イベント企画
トップコンファレンス 4-2　ソフトウェアシステム
8/26（木） 9:30-12:00
第4イベント会場（オンライン）
座長：佐藤　将也（岡山県立大学）
座長補佐：林　晋平（東京工業大学）
9:30-9:50 講演（1） 【タイトル邦題】 NetTLP: ハードウェアと協調動作可能なソフトウェアPCIeデバイス開発環境
空閑　洋平（東京大学 情報基盤センターネットワーク研究部門 特任講師）
【原発表の書誌情報】 Yohei Kuga, Ryo Nakamura, Takeshi Matsuya, and Yuji Sekiya: NetTLP: A Development Platform for PCIe devices in Software Interacting with Hardware. In 17th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI 20), Santa Clara, CA, USA, February 2020, pp. 141-155
【概要】 本論文は、データセンタハードウェアで採用されている高速インタフェースの1つであるPCI Expressプロトコルをソフトウェア化することで、ソフトウェアで開発可能なPCIeデバイス環境を提案した。
【略歴】 2015年慶應義塾大学大学院後期博士課程卒業。2018年東京大学情報基盤センターネットワーク研究部門特任講師。現在は、情報通信とオペレーティグシステムに関する研究に従事。
9:50-10:10 講演（2） 【タイトル邦題】 隔離ハイパバイザによるハードリアルタイム性能とLinux機能を持つ複合実時間OS
楊　宗凡（株式会社フィックスターズ ソリューション第二事業部 エンジニア）
【原発表の書誌情報】 Chung-Fan Yang and Yasushi Shinjo. 2020. Obtaining hard real-time performance and rich Linux features in a compounded real-time operating system by a partitioning hypervisor. In Proceedings of the 16th ACM SIGPLAN/SIGOPS International Conference on Virtual Execution Environments (VEE '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 59–72. DOI:https://doi.org/10.1145/3381052.3381323
【概要】 We proposed a compounded real-time operating system (cRTOS) with a rich real-time process design. It can obtain hard real-time performance and have rich Linux features. The cRTOS creates 2 realms with a partitioning hypervisor. The normal realm hosts a Linux kernel, and the real-time realm hosts a swift RTOS (sRTOS) kernel. A rich real-time process executes inside the real-time realm while having access to the rich features of the normal realm Linux via remote system calls. In contrast to the existing approaches, our method minimized the modifications to the Linux kernel.
A proof-of-concept implementation of cRTOS by running Nuttx, a POSIX-compliant RTOS as the sRTOS kernel, alongside with Linux was developed. Moreover, our implementation showed that it is possible to reuse toolchains and binary format of Linux for designing rich real-time process. This reduces the cost and complexity of developing real-time applications.
Using the proof-of-concept implementation, we find out that the cRTOS outperforms all other existing real-time solutions for Linux in terms of hard real-time performance and compatibility with Linux. Comparing to other approaches, it has a lower jitter about 4μs and is capable of executing complex X11 GUI application.
【略歴】 2020年筑波大学スステム情報工学系研究科コンピュータサイエンス専攻修士終了後、株式会社フィックスターズ入社し、画像処理組み込みシステムの開発に携わり、高速化と最適化にかかわる研究開発に従事。
10:10-10:30 講演（3） 【タイトル邦題】 短停止時間を実現する実用的なファイルサーバ移行方式
松沢　敬一（(株)日立製作所 ）
【原発表の書誌情報】 Keiichi Matsuzawa, Mitsuo Hayasaka, and Takahiro Shinagawa. 2020. Practical Quick File Server Migration. ACM Trans. Storage 16, 2, Article 13 (May 2020).
【概要】 ファイルサーバの移行には、データ複製に伴い長時間を要する。本研究では，ファイルサーバの移行中において，クライアントからのファイルアクセスの停止時間を短縮する移行方式およびデータの複製順について論ずる。
【略歴】 2005年東京大学大学院情報学環・学際情報学府修士課程修了。同年(株)日立製作所入社。以来、現在まで同社研究開発グループにてストレージシステムに関する研究開発に従事。2020年東京大学大学院情報理工学系研究科博士後期課程修了、博士(情報理工学)。
10:30-10:50 講演（4） 【タイトル邦題】 Reboot-Oriented IoT: 廃棄可能なIoTデバイスにするためのTEE内ライフサイクル管理
須崎　有康（産業技術総合研究所 サイバーフィジカルセキュリティ研究センター ）
【原発表の書誌情報】 Suzaki, K., Tsukamoto, A., Green, A., & Mannan, M.: Reboot-Oriented IoT: Life Cycle Management in Trusted Execution Environment for Disposable IoT devices. Proc. Annual Computer Security Applications Conference (ACSAC), pp. 428-441 (2020).
