Mercurial > hg > Papers > 2019 > anatofuz-thesis
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author | anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp> |
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date | Mon, 11 Feb 2019 16:59:18 +0900 |
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--- a/paper/chapter1.tex Mon Feb 11 16:38:51 2019 +0900 +++ b/paper/chapter1.tex Mon Feb 11 16:59:18 2019 +0900 @@ -26,16 +26,11 @@ スクリプト言語処理系では、 バイトコードから実行するべき命令のディスパッチの際にswitch分やgcc拡張のラベルgotoなどを利用している。 これらは通常巨大なswitch-case文となり、特定のCファイルに記述せざるを得なくなる。 CbCの場合、 このcase文相当のCondeGearを生成する事が可能である為、 スクリプト言語処理系の記述に適していると考えられる。 +またこの命令ディスパッチ部分は、 スクリプト言語の中心的な処理である為、 スクリプト言語の改修にはまず中心部分の実装から変更したい為、この箇所を修正する。 MoarVMはC言語で記述されており、 Cと互換性のある言語であれば拡張する事が可能となる。 CbCはCと互換性のある言語である為、 MoarVMの一部記述をCbCで書き換える事が可能となる。 - - -CbC\cite{cbc} はこの Code Gear と Data Gear を単位を用いたプログラミング言語として開発している。 +CbCにおけるCodeGearは、 関数より細かな単位として利用出来る為、 MoarVMの命令ディスパッチの巨大なcase文の書き換えがCodeGearを用いることで可能であると考える。 -CbCは軽量継続による遷移を行うので、継続前の Code Gear に戻ることはなく、状態遷移ベースのプログラミングに適している。 - -また、当研究室で開発している Gears OS\cite{gears} は Code Gear、 Data Gear の単位を用いて開発されており、CbC で記述されている。 - -本研究では CbC を用いてPerl6の実行環境である、 MoarVMの改良を行う。 +本研究では CbC を用いてPerl6の実行環境である、 MoarVMの命令ディスパッチ部分の処理の書き換えを検討する。
--- a/paper/chapter3.tex Mon Feb 11 16:38:51 2019 +0900 +++ b/paper/chapter3.tex Mon Feb 11 16:59:18 2019 +0900 @@ -1,136 +1,1 @@ -\chapter{Gears OS} -\section{Gears OS} -Gears OS では並列実行するための Task を、実行する Code Gear 、実行に必要な Input Data Gear 、Output Data Gear の組で表現する。 -Data Gear はデータの単位であり、int や文字列などの Primitive Type を持っている。 -Code Gear は 任意の数の Input Data Gear を参照して処理を行い、Output Data Gear を出力し処理を終える。 -また、接続された Data Gear 以外には参照を行わない。 -処理やデータの構造が Code Gear、Data Gear に閉じているため、これにより実行時間、メモリ使用量などを予測可能なものにすることが可能になる。 - -Gears OS ではメタ計算を、Meta Code Gear、Meta Data Gear で表現する。 -Meta Code Gear は通常のCode Gear の直後に遷移され、メタ計算を実行する。 - -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。 - -\begin{figure}[htpb] - \begin{center} - \scalebox{0.2}{\includegraphics{fig/gearsos.pdf}} - \end{center} - \caption{Gears OS の構成図} - \label{fig:gearsos} -\end{figure} - -\section{Context} -Gears OS では Context と呼ばれる接続可能な Code/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 である。 -Gears OS は必要な Code/Data Gear に参照したい場合、この Context を通す必要がある。 -メインとなる Context と Worker 用の Context 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 によってが Context 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。 - -%現在 CbC で Gears OS を記述すると通常の Computation に加えて Meta Computation である stub を記述する必要がある。 -%Meta Computation - - -%Context や stub は Meta Computation であるため。 - - -\section{interface の記述} - -interface を記述することでデータ構造のapiと Data Gear を結びつけることが出来、呼び出しが容易になった。 -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。 - -\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=interface,caption={interface}] -typedef struct Stack<Impl>{ - union Data* stack; - union Data* data; - union Data* data1; - __code whenEmpty(...); - __code clear(Impl* stack,__code next(...)); - __code push(Impl* stack,union Data* data, __code next(...)); - __code pop(Impl* stack, __code next(union Data*, ...)); - __code pop2(Impl* stack, union Data** data, union Data** data1, __code next(union Data**, union Data**, ...)); - __code isEmpty(Impl* stack, __code next(...), __code whenEmpty(...)); - __code get(Impl* stack, union Data** data, __code next(...)); - __code get2(Impl* stack,..., __code next(...)); - __code next(...); -} Stack; -\end{lstlisting} - -\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=create,caption={createSingleLinkedStack}] -Stack* createSingleLinkedStack(struct Context* context) { - struct Stack* stack = new Stack(); - struct SingleLinkedStack* singleLinkedStack = new SingleLinkedStack(); - stack->stack = (union Data*)singleLinkedStack; - singleLinkedStack->top = NULL; - stack->push = C_pushSingleLinkedStack; - stack->pop = C_popSingleLinkedStack; - stack->pop2 = C_pop2SingleLinkedStack; - stack->get = C_getSingleLinkedStack; - stack->get2 = C_get2SingleLinkedStack; - stack->isEmpty = C_isEmptySingleLinkedStack; - stack->clear = C_clearSingleLinkedStack; - return stack; -} -\end{lstlisting} - -\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(リスト\ref{ref})。 -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{Gearef}である。 - -\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=ref,caption={Gearef、GearImplのないコード}] -__code pushSingleLinkedStack_stub(struct Context* context) { - SingleLinkedStack* stack = (SingleLinkedStack*)context->data[D_Stack]->Stack.stack->Stack.stack; - Data* data = context->data[D_Stack]->Stack.data; - enum Code next = context->data[D_Stack]->Stack.next; - goto pushSingleLinkedStack(context, stack, data, next); -} -\end{lstlisting} - -\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=Gearef,caption={Gearef、GearImplを使ったコード}] -__code pushSingleLinkedStack_stub(struct Context* context) { - SingleLinkedStack* stack = (SingleLinkedStack*)GearImpl(context, Stack, stack); - Data* data = Gearef(context, Stack)->data; - enum Code next = Gearef(context, Stack)->next; - goto pushSingleLinkedStack(context, stack, data, next); -} -\end{lstlisting} - -\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。 -しかし、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。 - -%この機能により、CbC は Code Gear のみでなく Data Gear を単位として用いることが可能になった。 -%Meta Code Gear、Meta Data Gear により meta computation を通常の Code Gear 内に記述せずにすむ、Code Gear 間に実行される Meta Code Gear で継続先を変更する、エラーハンドリングを行うといった使い方ができるようになるだろう。 - -%\section{TaskQueue} -%ActiveTaskQueue と WaitTaskQueue の 2 つの TaskQueue を持つ。 -%先頭と末尾の Element へのポインタを持つ Queue を表す Data Gear である。 -%Element は Task を表す Data Gear へのポインタと次の Element へのポインタを持っている。 -%Compare and Swap(CAS) を使ってアクセスすることでスレッドセーフな Queue として利用することが可能になる。 -% -%\section{TaskManager} -%Task には Input Data Gear, Output Data Gear が存在する。 -%Input/Output Data Gear から依存関係を決定し、TaskManager が解決する。 -%依存関係が解決された Task は WaitTaskQueue から ActiveTaskQueue に移される。 -%TaskManager はメインとなる Context を参照する。 -% -%\section{Persistent Data Tree} -%非破壊木構造で構成された Lock-free なデータストアである。 -%Red-Black Tree として構成することで最悪な場合の挿入・削除・検索の計算量を保証する。 -% -%\section{Worker} -%TaskQueue から Task の取得・実行を行う。 -%Task の処理に必要なデータは Persistent Data Tree から取得する。 -%処理後、必要なデータを Persistent Data Tree に書き出して再び Task の取得・実行を行う。 -% +\chapter{Continuation Based C}