Diary/2008-12-10

Ubuntuの環境設定

ThinkPad X60にインストールしているUbuntuですが，
やはり，Gnomeな環境は操作が面倒なので，ウィンドウマネージャをfvwm2に変更．
gnomeによる設定(？)に頼っていたキーボードとかマウスの設定を手で書いて，
あと，gnome-panelとかネットワーク設定とかの便利ツールだけ
起動するように変更．快適♪

gnome-panelとかアプレット

.fvwm2rcの起動コマンドで実行することに．

 AddToFunc "InitFunction" "I" Module FvwmWinList
 AddToFunc "InitFunction" "I" Exec gnome-panel &
 AddToFunc "InitFunction" "I" Exec gnome-terminal --geometry=+10+10 &
 AddToFunc "InitFunction" "I" Exec nm-applet &
 AddToFunc "InitFunction" "I" Exec oclock -fg black -bd black -transparent -geometry 100x100-0-0 &
 AddToFunc "InitFunction" "I" Exec gnome-keyring-daemon &
 AddToFunc "InitFunction" "I" Exec skype &

こんな感じ．もっと増えるような気もするけど．

オンチップ制御並列プロセッサMUSCATの提案

論文読み

 @article{鳥居淳:19980615,
 author="鳥居 淳 and 近藤 真己 and 本村 真人 and 池野 晃久 and 小長谷 明彦 and 西 直樹",
 title="オンチップ制御並列プロセッサMUSCATの提案(<特集>並列処理)",
 journal="情報処理学会論文誌",
 ISSN="03875806",
 publisher="社団法人情報処理学会",
 year="19980615",
 volume="39",
 number="6",
 pages="1622-1631",
 URL="http://ci.nii.ac.jp/naid/110002722175/",
 DOI="",
 }

• 制御並列アーキテクチャ
  • 命令レベル並列処理の理論的な性能限界
  • 広範囲な領域における性能向上と自動並列化コンパイラの実現
  • PE間の距離が短く交信コストが低いという利点を活かした制御並列処理

表1より

	並列性抽出	データ転送	メモリ正依存	メモリ逆依存
MUSCAT	コンパイラ	フォーク時レジスタ継承	同期/データSP	自動解消
Multiscalar	コンパイラ	任意時レジスタ継承	データSP	ARB自動解消
SPSM	コンパイラ	フォーク時/後にマージ	データSP	自動解消
Superthread	コンパイラ	メモリバッファ経由	同期	メモリバッファ
PEWs	ハードウェア	任意時レジスタキュー経由	データSP	キャッシュ内自動解消
TLS	コンパイラ	キャッシュ経由	データSP	キャッシュ内自動解消
Multi-superscalar pipeline	ハードウェア	親レジスタ参照可	同期	ハードウェア
OCHA-Pro	ハードウェア	キャッシュ経由	データSP	SAB自動解消
SKY	コンパイラ	任意時レジスタ継承	並列化しない	並列化しない

MUSCATの特色

• フォーク1回モデル
  • FORK/TERMをコードに付加
  • 同時存在スレッド数はPE数+1以内
  • 各スレッドの世代を定義できる
  • デッドロックフリー
  • フォーク先は隣接PEに限定可能
  • 特別な同期機構が不要
• フォーク時レジスタ継承
  • FORK命令実行時点のレジスタセットを後続スレッドで継承
  • 先行/後続スレッド間のデータ転送にはレジスタ間直接転送命令を用いない
• スレッドスペキューレション
  • 実行の取消しがH/W上可能な範囲で
  • SPFORK(生成)/THFIX(確定)/THABORT(破棄)
• 2種類のメモリデータ依存性制御
  • フォーク後にストアするアドレスが解析可能であればBLOCK宣言でロック(RELEASEで開放)
  • 解析不可能な場合(1): FORKの発行を遅らせる
  • 解析不可能な場合(2): 投機的なロード/ストア(= データスペキュレーション)
  • データスペキュレーション失敗はout-of-orderスーパスカラの状態復帰機構
  • 逆依存はストアバッファを用いてH/Wで解消
• 制御並列処理向きの同期命令
  • 逐次順序関係の維持による暗黙の同期
  • PWAIT(先行スレッドの終了をまつ)/CWAIT(スレッドの実行確定をまつ)

コード生成

• フォーク生成:投棄実行の少い実行とレジスタ継承の活用のトレードオフ
• ループ間は継承すべきレジスタ値確定後にフォーク．
  • 静的に決定できない場合SPFORK命令
• データ依存
• FORK1回の保証

評価

• 4命令/サイクル．スレッド生成は隣接PEに対し1サイクル．
• idct/p_bloc(SPEC gccのpropagate_block)/compress(SPEC)/eqntott(SPEC)
• 自動並列化可能な範囲で書きかえたプログラムを使用

スーパスカラとの比較

• コード生成手法により，実行が確実/確率が高いスレッドが優先される
  • 分岐予測ペナルティが課せられない
• 命令ウィンドウの分割によるプリフェッチ効果
• スーパスカラは命令ウィンドウサイズがループの1反復に限られる
  • アンローリングしても使用可能な論理レジスタ本数による制限をうける

課題

• PE数が増えた場合，キャッシュ容量/理想数の不足からスラッシングが生じる

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