ジョン・イリフ（コンピュータデザイナー）

ジョン・ケネス・イリフ
生まれる	（1931年9月18日）1931年9月18日 ロンドン
死亡	2020年2月16日（2020年2月16日）（88歳）[3]
母校	ケンブリッジ大学セント・ジョンズ・カレッジ
知られている	安全なオブジェクト管理と細粒度プログラム保護を備えたコンピュータシステムの設計、Iliffeベクトルストレージ構造
受賞歴	IEEEコンピュータ協会ハリーH.グッド記念賞、[1] 2000 [2]
科学者としてのキャリア
機関	ライス大学、テキサス州ヒューストン インターナショナル・コンピューターズ・リミテッド ロンドン大学クイーン・メアリー校、英国 インペリアル・カレッジ・ロンドン、英国

ジョン・ケネス・イリフ（1931年9月18日 - 2020年2月16日）はイギリスのコンピュータ設計者で、細粒度のメモリ保護とオブジェクト管理をサポートするコンピュータの設計と評価に取り組んだ。彼はライス研究所コンピュータR1（1958年 - 1961年）とICL基本言語マシン（1963年 - 1968年）において、そのような設計の実装、評価、改良を行った。^{[4] [5]}両マシンのアーキテクチャにおける重要な特徴は、メモリ参照の形成と使用をハードウェアで制御することであった。これにより、メモリは定義されたサイズのデータ​​オブジェクトの集合としてみなされ、その整合性は、メモリポインタのオーバーラン（事故によるものであれ悪意によるものであれ）などのアドレス計算エラーによる影響から保護された。^[6]

技術的貢献

イリフは1952年にケンブリッジでEDSACプログラミングコースを受講しました。彼は最終的にロンドンでIBM（英国）のサービスビューローを運営することでコンピューティングについて学びました。1958年には、ヒューストンのライス大学でR1コンピュータを開発するチームに招かれ、オペレーティングシステムと言語の設計と実装を担当しました。^[7] その後30年間で、彼は4台のコンピュータを運用し、設計における新しい概念を実証・評価しました。

ライスR1コンピュータ

イリフはライス大学コンピュータのオペレーティングシステムとプログラミング言語の開発を主導しました。彼の設計には、動的なメモリ割り当てと管理の初期の事例が含まれており、プログラムは必要に応じてストレージを取得し、アクセスできなくなった場合には自動的に回復することができました。^{[8] [9]}

R1 ^[7]で、イリフと彼の同僚はすべてのデータ オブジェクトに保護方式を導入した。メモリへの参照 (コードワードと呼ばれる) の操作は特権コードに制限され、一部の種類のプログラム エラーを防止した。コードワードはデータ項目のベクトル、命令のシーケンス、または他のコードワードを参照した。ストレージはコードワードへの参照によってアクセスされ、これは従来のアドレスまたはプログラム カウンタに解決され、必要に応じてストレージへの直接アクセスが可能になった。このシステムは、コードワードを作成、管理、更新する機能 (たとえば、コードワードを変更してストレージ管理の決定を反映させる) を提供した。また、1961 年にオブジェクト指向設計コンセプトを使用して実装された代数プログラミング言語 (Genie と呼ばれる) もサポートしていた。^[10] Genie コンパイラと関連するアセンブラは、システム全体をオブジェクト管理規律として扱えるようにする点で独特だった。Genie は実数と複素数のベクトルと行列に対する組み込み操作を含んだ最初の言語の 1 つでもあった。

多次元および不規則配列のための よく知られたIliffeベクトル記憶構造は、R1の研究から生まれました。これは同様のアドレス指定構造を利用しますが、システムによる強制はありません。

基本言語マシン

1960年代初頭、汎用コンピュータには、コンピュータリソースの利用を最適化するマルチプログラミングと、インタラクティブコンピューティングを可能にするタイムシェアリングの両方の形で、複数のユーザープログラムの同時実行を実現することが強く求められていました。これらはどちらも、オペレーティングシステムが複数の同時実行プログラムの分離、セキュリティ、および整合性を保証できるコンピュータアーキテクチャを必要とします。プリンストンIASから派生し、あらゆる「フォン・ノイマン」モデルが踏襲した簡略化されたアーキテクチャモデルでは、この要件を満たすのに深刻な困難が生じることは明らかでした。

