• 제목/요약/키워드: 내포병렬성

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내포병렬성을 가진 공유메모리 프로그램의 수행중 최초경합 탐지를 위한 효율적 기법 (Efficient On-the-fly Detection of First Races in Shared-Memory Programs with Nested Parallelism)

  • 하금숙;전용기;유기영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권7_8호
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    • pp.341-351
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    • 2003
  • 내포병렬성을 가진 공유메모리 병렬프로그램의 효과적인 디버깅을 위해서, 프로그램의 비결정적 수행을 최초로 초래하는 경합을 효율적으로 탐지하는 것이 중요하다. 이러한 최초경합을 수행 중에 탐지하는 기존의 기법은 두 번의 프로그램 수행을 통해서 탐지하면서 각 공유변수마다 프로그램의 최대병렬성에 의존적인 크기의 접근역사를 유지하므로 비효율적인 수행시간과 기억공간을 요구한다. 본 논문에서는 두 번의 프로그램 수행을 통해서 수행 중에 각 공유변수에 대한 접근역사를 상수적 크기로 유지하므로, 각 접근사건의 수행 시에 상수적 복잡도의 사건비교 횟수와 기억 공간만을 요구하는 새로운 최초경합 탐지기법을 제안한다. 그러므로 본 기법은 내포병렬성을 가진 공유메모리 병렬프로그램의 디버깅을 위해서 보다 효율적이고 실용적인 경합탐지를 가능하게 한다

공유메모리 프로그램의 최초경합 탐지를 위한 접근역사 분석 (Analyzing Access Histories for Detecting First Races in Shared-memory Programs)

  • 강문혜;김영주;전용기
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.41-50
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    • 2004
  • 공유메모리 병렬프로그램의 디버깅을 위해서 비결정적인 수행결과를 초래하는 경합을 탐지하는 것은 중요하다. 특히, 프로그램 수행에서 가장 먼저 발생하는 최초경합은 이후에 발생하는 경합에 영향을 줄 수 있으므로 반드시 탐지되어야 한다. 이러한 최초경합을 탐지하기 위해 최초경합에 참여할 가능성이 있는 후보사건들을 수행 중에 수집하는 기존의 기법은 접근사건들을 감시하여 후보사건들을 수집하고, 그들간의 병행성 관계만을 검사하여 경합을 보고한다. 그러나 이렇게 보고된 경합은 경차들간의 영향관계가 고려되지 않으므로 최초경합임을 보장하지 못한다 본 논문에서는 내포병렬성을 가진 병렬프로그램의 수행 중에 수집된 후보사건들을 프로그램 수행 후에 각 내포수준에서 분석하여 영향 받지 않은 경합만을 보고하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 임의의 내포수준까지 분석하여 보고된 최초경합이 그 내포수준 까지는 영향 받지 않은 경합임을 보장하므로, 상위 내포수준에 대한 재분석이 필요 없는 효율적인 최초경합 탐지기법이다. 본 기법은 내포병렬성에서 후보사건들만 수집되면 최초경합을 탐지할 수 있으므로 기존의 기법에 비해서 현실적이고 효과적인 디버깅을 가능하게 한다.

내포 병렬성을 가진 공유메모리 프로그램의 3차원 시각화 (The 3-Dimensional Visualization in Shared-Memory Programs with Nested Parallelism)

  • 박명철;허화라;하석운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.53-58
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    • 2008
  • 내포 병렬성을 가지는 병렬 프로그램은 동기화 없이 병행적으로 수행되는 양상으로 인하여 비결정적인 결과를 초래하는 경향이 있다. 이러한 오류를 탐지하기 위하여 다양한 시각화 기법이 이용되고 있지만, 공간의 제한성과 과다한 추상화로 인하여 직관성이 매우 저하되는 실정이다. 본 논문에서는 내포 병렬성을 가지는 복잡한 병렬 프로그램의 전역적 구조를 사용자에게 제공하는3차원 시각화 엔진을 제안한다. 제안된 시각화 엔진은 전역적 구조를 사용자에게 제공함으로서 프로그램의 이해를 용이하게 하고 효과적인 디버깅 환경을 제공한다.

