研究者詳細 - 山内　利宏

MISC - 山内　利宏

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長井健悟, 山本悠太, 山内利宏, 谷口秀夫

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 115 B1 - B8 2010年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：情報処理学会

計算機の主記憶は揮発性であるため，計算機の電源切断により，主記憶上のデータは消失する．このため，我々は，Tender オペレーティングシステムにおいて，計算機状態を永続化する動作継続制御を提案した．動作継続制御は，仮想記憶空間を利用して主記憶上のデータを不揮発性記憶媒体へ永続化するプレート機能を利用し，計算機停止前に行っていた処理の継続に必要なデータを永続化する．しかし，プレート機能により永続化可能なデータの状態は 1 つだけである．そこで，複数の計算機状態を保存可能にする世代管理機能を提案した．世代管理機能は，計算機状態単位で全プレートの永続データの複製を複数世代分保存，復元可能にする．本稿では，世代管理機能の実現について説明し，その処理時間とディスク占有量を評価した結果を報告する．Data on main memory is no longer available when computer is turned off, because main memory is volatile. Therefore, we proposed persistent mechanism for computer proccessing on Tender operating system. Persistent mechanism uses"plate"function to make persistent data which needed to continue processing before the shutdown. Plate manages a persistent data on virtual memory space. However, persistent mechanism can maintain only one state of persisted computer proccessing. Thus, we proposed generation management function which enable to maintain two or more states of the computer proccessing. It permits plural generations of all persisted plate data to be maintained in each state of the compute proccessing. In this paper, we explain realization of the generation management function, and furthermore, reports on the evaluation results at the processing time time and amount of occupation on disk.

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AnTオペレーティングシステムにおけるTCP/IP通信機能の実現

井上喜弘, 谷口秀夫, 山内利宏

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 115 J1 - J8 2010年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：情報処理学会

マイクロカーネル構造のオペレーティングシステムは，OS 機能の大半をプロセスとして実現し，高い適応性と堅牢性を持つ．しかし，通信機能を実現する OS サーバ間でデータの授受処理が発生し，このデータ授受オーバヘッドが通信機能を低下させる懸念がある．ここでは，マイクロカーネル構造を有する AnT オペレーティングシステム上に実現した TCP/IP 通信機能について報告する．AnT は，プロセス間の複写レスでのデータ授受機能を用いた高速なサーバプログラム間通信機構を有する．この通信機構を利用して，TCP/IP 通信機能を実現するプロセス間で送受信データを複写レスで授受可能にした．また，実現した TCP/IP 通信機能について，パケット送信処理時間と RTT について評価した．An operating system based on microkernel architecture realizes most of OS functions as processes and has adaptability and toughness. However, the interprocess communication overheads may decrease communication function. In this paper, we discussed the TCP/IP communication function of realizing the AnT operating system based on microkernel architecture. AnT has a highspeed communication mechanism between processes used the copy-less data transmission. With this communication function, we could transfer data by copy-less between processes of realizing the TCP/IP communication function. In addition, we evaluated processing time of packet transmission and RTT for TCP/IP communication function of AnT.

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AnTオペレーティングシステムにおける Linux のLKM形式ドライバのプロセス化手法の設計

島崎泰, 田端利宏, 乃村能成, 谷口秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. DC, ディペンダブルコンピューティング : IEICE technical report 109 ( 475 ) 517 - 522 2010年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

様々な入出力機器の登場により,これらを制御するデバイスドライバの種類は増加している.このため,OS開発においてデバイスドライバの新規開発に要する工数の削減が重要な課題となっている.しかし,デバイスドライバの新規開発は移植に比べ,その工数は小さくない.そこで,デバイスドライバをプロセスとして実現するOSの開発において,既存デバイスドライバのソースコードを修正することなく移植して,デバイスドライバの開発工数を削減する手法について述べる.この場合,単にデバイスドライバを移植するだけでなく,デバイスドライバをプロセスとして実現する必要がある.ここでは,AnTオペレーティングシステムにおいて,LinuxのLKM形式ドライバをプロセスとして動作させる手法を述べる.さらに,LKM形式のFDドライバ,Intel 1GbEドライバ,およびRealtek 1GbEドライバを取り上げ,提案手法を評価した.

組み込みシステム向けの高精度な周期実行制御法の設計

古川友樹, 田端利宏, 谷口秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. DC, ディペンダブルコンピューティング : IEICE technical report 109 ( 475 ) 523 - 528 2010年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

組み込みシステムでは,実行する処理の種類が限られており,同じ処理を繰り返し実行する場合が多い.このように周期的に実行される処理を抱えるシステムでは,これを制御する周期実行制御について,制御オーバヘッドが小さく,かつ処理時間の変動も小さいことが望まれる.ロボットなどで利用されている代表的なOSとして,ART-Linuxがある.ここでは,ART-Linuxの特徴を示し,その問題点を明らかにする.また,この問題点を解決する周期実行制御法を提案し,その設計について述べる.さらに,実現についても触れるとともに,期待される効果を述べる.

