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基于硬件辅助的用户态并行程序记录方法
  • ISSN号:1000-1220
  • 期刊名称:小型微型计算机系统
  • 时间:2012.10.10
  • 页码:2243-2248
  • 分类:TP303[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室,北京100190, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家“九七三”重点基础研究发展计划项目(2011CB302501)资助; 国家“八六三”高技术研究发展计划项目(2012AA010303)资助; 国家自然科学基金项目(60925009,60921002,61100015,61070025)资助; 华为合作项目(YBCB2011030)资助
  • 相关项目:面向高计算密集度应用的片上多处理器并行处理关键技术研究
中文摘要:

程序调试工作的首要基础是错误可重现,然而并行程序执行过程存在天然的不确定性,尤其在多核处理器上,如何重现并行程序的错误是一个巨大的挑战.现有的方法或记录整个系统的状态或需要细粒度插桩,存在可用性差与运行时开销大等问题.本文首次提出一种基于硬件辅助的面向用户态并行程序的轻量级记录与重放方法,该方法通过软件协助来记录信号、系统调用与操作系统调度相关的序关系;利用硬件记录访存冲突,同时在记录过程中采用基于目录的方法来压缩日志存储.通过在16核模拟平台上评估,本文提出的方法不仅方便了用户态并行程序调试,同时减少了81%的存储日志开销.

英文摘要:

Bug reproduction is critical to debug software. But parallel programs are born with non-determinism, because of which reproducing a concurrency bug on CMP becomes a big challenging. Previous work either brings in large runtime overhead or is impractical, so that the paper proposes a lightweight hardware assisted approach to record and replay parallel program. In the approach, software and hardware cooperate to record non-determinism, including: system call, signal, special instruction and memory conflict. Furthermore, a compression technology based on directory is used to reduce log size and a replay algorithm based on the recording log is proposed. Experiment results show that our approach not only can provide a convenient approach for application programmers but also can reduce log size by 81%.

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期刊信息
  • 《小型微型计算机系统》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院沈阳计算技术研究所
  • 主编:林浒
  • 地址:沈阳市浑南新区南屏东路16号
  • 邮编:110168
  • 邮箱:xwjxt@sict.ac.cn
  • 电话:024-24696120 024-24696190-8870
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1220
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1106/TP
  • 邮发代号:8-108
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国科学引文数据库来源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23212