Podpora pro monitorování procesů za běhu v prostředí ANaConDA
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce rozšiřuje nástroj ANaConDA pro dynamickou analýzu vícevláknových programů o možnost analyzovat také programy víceprocesové. Část práce se soustředí na popis nástroje ANaConDA a mechanismů, které pro monitorování využívá, a na jejich nutné úpravy vzhledem k rozdílům procesů a vláken. Tyto zahrnují nutnost složitějších mechanismů pro meziprocesovou komunikaci, nutnost překládat logické adresy na jiný jednoznačný identifikátor a monitorování obecných semaforů. Rozšíření pro monitorování procesů tyto problémy řeší za vývojáře analyzátorů, čímž velmi zjednodušuje jejich vývoj. Užitečnost rozšíření je ukázána na implementaci dvou analyzátorů pro detekci souběhu (AtomRace a FastTrack), které bylo dosud možné využít pouze na vícevláknové programy. Implementace algoritmu FastTrack využívá happens-before relaci pro obecné semafory, která byla také definována jako součást této práce. Experimenty s analyzátory na studentských projektech ukázaly, že nástroj ANaConDA je nyní schopen detekovat paralelní chyby i ve víceprocesových programech a může tak pomoci při vývoji další skupiny paralelních programů.
This work extends ANaConDA framework for dynamic analysis of multi-threaded programs with support for multi-process monitoring. This thesis summarizes ANaConDA's approach to analysis and differences between threads and processes. The most important ones involve inter-process communication, separate logical address spaces, and synchronisation with general semaphores. The implemented extension provides API for inter-process communication via shared memory, monitors operations with shared memory in order to translate virtual addresses to their unique representation among processes, and monitors synchronisation operations with semaphores and provides information about them to analysers. The extension significantly simplifies the development of multi-process analysers. This is shown on implementation of two analysers for data race detection, AtomRace and FastTrack, which were, until now, available for multi-threaded programs only. The implementation of FastTrack algorithm uses happens-before relation for general semaphores which is also defined in this thesis. Proposed and implemented solutions were verified on a set of automatic tests and the two analysers were used for experiments on a set of students' projects. Experiments showed that ANaConDA framework is now able to detect concurrency-related errors in multi-process programs and, as such, provide support with implementation of large category of parallel programs.
This work extends ANaConDA framework for dynamic analysis of multi-threaded programs with support for multi-process monitoring. This thesis summarizes ANaConDA's approach to analysis and differences between threads and processes. The most important ones involve inter-process communication, separate logical address spaces, and synchronisation with general semaphores. The implemented extension provides API for inter-process communication via shared memory, monitors operations with shared memory in order to translate virtual addresses to their unique representation among processes, and monitors synchronisation operations with semaphores and provides information about them to analysers. The extension significantly simplifies the development of multi-process analysers. This is shown on implementation of two analysers for data race detection, AtomRace and FastTrack, which were, until now, available for multi-threaded programs only. The implementation of FastTrack algorithm uses happens-before relation for general semaphores which is also defined in this thesis. Proposed and implemented solutions were verified on a set of automatic tests and the two analysers were used for experiments on a set of students' projects. Experiments showed that ANaConDA framework is now able to detect concurrency-related errors in multi-process programs and, as such, provide support with implementation of large category of parallel programs.
Description
Keywords
analýza procesů, dynamická analýza, ANaConDA, synchronizace, happens-before relace, vektorové hodiny, obecné semafory, sdílená paměť, logické adresy, paralelní chyby, souběh, AtomRace, FastTrack, multi-process analysis, dynamic analysis, ANaConDA, synchronisation, happens-before relation, vector clocks, general semaphores, shared memory, virtual address, concurrency-related errors, data race, AtomRace, FastTrack
Citation
MUŽIKOVSKÁ, M. Podpora pro monitorování procesů za běhu v prostředí ANaConDA [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Inteligentní systémy
Comittee
doc. Mgr. Adam Rogalewicz, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Michal Hradiš, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
Ing. Radek Kočí, Ph.D. (člen)
Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-16
Defence
Studentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: Byla vaše práce testována na projektu kombinujícím procesy a vlákna? Jak přesně funguje přepočet logické adresy na fyzickou? Jak s ním pracuje ANaConDA? Kolikrát je pomalejší běh programu s analyzátorem?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení