイブリッドリフレクティブシステムABCL/R2の高効率な実装
自己反映的言語の意味モデルの多くは、無限階層のインタプリタ(リフレクテブタワ-)によって与えられているが、実際の実装では、リフレクティブタワ-を有限の範囲で表現しなければならない。また、インタプリンタによる実行モデルから来るオ-バ-ヘッドを減らすための最適化が必要となる。
逐次言語における自己反映計算の機能を持った言語の実装に関しては多くの研究や実装があるが、並列言語については上記のRbCl以外には少ない。並行計算システムでは、逐次システムにくらべ、スケジュ-リングや負荷分散等の動的でより複雑な資源管理が要求されるため、ユ-ザが言語レベルでこれらの制御を記述できることは有用である。これらの理由から、自己反映的並列言語の効率の良い実装は不可決であるので、レフレクティヴな並列オブジェクト指向言語ABCI/R2の実装を行なった。
リフレクティブタワ-によって与えられているABCL/R2の実行モデルを有限の範囲で構築するために、上位の階層は必要になるまで作らない｀lazycreation'を行う。また、効率の低下に対しては、オプジェクトのメソッドのコンパイルをする炎の最適化を可能にする設計と実装をおこなった。
(c)国際ワ-クショップの表催
本研究グル-プに属する松岡聡と渡部卓雄は、ACMが後援するリフレクションに関する国際ワ-クショップの組織者としてOOPSLA'91 Workshop on Reflection and Metalevel Architectures in ObjectーOriented Programmingを米国Phoenix市で1991年10月7日に開催した。

研究成果

• [文献書誌] Yuuji Ichisugi,Satoshi Matsuoka,Takuo Watanabe,and Akinori Yonezawa: "An ObjectーOriented Concurrent Reflective Architecture for Distributed Computing Environments(Extended Abstract)" Proceedings of 29th Annual Allerton Conference on Communication,Concrol and Computing,Allerton,Illinois,Oct.2ー4,1991.(1992)
• [文献書誌] Takuo Watanabe and Akinori Yonezawa: "An ActorーBased Metalevel Architecture for GroupーWide Reflection" Foundations of ObjectーOriented Languages,REX Scool/Workshop,Noordwijkerhout,The Netherlands,May/June 1990,Lecture Notes in Computer Science. 489. 405-425 (1991)
• [文献書誌] Akinori Yonezawa: "A Reflective Object Oriented Concurrent Language ABCL/R" Proceedings UK/Japan Workshop on Parallel Lisp:Languages and Systems,Sendai,1989,Lecture Notes in Computer Science. 491. 254-256 (1991)
• [文献書誌] 一杉 裕志,松岡 聡,渡部 卓雄,米澤 明憲: "分散環境のための並列オブジェクト指向言語のリフレクティブア-キテクチャ" 日本ソフトウェア科学会 第8会大会論文集. 541-544 (1991)
• [文献書誌] 渡部 卓雄,松岡 聡,米澤 明憲: "並行オブジェクト指向計算における自己反映計算の一方式:Hybrid Group Reflective Architecture" 情報処理学会,並列処理シンポジウム(JSPP'91)論文集. 421-428 (1991)
• [文献書誌] Satoshi Matsuka,Takuo Watanabe,and Akinori Yonezawa: "Hybird Group Reflectice Architecture fof ObjectーOriented Concurrent Reflective Programming" Proceefings of the European Conference on ObjectーOriented Programming (ECOOP)'91,Lecture Notes in Computer Science. 512. 231-250 (1991)
• [文献書誌] Hidehiko Masuhara: "Senior Thesis,Dept.of Information Science,University of Tokyo,March 1992." Study on Implementation of an ObjectーOriented Concurrent Reflective Language, (1992)
• [文献書誌] Satoshi Matsuoka,Takuo Watanabe,Yuuji Ichisugi and Akinori Yonezawa: "Workshop on ObjectーBased Concurrent Programming,Geneve,Switzerland,July,1991.To appear in Lecture Notes in Computer Science,1992." ObjectーOriented Concurrent Reflective Architecturs, (1992)