Nodeプログラミングモデルを活用したC<sup>++</sup>およびElixirの実行環境の実装

山崎進; 森正和; 上野嘉大; 高瀬英希

文献

J-GLOBAL ID：201802265676119354 整理番号：18A1668799

Nodeプログラミングモデルを活用したC⁺⁺およびElixirの実行環境の実装

Implementation of Runtime Environments of C⁺⁺ and Elixir with the Node Programming Model

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資料名：
巻： 2018 号： OS-144 ページ： Vol.2018-OS-144,No.1,1-6 (WEB ONLY) 発行年： 2018年07月23日
JST資料番号： U0451A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

Node.jsでは,コールバックを用いてI/Oを非同期的に扱ってノンプリエンプティブなマルチタスクにする機構Nodeプログラミングモデルが備わっている。これにより,ウェブサーバーのメモリ使用量を格段に減らすことができ,同時セッション最大数やレイテンシが改善される。我々はC⁺⁺とElixirで同様の機構を実装した。C⁺⁺への実装をZackernelと称し,Elixirへの実装を軽量コールバックスレッドと称している。ZackernelはRFIDのような極端に小規模で消費電力の少ないIoTシステムを組む場合のカーネルとしての用途,軽量コールバックスレッドはクラウドサーバーでの用途をそれぞれ想定している。ZackernelはC⁺⁺11で採用された匿名関数を利用して,dispatchメソッドにて次に呼び出すべき関数をキューから読み込んで呼び出すという原理で実現する。軽量コールバックスレッドは,関数のリストをキューとして保持し,キューの先頭の関数の実行が終わったら次の関数を呼び出すという原理で実現する。これらと従来のプロセス/スレッドとの1プロセス/スレッドあたりのメモリ消費量を比較する評価実験を行なった。その結果,Zackernelは1スレッドあたり204バイトと最も少なく,軽量コールバックスレッドが1スレッドあたり1332バイト,Elixirプロセスが1プロセスあたり2835バイト,C⁺⁺11スレッドが1スレッドあたり約546KBであった。今後,プロセス間通信の機能を実装し,ベンチマークプログラムに適用して性能を評価したい。(著者抄録)

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システムプログラミング一般 , 応用プログラミング言語 , ディジタル計算機方式一般

引用文献 (8件)：

Fedrecheski, G., Costa, L. C. P. and Zuffo, M. K.: Elixir programming language evaluation for IoT, 2016 IEEE International Symposium on Consumer Electronics (ISCE), pp. 105-106 (online), DOI: 10.1109/ISCE.2016.7797392 (2016).
Foundation, N.: Node.js is a JavaScript runtime built on Chrome’s V8 JavaScript engine. (2009). https://nodejs.org/.
McCune, R. R.: Node.js Paradigms and Benchmarks (2011). STRIEGEL, GRAD OS F’11, PROJECT DRAFT.
Provos, N. and Mathewson, N.: libevent: an event notification library (2005). http://libevent.org.
Tilkov, S. and Vinoski, S.: Node.js: Using JavaScript to Build High-Performance Network Programs, IEEE Internet Computing, Vol. 14, No. 6, pp. 80-83 (online), DOI: 10.1109/MIC.2010.145 (2010).

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