哲太郎の備忘録

Tejasがキャンセル

これまた詳しく書いてる余裕がないのですがとにかく挙げずにはいられない。
［WSJ］ Intelの次期デスクトップCPU「Tejas」、開発中止へ(ITmedia)
Intel、TejasとJayhawkの開発中止は「デュアルコア化のため」(ITmedia)
Intelが次世代デスクトップCPU「Tejas」をキャンセル (PCWatch)
　ちょっと前に話が出ていましたが、新Pentium4系のTejas/Jayhawkがキャンセルされ、「新しいDualコアのCPU」が出るらしいです。新PentiumM系のYonahであるというのが噂になっています。
　これから私が感じたことは2つ。1つはついに、ムーアの法則が終焉を迎えつつあること。もう1つは、「あれIA-32eは？」ということ。IA-32eは現行コアのPrescottでどこかでenableされるようなので、TejasをキャンセルするとYonahでサポートすることになりますがそんな改造が短期間でできるんでしょうか？もし万が一YonahにIA-32eが載らないばっかりに、PrescottでIA-32eをenableするのも延期されたりしたら、せっかくのWindowsXP SP2による、私の望んだ「バッファオーバーフローから開放された世界」も遠のいてしまいます。さて？

小ネタ

Internet Watchばっかりですが。

BIGLOBE、独自開発のブログサービス「ウェブリブログ」
　さらに参入。独自ってのが気合の現れでしょうか。トラックバックがしやすいみたいです。

日立、セキュリティを確保したP2P通信技術を開発
　P2Pのセキュリティですぐ問題になる認証ですが、これも結局中央サーバでやるんですね。確かに確実ではあるのですが。もっとスケールするスマートな方法使ったものが出ませんかね・・・

東京電力、高速PLC設備の設置許可を総務省関東総合通信局より取得
　電線インターネット、一時は法的技術的両面から悲観論が出てましたがまだ頑張れるんですね。期待しています。
(2004.3.25追記)・・・と思ってよくおっかけたらまだ技術的には特にbreakthroughはないのでしょうか。うーん、このままじゃせいぜい屋内使用専用ですかね。

新幹線でネット接続可能に～NECの無線LAN網や携帯電話網を利用した技術
　大期待です。いつも思うのですが、新幹線では漏洩同軸ケーブル使えないんでしょうか。携帯電話がこれだけ普及した今、ぜひ今こそ転用するべきというのは誰でも考えると思うのですが・・・今の技術ならかなり速度でそうですし。
　中で無線LANが使えるなら飛行機より新幹線を選ぶという人は少なくないと思うのですが。

CRL、“情報セキュリティ研究戦略シンポジウム”を開催
CRL、情報セキュリティに関するパネルディスカッションを実施
　気になったのはこの一節です。

NTT Com常務の飯塚氏は、現在のインターネットを取り巻く環境を「Internetの“Open環境”が新たなIPサービス時代への発展阻害要因として顕在化してる」と分析。

このご発言、原文ままでしょうか、記者に変に「意訳」されてないでしょうか。真意は何でしょうか。
　私も現在のインターネットがある種のサービスのインフラとしては使うに耐えない、しかしインターネット技術そのものにはよいところも多い、そこで「いいとこ取り」をするために「別のインターネット」を作る、という考え方には基本的に賛成です。でもそれは、インターネットのOpen性こそが発展の原動力だったことを忘れてはいけないと思います。その意味で、続く

「今こそがインターネットの“質的大転換期”だ」

の「インターネット」が、The Internetなのかinternetなのかとても気になるのです。
　個人的には、The Internetがここから「大転換」なんてすることは有り得ないと思っています。ここまで普及したものは誰にも秩序だった制御はできませんから。今後のThe Internetは、ますます混沌とした場所として混乱は増すと思います。そこで不可能なことを実現するために、internet技術を用いたYet Another Internetは必要になるかもしれません（し、既にいくつかありますよね？わが国だけでも住基、LGWANやOBNだって）。でもそれはあくまでThe Internetとしてのインターネットとは、並立して存在すると思います。

ハード関連小ネタ

ＩＢＭ、フィルム状半導体の製造技術を開発 (日経)
米IBM、スピンコーティング方式で10倍の電荷移動を実現(PCWeb)
　廉価になればいろいろと楽しそう。

Intelの次々世代CPU「Merom」の姿(PC Watch)
Intel、「プロセッサナンバー」の詳細～比較するための数字、比較を拒む数字(PC Watch)
2005年のCentrinoはYonahベースの「Napa」へ移行(PC Watch)
　ついについに、マルチコア時代に。