【概要】 近年は遠隔で管理するIoTデバイスが増えているが、悪用されるサイバーデブリなどの問題が目立ってきている。確実に機能停止してデバイス廃棄することが求められるが、安全な実装するのは難しい。この問題に対して、最近のCPUで利用可能なっているTEE: Trusted Execution Environmentの機能を活用したReboot-Oriented IoTを提案した。TEEはOSとは隔離した実行環境を提供するため、その中で①ホワイトリスト以外のプロセスが見つかった場合の再起動、②システムリセットを起こすWatchdog Timerを使った強制的なOS更新、③証明書の失効管理と組み合わせたOS機能停止を実現した。この実装はArm TrustZoneを活用して行い、その有用性を確認した。
【略歴】 東京農工大学大学院中退の後、1991年に電子技術総合研究所に入所、現在は産業技術総合研究所サイバーフィジカルセキュリティ研究センター主任研究員。情報理工学博士（東京大学）。TPMやTEE、RISC-Vセキュリティの研究に従事。 CD/DVDのみで使えるLinuxのKNOPPIX日本語版を2002-2015まで提供。2003-4年にIPA未踏事業。2010年度日本OSS貢献者賞。2019年からTCG(Trusted Computing Group)のInvited Expert。
10:50-11:10 講演（5） 【タイトル邦題】 メタメンテナンス：ソフトウェアエコシステムを包括して保守するコンセプト
畑　秀明（信州大学 ）
【原発表の書誌情報】 H. Hata, R. G. Kula, T. Ishio and C. Treude: Same File, Different Changes: The Potential of Meta-Maintenance on GitHub, Proc. IEEE/ACM 43rd International Conference on Software Engineering (ICSE), pp.773-784 (2021).
【概要】 再利用により同じファイルを保持しそれぞれ独自に保守しているリポジトリ群において、個別のリポジトリにある有用な変更を他のリポジトリへも展開することで全体を包括的に保守するというコンセプトをメタメンテナンスとして提案しました。メタメンテナンスの可能性を探るためにGitHub上にある大量のリポジトリを対象に実証分析を行いました。結果はメタメンテナンスの可能性を裏付けるものであり、今後の研究の方向性を示すものとなっています。
【略歴】 2012年大阪大学大学院博士後期課程修了。博士（情報科学）。奈良先端科学技術大学院大学助教を経て、2021年4月より信州大学准教授。ソフトウェアエコシステムデザインの研究に従事。
11:10-11:30 講演（6） 【タイトル邦題】 フリーフロート型カーシェアリングにおける契約に基づくユーザ間利用調整
松原　繁夫（大阪大学 数理・データ科学教育研究センター 特任教授）
【原発表の書誌情報】 Takahira, K., & Matsubara, S. (2021). Contract-based Inter-user Usage Coordination in Free-floating Car Sharing. Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence, 35(13), 11361-11368.
【概要】 フリーフロート型カーシェアリングは任意の場所で乗降可能なカーシェアリングであり、車両配置と需要の不均衡が問題となります。本研究ではオークションを用いて車両と利用者のマッチングと降車乗車地点を決定する分散制御法を提案し、既存手法より高い社会的余剰を達成することを示しました。
【略歴】 1990年京都大学工学部精密工学科卒業。1992年同大学院工学研究科修士課程修了。同年、日本電信電話株式会社に入社。2007年京都大学情報学研究科社会情報学専攻准教授。2020年より大阪大学数理・データ科学教育研究センター特任教授。マルチエージェントシステムの研究に従事。博士（情報学）。2002年度人工知能学会論文賞。2003年度情報処理学会研究開発奨励賞。2005年度日本ソフトウェア科学会論文賞受賞。人工知能学会、日本ソフトウェア科学会、情報処理学会、電子情報通信学会、AAAI各会員。
11:30-11:50 講演（7） 【タイトル邦題】 コスト効率のよいエッジクラウドコンピューティングにおける動的タスク割り当て
林　冬惠（京都大学 大学院情報学研究科社会情報学専攻 特定准教授）
【原発表の書誌情報】 Ding, S., Lin, D.: Dynamic Task Allocation for Cost-Efficient Edge Cloud Computing, Proc. IEEE International Conference on Services Computing (SCC), pp.218-225 (2020).
【概要】 大規模IoTデータ処理タスクをエッジクラウド上に割り当てる際に、計算資源の制約とタスクの不確実性を考慮した上で、コストを最適化する必要がある。本研究では、複数のエッジ・クラウドサーバによる提携型強化学習手法を提案し、最適なタスク割り当て方策を動的に決定するメカニズムを実現した。
【略歴】 京都大学大学院情報学研究科社会情報学専攻修了（2008）。博士（情報学）。情報通信研究機構研究員（2008-2011）、京都大学大学院情報学研究科特定助教・助教（2012-2018）を経て、京都大学大学院情報学研究科社会情報学専攻特定准教授（2018-現在）。サービスコンピューティング、IoT、マルチエージェントシステム、異文化コラボレーションの研究に従事。