Ανάπτυξη εργαλειοθήκης για την πρόβλεψη του χρόνου επικοινωνίας παράλληλων εφαρμογών

Abstract

Η πρόβλεψη του χρόνου επικοινωνίας μεταξύ των διεργασιών μιας παράλληλης εφαρμογής είναι μια πολύ σημαντική διαδικασία, κυρίως στα σύγχρονα μεγάλα υπολογιστικά συστήματα τα οποία αποτελούνται από εκατοντάδες χιλιάδες ή και εκατομμύρια πυρήνες. Τα αποτελέσματα της διαδικασίας πρόβλεψης της επικοινωνίας δίνουν τη δυνατότητα στον δημιουργό της εφαρμογής ή στο διαχειριστή του συστήματος να πάρει τις κατάλληλες αποφάσεις για να διορθώσει ή να βελτιώσει την απόδοση της εφαρμογής του.

Στα πλαίσια της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας αναπτύχθηκαν τρία εργαλεία τα οποία εξάγουν τα χαρακτηριστικά της επικοινωνίας της εφαρμογής και το σχήμα της απεικόνισής της σε ένα υπολογιστικό σύστημα. Στόχος είναι τα εξαγόμενα δεδομένα να μπορεί, στη συνέχεια, ο χρήστης να τα μοντελοποιήσει εύκολα ανάλογα με το εκάστοτε μοντέλο πρόβλεψης που χρησιμοποιεί.

Κάθε ένα εργαλείο έχει διακριτό ρόλο και στοχεύει να εξάγει διαφορετικά χαρακτηριστικά της εφαρμογής. Το πρώτο εργαλείο είναι μία βιβλιοθήκη η οποία καταγράφει τα ίχνη της εφαρμογής και εξάγει το σχήμα της επικοινωνίας ανά διεργασία. Το δεύτερο εργαλείο αναλύει τα δεδομένα του προηγούμενου σταδίου και αποτυπώνει το συνολικό σχήμα επικοινωνίας της εφαρμογής. Τέλος το τρίτο εργαλείο, είναι ένας προσομοιωτής ο οποίος παράγει το σχήμα της απεικόνισης της εφαρμογής στο σύστημα. Συνολικά, από τα εξαγόμενα των τριών εργαλείων μπορεί να εξάγει κανείς το σχήμα κίνησης των δεδομένων μίας εφαρμογής.

Στα κεφάλαια της παρούσας εργασίας, η δομή, οι μηχανισμοί και ο τρόπος χρήσης κάθε εργαλείου θα μελετηθεί διεξοδικά και στο τέλος θα αξιολογήσουμε την απόδοσή τους χρησιμοποιώντας σύγχρονα μετροπρογράμματα ακολουθώντας μία προσέγγιση η οποία αποσυνδέει τη διαδικασία συλλογής των χαρακτηριστικών από το υπολογιστικό σύστημα που ο χρήστης έχει ως τελικό στόχο.