IBM、POWERプロセッサの全体像説明へ(ITmedia)
　CELLの話がもう少し聞けるかと期待するのはいけませんかね。

サン、激動のx86市場でAMDとの結束力をアピール(CNET)
「Prescottは大して怖くない」--Athlon 64の模様替えをすすめるAMD(CNET)
IBM、Opteron搭載ワークステーションを発表へ(CNET)
　AMDは完全に一矢報いたというところでしょうか。IntelがIA-32eでAMD64互換に参入したことで、SunとしてはたとえAMDがコケてもIntelに乗り換えれば済む状況になって、AMD64版Solarisを安心して出せるようになった、と見るべきでしょうか。そういやSolarisはItanium版も出ることになってたはずなんですがいつぞやpendingにされてそのままですよね。

歴史は繰り返す 技術は温故知新

後藤弘茂のWeekly海外ニュース(PC Watch)より。
HT/CT/LT/VT－4つのテクノロジを拡張できるNetBurstの秘密
これが真のNetBurstアーキテクチャだ
　本当は中身について書きたいことがたくさんあるんですけど、またあまり書くと誰かさんに｢仕事せえ」と怒られちゃうので、とりあえず一言だけ感想を、忘れないうちに残します。まさに備忘録。

　NexGenを初めて見た時は「CISCをRISC命令に変換してから実行する」としか見えてなかったのでかなり半信半疑でした。PentiumProが同様の手法をとるようになっても、まだ疑問を感じていました。PentiumII/IIIと進むにつれてさすがにこの手法の優位性は疑わなくはなっていたのですけど、極端にMicroOPsを単純化して速いパイプラインで高速実行するPentium4を初めて見たとき、こりゃまた極端なことをしたなぁ（当時からP-IIIに比べてクロック性能比が落ちることがわかってましたから）、Intelはどこに勝算を求めているのだろうかと疑問を感じたものです。
　ですが、この状況になってくるとIntelの勝算は、この柔軟性にあったのだろうかと思うようになりました。MicroOPsを単純化してハード変更や拡張に強くし、これをスーパースカラ実行することに注力する。だからこそクロックあたりの性能で損はしたけど、ハードの細かい追加は楽。MicroOPsそのものの命令拡張も楽。だからこそ新機能がこんなに簡単に付け加えられちゃうのでしょうか。
　そういう気持ちでP4を眺めなおしてみると、P4ってまさに昔、RISCの大波がやってくる前には大きな勢力があったマイクロプログラマブルな計算機なのですよね。もちろんハードの変更が全くないわけじゃない（だからこそマイクロプログラム部分はユーザには絶対公開しない）ので昔みなが思っていたものとは微妙に違いますけど、歴史は繰り返すなぁとしみじみ感じてしまいました。
　しかしP4では、どうも64bit機能はエミュレーションに過ぎない(*)ようですから（もちろんパイプラインを2つ同時につかってできるだけ低レイテンシでやる工夫はするでしょうけど）、真面目な64bit計算のアプリケーションを走らせるとAthlon64に負けそうな気がします。これも勝算はどこに？と数秒考えてすぐに結論が。そりゃそうです、64bitっては当面必要な場面はアドレッシングのためだけなんですよね。だから当面そこは譲っても実害は少ないんでしょう。うーん、脱帽です。

(*)コメントにも書きましたが64bitALUがパイプラインになさそうだ、という意味で。

小ネタ４

アルプス、記録密度120Gbit/平方インチのHDD用薄膜ヘッド(PC Watch)
　ひょえー。GMRでも100Gbit/inch^2超えるんですねぇ。TMRの出番が遠のいてるんですか？アルプスのニュースリリースによると、これで「3.5インチHDD1枚でデータ記憶容量160GB（ギガバイト）となる」そうです。ということは3枚プラッタでも480GB、4枚プラッタだと640GBですから、やはり年に2倍ですか。

がんばれ産総研

最近産総研の活躍が目立ちます。といっても多分、今までも十分がんばっていて、それが独法化とともに外部へのアピールに力をいれるようになった、というべきなのでしょうね。
私が個人的に最近注目したのはこれ↓
単結晶ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）素子で世界最高性能を達成
どうやら日エレに影響されているのか、私、気がつけば次世代RAMの中ではMRAMに一番期待してしまっています。私は素子屋ではないので各技術の優劣は全然判断ができないのですが、MRAM見て「うおーコアメモリ再び！」と思ったとたんに愛が芽生えてしまいました（笑）。

