非決定的並列プログラム検証のための論理時間に基づく再演機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680346
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 馬場 敬信 宇都宮大学, 工学部, 教授 (70092616)
• 研究分担者: 吉永 努 宇都宮大学, 工学部, 助手 (60210738)
• キーワード: 並列ソフトウェア / 並列デバッガ / 再演機構 / 論理時間

研究概要

本年度行った研究の実績は次の通りである。
(1)イベント及び論理時間の定義とその検証
並列オブジェクト指向言語プログラムの実行において、メッセージの通信、各ノードプロセッサ上でのコンテクスト切り替えなど、処理の区切りとなるものをイベントとして定義し、イベント間の半順序関係をもとに論理時間を定義した。
(2)論理時間に基づく再演実行機構の設計
提案する方式の要点は、イベントを計測しながらテスト実行を行い、イベント記録をもとに、各イベントの論理時間を定めるとともに、再演時には論理時間によって再演実行の順序を決定するものである。
(3)デバッガの設計、試作
(1)、(2)に基づく並列プログラムデバッガを設計し、研究室で試作したマルチコンピュータ上に実現した。各ノードはイベントが発生するたびにこれを記録し、一定の時間間隔でホストに送信する。デバッガの試作に当たっては、各ノード上のファームウェアを活用して、できるだけプローブ効果を抑える工夫をした。
(4)実験による評価
実験によって、イベントに基づく論理時間の定義を基本とする記録、表示、再演のための機構の有効性が明らかになった。特に、使用者から見ると、非同期的な現象をあたかも同期的な現象のように扱えるため、極めてデバッグしやすくなる。また、デバッグ機能の付加に伴う動的な負荷は、イベント記録について、1イベント当り平均0.04ms、記憶容量において約35Bであり、リプレイの実行性能が1論理時間に対する表示に0.94sと十分実用に耐えるものであることを確かめた。
(5)成果報告
本研究の成果については、添付の研究発表に示すように、電子情報通信学会論文誌、及びSpringer社Lecture Notes in Computer Science1107などに掲載となった。また、関連する研究成果の報告を添付の文献リストに示すように行った。

研究成果

• [文献書誌] 馬場敬信,他: "並列オブジェクト指向言語A-NETLのイベントベースバッギングシステム" 電子情報通信学会論文誌(D-I). J79-D-I. 331-340 (1996)
• [文献書誌] T.Baba,et al.: "Programming and Debugging for Massive Parallelism : The Case for a Parallel Object-Oriented Language A-NETL." Proc. France-Japan Workshop on Object-Based Parallel and Distributed Computation (OBPDC'95),Lecture Notes in Computer Science 1107. 38-58 (1996)
• [文献書誌] S.Numprasertchai,et al.: "The Implementation of A-NETL on a Highly Parallel Computer AP1000" 情報処理学会研究報告(SWoPP秋田'96). 96-PRO-8. 151-156 (1996)
• [文献書誌] 吉田貴寛,他: "並列オブジェクト指向言語A-NETLのワークステーションクラスタへの実装" 情報処理学会研究報告(SWoPP秋田′96). 96-PRO-8. 145-150 (1996)
• [文献書誌] 木幡直樹,他: "カオス的想起に基づく並列進化モデルとそのA-NETマルチコンピュータへの実装" 情報処理学会人工知能研究会資料105-2. 7-12 (1996)
• [文献書誌] N.Kohata,et al: "Evolutionary Parallel Computation based on Chaotic Retrieval and Creation" Proc. of the 4th Int. Conf. on Soft Computing (IIZUKA'96). 638-641 (1996)
• [文献書誌] 岩本善行他: "並列言語からみた並列計算機の通信アーキテクチャ" 情報処理学会第54回全国大会予稿集,発表番号2G-06. (1997)
• [文献書誌] 阿部大輝,他: "MIMD並列計算機の性能評価法" 電子情報通信学会技術研究報告(SWoPP秋田'96)CPSY96-49. 15-22 (1996)
• [文献書誌] 吉永努,他: "並列オブジェクト指向トータルアーキテクチャA-NETのノードプロセッサ" 電子情報通信学会論文誌(D-I). J79-D-I・2. 60-68 (1996)
• [文献書誌] 岩本善行,他: "言語レベルから見たA-NETマルチコンピュータのメッセージパッシング性能" 情報処理学会研究報告(SWoPP秋田'96). 96-ARC-119. 1-6 (1996)
• [文献書誌] 廣田守,他: "A-NETマルチコンピュータにおける適応型ル-タの通信性能" 情報処理学会研究報告(SWoPP秋田'96). 95ARC-119. 31-36 (1996)
• [文献書誌] 澤田東,他: "A-NETマルチコンピュータにおけるメッセージ処理の高速化" 情報処理学会第54回全国大会予稿集,発表番号2G-04. (1997)
• [文献書誌] 廣田守,他: "トポロジ独立なA-NETマルチコンピュータの通信性能" 情報処理学会第54回全国大会予稿集,発表番号2G-05. (1997)
• [文献書誌] 澤田東,他: "A-NETマルチコンピュータの通信性能" 並列処理シンポジウムJSPP'97. (採録決定).
• [文献書誌] T.Baba,et al.: "Massively Parallel Processing System JUMP-1 (section3.4)" Ohm-sha,Ltd.,Japan, 235 (1996)