Cerium による並列処理向け I/O の設計と実装

Masataka Kohagura 12th, February

研究背景と目的

近年のCPUのほとんどはマルチコアであり、それらの性能を引き出すためには並列プログラミングが必須となっている。そこで当研究室では Cerium Library の開発を行い、提供することによって並列プログラミングを容易にしている。

先行研究では Task の並列化によって、プログラム全体の処理速度は向上しているが、ファイル読み込み等の I/O に対して並列に Task が動作するようにはされていない。

本研究では I/O と Task の並列化の設計、実装によってプログラム全体の処理速度、処理効率を上げていく。

Cerium の流れ

Taskを生成 依存関係のチェック Schedulerに転送 並列実行

Cerium Task の生成(1)

main.cc の記述

// Task の宣言
HTaskPtr multiply = manager->create_task(MULTIPLY_TASK);
// Task を実行する デバイスの設定
multiply->set_cpu(SPE_ANY);
// Task に入力データのアドレスを追加
multiply->set_inData(0, i_data1, sizeof(float)*length);
multiply->set_inData(1, i_data2, sizeof(float)*length);
// Task に出力データのアドレスを追加
multiply->set_outData(0, o_data1, sizeof(float)*length);
// Task へ値を1つだけ渡す
multiply->set_param(0,(long)length);
// Task を TaskList に set する
multiply->spawn(); 

Cerium Task の生成(2)

Task の記述

static int
multiply(SchedTask *s,void *rbuf, void *wbuf)
{
    // 登録した inData を取得
    float indata1=(float*)s->get_input(rbuf,0);
    float indata2=(float*)s->get_input(rbuf,1);
    // 登録した outData を取得
    float outdata=(float*)s->get_output(wbuf,0);
    // 登録した param を取得
    long  length=(long)s->get_param(0);
    for (int i=0;i < length;i++) {
        outdata[i]=indata1[i]*indata2[i];
    }
    return 0;
} 

並列処理向け I/O の 設計と実装

• mmap の仕様
• divide read の実装
• Cerium の改良(IO_0 の追加)

mmap での I/O の実装

mmap の仕様