しかし国立大学も4月から法人化。こういうアピールをうまくしないと沈んでいってしまうんでしょうが、京大は伝統的にこういうのが下手というか苦手という気がしてなりません。あまり外面を気にしない学風なんでしょう。なんせ情報学科計算機科学コースのホームページなんか、10年近く前に情報工学科だったころ、私が大学院生時代に作ったページがそのまままだ使われているという・・・とても恥ずかしいのでええかげんなんとかしてください＞そちら方面。工学部のホームページも去年春までその状態だったのですが、これは京大に戻ってきたときに触れる状態になったので、とりあえず修正してもらって（須田先生ありがとう）、今本格的に書き換えようとしてるところです。もうこういう、人目に触れるところはボランティアに頼まず、ちゃんとお金をかけないとみっともないだけですよね。

IA-64に動的スケジューリング？

マルチコア＋マルチスレッド＋動的スケジューリングへと向かうIA-64

コンパイラ屋の立場からいいますとスタティックスケジューリングの限界はメモリレイテンシが予想できないところに顕著に現れるので、その隠蔽のために使われるならダイナミックスケジューリングの導入は大歓迎なのですが、あまり勝手にダイナミックスケジュールされるとスケジューリングできなくなっちゃう・・・SMTってそれが一番辛いんですよねぇ。TLP支援に徹していただけないでしょうかね。TLB-missをトリガにthreadを切り替えてくれるアイデアは、まさにコンパイラのできないところを支援してくれるので大好きです(IBMのPowerでやってるやつ)。

OSがバッファオーバーフロー攻撃から解放される日

AMD64で行われたIA-32に対する拡張はいろいろありますが、最も重要なのは実メモリ空間の拡張です。AMDはこの際、ページング機構で用いられるページテーブルエントリ(PTE)などの拡張にIntelがPAE(物理アドレス拡張)で行った拡張を流用しました。
IA-32のメモリ管理機構(MMU）が持つページング機構はここにあるような構造をしています(原書で言えば3.6あたり)。各ページではPTEによって書き込み許可/拒否とユーザ/スーパバイザの2種類の保護機構を利用することができます。PentiumProで導入されたPAEでは、ここにあるように（原書なら3.6.1や3.8あたり）、物理アドレスの拡張のために各テーブルのエントリは64bit化されています(といっても拡張32bit分のうち4bitしか使ってませんが)。AMD64では、このPTEなどの構造はほぼそのままに上位ビットをさらに使います。この辺はやはり原書:AMD64 Architecture Programmer's Manual Volume 2: System Programmingの5.1あたりを参照してください。

で、このアドレス拡張と同時に、もうひとつ保護機能に関して重要な拡張が行われています。それはPTEなどの最上位にNXビット(実行不許可ビット)という定義がされていることです。このビットがセットされたエントリに対応するページにあるコードをCPUが実行しようとすると保護例外が発生するもので、スタックやヒープに割り当てたメモリ領域にOSがセットすることを想定したものです。この拡張により、現在のOSやネットワークサービスプログラムが残してしまうセキュリティホールの主なものである「バッファオーバーフロー」攻撃に対し、不正コードを送り込まれて実行される可能性を激減させることができます(バッファオーバーフロー攻撃はそもそもこの種のデータ領域の境界チェックの不備を突いてデータ領域に不正コードを展開することから始まるのですから)。しかもこの機能、AMD64であれば64bitモードで実行していなくても、PAEが有効にされているだけで利用できるので、旧来の32bitOSでも利用できてしまいます。実際、AMDとマイクロソフトはWindows XPのSP2およびWindows Server 2003のSP1からこの機能を生かすことを発表しました。

この機能の威力は絶大です。特にCやC++が主流言語として残っている現状ではバッファオーバーフロー脆弱性なんて世の中から消すことは絶望的だったわけですが、たとえ脆弱性が残っていてもせいぜいDoS攻撃に使えるだけ(*)で侵入されないということになるとシステム管理者としてもプログラマとしてもずいぶん気分が楽になります。SlammerやBlasterのようなワームも原理的には動作しえませんし、OpenSSH/SSLの穴にビクビクする必要もないはず。このOSの変更によって影響を受けるプログラムもJavaのJITなど、自己書き換えや動的コード生成を含むようなごく一部のもので済みます。多分OSの設定で、特定のプログラムだけこの機能を殺すようにしたり、あるいはアプリケーション側で特定のヒープ領域だけ実行可能にするようなAPIを呼び出すようにするんでしょうね。

ということでこの話、私にとっては待ちに待った、もっと早くやってほしかった機能拡張です。もっと大きく取り上げられてもよいと思うんですが、まだその重要性がよく理解されていないのでしょうか。残念です。