1963年から1968年にかけてインターナショナル・コンピューターズ・リミテッド（ICL）の研究部門で構築・評価された基本言語マシン（BLM）^[5]は、フォン・ノイマン・アーキテクチャから完全に脱却した最初の汎用システムでした。BLMは、単一の線形アドレス空間に基づくアーキテクチャではなく、セグメント化されたメモリ・アドレッシングを提供し、正確なセキュリティ境界内での自動ストレージ管理とアクセスを可能にしました。

イリフは、ライスR1で既に実証されているメモリ管理技術に基づいて、他のほとんどのシステムで見られるプロセス状態ベクトルの頻繁なスワッピングを伴う比較的高価なメカニズムに頼ることなく並行プログラムの整合性を保証する方法を提供できるはずだという工学的見解をとった。彼は、すべてのメモリ参照を表すためにコードワードを使用する設計を開発した。コードワードには、ベースアドレス、データオブジェクトの長さを指定する制限、および何らかの型情報が含まれていた。コードワードの内部表現はユーザープログラムには不透明だったが、データ構造を維持する方法でコードワードを操作するための特定の機械語命令が提供された。これはライスR1アーキテクチャの大幅な改良を表し、それぞれが個別のツリー構造のデータと命令ストアを持つ複数のプロセスを効率的に管理できるようになった。

ライスR1とBLMは、1960年代に登場した記述子ベースのコンピュータアーキテクチャの例です^[6]。これらのアーキテクチャは、並行実行プログラムの効率的な保護と高水準言語の信頼性の高い実装の両方を目的としていました。もう一つの代表的な例は、バローズ社が開発・販売したB5000シリーズのコンピュータです。これらの記述子ベースのコンピュータはすべて、データセグメントの信頼性の高いアドレス指定をサポートするために設計されたハードウェアメカニズムを搭載していました。これらは、数年後に登場した ケイパビリティベースアーキテクチャ^{[6]と密接に関連しています。}

BLMの構築と並行して、別の評価チームが(1)プログラム効率、(2)動作特性、(3)コーディングおよびデバッグコスト、(4)システムオーバーヘッドの観点からBLMを評価しました。有意義な比較を行うため、既存の高級言語（COBOL、FORTRAN、ファイル管理）も使用しました。その結果、アドレス指定機構の精度にもかかわらず、顕著な効率低下やシステムオーバーヘッドの増加は見られないことが示されました。

レヴィ^[6]は、バローズB5000とBLMの両方を参照しながら、記述子ベースのコンピュータアーキテクチャのより広範な影響について論じている（38ページ）。「…これらのマシンが長寿命であったかどうかは別として、記述子とセグメンテーションを用いることで、ユーザー、コンパイラ、そしてオペレーティングシステムにとってプログラミングの柔軟性を大幅に向上させる可能性を示した」。レヴィはまた、「現代のケイパビリティシステムの文脈におけるBLMに関する優れた議論は、イリフの『Advanced Computer Design』に記載されている」とも述べている。^[12]

BLMの設計は、1969年12月にICLのメインフレーム製品の新しいアーキテクチャを選択するためのオプションの内部レビューでICL経営陣によって拒否されました。^[13]

2000 年に、Iliffe 氏は「コンピュータ システムの設計と評価の実践における生涯にわたる功績」により IEEE Harry H. Goode 記念賞を受賞しました。

BLMの開発後30年間における半導体技術の進歩により、アーキテクチャは改良されました。研究資金が不足していたため、主に低価格のマイクロプロセッサを用いたシミュレーションによって評価され、イリフの「Advanced Computer Design」^[12]ではその詳細が説明されています。

私生活

• 学歴：カーペンター奨学金を得てシティ・オブ・ロンドン・スクールに在籍（1945～1948年）。1949～1952年、ケンブリッジ大学セント・ジョンズ・カレッジで数学トリポスを取得。
• 在籍期間：1953～1956年、英国海軍教官中尉。
• スポーツ: 1990 年から 1996 年までオッター スイミング クラブ会長。
• イリフはドロシー・バニスターと1955年から2015年（死去）まで結婚していた。二人の間にはルイーズ、ジョナサン、ケイトの3人の子供がいた。

