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author | mir3636 |
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date | Wed, 19 Apr 2017 23:50:09 +0900 |
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--- a/paper/sigos.tex Tue Apr 18 18:06:39 2017 +0900 +++ b/paper/sigos.tex Wed Apr 19 23:50:09 2017 +0900 @@ -101,15 +101,15 @@ Code Gear から次の Code Gear への遷移は goto による継続で処理を行い、次の Code Gear へ引数として出力を与える。 図は Code Gear 間の処理の流れを表している。 -%図\ref{fig:cs}は Code Gear 間の処理の流れを表している。 -% -%\begin{figure}[ht] -% \begin{center} -% \scalebox{0.7}{\includegraphics{fig/codesegment.pdf}} -% \end{center} -% \caption{goto による code gear 間の継続} -% \label{fig:cs} -%\end{figure} +図\ref{fig:cs}は Code Gear 間の処理の流れを表している。 + +\begin{figure}[ht] + \begin{center} + \includegraphics[width=70mm]{./pic/codesegment.pdf} + \end{center} + \caption{goto による code gear 間の継続} + \label{fig:cs} +\end{figure} goto の後に Code Gear 名と引数を並べて、次の Code Gear への遷移を記述する。 この goto の行き先を継続と呼ぶ。 @@ -133,14 +133,38 @@ CbC は Code Gear を処理の単位として用いたプログラミング言語であるため、Gears OS の Code Gear を記述するのに適している。 -%図\ref{fig:gearsos} に Gears OS の構成図を示す。 +\section{Gears OS の構成} +Gears OS は以下の要素で構成される。 + +\begin{itemize} + \item Context + \item TaskQueue + \item TaskManager + \item Worker +\end{itemize} + +図\ref{fig:gearsos} に Gears OS の構成図を示す。 + +\begin{figure}[ht] + \begin{center} + \includegraphics[width=70mm]{./pic/gears_structure} + \end{center} + \caption{Gears OS の構成図} + \label{fig:gearsos} +\end{figure} Gears OS には Context と呼ばれる接続可能な Code Gear、Data Gear のリスト、Temporal Data Gear のためのメモリ空間等を持っている Meta Data Gear がある。 Gears OSは必要なCode Gear、Data Gearに参照したい場合、このContext を通す必要がある。 Temporal Data Gear のためのメモリ空間は Context 毎に異なり、互いに干渉することはできない。 -Context は Task でもあり、TaskManager によって Context が生成され CPUWorker へ送られる。 -Worker に渡された Task である Context の Input/Output Data Gear の依存関係が解決されたものから並列実行される。 +Context は Task でもあり、TaskManager によって Context が生成され Task Queue へ挿入する。 +Gears OS における Task Queue は Synchronized Queue で実現される。 +Worker は TaskQueue から Task である Context を取得し、 Input/Output Data Gear の依存関係が解決されたものから並列実行される。 + +\section{CbC による Gears OS 記述の問題} + +Gears OS を CbC で実装する上でメタ計算の記述が煩雑であることがわかった。 +これらのメタ計算を自動生成することにより Gears OS を記述する上においてより良い構文をユーザーに提供することにした。 \section{interface の記述} interface は呼び出しの引数になる Data Gear の集合であり、そこで呼び出される Code Gear のエントリである。 @@ -149,20 +173,25 @@ %create は関数呼び出しで呼び出され、interface と impliment の初期化と Code Gear のポインタの設定を行う。 %return で interface を返し、その先で Code Gear や Data Gear へ継続できるようになる。 +\lstinputlisting[label=src:interface, caption=interface]{./src/Stack.cbc} + \section{Gearef、GearImpl} Context には Allocation 等で生成した Data Gear へのポインタが格納されている。 -Code Gear が Context にアクセスする際、ポインタを使用してデータを取り出すため、コードが煩雑になってしまう。 +Code Gear が Context にアクセスする際、ポインタを使用してデータを取り出すため、リスト\ref{gearef1} のようにコードが煩雑になってしまう。 そこで Code Gear がデータを参照するための Gearef というマクロを定義した。 Gearef に Context と型を渡すことでデータの参照が行える。 また impliment のデータを参照する際も、ポインタでの記述が複雑になってしまうため 同様に GearImpl を定義した。 GearImpl は Context と interface 名、interface の変数名を指定して参照する。 +Gearef と GearImpl を用いたコードがリスト\ref{gearef2}である。 + +\lstinputlisting[label=gearef1, caption=Gearef1]{./src/ex_code1} +\lstinputlisting[label=gearef2, caption=Gearef2]{./src/ex_code2} \section{stub Code Gear} Code Gear が必要とする Data Gear を取り出す際に Context を通す必要があるが、 Context を直接扱うのはセキュリティ上好ましくない。 そこで Context から必要なデータを取り出して Code Gear に接続する stub Code Gear を定義し、これを介して間接的に必要な Data Gear にアクセスする。 stub Code Gear は Code Gear 毎に生成され、次の Code Gear へと継続する間に挟まれる。 - \section{Context、stub Code Segment の自動生成} Gears OS では 通常の計算の他に Context や stub などのメタ計算を記述する必要があが、Gears OS を現在の CbC の機能のみを用いて記述するとこのメタ計算の記述を行わなくてはならず、これには多くの労力を要する。 @@ -177,12 +206,16 @@ generate\_stub は引数と interface を照らし合わせ、Gearef または GearImpl を決定する。 この時既に stub Code Gear が記述されている Code Gear は無視される。 -cbc ファイル から、生成した stub Code Gear を加えて stub を加えたコードに変換を行う。 +cbc ファイルから、生成した stub Code Gear を加えて stub を加えたコードに変換を行う。(\ref{stack_c}) + +\lstinputlisting[label=src:stack_c, caption=stub]{./src/ex_stub} \section{Context の生成} Context は Meta Data Gear に相当し、Code Gear や Data Gear を管理している。 Data Gear を取得するために generate context は context の定義を読み宣言されている Data Gear を取得する。 +\lstinputlisting[label=src:context, caption=context]{./src/context1.c} + Code Gear の取得は指定された stub を加えたコードから \_\_code 型を見て行う。 取得した Code/Data Gear の enum の定義は enumCode.h、enumData.h に生成される。 @@ -197,6 +230,8 @@ Context には Data Gear の Data Type の情報が格納されている。 この情報から確保される Data Gear のサイズなどを決定する。 +\lstinputlisting[label=src:init_context, caption=initcontext]{./src/context2.c} + \section{今後の課題} 本研究では LLVM/Clang のデバッグ、interface の記述、CbC ファイルから Gears OS の記述に必要な Context と stub の生成を行う perl スクリプトの生成を行なった。 これにより Gears OS のコードの煩雑さは改善され、ユーザーは Context への接続を意識する必要がなくなった。 @@ -206,9 +241,6 @@ 今後の課題は Code Gear からメタ計算を行う meta Code Gear を生成できるようにし、ユーザーがメタレベルの処理を意識せずにコードを記述できるようにする。 また、今回 perl スクリプトによって Context や stub の生成を行なったが、LLVM/clang 上で実装しコンパイラで直接 CbC を実行できるようにすることを目的とする。 - - - %\begin{figure}[ht] % \begin{center} % \includegraphics[width=70mm]{./pic/cbc_goto.pdf} @@ -219,7 +251,6 @@ %\lstinputlisting[label=src:initContext, caption=initContext]{./src/context.c} - \nocite{*} \bibliographystyle{ipsjunsrt} \bibliography{sigos}