내포 병렬성을 가지는 OpenMP 프로그램의 최초 경합 탐지 (Detecting the First Race in OpenMP Program with Nested Parallelism)

  • 천병규;우종정;전용기
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권3호
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    • pp.253-260
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    • 2001
  • 공유 변수를 가지는 병렬 프로그램의 오류 수정에서 경합 탐지는 중요하다. 왜냐하면, 경합은 프로그램의 비결정적인 수행을 유발하기 때문이다. 기존에 제시된 병렬 프로그램의 오류 수정 기법인 수행중 탐지 기법은 내포된 병렬 프로그램에서 최초 경합 탐지를 보장할 수 없다. 최초 경합을 수정하면 이후에 발생하는 경합들이 나타나지 않을 수 있으므로, 최초경합의 탐지는 중요하다. 본 논문에서는 내포 병렬 루프 프로그램을 대상으로 반복 수행을 통해서 최초경합을 탐지하는 기법을 제시한다. 반복 수행의 횟수는 최악의 경우에 프로그램의 내포 깊이 만큼이며 각 수행시의 효율성은 공유변수의 개수를 V, 프로그램의 최대 병렬성을 T라 할 때, 공간 복잡도 O(VT)와 시간 복잡도 O(T)를 가지므로 기존의 수행중 탐지 기법과 동일하다. 그러므로 본 기법은 효과적이고 실용적인 오류 수정을 가능하게 한다.

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동기화 명령을 가지는 내포 병렬 루프 프로그램의 수행중 접근이상 탐지를 위한 레이블링 (A Labeling for on-the-fly Detection of Access Anomalies in Nested Parallel Loop Programs with Synchronization Operations)

  • 배상현;전용기;배종민
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.712-714
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    • 1998
  • 공유 메모리 병렬 프로그램의 주요 문제의 하나는 공유 변수에 접근하는 비 결정적 수행이다. 본 연구에서는 공유 메모리 병렬 프로그램의 접근이상(access anomaly)을 탐지하는 방법들중 수행중 탐지 기법을 보인다. 수행중 접근이상 탐지기법은 접근이상이 존재하면 적어도 하나는 탐지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 수행중 탐지 기법인 English-Hebrew Labeling 은 동기화 명령을 가지고 내포 병렬 루프 프로그램에서 적용될 수 있는 레이블링 기법으로 레이블링에 많은 저장장소를 필요로 하는 단점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 새로운 레이블링 방법을 소개하고, 기존의 English-Hebrew Labeling과 최악의 경우에 기억 장소 복잡도의 측면과 시잔 복잡도의 측면에서 효율성을 비교, 분석하게 된다.

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OpenMP 프로그램을 위한 효율적 병행성 정보의 생성기법 (An Efficient Scheme for Creating Concurrency Information in OpenMP Programs)

  • 하옥균;김선숙;전용기
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(C)
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    • pp.534-539
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    • 2010
  • OpenMP 프로그램의 수행 중에 발생하는 자료 경합과 같은 병행성 오류는 디버깅을 위하여 반드시 탐지되어야만 한다. 그러나 이를 탐지하는 것은 어려운 일이다. 접근사건의 발생 후 관계를 기반으로하는 경합 탐지 기법은 프로그램의 수행 중에 발생하는 스레드의 병행성 정보를 식별하기위한 레이블을 생성하고, 생성된 스레드의 레이블을 기반으로 공유변수에 접근하는 사건을 접근역사를 통해 감시함으로써 경합을 탐지한다. 이러한 경합 탐지의 방법에서 레이블 생성을 위한 NR 레이블링 기법은 병행성 정보생성 시에 지역자료 구조를 사용함으로써 병목현상이 발생하지 않으며, 접근역사에 저장하는 레이블의 크기가 상수 값을 갖는 공간적 효율성을 제공한다. 또한 부모스레드의 정보역사를 정렬된 리스트 형태로 가져 병행성 정보 비교 시에 이진탐색이 가능하므로 시간적 효율성을 가지는 우수한 기법이다. 그러나, NR 레이블링은 레이블의 생성시에 부모스레드의 정보역사를 유지하기 위해서 내포 병렬성의 깊이에 의존하는 시간적 비용이 요구된다. 본 논문에서는 부모스레드의 정보역사 유지를 위해 상수적인 시간 및 공간적 복잡도를 갖도록 NR 레이블링 기법을 개선한다. 합성 프로그램을 이용하여 실험한 결과에서 개선된 기법은 최대 병렬성의 증가에 따라 레이블의 생성과 유지시 기존의 기법보다 평균 4.5배 빠르고, 레이블링을 위해 평균 3배 감소된 기억공간을 요구하며, 내포 병렬성에 의존적이지 않음을 보인다.