優先処理の実行時間を短縮する入出力バッファ分割法

土谷彰義, 田端利宏, 谷口秀夫

全国大会講演論文集 72 ( 0 ) 99 - 100 2010年3月

ゼロコピー通信処理を可能にする実メモリ交換機能の提案

門直史, 田端利宏, 谷口秀夫

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 113 ( 8 ) H1 - H8 2010年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：情報処理学会

Ethernet 通信環境において 1GbEthernet や 10GbEthernet のような高速な通信路が普及した結果，分散処理環境を構成する計算機間のデータ通信処理全体におけるプロセッサ処理の比率は高くなってきている．このため，各パケットに対する送受信処理，特にデータ複写処理を削減することが全体の速度向上に大きな意味を持つ．既存手法によるゼロコピー通信では，データ受信時のゼロコピー通信の実現は難しい．本稿では，実メモリ交換機能を提案し，データ送信処理に加えデータ受信処理もゼロコピー通信とすることができることを示す．また，Tender の資源の分離と独立化を利用してデータ送信処理とデータ受信処理においてゼロコピー通信を実現した Ethernet 通信機構の実現方式について述べ，評価を行う．The ratio of the processor processing in the whole data communication processing between a computer constituting distributed processing environment rises as a result that high-speed channels such as 1GbEthernet and 10GbEthernet spread in Ethernet communication environment. Thus reducing data copy processing contribute for total speedup transmission and receiving processing for each packet. As for the realization of Zero-copy communication at the time of the data receiving, it is difficult to be Zero-copy communication by the existing technique. In this paper, we propose physical memory exchange function and show what we can do with Zero-copy communication processing using separation and the independence of resources of Tender. We also describe and evaluate data transmission and receiving a realization method of the Ethernet communication mechanism that realized Zero-copy communication.

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ライブラリ実装したプログラム実行速度調整法における処理の均一性の評価

境講一, 田端利宏, 谷口秀夫, 箱守聰

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 113 ( 14 ) N1 - N8 2010年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：情報処理学会

計算機ハードウェアの性能に左右されないでソフトウェアの実行速度を調整できれば，サービスの利便性は向上する．このため，これまでに，サービスを実現するソフトウェアの処理速度を調整する制御法として，プログラム実行速度調整法をライブラリに実現した．本論文では，提案制御法における評価の観点として，処理を均一に伸縮できるかについて議論する．具体的には，これまでに提案した処理の均一性を示す指標を利用して，提案制御法を評価する．評価により，提案制御法は，共存プロセスが存在せずシステムコール発行間隔が長い場合には処理の均一性が非常に高いこと，被調整プロセスを高優先度に設定することにより処理の均一性を高くできること，および共存プロセスの与える影響を明らかにした．If execution speed of software is regulated without concerning by performance of the computer hardware, convenience of the service better. We proposed the mechanism for regulating program execution speed in library. This paper describes whether the mechanism can improve processing uniformly. Specifically, we evaluate the mechanism based on processing uniformity. Our evaluation show high uniformity in case of non coexistence process and long interval between system call. In addition, it shows high uniformity in case of process with high priority and in uence of coexistence process.

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ゼロコピー通信処理を可能にする実メモリ交換機能の提案

門直史, 田端利宏, 谷口秀夫

情報処理学会研究報告(CD-ROM) 2009 ( 5 ) 2010年

ライブラリ実装したプログラム実行速度調整法における処理の均一性の評価

境講一, 田端利宏, 谷口秀夫, 箱守聰

情報処理学会研究報告(CD-ROM) 2009 ( 5 ) 2010年

ディレクトリ優先方式における保護プールサイズ制限機能とバッファ移動機能の設計

田端利宏, 土谷彰義, 山田克泰, 谷口秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. CPSY, コンピュータシステム 109 ( 296 ) 43 - 48 2009年11月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

応用プログラムがファイルを単位として操作することに着目して,指定した特定のディレクトリ直下のファイルを構成するブロックを優先的にキャッシュするディレクトリ優先方式を提案した.提案方式は,指定したファイル群に頻繁にアクセスする処理を高速化する方式である.しかし,提案方式の基本方式には,3つの問題があるため,場合によっては性能が低下することがある.本稿では,ディレクトリ優先方式の基本方式の問題点を明らかにし,この問題点を解決する保護プールサイズ制限機能とバッファ移動機能の設計について述べる.

