• 정보처리학회논문지A
• /
• 제8A권3호
• /
• pp.253-260
• /
• 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.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제28권9호
• /
• pp.424-433
• /
• 2001

메세지 전달 병렬 프로그램은 프로세스 사이의 메세지 경합에 의하여 실행의 비결정성이 발생하여 순차 프로그램에서 널리 사용되는 순환 디버깅 기법을 사용하기 어렵다. 본 논무은 MPI 병렬 프로그램에서 비결정적 실행에 영향을 미치는 메세지 전달 사건을 정의한 후, 기본실행에서의 사건의 발생순서가 다음의 재실행시 똑 같이 유지되도록 병행실행을 순차생행으로 변환하여 결정적 재실행을 보장함으로써 실행시 마다 같은 오류가 재현되도록 한다. 또한 MPI 병렬 프로그램의 디버깅을 보다 쉽게 하기 위하여 임의의 프로세스를 정짓켰을 때, 다른 모든 프로세스는 정지점 이전에 발생한 모든 사건을 반영하는 최초의 상태에 정지하게 하는 인과관계 정지점을 구현한다. 따라서 인과관계 재실행 기법을 이용하여 병렬 프로그램에서도 순차 프로그램 환경에서와 같이 순환 디버깅 기법을 사용할 수 있게 한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제21권12spc호
• /
• pp.570-578
• /
• 2021

Recently, in the field of engineering and scientific and technical calculations, problems of mathematical modeling, real-time problems, there has been a tendency towards rejection of sequential solutions for single-processor computers. Almost all modern application packages created in the above areas are focused on a parallel or distributed computing environment. This is primarily due to the ever-increasing requirements for the reliability of the results obtained and the accuracy of calculations, and hence the multiply increasing volumes of processed data [2,17,41]. In addition, new methods and algorithms for solving problems appear, the implementation of which on single-processor systems would be simply impossible due to increased requirements for the performance of the computing system. The ubiquity of various types of parallel systems also plays a positive role in this process. Simultaneously with the growing demand for parallel programs and the proliferation of multiprocessor, multicore and cluster technologies, the development of parallel programs is becoming more and more urgent, since program users want to make the most of the capabilities of their modern computing equipment[14,39]. The high complexity of the development of parallel programs, which often does not allow the efficient use of the capabilities of high-performance computers, is a generally accepted fact[23,31].

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제26권8호
• /
• pp.884-894
• /
• 1999

순서적 동기화 및 내포 병렬성을 포함하는 공유메모리 병렬 프로그램에서의 경합(race)은 프로그램 수행에서 원하지 않은 비결정성(nondeterminism)을 야기할 수 있기 때문에 반드시 탐지되어져야 한다. 특히 프로그램 수행에서 최초경합(first race)을 탐지하는 것은 중요한데, 그 이유는 이 경합을 제거하면 다른 경합이 나타나지 않을 수도 있기 때문이다. 본 논문에서는 결정적 공유메모리 병렬프로그램을 위한 2단계 수행중 (two-pass on-the-fly) 최초경합 탐지 기법을 제시하며, 이것은 공유메모리 병렬 프로그램의 특정 수행에서 "최초로 발생되는" 경합들을 탐지하는 기법이다. 그리고 HPF 컴파일러를 이용하여 본 탐지 프로토콜을 공인된 벤치마크 프로그램에 적용하여, 병렬 프로그램 디버깅 시 고려하여야 할 파라미터들에 대한 실험으로부터 본 기법의 효율성을 보였다.Abstract Detecting races is important in debugging shared-memory parallel programs which have ordered synchronization and nested parallelism, because the races result in unintended non- deterministic executions of the programs. The first races are important in debugging, because the removal of such races may make other races disappear. It is even possible that all races reported would disappear once the first races are removed. This paper presents a new two-pass on-the-fly algorithm to detect the first races in such parallel programs. The algorithm reported in this paper is an on-the-fly algorithm that detects the races that "occur first" in a particular execution of shared-memory parallel programs. The experiment has accomplished, where two certified benchmark programs which can be executed under High Performance Fortran environments to get some parameters which improve debugging performance with our algorithm. with our algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.391-398
• /
• 2012

병렬 프로그램은 의도되지 않은 비결정적인 수행을 야기하므로 공유 메모리를 사용하는 병렬 프로그램에서는 경합을 탐지하는 것은 매우 중요하다. 수행 중 기법에서 경합을 탐지하기 위해서 요구되는 기억장소의 부담은 매우크다. 특히 동기화가 있는 병렬 프로그램에서 경합 탐지에 필요한 기억 공간의 문제는 더욱 심각하다. 그래서, 본 논문에서는 원시 프로그램의 시멘틱을 유지하면서 동기화를 가지는 공유 메모리 병렬 프로그램의 디버깅을 위한 루프 분리 기법을 제시한다. 이것은 동기화를 가지는 병렬 프로그램의 수행 중 경합 탐지에 필요로 하는 기억공간의 복잡성을 줄일 수 있고, 루프 분리된 프로그램을 수행 중에 감시하여 최초 경합들을 탐지할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
• /
• pp.607-610
• /
• 2007

