並列処理粒度の調整機能をもつ並列化コンパイラの研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480057
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 弓場 敏嗣 電気通信大学, 大学院・情報システム研究科, 教授 (50251723)
• 研究分担者: 山口 喜教 筑波大学, 電子情報工学系, 教授 (00312827) ; 吉瀬 謙二 電気通信大学, 大学院・情報システム研究科, 助手 (50323887) ; 本多 弘樹 電気通信大学, 大学院・情報システム研究科, 助教授 (20199574)
• キーワード: 並列処理 / 並列計算機 / 処理粒度 / 並列化コンパイラ / 粒度調整 / 粗粒度並列処理 / SMPクラスタ / 並列プログラム

研究概要

本砺究の目的は、超並列計算機の効率的な利用を目指して、並列処理粒度の調整機能をもつ並列化コンパイラの基礎技術を確立することである。同並列化コンパイラは、対象とする並列計算機のシステム特性および与えられた並列プログラムのもつ並列実行可能性を考慮して、同並列計算機上での実行時間がもっとも短くなるように粗粒度並列処理を行うメカニズムを有する。
粗粒度並列処理を効率的に行うために、コンパイラが粗粒度タスクの実行開始条件を調べておき、実行時に動的にタスクをプロセッサに割り当てる手法を、分散記憶型並列計算機に対して適応可能とする「データ到達条件」を明らかにした。それによって、従来、共有記憶型並列計算機に対してのみ適応可能であった粗粒度並列処理方式が、分散記憶型並列計算機に対しても適用可能となることを示した、合わせて、複数台の対称マルチプロセッサ型並列計算機を高速通信網で相互接続したクラスタ構成の並列処理環境を対象として、並列プログラミングを容易とするソフトウェア分散共有記憶方式を実現し、その有効性を評価した。
その他の主な研究成果は、以下の通りである。
(1)並列化対象プログラム全体を粗粒度タスクに分割し、タスク間並列性を利用した並列プログラムを生成する並列化コンパイラを部分的に試作した。粗粒度タスクの並列実行を制御するメカニズムとしてOpenMPコンパイラを利用し、移植性を向上させた。
(2)対称マルチプロセッサ型並列計算機を相互接続したクラスタ構成の並列処理実験環境上で、アプリケーションの特性に整合した共有記憶の一貫性制御を行うソフトウェア分散共有記憶方式の有効性を評価した。

研究成果

• [文献書誌] 上田, 本多, 弓場: "分散メモリシステム上でのマクロデータフロータ処理の実現"情報処理学会 研究報告. ARC-139/HPS-89. (2002)
• [文献書誌] 潤田, 弓場, 佐藤: "種々の並列・分散アプリケーションに対して容易に統合可能な動的ロードバランサpDLBの提案と実装"情報処理学会研究報告. DPS-102. 151-156 (2001)
• [文献書誌] Hirayama, honda, Yuba: "Distributes share a Memory with Log-based Consistency for Operations with Commutative Lan"Systems and competes in Japan. Vol.32, No8. 10-19 (2001)
• [文献書誌] 城田, 吉瀬, 本多, 弓場: "プログラマの意図により複数のキャッシュコヒーレンスプロトコルの利用を可能とするソフトウェア分散共有メモリ"情報処理学会研究報告. ARC-144-2. 7-12 (2001)
• [文献書誌] 城田, 吉瀬, 弓場: "Scopeごとにコンシステンシモデルの変更が可能なソフトウェア分散共有メモリ"情報処理学会第62回全国大会. Vol.1. 137-138 (2001)