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@@ -1,15 +1,17 @@
 \chapter{並列処理向け I/O}
-\section{mmap}
-\section{Blocked Read}
-ファイル読み込みなどの I/O を含むプログラムは、読み込み時間が Task の処理時間と比較してオーバーヘッドになることが多い。
+ファイル読み込みなどの I/O を含むプログラムは、読み込み時間が Task の処理時間と比較して大きくなることが多い。
 計算処理の並列化を図ったとしても I/O がボトルネックになってしまい処理全体が高速にならない。
-本項では Cerium に実装した並列処理用 I/O を行ない、I/O 部分の高速化を図った。
+従来の例題のファイル読み込み部分では mmap を利用していたが、読み込みと Task が並列に動くような実装を行ない、プログラム全体の高速化を図った。
 
+本項では mmap による読み込みと、今回実装した並列処理向け I/O について述べる。
+
+\section{mmap}
 Cerium の例題ではファイル読み込みを mmap にて実装していた。
-しかし、mmap だとファイルを読み込んでから Task を実行するので、読み込んでいる間は他の CPU が動作せず並列度が落ちる。
+
+mmap は function call 後にすぐにファイルを読みに行くのではなく、仮想メモリ領域にファイルの中身を対応させ、 その後メモリ空間にアクセスされたときに、OS が対応したファイルを読み込む。
 
-mmap は function call 後にすぐにファイルを読みに行くのではなく、仮想メモリ領域にファイルの中身を対応させる。
-その後メモリ空間にアクセスされたときに、OS が対応したファイルを読み込む。
+そのため、mmap によるファイルを読み込みは読み込み後に Task を実行するので、その間は他の CPU が動作せず並列度が落ちる。
+
 また、読み込む方法が OS 依存となってしまうため環境に左右されやすく、プログラムの書き手が読み込みの制御をすることが難しい。
 
 図\ref{fig:mmap}は mmap で読み込んだファイルに対して Task1 、 Task2 がアクセスしてそれぞれの処理を行うときのモデルである。
@@ -25,13 +27,15 @@
   \label{fig:mmap}
 \end{figure}
 
-mmap を使わず、読み込みを独立した Thread で行ない、ファイルを一度に全て読み込むのではなくある程度の大きさ(Block)分読み込み、読み込まれた部分に対して並列に Task を起動する。
-これを Blocked Read と呼び、高速化を図った。
+\section{Blocked Read}
+読み込みを独立した Thread で行ない、ファイルを一度に全て読み込むのではなくある程度の大きさ(Block)分読み込み、読み込まれた部分に対して並列に Task を起動する。
+これを Blocked Read と呼び、I/O の読み込みと Task の並列化を図った。
 
-Blocked Read を実装するにあたり、WordCount を例題に挙げる。
-ファイルを読み込む Task (以下、ReadTask) と、読み込んだファイルに対して計算を行う Task (以下、WordCount) を別々に生成する。ReadTask は一度にファイル全体を読み込むのではなく、ある程度の大きさで分割してから読み込みを行う。分割して読み込んだ範囲に対して WordCount を行う。
+ファイルを読み込む Task (以下、Blocked Read) と、読み込んだファイルに対して計算を行う Task を別々に生成する。
+Blocked Read は一度にファイル全体を読み込むのではなく、ある程度の大きさで分割してから読み込みを行う。
+分割して読み込んだ範囲に対して Task を実行する。
 
-WordCount を Blocked Read で読み込み処理をしたとき以下の図\ref{fig:BlockedRead}の様になる。
+ファイル読み込みを含むプログラムを Blocked Read で読み込み処理をしたとき以下の図\ref{fig:BlockedRead}の様になる。
 
 \begin{figure}[htpb]
   \begin{center}
@@ -41,13 +45,12 @@
   \label{fig:BlockedRead}
 \end{figure}
 
-Task を一定の単位でまとめた Task Block ごとに生成して WordCount を行なっている。
+Task を一定の単位でまとめた Task Block ごとに生成して Task を行なっている。
 Task Block で計算される領域が Blocked Read で読み込む領域を追い越して実行してしまうと、まだ読み込まれていない領域に対して計算されてしまう。
 その問題を解決するために依存関係を適切に設定する必要がある。
 Blocked Read による読み込みが終わってから TaskBlock が起動されるようにするため、Cerium の API である wait\_for にて依存関係を設定する。
 
