| 研究課題/領域番号 |
16K00103
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
鵜川 始陽 高知工科大学, 情報学群, 准教授 (50423017)
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| 研究分担者 |
岩崎 英哉 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90203372)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 仮想機械 / 組込みシステム / ガベージコレクション / モデル検査 / コンパイラ |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，組み込みシステムで動作する高性能なJavaScript処理系を研究することである．そのために，システム毎にそのシステムで実行されるプログラムに特化したVMを作れるような仕組みを研究開発している．研究代表者と分担者らがサーバサイドJavaScript処理系として開発してきたJavaScript仮想機械(VM)とコンパイラをもとにして，(1)VMの仕様からプログラムに特化したVMのインタプリタを合成する仕組の開発，(2)ガベージコレクション(GC)等の機能のモジュール化を行う計画である．平成29年度の成果は次のとおりである．
(1)平成28年度に行ったDSLで記述されたVMの仕様からインタプリタを生成するツールの試作の経験を基にして，実用に耐えうるVM自動生成ツールを設計し実装した．具体的にはアプリケーションが利用するデータ型を指定し，それに基づき最適化された型ディスパッチコードを自動生成する仕組みを実現した．
(2)コピー方式のGCモジュールを実装し，既存のマークスイープ方式と選択可能にした．オブジェクトを移動する仕組みを導入することにより，世代別GCの実現に向けて道筋を付けた．
(3)コンパイラにコード最適化機構を実装した．定数伝播などの一般的な最適化に加えて，JavaScript特有のarguments配列の削減や引数やローカル変数をレジスタに割り付ける最適化を実現した．
(4)今後の信頼性の高いGCの開発に備えて，ARMのような弱いメモリモデルでGCのモデル検査をするためのライブラリを開発した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成29年度に計画していた3つの課題に対して，以下のような進捗が得られている．
(1) VMの自動生成機構に関してはユーザによる型割り当て情報，各命令に与えられる型情報から最適化されたVMソースコードを自動的に生成するフレームワークを実現した．この成果は定評ある国際会議に採択された．
(2) GCと通信機構のモジュール化に関しては，GCについていくつかのアルゴリズムを実装したモジュールを提供し選択可能とする仕組みを達成した．
(3) コンパイラに関しては，研究実績の概要で述べたような最適化機構を実装した．モデル検査に関しても，弱いメモリモデルでのGCの振舞いを検証し，広く知られているGCに誤りを発見した．その成果は一流の国際会議OOPSLA2017で発表した．また，モデル検査をするためのライブラリを開発し，その論文は英文論文誌に採択された．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度は本研究のまとめとして以下の課題にとりくみ，これらの成果を総括し，論文を投稿する．
(1)ユーザによる型定義情報から生成されるコードをさらに洗練するとともに，この機構を型変換関数やGC，組込み関数など，型に依存した振舞いをする仮想機械のモジュールに広く適用する．
(2)オブジェクトのコンパクトな表現を開発して，仮想機械本体だけでなくアプリケーションが使うデータの占めるメモリも削減する．
(3)実用的なIoTデバイス上で利用できるフレームワークを開発し，本研究課題において開発した成果の効果を，実機上で総合的に検証する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主要な研究成果である，仮想機械の自動生成に関する論文が国際会議に採択された．しかし，開催が年度を越えた2018年4月であるため，今年度の旅費の一部を翌年度に使用することにした．翌年度分として請求した助成金の使用計画には変更はない．
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