特徴的なトークンが全トークンに占める割合を基にした迷惑メール判定法 (情報通信システムセキュリティ)

上村昌裕, 田端利宏

電子情報通信学会技術研究報告 109 ( 33 ) 27 - 32 2009年5月

プログラムの走行モードを考慮した実行速度調整法の評価

境講一, 田端利宏, 谷口秀夫, 箱守聰

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 111 ( 26 ) Y1 - Y8 2009年4月

記述言語：日本語出版者・発行元：情報処理学会

計算機ハードウェアの性能に左右されないでソフトウェアの実行速度を調整できれば，サービスの利便性は向上する．また，実行速度の調整により，DoS攻撃の影響を抑制できると考えられる．このため，著者らは，これまでにハードウェア性能の範囲内でプログラムの実行速度を自由に調整する制御法をライブラリとして実現した．この制御法は，プロセスの発行するシステムコールに着目し，システムコールの発行直後と終了直前にプロセスを停止することにより，実行速度を調整する．この制御法は，プロセスを停止する処理に問題があり，調整の精度が悪くなる．そこで，本稿では，これまでに提案した実行速度調整法の特徴と問題を詳細に述べ，対処法を提案する．また，対処の実装と評価により，本制御法の特徴と有効性を明らかにする．If execution speed of software is regulated without concerning by performance of the computer hardware, convenience of the service will become better. In addition, regulating execution speed inhibits influence of DoS attack. Before now, we proposed a mechanism of regulating execution speed in library. This mechanism regulates execution speed by stopping processes at just after or before the issue of system call. This mechanism has a problem in stop processing. This paper describes the problem in detail and the response of the problem. Furthermore, we implement and evaluate the proposed mechanism to clarify the characteristic and the effectiveness of it.

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D-6-24 プロセスの走行モードを考慮した可視化表示部の実現(D-6. コンピュータシステムC(ソフトウェア),一般セッション)

木下彰, 田端利宏, 谷口秀夫

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 1 ) 74 - 74 2009年3月

D-6-19 プログラム実行速度調整法におけるフィードバックを利用した高精度な制御法の提案(D-6. コンピュータシステムC(ソフトウェア),一般セッション)

境講一, 田端利宏, 谷口秀夫, 箱守聰

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 1 ) 69 - 69 2009年3月

D-6-17 機密情報の拡散追跡機能における可視化機能の設計(D-6. コンピュータシステムC(ソフトウェア),一般セッション)

福島健太, 田端利宏, 谷口秀夫

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 1 ) 67 - 67 2009年3月

D-6-23 Tenderにおける資源「演算」を利用したプロセスグループ実行性能制限手法の設計(D-6. コンピュータシステムC(ソフトウェア),一般セッション)

原崇之, 田端利宏, 谷口秀夫

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 1 ) 73 - 73 2009年3月

D-6-20 入出力スロットを用いた入出力性能の調整機能の提案(D-6. コンピュータシステムC(ソフトウェア),一般セッション)

長尾尚, 田端利宏, 谷口秀夫

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 1 ) 70 - 70 2009年3月

Tender におけるネットワーク透過なプロセス間通信機構の設計

佐伯顕治, 田端利宏, 谷口秀夫

情報処理学会研究報告. マルチメディア通信と分散処理研究会報告 138 ( 20 ) 55 - 60 2009年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

Tenderオペレーティングシステムは,独自インタフェースのプロセス間通信機能を実現している.ここでは,プロセス間通信機能にネットワーク透過性を実現し,分散環境を生かしたサービスの実現を可能にする.このプロセス間通信機能にネットワーク透過性を実現するため,分散共有メモリ機能を利用する方式について述べる.具体的には,Tender独自のプロセス間通信の資源「コンテナ」,「コンテナボックス」及び「イベント」にネットワーク透過性を実現する方式について述べる.さらに,コンテナの送受信について述べ,コンテナの共有モードで分散共有メモリ機能を利用する方式について述べる.

プログラムの走行モードを考慮した実行速度調整

境講一, 田端利宏, 谷口秀夫, 箱守聰

情報処理学会研究報告. [システムソフトウェアとオペレーティング・システム] 110 ( 6(OS-110) ) 99 - 106 2009年1月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

計算機ハードウェアの性能に左右されないでソフトウェアの実行速度を調整できれば,サービスの利便性は向上する.また,実行速度の調整により,DoS攻撃の影響を抑制でき,DoS攻撃からの復旧に役立つと考えられる.一方,プログラムは,ユーザモードとスーパバイザモードの2つのモードで走行する.このため,プログラムの走行モードを考慮することで,精度の高い実行速度の調整が可能である.本稿では,プログラムの走行モードを考慮した実行速度調整の実現方式を述べる.具体的には,ユーザモードで走行するプログラムの実行速度調整の基本方式とスーパバイザモードで走行するプログラムの実行速度調整の基本方式を述べ,両モードの基本方式を組み合わせた調整方式を述べる.また,プロセスの停止方法と,調整割合の指定法について述べる.さらに,ライブラリとしての実装と評価により,本制御法の特徴と有効性を明らかにする.

プログラムの走行モードを考慮した実行速度調整法の評価

境講一, 田端利宏, 谷口秀夫, 箱守聰

情報処理学会研究報告(CD-ROM) 2009 ( 1 ) 2009年

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