OpenMP 프로그램을 위한 경합탐지 도구의 실험적 비교와 분석 (An Empirical Comparison and Analysis of Race Detection Tools for OpenMP Programs)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 7권 / 4호 / 24 ~ 32페이지
· 저자명 : 하옥균, 강문혜, 전용기

초록

OpenMP와 같은 병렬 프로그램에서 부적절한 동기화로 인해 발생하는 오류인 경합은 의도되지 않은 비결정적 수행결과를 나타낼 수 있기 때문에 디버깅을 위해 반드시 탐지되어야 한다. OpenMP 프로그램의 경합을 탐지하는 중요한 도구로 Sun의 Thread Analyzer가 있으나, 경합의 검증 능력과 효율성 측면에서 Intel의 Thread Checker 나 본 연구실에서 개발한 RaceStand와 비교하여 분석되지 못하였다. 본 논문에서는 도구들의 내포 병렬성과 동기화 여부를 고려한 합성 프로그램을 통해 Thread Analyzer의 검증 능력을 실험적으로 분석하고, 루프 스케줄링과 배열 연산의 효율성을 측정할 수 있는 벤치마크 프로그램을 이용하여 다른 도구와 효율성을 비교한다. Thread Analyzer는 RaceStand와 내포 병렬성과 동기화 여부에 상관없이 경합을 검증하였다. 그리고 Thread Analyzer는 배열 크기의 변화에 따라서 Thread Checker에 비해 평균 5배의 감소된 탐지 시간과 RaceStand에 비해 평균 2배의 증가된 탐지 시간을 보였다. 또한, Thread Analyzer는 루프 스케줄링 기법에 따라 Thread Checker와는 유사한 결과를 보였으나, RaceStand에 비해 평균 20배 이상 증가된 탐지 시간을 보였다. 도구의 실행 중에 요구되는 기억 공간은 생성되는 총 스레드의 수에 의존적이나, 그 정도는 RaceStand, Thread Checker, 그리고 Thread Analyzer의 순서이다.

영어초록

The data races or races in parallel programs must be detected for debugging OpenMP programs, because they may lead to unpredictable results of program executions. Sun Thread Analyzer is an important tool that detects the races in OpenMP programs, but it has not been compared its race verification capability as well as efficiency with Thread Checker or RaceStand that we have been developing. This paper empirically analyzes the verification capability of Thread Analyzer with a set of synthetic programs which has nested parallelism or inter-thread coordination. And, we compares its efficiency with the other two tools through a set of benchmarks that measures the efficiency of loop scheduling and array operations. We could not find any case of programs in which Thread Analyzer does not verify the existence of races. For the efficiency of array operations, Thread Analyzer is faster than Thread Checker about five times and slower than RaceStand within two times. For the efficiency of loop scheduling, Thread Analyzer is similar with Thread Checker and slower than RaceStand about twenty times. During each monitored execution, the tools consume memory space which depends on the number of the created threads, in an increasing order from Thread Analyzer, Thread Checker, to RaceStand.

참고자료

· 없음