-また、ReadTask は連続で処理される必要がある。
-なぜならば、ReadTask でファイルを読み込む前提で WordCount がその領域に対して計算を行うので、ReadTask の処理が遅くなってしまうだけでオーバーヘッドとなってしまう。\ref{fig:BlockedReadModel}
+(図\ref{fig:BlockedReadModel})
 
 \begin{figure}[htpb]
   \begin{center}
@@ -57,12 +60,15 @@
   \label{fig:BlockedReadModel}
 \end{figure}
 
-\newpage
-Blocked Read を実装することにより、読み込み部分と処理部分の並列化を行なった。Blocked Read は連続で読み込まれる必要があるため、さらに I/O 専用 thread を実装した。
+\section{I/O 専用 thread の追加}
+
+Blocked Read は読み込みを含む処理なので、Task 1 つあたりの処理時間が大きくなる。
+Blocked Read がファイルを読み込む前提で Task がその領域に対して計算を行うので、ReadTask の処理によってプログラム全体の処理速度が左右されてしまう。
 
 Cerium Task Manager では、それぞれの Task に対してデバイスを設定することができる。
 SPE\_ANY 設定をすると、Task Manager が CPU の割り振りを自動的に行う。
-Blocked Read は連続で読み込まれなければならないが、SPE\_ANY で設定すると Blocked Read 間に別の Task が割り込まれる恐れがある。(図\ref{fig:spe_any_blockedread})
+しかし、自動的に割り振りを行なってしまうと、Blocked Read Task 間に Task が割り込まれてしまい、読み込みが遅延してしまう可能性がある。
+(図\ref{fig:spe_any_blockedread})
 
 \begin{figure}[htpb]
   \begin{center}
@@ -72,11 +78,12 @@
   \label{fig:spe_any_blockedread}
 \end{figure}
 
-Task が Blocked Read 間に割り込まれないようにするため、I/O 専用 thread である iO\_0 の設定を追加した。
+そこで、Task が Blocked Read Task 間に割り込まれないようにするため、I/O 専用 thread である iO\_0 の設定を追加した。
 
 IO\_0 は SPE\_ANY とは別 thread の scheduler で動作するので、SPE\_ANY で動作している Task に割り込むことはない。
-しかし、読み込みの終了を通知し、次の read を行う時に他の Task がスレッドレベルで割り込んでしまう事がある。
+しかし、読み込みの終了を通知し、次の read を行う時に他の Task がスレッドレベルで割り込んでしまう事があるため、
 pthread\_getschedparam() で IO\_0 の priority の設定を行う必要がある(図:\ref{fig:iothread_blockedread})。
+
 \begin{figure}[htpb]
   \begin{center}
     \includegraphics[scale=0.7]{./images/cerium/iothread.pdf}
@@ -84,5 +91,3 @@
   \caption{IO Thread による BlockedRead}
   \label{fig:iothread_blockedread}
 \end{figure}
-
-IO\_0 で実行される Task は Blocked Read のみで、さらに IO\_0 の priority を高く設定することにより Blocked Read が他の Task に割り込まれることなく連続に実行される。

--- a/c4.tex	Thu Feb 04 20:55:30 2016 +0900
+++ b/c4.tex	Fri Feb 05 01:20:20 2016 +0900
@@ -106,3 +106,27 @@
   \label{fig:nfa}
 \end{figure}
 
+\begin{figure}[htpb]
+  \begin{center}
+    \includegraphics[scale=0.2]{images/implementation/parser.pdf}
+  \end{center}
+  \caption{parser}
+  \label{fig:parser}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}[htpb]
+  \begin{center}
+    \includegraphics[scale=0.2]{images/implementation/setstate.pdf}
+  \end{center}
+  \caption{set state}
+  \label{fig:set state}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}[htpb]
+  \begin{center}
+    \includegraphics[scale=0.2]{images/implementation/transitiontable.pdf}
+  \end{center}
+  \caption{Transition Table}
+  \label{fig:transitiontable}
+\end{figure}
+