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29
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1 <!DOCTYPE html>
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2 <html>
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3 <head>
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4 <meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">
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5 <title>Gears OS における並列処理</title>
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6
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7 <meta name="generator" content="Slide Show (S9) v2.5.0 on Ruby 1.9.3 (2011-10-30) [x86_64-darwin10]">
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8 <meta name="author" content="Takui Higashionna" >
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9
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10 <!-- style sheet links -->
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11 <link rel="stylesheet" href="s6/themes/projection.css" media="screen,projection">
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12 <link rel="stylesheet" href="s6/themes/screen.css" media="screen">
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13 <link rel="stylesheet" href="s6/themes/print.css" media="print">
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14 <link rel="stylesheet" href="s6/themes/blank.css" media="screen,projection">
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15
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16 <!-- JS -->
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17 <script src="s6/js/jquery-1.11.3.min.js"></script>
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18 <script src="s6/js/jquery.slideshow.js"></script>
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19 <script src="s6/js/jquery.slideshow.counter.js"></script>
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20 <script src="s6/js/jquery.slideshow.controls.js"></script>
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21 <script src="s6/js/jquery.slideshow.footer.js"></script>
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22 <script src="s6/js/jquery.slideshow.autoplay.js"></script>
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23
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24 <!-- prettify -->
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25 <link rel="stylesheet" href="scripts/prettify.css">
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26 <script src="scripts/prettify.js"></script>
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27
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28 <script>
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29 $(document).ready( function() {
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30 Slideshow.init();
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31
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32 $('code').each(function(_, el) {
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33 if (!el.classList.contains('noprettyprint')) {
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34 el.classList.add('prettyprint');
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35 el.style.display = 'block';
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36 }
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37 });
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38 prettyPrint();
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39 } );
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40
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41
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42 </script>
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43
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44 <!-- Better Browser Banner for Microsoft Internet Explorer (IE) -->
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45 <!--[if IE]>
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46 <script src="s6/js/jquery.microsoft.js"></script>
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47 <![endif]-->
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48
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49
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50
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51 </head>
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52 <body>
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53
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54 <div class="layout">
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55 <div id="header"></div>
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56 <div id="footer">
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57 <div align="right">
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58 <img src="s6/images/logo.svg" width="200px">
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59 </div>
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60 </div>
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61 </div>
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62
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63 <div class="presentation">
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64
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65 <div class='slide cover'>
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66 <table width="90%" height="90%" border="0" align="center">
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67 <tr>
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68 <td>
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69 <div align="center">
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70 <h1><font color="#808db5">Gears OS における並列処理</font></h1>
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71 </div>
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72 </td>
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73 </tr>
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|
74 <tr>
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|
75 <td>
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|
76 <div align="left">
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|
77 Takui Higashionna
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78
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79 <hr style="color:#ffcc00;background-color:#ffcc00;text-align:left;border:none;width:100%;height:0.2em;">
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80 </div>
|
|
|
81 </td>
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|
|
82 </tr>
|
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|
83 </table>
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84 </div>
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85
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86 <div class='slide '>
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87 <!-- === begin markdown block ===
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88
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89 generated by markdown/1.2.0 on Ruby 1.9.3 (2011-10-30) [x86_64-darwin10]
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90 on 2017-05-15 10:13:30 +0900 with Markdown engine kramdown (1.9.0)
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91 using options {}
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92 -->
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93
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94 <!-- _S9SLIDE_ -->
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95 <h1 id="section">メタ計算を使った並列処理</h1>
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96
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97 <ul>
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98 <li>並列処理のプラグラミングは、処理のパイプライン</li>
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99 <li>当研究室ではメタ計算をサポートする言語として Continuation based C (CbC) を開発している</li>
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100 <li>CbC は Code Gear と Data Gear という処理とデータの単位を持っており、メタ計算を行うための Meta Code Gear、Meta Data Gear がある。</li>
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101 <li>Gears OS は CbC を用いて記述されている。</li>
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102 </ul>
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103
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104
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105 </div>
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106 <div class='slide '>
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107 <!-- _S9SLIDE_ -->
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108 <h1 id="code-gear-data-gear">Code Gear Data Gear</h1>
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109
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110 <ul>
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111 <li>Code Gear Data Gear とはプラグラムを分解し、処理の部分を Code Gear int や文字列などの部分を Data Gear という単位で分ける。</li>
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112 <li>Code Gearの処理はその処理に必要な Data Gear が揃ってから行われる。</li>
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113 <li>Code Gear の処理の移行は goto を使って行い、この移行の仕方を継続という。</li>
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114 <li>goto による移行は戻り値を持たないため、スタックを積む必要のない、スタックに積まない継続を軽量継続と呼ぶ。</li>
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115 </ul>
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116
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117
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118 </div>
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119 <div class='slide '>
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120 <!-- _S9SLIDE_ -->
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121 <h1 id="code-gear-data-gear-">Code Gear Data Gear を用いた計算</h1>
