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7
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1 \subsection{Task}
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2 Task の定義は以下のようになる。
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3
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4 {\small
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5 \begin{verbatim}
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6
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7 class Task {
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8 public:
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9 int command; // 実行するタスクID
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10 int size; // in_addr で取得するデータのバイト数
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11 unsigned int in_addr; // 入力データ元アドレス
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12 unsigned int out_addr; // 出力データ先アドレス
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13
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14 TaskQueue *wait_me;
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15 TaskQueue *wait_i;
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16
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17 CPU_TYPE cpu_type; // PPE or SPE
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18
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19 void spawn(void);
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20 void set_depend(Task*);
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21 void set_cpu(Task*);
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22 };
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23
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24 \end{verbatim}
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25 }
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26
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27 command, size, in\_addr, out\_addr は
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28 create\_task() で引数で登録する。
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29
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30 \subsection{Dependency} \label{sec:task}
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31 「Task1 は Task2, Task3 が終わるまで実行されてはいけない」といった、
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32 Task 同士での依存関係を指定するには、API の set\_depend() を使う。
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33
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34 {\small
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35 \begin{verbatim}
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36
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37 // task2 は task1 が終了してから開始する
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38 task2->set_depend(task1);
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39
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40 \end{verbatim}
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41 }
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42
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43 set\_depend の実装を以下に示す。
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44
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45 {\small
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46 \begin{verbatim}
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47
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48 void
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49 Task::set_depend(Task* master)
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50 {
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51 Task *slave = this;
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52
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53 master->wait_me
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54 = append_queue(master_wait_me, slave)
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55 slave->wait_i
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56 = append_queue(slave_wait_i, master);
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57 }
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58
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59 \end{verbatim}
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60 }
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61
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62 各 Task が持つ wait\_me は、「自分を待っている Task」のキューで、
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63 wait\_i は、「自分が待っている Task 」のキューとなる。
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64
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65 Task が spawn された時、wait\_i が空であれば 実行 Queue へ、
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66 あれば WaitQueue へ追加される。
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67
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68 Task が終わる毎に、SPE から Task が終了したことを PPE に知らせる。
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69 PPE は、Task が終了したことを、WaitQueue にある Task に知らせる。
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70 WaitQueue の Task は、終了した Task が、自分が待っている Task であれば
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71 自分の wait\_i からその Task を削除していく。
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72 自分の wait\_i が空になれば、Task 依存を満たしたので ActiveQueue に追加される。
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73 以上の記述を以下に示す。
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74
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75 {\small
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76 \begin{verbatim}
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77
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78 /**
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79 * master : 終了した Task
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80 * list : master->wait_me
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81 */
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82 void
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83 notify_waitQueue(Task *master,TaskQueue *list)
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84 {
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85 Task* slave;
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86
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87 while (list) {
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88 slave = list->task;
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89 slave->wait_i
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90 = remove_taskQueue(slave->wait_i, master);
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91 if (slave->wait_i == NULL) {
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92 append_activeTask(slave);
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93 }
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94 list = list->next;
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95 }
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96 }
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97
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98 \end{verbatim}
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99 }
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100
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101 \subsection{Mail}
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102 \ref{sec:task} で述べたように、SPE から Task の終了を
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103 PPE に伝える必要があるが、その際の待ち合わせは避けるべきである。
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104
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105 Cell では、PPE と SPE 間のメッセージのやりとりには
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106 Mail box という FIFO メッセージキューを用いる。
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107 メッセージ交換なので待ち合わせを避けることが可能である。
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108
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109 SPE $\rightarrow$ PPE だけでなく、PPE Kernel 内部でも
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110 Mailbox と同じ方式でメッセージ交換をしている。
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111 Task は SPE だけでなく、PPE でも実行されているためである。
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112
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113 メールチェックをする関数 mail\_check() を以下に示す。
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114 この関数は、現在 PPE 側の ActiveQueue にある Task が
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115 全て終わった後、次の ActiveQueue を取得する前に呼ばれる。
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116
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117 {\small
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118 \begin{verbatim}
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119
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120 MailQueuePtr
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121 SpeTaskManager::mail_check(MailQueue *mail_list)
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122 {
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123 MailQueue *list;
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124 unsigned int data;
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125
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126 // mail_list には、
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127 // 「PPE側」で終了した Task に関するメールがある
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128 // list には、次の Task に関するメールがある
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129 list = ppeTaskManager->mail_check(mail_list);
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130
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131 do {
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132 for (id = 0; id < SPE_NUM; id++) {
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133 while (1) {
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134 // data には、
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135 // 「SPE側」で終了した Task がある。
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136 // data がマイナスの場合、Mail box は空
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137 data = speThreads->get_mail(id);
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138 if (data < 0) break;
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139 check_task_finish(data);
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140 }
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141 }
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142 } while (list == NULL && waitTaskQueue
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143 && !activeTaskQueue);
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144
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145 return list;
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146 }
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147
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148 \end{verbatim}
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149 }
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150
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151 PPE が SPE からメールを受け取る場合、
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152 spe\_out\_mbox\_read() という、SPE Runtime Management Library \cite{libspe2} を
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153 用いる。しかし、spe\_out\_mbox\_read() は Non-blocking function のため、
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154 busy-wait なメールの待ち方は避けるべきである。
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155 今回は、PPE 側でメールチェックを行う際に、SPE からのメールをチェックする。
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156
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157 PPE と SPE のメールチェックを分離させたい場合、
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158 メールをチェックする Blocking Function を作る必要がある。
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159
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160 もしくは SPE Event Handling を用いる手法もある。
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161 これは、メールが来たら event を起こすことを Event Handler に登録する。
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162 この場合、通常の Mailbox ではない、割り込み用の interrupting Mailbox を
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163 使用しなくてはならない。
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164 interrupting Mailbox を使用する spe\_out\_intr\_mbox\_read() は、
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165 Event が起きたときに呼ばれるため Blocking Function である。
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166 SPE のどれかからメッセージが来たらポーリングによってメールチェックを行う。
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167
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168 今回は、PPE と SPE のメールチェックは分離しない実装をした。
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