研究発表 - 徳田　英幸

SMAF:組み込みシステム用基盤ソフトウェアフレームワーク

徳田英幸、喜多山 卓郎, 中島 達夫

情報処理学会全国大会, 

1998年10月

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年，多くの研究が行なわれているモーバイルコードは，動的なソフトウェアのアップグレードや拡張，ユーザ毎のカスタマイズ性などにおいて有効である．これらの技術は，情報家電や制御システムなどの組み込み用システムにおいて様々な将来性を有している．これらの環境下では，様々なタイプの計算機やネットワークが混在しており，これらの環境に動的に適応する必要がある．また，プログラム移動のコストを小さくするため，部分的なコードの移動や，セキュリティについても配慮されなければならない．SMAF(Seamless Migratory Application Framework)は，慶應義塾大学，北陸先端科学技術大学院大学，お茶の水女子大学を中心にスタートし，次世代の計算機環境の構築に必要不可欠な組み込みシステムのための共通基盤ソフトウエアを提供することを目的としている．本稿では，SMAFプロジェクトの概要およびプロジェクトで研究されている諸技術について述べる．

IEEE1394を用いたホームネットワークとインターネットを接続する機構の設計

徳田英幸、瀬島 一海,田村 陽介, 戸辺 義人

情報処理学会全国大会, 

1998年09月

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本論文では、IEEE1394に接続されたＡＶ機器から、インターネット上のビデオサーバにアクセスし、情報を取得するシステムを提案する。IEEE1394を用いたホームネットワーク環境に適した、インターネット接続機構の設計について述べ、他のIEEE1394を用いたネットワークとインターネットを接続するための技術との比較、評価を行う。

R3システム：ネットワークエンティティの状態変化に対応する管理機構の設計と実装

徳田英幸、湧川 隆次,植原 啓介, 田村 陽介

情報処理学会全国大会, 

1998年09月

R3システム: 高速・高品質ネットワークにおける効率的な ACK アルゴリズム

徳田英幸、西野 秀明,田村 陽介

情報処理学会全国大会, 

1998年09月

R3システム: 通信環境に適応する動的プロトコル構成モデル

徳田英幸、戸辺 義人,田村 陽介

情報処理学会全国大会, 

1998年09月

機種透過型情報共有支援環境の設計

徳田英幸、牧野 聡,望月 祐洋

情報処理学会全国大会, 

1998年09月

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Keio Media Space Family (KMSF)プロジェクトでは，情報共有をベースとした知的協調作業を支援するKMSF環境を構築してきた．一方，近年PDA(Personal Digital Assistant)やノート型コンピュータなどの急速な普及が見られ，それらの携帯情報端末からコンピュータネットワークにアクセスして情報取得や協調作業を行うことが可能となっている．そこで，携帯情報端末が持つハードウェア的特性をも考慮したKMSF環境として``KMSF-EOS(KMSF-Extended qOS controlling system)''の開発を行なった．本稿では，KMSF-EOSシステムの概要と設計について述べる．

Mogul: 位置透過型分散共有ツールキットライブラリ

徳田英幸、中澤 仁,望月 祐洋

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会(OS研), 

1998年05月

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協調作業支援アプリケーションを典型例とする分散マルチユーザアプリケーションの構築には，動的分散機構や状態共有機構の実現が必要である．本研究において開発された位置透過型分散共有ツールキットライブラリ(<Mo>___-bile G__-raphical U__-ser Interface L__-ibrary : Mogul)は，視覚的状態共有機能やホスト間での移動および複製機能を有するウィジェット群を提供する．Mogulを用いることによって，これらの機構の実装に伴うプログラマの負担を軽減し，ユーザに対して柔軟なアプリケーション環境を提供できる．本稿では，Mogulの設計，各種処理機構の実装および評価について述べる．

ポゼッションモデルに基づく分散協調支援アプリケーション

徳田英幸、望月 祐洋

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会, 

1998年05月

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本論文では，分散環境上のデバイスやアプリケーションの構成要素を，SoulとBodyという抽象化に基づいてアプリケーション内部で統一的に扱い，単純操作による組み合わせを可能にする枠組となるポゼッションモデルを提案する。本モデルに基づく分散協調支援アプリケーションは，利用環境や状況の変化に応じた構成や動作の変更を，ユーザの手動設定やシステムの自動設定によって実現する．本モデルは，移動環境や遍在環境を前提とする適応的アプリケーションの構築に適用できる．本論文での応用例として，ビデオ会議アプリケーションと位置情報を利用した映像ソース動的選択システムを採り上げ，その実現方法について報告する．

