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Java による PRAM コンパイ ラの拡張

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Academic year: 2021

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(1)

Java による PRAM コンパイ ラの拡張

情報論理工学研究室

05-1-037-0138

藤枝正樹

(2)

PRAM ( Parallel Random Access Machine )

PRAM シミュレータ

目的

研究内容

動作確認と検証

結論と今後の課題

目次

(3)

共有メモリ型並列計算モデル

全てのプロセッサが自由に読み書きを行うことができる。

仮定

全ての命令が種類に関係なく 1 単位時間で行われる。

1 命令毎に同期をとる。

PRAM ( Parallel Random Access Machine )

共有メモリ

プロセッ プロセッ

プロセッ

プロセッ

(4)

PRAM シミュレータ

PRAM 用並列言語プログラ

PRAM コンパイ

並列アセンブ

PVSM

Parallel Virtual Stack Machine

インタプリタ

(5)

既存の PRAM シミュレータは

1 段階の parallel 命令にしか対応していない

parallel 命令の 2 重入れ子構造に対応する PRAM シミュレータの設計

目的

(6)

PRAM 用並列言語( K07 言語)

parallel 文(並列処理命令)

文法 「 parallel( 式①,式② ) 文」

 

式①,② : int 型の評価値を持つ式(プロセッサ番号)   

           : 任意の文( parallel 文は 2 重入れ子構造まで  対応)

特殊記号 $p

 

実行中のプロセッサ番号を表示する。

実行中のプロセッサ番号の値を持つ変数として処理。

parallel 文の 2 重入れ子構造で使用した場合、 2 桁の数として 表示。

研究内容

(7)

並列アセンブラ( VSM アセンブラ)

PARA (並列処理の開始)

スタックで指定されたプロセッサ台数を使用して、並列状態へ と移行する。

SYNC (同期)

並列状態で処理中の各プロセッサが命令を読むまで動作を停止 し、全てのプロセッサが命令を読むと再び動作を開始する。

PUSHP (プロセッサ番号の挿入)

命令を実行しているプロセッサのプロセッサ番号をスタック

トップに積む。(プロセッサ番号は 2 桁の数として表される。)

研究内容

(8)

PVSM インタプリタ

VSM ( Virtual Stack Machine ) → 2 次元配列

   

VSM i,j ( 0 ≦ i,j < 10 )

 

プロセッサ番号 → 2 桁の 10 進数で表示

   

計算式( i*10 + j )

研究内容

               j              

←       →

i

(9)

main(){

parallel(0,5){

parallel(0,3){

writeint($p);

} }

}

動作確認と検証

PUSHI 0 PUSHI 5 PARA

PUSHI 0 PUSHI 3 PARA

PUSHP OUTPUT SYNC SYNC HALT

PRAM コンパイ

0 1 2 3 10 11 12 13 20 21 22 23 30 31 32 33 40 41 42 43 50 51 52 53 Execution time   11

Sequential time   4 Parallel time   7

Number of processors   24

PVSM インタプ リタ

0 1 2 3 10 11 12 13 20 21 22 23 30 31 32 33 40 41 42 43 50 51 52 53 main(){

parallel(0,5){

parallel(0,3){

writeint($p);

} }

}

main(){

parallel(0,5){

parallel(0,3){

writeint($p);

} }

}

main(){

parallel(0,5){

parallel(0,3){

writeint($p);

} }

}

0~5番の 6 台を使

0~3 番の 4 台を使

←6×4

24合計24 台のプロセッサを 使用

i →

j →

i *10 + j) → 

←4+7

11実行にかかったステップ数が 11

(10)

結論

parallel 命令の 2 重入れ子構造の対応を実現。

並列アルゴリズムの設計およびその計算量の解析の容易 化。

今後の課題

3 段階以上の parallel 命令を可能にする。

実行中の VSM の様子をグラフィカルに表示させる。

結論と今後の課題

参照

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