プログラム実行速度の調整制御機構の研究開発

プログラム実行速度を調整できる制御法の確立

1. ハードウェア性能の範囲で、自由にサービス処理速度を調整できる
2. その時々の目的に合わせて、自在にプログラム実行速度を調整できる
3. 個々の利用者のレベルに合わせて、適切なサービス処理速度を提供できる

1. プログラムへのプロセッサ割当の調整 (可変プロセッサ性能 : 時分割割当て)
2. プログラムが要求する入出力性能調整 (可変入出力性能 : 回数調整、時間調整)
3. 可変プロセッサ性能と可変入出力性能の融合 (可変ハードウェア性能)

1. 可変プロセッサ性能
   1. 基本方式
      1. プログラムの実行を単位時間(タイムスロット)に分割し、思い通りに実行時間を調整(1/2)
      2. タイムブロックを利用し、タイムスロットにプログラム実行を割り当てる方式を提案(2/2)
   2. 調整の精度(処理時間の評価)
      1. プログラムの実行速度を誤差1％以下の精度で調整可能(1/3)
      2. 割り込み処理が多発すると調整精度低下(2/3)(3/3)
   3. 処理の均一性(処理の滑らかさの評価)
      1. サービス処理を均一に伸縮できているか否かの評価尺度(1/4)
      2. プログラム実行速度は、入出力により具現化 → プログラム入出力に着目(速度調整度)(2/4)
      3. 疑似周期方式と改良疑似周期方式において、木目細かくサービス処理速度を調整可能(3/4)(4/4)
2. 可変入出力性能
   1. 基本方式 　　
      1. 入出力時間の調整法 (各入出力の時間を調整)(1/3)
      2. 入出力回数の調整法 (単位時間内の入出力回数を調整)(2/3)(3/3)
   2. 入出力時間の調整法
      1. 裸入出力処理後に、要求性能に見合う時間だけ遅延処理を行ない調整(1/3)
      2. 2種の遅延処理方式(WAIT方式とLOOP方式)を評価(2/3)
      3. LOOP方式 : 誤差6％以内で調整可能、WAIT方式 : 調整精度がタイマの精度に依存(3/3)
   3. 入出力回数の調整法 　　
      1. 周期内での入出力回数を調整する方式(1/5)
      2. 周期を固定と可変とする2方式を評価(周期固定方式と周期可変方式) → 周期固定方式が有効(2/5)
      3. 入出力優先度を導入し、入出力回数をうまく調整し、広い範囲での性能調整を実現(3/5)(4/5)(5/5)

• 谷口秀夫：
  “可変なプロセッサ性能を提供するスケジュール法，”
  情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム，シンポジウム論文集，Vol.94， No.10， pp.63-70 (1994).

• 谷口秀夫：
  “サービス処理時間を調整するプロセスのスケジュール法，”
  電子情報通信学会論文誌D-I，第J81-D-I巻， 第4号，pp.386-392 (1998).

• 谷口秀夫，坂口修：
  “入出力回数の制御によりサービス時間を調整する制御法，”
  電子情報通信学会論文誌D-I，第J81-D-I巻， 第11号，pp.1211-1218 (1998).

• 田端利宏，谷口秀夫：
  “Tender オペレーティングシステムの資源「演算」によるプログラム実行速度調整機能の実現と評価，”
  情報処理学会論文誌，Vol.40， No.6， pp.2523-2533(1999).

• 谷口秀夫：
  “プロセススケジュールの制御によるプログラムの実行速度調整法の評価，”
  電子情報通信学会論文誌D-I，第J83-D-I巻， 第1号，pp.184-193 (2000).

• 田端利宏, 谷口秀夫 :
  “Tender オペレーティングシステムにおける資源「演算」を用いたサービス処理時間の保証,”
  情報処理学会論文誌, Vol.41, No.6, pp.1745-1754 (2000).

• 谷口秀夫 :
  “入出力時間の制御によりプログラム実行速度を調整する制御法,”
  電子情報通信学会論文誌, 第J83-D-I巻, 第5号, pp.469-477 (2000).

• 谷口秀夫 :
  “入出力性能の制御によりプログラム実行速度を調整する制御法の実装方式による比較評価,”
  電子情報通信学会論文誌, 第J84-D-I巻, 第9号, pp.1362-1371 (2001).

• 田端 利宏, 谷口 秀夫,
  ``複数サービスの処理時間を調整するプロセススケジュール法,''
  電子情報通信学会論文誌(D-I), vol.J86-D-I, no.7, pp.458-468 (2003.7)

• 田端利宏, 乃村能成, 谷口秀夫,
  ``Tenderオペレーティングシステムにおける資源「演算」を利用したプロセスグループの実行性能調整法,''
  電子情報通信学会論文誌 (D-I), vol.J87D-I, no.11, pp.961-974 (2004.11)

• Toshihiro Tabata, Satoshi Hakomori, Kazutoshi Yokoyama and Hideo Taniguchi,
  ``A CPU Usage Control Mechanism for Processes with Execution Resource for Mitigating CPU DoS Attack,''
  International Journal of Smart Home (IJSH), Vol.1, No.2, pp.109-128 (2007.7)

• 長尾尚, 谷口秀夫,
  ``入出力要求数の制御によりサービス時間を調整する制御法の実現と評価,''
  電子情報通信学会論文誌D, Vol.J94-D, no.7, pp.1047-1057 (2011.7).

• Toshihiro Yamauchi, Takayuki Hara and Hideo Taniguchi
  ``A mechanism for achieving a bound on execution performance of process group to limit CPU abuse,''
  The Journal of Supercomputing, Vol.65, Issue 1, pp.38-60, (2013.7).