A High-Speed User-Level Communication Mechanism for the General-Purpose Massively-Parallel OS: SSS{CORE

1 はじめに 並列計算機システムへの汎用性(マルチユーザ・ マルチジョブ)導入による保護機能の実現や実資源 の仮想化は並列処理性能の大幅な低下の原因となる ため、現状の並列計算環境および並列計算機は基本 的にバックエンドプロセッサとしてバッチ処理で使 用されることが多い。つまり、ソフトウェアによる 様々な最適化方式の適用および軽い通信同期手法が システムの独占的使用を要求し、システムの柔軟か つ汎用的な使用形態と相容れないのである。 このような状況を改善するため、我々は 1989年 よりすべての CPUから等距離でアクセス可能な 集中共有メモリを持つ Uniform Memory Access (UMA)型並列計算機を対象にして、ユーザによ る最適化を支援する汎用オペレーティングシステム 核 SS{CORE [1]を研究開発してきた。 SS{CORE の研究においては議論を単純化するために、UMA 型並列計算機に対象を限定し、実プロセッサの資源 管理に的を絞った研究を行った。しかし、 UMA型 並列計算機よりも多くのプロセッサを接続可能であ り、構成のスケーラビリティが高い NUMA(NonUniform Memory Access)型並列計算機 が現在 実用化されつつある。そこで、汎用性を持った使用 形態においても NUMA型並列計算機を高い効率で 使用するためのキーとなるオペレーティングシステ ム SSS{CORE(Scalable SS{CORE) [2]の研 究開発を 1994年より開始した。本稿では、 NOW 版 SSS{CORE Ver.1.0の構成と SSS{COREにお いて高速かつ仮想化され保護されたユーザレベル通 信同期を可能とするソフトウェアメモリベース通信 の高速実装技術を説明する。最後に、 100BaseTX を用いて実装したメモリベース通信と高並列計算機 のユーザレベル通信の基本性能について比較する。