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멀티 스레딩 기반 병렬 프로그램의 효과적인 디버깅을 위한 추상적 시각화 (Abstract Visualization for Effective Debugging of Parallel Programs Based on Multi-threading)

  • 김영주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.549-557
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    • 2016
  • 효과적인 시각화는 일반적으로 대용량의 디버깅 정보와 프로그램의 추상적 수행모델을 표현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 스레드들간의 논리적 병행성 관계를 나타내는 부분순서 수행그래프를 이용하여 내포병렬성과 임계구역을 가진 OpenMP 병렬 프로그램의 수행양상과 경합정보의 효과적 디버깅을 위해서 효과적으로 제공하는 추상적 시각화 도구를 제안한다. 본 도구는 수행중 추적선택 기법으로 시각화 정보를 위한 공간적 복잡성을 줄이고, 추적된 시각화 정보에 프로그램의 내포병렬성과 임계구역 동기화를 위한 그래프 추상화를 제공하여 시각적 복잡성을 해결한다. 그래프 추상화를 통한 스레드들간의 부분순서 관계와 경합탐지 정보는 프로그램의 제어흐름과 경합의 위치를 구조적으로 파악할 수 있게 하므로 프로그램 수행의 이해와 경합 탐지 및 수정에 효과적이다.

논리 프로그램의 병렬도 개선을 위한 플랫 인덱싱 기법 (Flat Indexing: A Compilation Technique to Enhance the Parallelism of Logic Programs)

  • 김희철;이용두
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.1908-1922
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    • 1998
  • 본 논문은 논리언어 프로그램의 효율적인 클로즈(Clause) 인덱싱을 위한 컴파일 기법에 대한 체계적인 접근방법을 제시한다. 본 접근방법의 핵심으로서 노드당 평균 병렬도와 클로즈 수행시도(clause trial) 횟수를 정확하게 나타낼 수 있는 기법으로서 인덱싱트리(Indexign Tree)를 제안한다. 인덱싱트리는 인덱싱 수행 시에 인덱싱을 위한 지시어(Instruction)의 수행 결과로 프로그램으 컨트롤이 실패처리코드로 이동하는 경우도 정량적으로 나타내 준다. 인덱싱트리를 사용하여 논리 프로그램을 위한 대표적인 가상머신인 WAM(Warren Abstract Machine)을 분석한 결과, WAM에서 사용하는 인덱싱 기법이 논리 프로그램의 병렬 처리에 있어 탐색트리의 병렬도를 감소시키며, 또한 스케쥴링의 효율성을 저하시키는 결점을 내포하고 있음을 발견할 수 있었다. 이러한 결점을 해결하기 위하여 본 논문은 플랫 인덱싱이라는 새로운 인덱싱 기법을 제안하고 이것을 실제 논리언어 컴파일러에 구현하여 측정한 향상 및 분석 결과를 보여준다.

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OpenMP 프로그램을 위한 경합탐지 도구의 분석 (An Analysis of Race Detection Tool for OpenMP Programs)

  • 김영주;강문혜;전용기
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.478-480
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    • 2003
  • 공유메모리 기반의 OpenMP 프로그램에서 발생하는 경합은 의도하지 않은 비결정적 수행 결과를 초래하므로 효과적으로 경합을 탐지하는 도구가 필요하다. 본 연구는 OpenMP 프로그램의 경합탐지를 위한 Intel 사의 Thread Checker를 내포병렬성의 여부와 접근사건들의 분포 형태를 기준으로 개발한 커널프로그램 집합을 이용하여 분석한 결과로서, 스레드들을 순서적으로 수행하면서 내포된 스레드를 부모 스레드와 동일한 스레드로 간주하고 적어도 하나의 읽기와 쓰기 접근사건들을 유지하면서 수행중에 경합을 탐지하는 도구임을 보인다. 이 도구는 접근사건의 발생 시에 이전 접근사건들과의 경합 여부를 검사한 후에 그 접근사건의 유지 여부를 결정하므로, 논리적 병행성 관계를 반영하지 못하는 내포된 스레드가 존재하지 않으면 경합의 존재를 검증한다.

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