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122
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123 <ul>
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124 <li>Code Gear の処理の実行は、接続された Data Gear が揃ってから実行される。</li>
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125 <li>Data Gear には Output Data Gear と Input Data Gear があり、Code Gear は接続された Data Gear 以外を変更することはない。</li>
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126 <li>そのため通常の計算ではポインタを気にすることはなく、ポインタ演算はメタ計算部分で行われる。</li>
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127 <li>Code Gear の処理は tail call のみで遷移を行う関数型プログラミングである。</li>
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128 <li>agda に変換することができ、プログラムの正しさを証明できる。</li>
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129 </ul>
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130
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131
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132 </div>
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133 <div class='slide '>
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134 <!-- _S9SLIDE_ -->
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135 <h1 id="section-1">メタ計算</h1>
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136
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137 <ul>
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138 <li>メタ計算は通常の計算のための計算である</li>
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139 <li>並列処理の依存関係の解決、GPUなどのアーキテクチャ実行のための処理を行う。</li>
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140 <li>Gears OSではメタ計算は Meta Code Gear、Meta Data Gear で表現される。</li>
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141 </ul>
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142
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143
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144 </div>
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145 <div class='slide '>
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146 <!-- _S9SLIDE_ -->
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147 <h1 id="gears-os">Gears OS</h1>
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148
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149 <ul>
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150 <li>Gears OS は Code Gear、Data Gearの単位を用いて開発されており、CbCで記述される。</li>
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151 <li>Meta Code Gear は 通常の Code Gear の直後に遷移され、メタ計算を実行する。</li>
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152 <li>Meta Code Gear で OS の機能であるメモリ管理やスレッド管理を行う。</li>
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153 </ul>
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154
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155
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156 </div>
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157 <div class='slide '>
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158 <!-- _S9SLIDE_ -->
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159 <h1 id="gears-os-">Gears OS の並列性</h1>
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160
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161 <ul>
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162 <li>Code Gear が処理するのに必要なinput Data Gear と処理実行後に出力される Input Data Gear の組を Task と呼ぶ。</li>
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163 <li>Code Gear は Task 以外とは依存関係がない</li>
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164 <li>依存関係が明確化されている Code Gear Data Gear で記述することで、並列化し易い。</li>
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165 </ul>
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166
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167 <div style="text-align: center;">
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168 <img src="./images/codeGear_dataGear.svg" alt="message" width="800" />
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169 </div>
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170
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171
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172 </div>
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173 <div class='slide '>
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174 <!-- _S9SLIDE_ -->
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175 <h1 id="gears-os--1">Gears OS の柔軟性</h1>
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176
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177 <ul>
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178 <li>Gears OS はメタ計算を使用することで
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179 – データ拡張や機能の追加
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|
180 – GPU 等の様々なアーキテクチャでも同じプログラムの動作</li>
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181 <li>メタ計算は通常の処理と階層を分けて処理を行う。</li>
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182 </ul>
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183
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184 <div style="text-align: center;">
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185 <img src="./images/meta_gear.svg" alt="message" width="800" />
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186 </div>
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187
|
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188
|
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|
189 </div>
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190 <div class='slide '>
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191 <!-- _S9SLIDE_ -->
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192 <h1 id="gears-os--2">Gears OS の構成</h1>
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193
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194 <ul>
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195 <li>Gears OS は以下の要素で構成される。</li>
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196 </ul>
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197
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198
|
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199 </div>
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200 <div class='slide '>
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201 <!-- _S9SLIDE_ -->
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202 <h1 id="context">Context</h1>
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203
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204 <ul>
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205 <li>Gears OS は Context と呼ばれる接続可能な Code Gear、Data Gear のリスト、Temporal Data Gear のためのメモリ空間等を持っている Meta Data Gear を持つ。</li>
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206 <li>Gears OS は必要な Code Gear、Data Gear に参照したい場合、この Context を通す必要がある。</li>
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207 <li>Context は 接続に必要な Code/Data Gear のリスト、 Data Gear を確保するためのメモリ空間、実行する Code Gear、Code Gear の実行に必要な Input Data Gear のカウンタ等をもっている。</li>
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208 </ul>
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209
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210
|
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211 </div>
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212 <div class='slide '>
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213 <!-- _S9SLIDE_ -->
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214 <h1 id="taskmanager">TaskManager</h1>
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215
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216 <ul>
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217 <li>TaskManager は Task、Worker の生成、Worker に生成した Task の送信、生成した Worker の終了処理等を行う。</li>
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|
218 </ul>
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219
|
|
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220
|
|
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221 </div>
|
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222 <div class='slide '>
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223 <!-- _S9SLIDE_ -->
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224 <h1 id="worker">Worker</h1>
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225
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226 <ul>
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227 <li>Worker は thread と実行する Task が入っている Queue を持っている。</li>
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228 <li>Worker は TaskManager から送信された Task を Queue から取り出し、Code Gear を実行する。</li>
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229 <li>Task は Context なので、Code Gear の実行に必要な Input Data Gear はその Context から参照される。</li>
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230 <li>Code Gear を実行した後は出力される Output Data Gear から依存関係を解決する。</li>
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231 </ul>
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232
|
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233
|
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234 </div>
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235 <div class='slide '>
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236 <!-- _S9SLIDE_ -->
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237 <h1 id="section-2">依存関係の解決</h1>
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238
|
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|
239 <!-- === end markdown block === -->
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240 </div>
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|
241
|
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|
242
|
|
|
243 </div><!-- presentation -->
|
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|
244 </body>
|
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245 </html>
|
