A design of I/O Library on the Light-weight OS for a Multi/Many-core Parallel Computer

マルチコア・メニーコア混在型計算機では，並列演算をメニーコアで，資源管理等をマルチコアでそれぞれ分担処理することにより，メニーコアの高い並列演算性能を生かす．本論文では，メニーコア上の演算 OS で発生した I/O アクセスをマルチコア上の管理 OS が協調して処理するための，I/O ライブラリおよび I/O 代行機構を提案している．演算 OS の動作による擾乱を極力削減するための I/O 代行方式と，管理 OS による低遅延な I/O アクセスにより，演算 OS の軽量性を損ねることなく高い I/O 性能を実現する．本 I/O 代行方式では，管理 OS からメニーコアのメモリへ直接 I/O アクセスを実施するとともに，管理 OS における I/O 代行処理を並列化することで，演算 OS 側での待ち時間を削減する．2 個のマルチコア CPU を用いて，本論文で提案した I/O ライブラリおよび I/O 代行機構を試作し，ファイル I/O の所要時間を評価した結果，I/O アクセスサイズを 16MB 程度とすることで，Linux 単体でのファイル I/O と同等の帯域幅を確認した．今後は，同時 I/O 要求に対する性能改善を行なっていく．The Multi/Many-core Parallel Computer has the structure of a hybrid computer architecture with multi-core and many-core processors for Exa-scale computing. In this computer, resources at a lightweight operating system (LWOS) on a many-core processor are managed by a host operating system (Host OS) on a multi-core processor. This paper describes the design of the I/O library and the I/O processing unit to delegate I/O environment such as filesystems and device drivers on the LWOS to the Host OS. In this study, the I/O processing unit on the Host OS performs a direct I/O access to the many-core memory and introduce a parallel processing for a I/O access to reduce the I/O wait time. In the reults, the evaluation is shown that a bandwidth of the 16MB read access is equal to the Linux I/O access. For the future, we will continue to improve the multiple I/O access performance.