資源の独立化機構により排他制御を局所化するマルチコア向けTenderの実現

• 山本, 貴大

• 山内, 利宏

• 谷口, 秀夫

書誌事項

タイトル別名

• Implementation of Multi-core Tender with Mutual Exclusion Localization Based on Mechanism of Resource Independence

抄録

マルチコアプロセッサ（以降，マルチコア）を搭載した計算機の登場により，オペレーティングシステム（以降，OS）のマルチコア対応が行われている．マルチコア環境では，複数のコアが並列に処理を実行するため，排他制御を使用し，データの不整合を防ぐ必要がある．このとき，開発工数を削減するため，排他制御をOS機能の処理の入り口に局所化すると，既存OSのOS構成法では，単一の大域的なロックによる排他制御とならざるをえず，処理の並列性が低下する．一方，細粒度な排他制御により，並列性を向上させようとすると，排他制御箇所が増加し，開発工数が増大する．これは，既存OSのOS構成法では，OS機能をモジュール化し，独立して管理していないため，OS機能の処理の入り口においてOS機能と処理対象となるデータの情報を取得することができず，細粒度な排他制御を実現できないためである．本論文では，Tenderオペレーティングシステムにおける資源の独立化機構に着目し，資源を操作するプログラム部品の呼び出しを制御する資源インタフェース制御において操作対象となる資源ごとに排他制御することでマルチコア環境でのOS機能の開発工数を削減し，かつ処理の並列性を向上させる．また，マルチコア対応の際の修正量と処理の並列性について既存OSと比較し，評価する．

As multi-core processors have become widely used, operating systems supporting them have made use of their advantages. Parallel processing on a multi-core processor requires mutual exclusion to prevent data inconsistency. To decrease the amount of work required to develop an OS that supports multi-core processors based on existing OSes, mutual exclusion can be localized at the entrance to each OS function. This decreases parallelism because mutual exclusion involves a substantial lock. In contrast, fine-grained mutual exclusion increases the development workload owing to the increase in the number of mutual exclusions, because functions in the kernels of existing OS structures are not classified into modules, and the data of each resource is not divided based on the type of resource. In this paper, we propose a method of multi-core support based on a mechanism of resource independence in the Tender operating system. The proposed method localizes mutual exclusion for each operation of a target resource in a resource interface controller that controls program module calls. Because the proposed method can localize mutual exclusions and can reduce the amount of source code modification, processing parallelism can be improved, and the development workload for multi-core support can be reduced. Finally, this paper reports the evaluation results of processing parallelism and the amounts of modification for multi-core support.

収録刊行物

• 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）

  情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS） 7 (3), 25-36, 2014-08-19

キーワード

• [オペレーティングシステム] オペレーティングシステム，マルチコアプロセッサ対応，排他制御

詳細情報

• CRID: 1050564287857971200
• NII論文ID: 110009815417
• NII書誌ID: AA11833852
• ISSN: 18827829
• Web Site: http://id.nii.ac.jp/1001/00102554/
• 本文言語コード: ja
• 資料種別: article
• データソース種別:
  • IRDB
  • CiNii Articles
  • KAKEN