본 논문에서는 OpenMP 기반의 병렬프로그램을 대상으로 각 스레드의 수행양상을 추적할 수 있는 감시 시스템을 제안한다. 기존의 감시 시스템은 각 스레드의 레이블링 정보를 이용하여 접근역사를 통한 분석기법이 대부분 이였다. 이는 대량의 정보 생성으로 인한 시간적, 공간적 복잡도를 높이는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 관심 정보에 따른 스레드만을 대상으로 추적 정보를 생성하고 사용자에게 직관성 높은 정보로 제공하기 위한 시각화 시스템을 동시에 제공한다. 시각화를 위한 모델은 영상정보를 기반하여 구성되며 이는 영상처리 기법을 통하여 프로그램 수행양상을 인지할 수 있게 한다. 따라서, 본 논문은 병렬프로그램을 효과적으로 디버깅할 수 있는 환경을 제공한다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제15A권2호
• /
• pp.87-94
• /
• 2008

메시지전달 프로그램에서 발생하는 메시지경합은 프로그램의 비결정적 수행결과를 초래하므로 효과적인 디버깅을 위하여 탐지되어야 한다. 메시지경합을 탐지하는 기존의 도구는 임의의 메시지를 수신하는 모든 사건에서 경합이 발생한다고 보고한다. 그러나 메시지들이 전송되는 논리적인 통신채널이 서로 다르면 임의의 메시지를 수신하는 사건에서 경합이 발생하지 않을 수도 있으므로, 기존 도구의 부정확한 탐지정보는 프로그래머의 디버깅 작업을 더욱 어렵게 한다. 본 논문에서는 메시지 송수신 사건간의 병행성과 메시지들의 논리적 통신채널을 검사하여 보다 정확하게 메시지경합을 탐지하는 도구인 MPIRace-Check를 제안하다. 본 도구는 vector timestamp를 이용하여 프로그램 수행 중에 메시지를 전송하는 송수신 사건들간의 병행성을 검사하고, 메시지 부가정보를 이용하여 메시지들의 논리적인 통신채널이 동일한지를 검사하여 메시지경합을 탐지한다. 실험에서는 MPI_RTED와 벤치마크 프로그램을 이용하여 본 도구가 프로그램 수행 중에 효율적으로 모든 경합을 정확하게 탐지함을 보인다. 따라서 본 도구는 메시지경합을 정확하게 탐지하여 프로그래머의 디버깅 부담을 줄이고 신뢰성이 있는 병렬 프로그램의 개발을 가능하게 한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
• /
• pp.715-718
• /
• 2000

Although shared memory parallel programs are designed to be deterministic both in their final results and intermediate states, the races that occur when different processes access a common memory location in an order not guaranteed by synchronization could result in unintended non-deterministic executions of the program. So, Detecting races, particularly first data races, is important for debugging explicit shared memory parallel programs. It is possible that all data races reported by other on-the-fly algorithms would disappear once the first races were removed. To detect races parallel programs with nested loops and inter-thread coordination, it must guarantee the order of synchronization operations in an execution instance. In this paper, we propose an improved restructuring method that guarantee ordering execution instance and preserve the semantics of original program. This method requires O(np) time and (s + up) space, where n is the number of total operations, s is the number of synchronization operations and p is the number of parallelism in the execution. Also, this method makes on-the-fly detection of parallel program with nested loops and inter-thread coordination more easily in space and time complexity.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.549-557
• /
• 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.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제17A권1호
• /
• pp.9-18
• /
• 2010

OpenMP와 같은 공유 메모리 기반의 병렬 프로그램에서 발생하는 경합은 프로그래머가 의도하지 않은 비결정적인 수행 결과를 초래하므로 반드시 탐지되어야한다. 이러한 경합의 존재를 수행 중에 검증하는 기존의 기법들은 내부적 비결정성이 존재하지 않는 프로그램에 대해서만 가능하다. 하지만 이 조건을 만족하지 못한다면 경합검증을 위해서 각 임계구역마다 적어도 N! 만큼의 프로그램 수행이 필요하다. 여기서 N은 탐지 대상 프로그램이 가진 최대 병렬성을 의미한다. 본 논문에서는 프로그램 슬라이싱을 이용하여 내부적 비결정성을 가진 프로그램에 존재하는 비결정적 접근사건을 정적으로 분석하고, 이 정보를 이용하여 한번의 수행으로 실제 경합뿐만 아니라 잠재적 경합까지 탐지할 수 있는 경합 전처리기를 제안한다. 제안된 도구는 OpenMP 병렬 프로그램에서 발생할 수 있는 비결정적 접근사건들에 대해서 항상 결정적으로 감시할 수 있으므로 임계구역 가진 프로그램 모델에 적용할 수 있는 어떠한 경합탐지 프로토콜을 사용하더라도 경합 검증이 가능하다. 본 도구의 실험적 증명을 위해서 비결정성이 포함된 합성 프로그램, 공인된 벤치마크 프로그램인 OpenMP Microbenchmark, NAS Parallel Benchmark, 그리고 OpenMP 응용 프로그램을 이용하여 제안된 도구의 정확성을 보인다.