• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2019.01a
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• pp.7-8
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• 2019

자료경합은 두 개 이상의 스레드가 같은 공유메모리에 적절한 동기화 없이 접근하고, 적어도 한 개의 접근사건이 쓰기일 때 발생할 수 있는 동시성 오류이다. 자료경합은 프로그래머가 의도하지 않은 비결정적인 수행결과를 초래하여, 항공기 소프트웨어와 같은 고신뢰성이 요구되는 프로그램에서 치명적인 오류를 발생시켜 인적 물적 손해로 이어질 수 있다. 자료경합 탐지기법은 이러한 문제를 사전에 탐지하여 수정하는데 사용되어진다. 하지만 GPGPU 프로그램에서의 자료경합은 CPU 병행프로그램에서보다 복잡한 실행구조를 가지고 있어 스레드 및 메모리 계층, 스케줄링, 동기화 기법 등의 많은 변수가 존재한다. 이로 인해 실세계 프로그램에 자료경합 탐지기법을 적용하여 검증 시 이러한 변수들을 반영하여 실험하는데 많은 노력이 소요된다. 본 논문은 실세계 프로그램에서의 자료경합을 대표하는 4가지 패턴의 합성프로그램으로 이루어지고 실행 시 스레드 및 메모리 계층, 스레드 구조, 메모리 사용량 및 동기화 방안을 지정할 수 있는 벤치마크 모음을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.07a
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• pp.3-4
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• 2016

멀티스레드 프로그램의 수행 중에 발생할 수 있는 자료경합은 프로그래머가 의도하지 않은 비결정적 수행으로 인해 신뢰할 수 없는 프로그램의 결과를 발생시킨다. 이러한 자료경합의 디버깅을 위해서 시간 및 자원적 비용이 과도하게 발생하기 때문에 프로그램의 수행 중에 이를 용인하고 치유하는 것이 중요하다. 본 논문은 멀티스레드 프로그램을 대상으로 소프트웨어 트랜잭셔널 메모리(STM)를 사용하여 공유변수에 대한 트랜잭션 영역을 설정하고 공유변수에 대한 이벤트 충돌 유형에 따른 자료경합 치유기법을 설계한다. 최종적으로는 프로그램 수행 중에 자료경합을 치유하는 기법의 실현가능성을 확인한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.630-632
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• 2000

경합은 공유메모리 병렬프로그램의 비결정적인 수행결과를 초래하므로, 디버깅을 위해서 경합탐지는 중요하다. 임계구역을 가진 병렬프로그램을 위한 수행중 경합 탐지 기법은 공유 자료구조를 사용하므로, 매 접근 사건 시에 병목현상을 유발한다. 본 연구에서는 동기화가 있는 병렬프로그램에서 매 반복을 수행할 때마다 공유 자료구조의 접근 횟수를 기껏해야 임계구역의 수에 비례하도록 매 접근사건을 검사한다. 그러므로 이 기법은 수행중 경합탐지의 확장성과 효율성을 제공한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.07a
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• pp.1-2
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• 2016

다중 스레드 기반 병렬 프로그램에서의 자료경합 탐지는 동시에 수행되는 스레드 간의 비결정적인 상호작용 때문에 탐지하기 어려운 것으로 잘 알려져 있다. 동적 분석기술을 사용하여 자료경합을 탐지할 경우 프로그램 수행의 감시와 충돌하는 모든 메모리 연산의 분석을 위해 추가적인 오버헤드가 발생한다는 단점이 있다. 이러한 동적 분석의 추가적인 오버헤드를 줄이는 방법으로 감시 필터링 기술이 소개되고 있으며, 본 논문에서는 동적 자료경합 탐지를 위한 감시 필터링 기술 중 OpenMP 디렉티브 병렬 프로그램에 적용 가능한 두 기술을 대상으로 실용성과 효율성을 실험적으로 비교한다.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.2
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• pp.155-161
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• 2015

It is difficult and cumbersome to figure out whether a multithread program runs with concurrency bugs, such as data races and atomicity violations, because there are many possible executions of the program and a lot of the defects are hard to reproduce. Hence, monitoring techniques for collecting and analyzing the information from program execution, such as thread executions, memory accesses, and synchronization information, are important to locate data races for debugging multithread programs. This paper presents an efficient and practical monitoring tool, called VcTrace, that analyzes the partial ordering of concurrent threads and events during an execution of the program based on the vector clock system. Empirical results on C/C++ benchmarks using Pthreads show that VcTrace is a sound and practical tool for on-the-fly data race detection as well as for analyzing multithread programs.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.34 no.9
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• pp.395-406
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• 2007

Races in programs with OpenMP directives must be detected for debugging, because they may cause unexpected result by non-deterministic executions. But, Thread Checker of Intel corporation, a well-known existing tool for detecting the races, is not practical because this tool does not verify the existence of races and is known that the cost for race detection is too big. This paper presents a web-based tool which verify the existence of races with an optimal functionality and performance using the results from the property analysis of OpenMP program as well as the user requirements. Our tool is proved to be practical in the aspect of functionality and performance by experiments using synthetic programs, because the suggested tool can verify the existence of race and shows O(n) as the ratio of time consumption while Thread Checker can not verify the existence of race and shows $O(n^2)$ as the ratio, where n is the number of total accesses.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.01a
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• pp.9-10
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• 2016

본 논문에서는 멀티 스레드 기반 병렬 프로그램의 동적 분석을 통한 자료경합 탐지를 위해 효율적인 감시 필터링 기술을 제시한다. 제시하는 감시 필터링 기술은 자료경합과 같은 동시성 오류를 탐지하기 위해 프로그램의 수행 중에 발생하는 공유 메모리에 대한 스레드들의 접근 분석 시에 동일한 코드영역을 단순 반복하는 스레드들을 감시대상에서 제외시킴으로써 동적 분석을 위한 추가적인 오버헤드를 최소화한다. 제시하는 필터링 기술을 수행 중 자료경합 탐지 도구에 적용한 실험적 평가를 통해 개선된 수행시간 오버헤드의 제공이 가능함을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.774-776
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• 1999

공유메모리 병렬프로그램에서의 경합은 프로그램 수행에서 원하지 않는 비결정성을 야기할 수 있기 때문에 반드시 탐지되어져야 한다. 기존의 탐지 기법들은 경합을 탐지하기 위해서 공유 자료구조를 사용하므로 심각한 병목현상을 일으킨다. 본 논문에서는 동기화가 있는 프로그램에서 병목현상을 줄임으로써 탐지의 효율성을 높임과 동시에, 최초로 발생한 경합을 탐지하기 위해서 감시대상이 되는 접근사건들의 수를 감소시키는 기법을 제시한다. 이러한 목적을 위해서 사건선택 알고리즘과 실제적인 실험결과를 통해 본 기법의 효율성을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06c
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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.

• Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers
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• v.33 no.12
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• pp.45-51
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• 2015