移動型計算機のためのファイルシステムKFSの設計と実装

徳田英幸、岩本 健嗣,望月 祐洋

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会, 

1998年05月

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計算機の小型化に伴い移動型計算機環境への需要は急速に高まっている．しかし，現在のネットワーク環境と異なる移動型計算機環境では，既存のネットワークファイルシステムを利用すると性能や計算機の資源，移動透過性の面で問題が発生する．本稿ではこうした問題点を解決し，移動型計算機のためのファイルシステムの設計について述べ，ユーザレベルでの実装を用いて行なった測定について述べる．

移動型計算機におけるDisconnected Operationの設計と実装

徳田英幸、永田 智大,望月 祐洋

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会, 

1998年05月

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移動型計算機を取り囲むネットワーク環境はまだ十分に整備されていない．そのため，可搬性のある移動型計算機がネットワーク上を移動した際，様々な問題が生じる．移動型計算機がネットワークから長時間切断された場合，それまで生成していたコネクションがTCPのタイムアウトにより終了してしまう．移動型計算機がネットワークに再接続した際，再びコネクションを生成し直す必要がある．つまり，透過性が保証されていない．本研究では，移動型計算機が頻繁にネットワークを切断，再接続した際，それまで生成されていたコネクションの再利用を実現するMDO (Mobile-ip based Disconnected Operation)の設計と実装を行った．MDOでは，ネットワーク切断時に生じるTCPコネクションの切断を防ぎ，再接続時に保持されているTCPコネクションを継続して利用できる．

無線LAN環境におけるTCPの再送方式の提案と実装

徳田英幸、田村 陽介,戸辺 義人

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会, 

1998年05月

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本論文では無線LAN上におけるTCPの性能を分析し，効率的なTCPの再送方式を提案する。無線LAN上における通信において頻繁なセグメントの欠損は輻輳制御をまねき送信量を制御する．このような状態の時，従来のTCPの再送方式は効果的に動作せず，再送タイマの不必要なタイムアウトが通信性能の低下を引き起こしている．TCPのFast Retransmitのタイミングとなる重複したACKを受けとる数値をTCPのウインドウの大きさに合わせて動的に変更することにより従来のTCPと比べて10-15％スループットが向上した．

ネットワークエンドホストのためのQoS調停システム

徳田英幸、松井 康範,木原 誠司, 盛合 敏

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会, 

1998年05月

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次世代の分散マルチメディア環境では、一つのホストが複数の連続メディアデータストリームを同時に扱うようになると考えられる。このように急増するアプリケーションの帯域要求に対して、限定された資源を有効に利用する枠組が求められている。帯域を共有しながら有効に利用するためには、動的にQoSを適応させることのできる、柔軟なネットワーク制御を行なわなければならない。本論文では、VBR連続メディアの転送に適したネットワークサブシステムのフレームワークVoRを提案する。VoRではQoSを変換・調停するミドルウェアとともにネットワークドライバ内のスケジューラが動的な帯域割り当てを行なう。また、アプリケーションプログラムがネットワークサブシステムの状態情報を得たり、メディアスケーリングなどに反映させることができるようなメカニズムも提供している。提案したシステムをRT-MachおよびATMネットワークカードを利用して実装し、実験評価を行なった。

AQUARIUS: 動的適応可能なQOSアーキテクチャ

徳田英幸、大越 匡,望月 祐洋

情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会(OS研), 

1998年05月

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計算機外部環境の動的な変化と，それにともなう計算機資源の量・性質面の動的変化がおきるモバイルコンピューティング環境においては，計算機利用者への作業品質の保証と，作業の継続性提供が課題とされる．本研究において開発されたAQUARIUSは，アプリケーションに，サービス品質の保証と，作業継続性をする移動透過性を提供する．アプリケーションプログラマは，本アーキテクチャを利用することで，アプリケーションにサービス品質調整機能と移動透過性を容易に付加することができる．本稿では，AQUARIUSの設計，実装，および評価について述べる．

Keio Media Space Family MCAPシステム

徳田英幸、牧野 聡,由良 淳一, 原嶋 章介, 金平 直人, 大越 匡, 中澤 仁

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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近年見られるPDA (Personal Digital Assistant)やノート型コンピュータなどの急速な普及・関連技術の発展によって，それらの携帯情報端末からコンピュータネットワークにアクセスすることが可能となった．これにともない，携帯情報端末から知的協調作業支援環境を利用できるようなアーキテクチャの構築が求められている．本論文では，このような要求に応じて設計された``KMSF-MCAP(KMSF-MediaCAP)''システムの概要とそのプロトタイプシステムの設計，実装および評価について述べる．