参考文献

1. 「Harry H. Goode Memorial Award | IEEE Computer Society」. 2018年4月4日.
2. 「John Iliffe | IEEE Computer Society」. 2018年3月27日.
3. シティ・オブ・ロンドン・スクール：ジョン・ケネス・イリフ、1948年卒業
4. Iliffe, JK (1969年8月1日). 「BLMの要素」.コンピュータジャーナル. 12 (3): 251– 258. doi : 10.1093/comjnl/12.3.251 . ISSN  0010-4620.
5. Iliffe, JK (1968). 『機械の基本原理』 ロンドン: マクドナルド. ISBN 9780356023274。
6. Levy, Henry M. (1984). 記述子ベースのコンピュータシステム. Digital Press . 2019年5月8日閲覧。第2章 初期の記述子アーキテクチャ、第3章 初期の機能アーキテクチャ
7. アダム・ソーントン「ライス大学コンピュータの簡潔な歴史 1959-1971」。2008年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年3月13日閲覧。（主に1994年以前に書かれたもの）
8. Iliffe, JK (1969年1月23日). ストア管理テクニック.コンピュータ歴史博物館アーカイブ, カタログ番号102726224 (技術レポート). ライス大学コンピュータプロジェクトのエドワード・フェウステルコレクション. 2019年6月9日閲覧。
9. Iliffe, JK; Jodeit, Jane G. (1962年11月1日). 「動的ストレージ割り当てスキーム」. The Computer Journal . 5 (3): 200–209 . doi : 10.1093/comjnl/5.3.200 . ISSN  0010-4620.
10. JK Iliffe (1961). 数値計算におけるジニーシステムの活用. 自動プログラミング年次レビュー第2巻. エルゼビア・サイエンス. pp.  1– 28. ISBN 978-1-4832-2282-0. 2019年3月13日閲覧。
11. Scarrott, Gordon (1995). 「ねじりモード遅延線からDAPへ」. Computer Resurrection . 12 (1995年夏). ISSN  0958-7403 . 2019年5月8日閲覧。
12. Iliffe, JK (1982).高度なコンピュータ設計. プレンティス・ホール. ISBN 978-0130112545。
13. Buckle, JK (1978). ICL 2900シリーズ(PDF) . MacMillan. ISBN 978-0333219171. 2018年10月31日時点のオリジナル（PDF）からのアーカイブ。

さらに読む

• 「ライス大学コンピュータプロジェクトにおけるエドワード・フューステル・コレクションのガイド」（PDF）コンピュータ歴史博物館 1958-1989年 2019年5月15日閲覧。
• ライス大学が1961年に公開した「完成したコンピュータ」のYouTubeビデオ（イリフ氏の発言は15:00頃）
• ライス大学コンピュータ用Genieコンパイラに関するノート。ライス大学。1964年1月。 2019年3月14日閲覧。 {{cite book}}:|website=無視されます (ヘルプ) (Genie 言語のリファレンス マニュアル。ランタイム環境と関連ユーティリティ プログラムに関する情報が含まれています。Iliffe によって Jane G. Jodeit に帰属します)。
• ジョデイト, ジェーン (1968年11月). 「プログラミングシステムにおけるストレージ構成」. Communications of the ACM . 11 (11): 741– 746. doi : 10.1145/364139.364152 . S2CID  17303622.ライス大学のコンピュータで使用されるコードワードベースのプログラムおよびデータ表現のシステムについて説明します。
• イリフ, ジョン (1969年8月). 「BLMの要素」.コンピュータジャーナル. 12 (3): 251– 258. doi : 10.1093/comjnl/12.3.251 .実験的な Basic Language Machine のアーキテクチャ原理、ストレージ構成、プログラミング機能について説明します。
• アゲウ・C・パチェコ「並列／平面型マシンにおけるキャッシュメモリの研究」ロンドン大学博士論文、1989年