他のOSの状況はまだよく調べてませんが、FreeBSD/AMD64はまだこれからみたいです(machdep.cのほうにはSince we don't use PG_NX yet,...なんて書いてありました)。前に見たときはstackを実行不可にしようとしてたみたいに読めたのですが動いてなかったのかなぁ・・・Linuxはどうなんでしょう？誰か教えてください。とにかく、Intelの参入によってAMD64/IA-32eは主流になりますから、あともう少し我慢すればOSのサポートも進んで、全てのパソコンやサーバがバッファオーバーフロー攻撃から解放される日が来るのでしょう。

ちなみにIA-32のMMUで特定のアドレス領域を実行不能にすることは今まででもできましたが、セグメントディスクリプタを使う必要がありましたので、現在のUNIXやWindowsの仮想記憶機構の構造ではかなりトリッキーなことをしないと使えません（昔FreeBSDで実現したらどうなるだろうとずいぶん考えたことがあるんですがあきらめました）。すっかり忘れがちですがIA-32はPaged segmentationが利用できる数少ないMMUを持っています(だからこそ32bitアドレスはリニアアドレスと呼ばれます。仮想アドレスとしてはセグメント指定をあわせて48bitになります。)し、そのセグメント機構をちゃんと使っていたOS/2はちゃんとデータやスタックはセグメントで分離されてて実行不可にされていました。私はMultics以来のセグメント機構を愛していましたのでOS/2 ver.3あらためOS/2 NTあらためWindows NTが、32bitリニアアドレスを採用すると聞いたときにずいぶん残念に思ったものです。もちろんその時には、あるメモリ領域を実行不可にすることの効果がセキュリティにまで及ぶとは夢想だにできなかったのですが。

(*)追記：首藤さんの指摘でちょっと言い過ぎたかと思い直しました。詳しくはコメントを。

(2004.03.06)
元麻布さんの64bitへ動き出したIAサーバの胎動ここでもちょっと触れられていたりします。しかしこれ見てあわてたのですが、確かにIA-32eではまだNXビットに対応するところがReservedにされていて、有効かどうか明らかじゃないのですね。しかし特許などの問題がないのなら（クロスライセンスしてるはずですよね）是非ここもあわせていただきたいものです。IA-64でもMMUに実行不許可機能つけてたはずですから、重要性を認識していないはずがないと思うのですが。
それにしてもこのページあちこちにlinkはられたみたいでご訪問者急増。

IA-32e=AMD64の衝撃

もはや旧聞に属すかもしれませんがインテルのPentium系の64bit拡張がIDFで公表され、これがAMD64互換であることが先日発表されました。以下リンク。
ITPro
　米Intel，IA-32互換の新64ビット・アーキテクチャを発表
PCWatch
　64bitアドレス拡張を実装したXeonを第2四半期に出荷
　 Intel、「IA-32e」64bit拡張はAMD64互換と発表
　関連：後藤さんのコラム
　　Intelの64bit拡張技術「Clackamas」がAMD64と互換である謎
　　IntelがIA-64の優位性を訴える理由
　　MicrosoftがIA-32eを積極サポート
　　Intelは昨年秋にAMD64互換を決めた
　　IA-32eのイネーブルはLonghorn世代で
　笠原さんのコラム
　　AMD64/IA-32eがメインストリームとなるのは“いつ?”　
　元麻布さんのコラム
　　“サンフランシスコ最大の秘密”の衝撃
Septor.net
　IA-32e: AMD64クローン技術
　Intel 64-bit Pentium 4はLonghornに合わせて投入

うう他にもいっぱいあったのに、やっぱり気づいたときにすぐblogせんとあきませんね。というか、いかに私がImpress系のニュースソースに頼ってるかばれちゃう。他の記事にも気がついたら追加しておきます。

私も事前予想は元麻布さん寄りだったので、今回ばかりは後藤さんがいくらAMD64互換予想の報を伝えても（これと、これとか）とてもじゃないけど信じられませんでした。普段は後藤さんの記事はほとんど信じてるんですが今回ばかりはねぇと。でも本当でした。びっくり。発表当日は歴史的な日と思ったほどです。もはやマイクロソフトはじめソフトウェア業界の力の方が完全にアーキテクチャ側を支配するようになってしまったともいえますし、またIA-64の性能がイマイチ上がらないことに対する不信感なんかも影響したのかなぁとか。

で、まぁ私個人としては、システム管理者としても一ユーザとしても非常に喜ばしい話だと思っていますが、セキュリティ研究者兼OSマニアとしてもちょっと重要なことがあります。それは別稿にて。