EISS: 環境情報サーバスイートを用いたシステムの状況適応

徳田英幸、西尾 信彦

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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モーバイルコンピューティング環境の発達により，複数のネットワークインタ フェースを排他的に切り替えながら，どこに移動していても連続した操作環境 が提供できることが要求されてきている．我々は，それを支援するために，ま ずカーネル及びデバイスドライバからの環境や資源の変化をイベントメッセー ジとして取得する機構を構築した．更にそれをトリガーとしてMobile-IP の各 種デーモンや PC カードデーモン，QOSマネージャ，ネットワークプロトコル サーバなどのユーザレベルサーバを協調動作させるためにコーディネーション サーバである環境情報サーバ(EIS)を中心にサーバスイート(EISS)を構成した． 環境情報サーバは有限状態オートマトンを用いて構築され，取得したイベント に適切なスクリプトの実行とメッセージの送信を可能としている．本稿では， EISS の各サーバについて説明し，EIS の実装機構について述べる．

移動型通信環境において効率的な通信を実現するTCPの設計と実装

徳田英幸、田村 陽介

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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本論文では無線通信等を用いた移動型通信環境において、その携帯型計算機か らのデータ通信やローミングを効率的に行なうためのTCPのアルゴリズムを提 案する。このアルゴリズムはセグメントの欠損の特徴に着目し移動型通信環境 で起こる不必要なTCPの輻輳制御やバックオフを動的に見分け、効率的な処理 を行なう。これらのアルゴリズムを実装し、評価した結果を述べる。

移動型計算機におけるDisconnected Operationの設計

徳田英幸、永田 智大

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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移動型計算機の性能が向上し，一般的に利用されるようになってきた．移動型 計算機の特徴は携帯性である．人の移動に伴い，計算機も移動する場合も多く なった．そのため，計算機が移動の際にネットワークを切断，接続することが 頻繁に発生する．しかし，従来のネットワークでは計算機は常に固定されたものであると想定しているため，計算機がネットワーク上を移動する場合，様々な問題が生じてくる．これらの問題を回避するため，移動型計算機に適したネットワーク環境をする必要がある．本概要では，計算機の状態を保持しながらネットワーク上を移動できるようにするため，ネットワークの透過性を保証するモビe-IP上におけるMDO(Mobile-ip based Disconnected Operation)について述べる．

移動計算機環境(Ubiquitous Compugitng Environment)を実現させるモジュール指向型オペレーティングシステムの設計

徳田英幸、杉浦 一徳, 田村 陽介,追川 修一

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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インターネットチューナーチップの出現によって，ネットワークプロトコルを始めとするプロトコルレイヤ，各種ネットワークサービスなどを，システムカーネルの管理下から離すことが可能となった．このような移動計算機環境(Ubiquitous Computing Environment)のハードウェアの発展とともに，新しいシステムカーネルの必要性，ソフトウェア，アプリケーションの開発が急務となっている．本論文ではこのような新しい移動計算機環境において変化する計算機のハードウェア構成，アプリケーション環境に対して適切に対応するための，モジュール指向型オペレーティングシステムの設計を行なった．そのためにモデルとなる，インターネットチューナチップを利用したPDAプロトタイプを設計し，DKM(Dynamic Kernel Module)を用いたプロトタイプカーネルを実装する．PDAプロトタイプと本DKMカーネルによって，内的，外的に変化する実行環境にアプリケーションを対応させるために必要な機能を動的に包容するシステム環境を実現することを目標とする．

移動型計算機のためのファイルシステムの設計

徳田英幸、岩本 健嗣

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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計算機の小型化に伴い移動型計算機環境への需要は急速に高まっている．しかし，現在のネットワーク環境と異なる移動型計算機環境では，既存のネットワークファイルシステムを利用すると性能や計算機の資源，移動透過性の面で問題が発生する．本稿ではこうした問題点を解決し，移動型計算機のためのファイルシステムの設計について述べる．

マイクロカーネルトレイとカーネルウェアの実装

徳田英幸、L41盛合 敏

情報処理学会コンピュータシステムシンポジウム, 

1997年11月

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本論文では，マイクロカーネルトレイアーキテクチャについて概説し，マイク ロカーネルトレイとカーネルウェアの実現について述べる．著者らの目標は次 世代カーネルの基礎となる再構成や動的拡張が可能なカーネルおよびアーキテ クチャニュートラルなOS作成キット（カーネルウェア）の構築にある．マイク ロカーネルトレイはOSにおけるソフトウェアバックプレーンバスの役割を果た し，カーネルモジュールを相互に結合する．カーネルウェアはアプリケーショ ンごとに最適なOSをつくるための様々なカーネルモジュールやツールで構成さ れる．基本的なカーネルモジュールとしてオブジェクトサーバとネームサーバ があり，モジュール群のストレージ領域と名前空間を提供する．