超並列システム用OS「超流動OS」における仮想記憶管理の方式
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概要
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我々は、百万個程度のPEが疎結合の構成を取る汎用超並列システムにおけるオペレーティングシステムとして、多数のプログラムが時間とPE空間を分割共有し、単一プログラムの実行時間の短縮とシステム全体のスループットの向上の両立を目指す、「超流動OS」を開発している。仮想記憶の目的はプログラムに実記憶よりも大きな仮想空間を提供し、実記憶の大きさを超える問題を解くことである。ページングによる仮想記憶機構を超並列システムに適用する際、以下の問題を考慮する必要がある。二次記憶性能の相対的低下:システムのPE数を増加させると、二次記憶装置の量のPE量に対する割合を減少せざるを得ない。仮想記憶のために使用可能な二次記憶へのバンド幅も減少するため、解くべき問題の大きさが主記憶容量を超えた場合の性能低下は逐次マシンの場合よりも著しくなる。メモリのファットスポット:並列システムの場合、逐次マシンでは考慮する必要のないファットスポット(Fat Spot)が発生する。これは、プログラムの有するメモリアクセスの局所性が原因で、少数のPEが多量のメモリを消費する現象である。システム全体のメモリには余裕があるにもかかわらず、該当PEでページングが頻発し実行性能が著しく低下する。そこで、超並列機に適する仮想記憶管理方式として大域的仮想仮想記憶(Global Virtual Virtual Memory,GVVM)を提案する。GVVMは、多数のプログラムが混在する超並列システム上での実行時間の短縮とスループットの向上を目的として、PE空間全体でのページ使用頻度に基づくページング、及び、他PE上の使用頻度の低いメモリをスワップスペースとして用いる事により、メモリの負荷分散を行なう。
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 1993-03-01
著者
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