Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

There re mny interesting systems bsed on execution trce visuliztion. In the report s the review of existing decisions s new pproches to development of execution trce visuliztion will be considered. However the min problem tht occurs when you develop trce visuliztion system is the huge nd evergrowing volume of dt to be nlyzed.



26.5 KB

0 чел.


Vladimir Averbukh, Dmitriy Manakov

Institute of Mathematics and Mechanics UrB RAS, Ekaterinburg

Execution trace visualization for parallel and distributed programs is the important instrument of correctness and debugging and effectiveness tuning. There are many interesting systems based on execution trace visualization. Considerable experience in the development of such systems is gained. In the report as the review of existing decisions as new approaches to development of execution trace visualization will be considered.

It is obvious that the text of the program is the key view for program debugging. In systems developed of the 90th years as a rule these or those text views are used. Other popular kinds of views were various graphs of program execution with animation of transfer of control chains. However, the main problem that occurs when you develop trace visualization system is the huge and ever-growing volume of data to be analyzed. Therefore, techniques, well helped for data visualization twenty years ago (for example the use of Visual Information Seeking Mantra “Overview first, zoom and filter, then details-on-demand”), do not work.  

Methods of execution trace visualization based on of the various visualization metaphors including animation are actively used. One may find in recently published papers examples of use various metaphors for correctness and effectiveness debugging. There are among them such traditional metaphors as City and Landscape metaphors and also a new one – Brain metaphor. Brain metaphor is based on the idea of brain activity visualization on presentation some stimuli. This idea is adapted to represent program execution (procedure calls, input/ output, etc.) However, the interpretation of animated displays basing on interesting Brain metaphors isn't represented obvious. Analysis of call graph is a useful tool in correctness and effectiveness debugging. 2D representations of call graphs are overcomplicated in cases of large and complex structured programs with big nesting depth and lots of user’s functions. Therefore prototype realizations of the call graphs on the base of 2 ½ D and 3D graphics are developed. Views of call graphs using Building metaphor and Molecule metaphor are realized.

The comparative analysis of metaphors and the constructed on their base 2D and 3D for representation of parallel programming entities (first of all, execution traces) is described. At the same time it is important not only to check the suitability of metaphors for solving the specific problems, but also to formalize the quality evaluation of the views realized under various visualization techniques. Evaluation methods should be developed on the basis of a formal model to follow verification and validation as metaphors and visualization of the results themselves. So one and the same piece of code can run on different processors for different times. Obviously, the resulting time intervals may be considered in the framework of Possibility Theory of or Info-Gap Theory. Theoretical studies are also useful in terms of creating new metaphors.

In some computer visualization systems integrated or multiple views have came to good. This implies the use of multiple views, divide between them by linkages in the process of interpretation and interaction. (One can use the analogy of the technical drawing area when a three-dimensional objects  represent as three projections.) This assumes the use of several types separated mapping between them in the process of interpretation and interaction established relationship. (You can draw an analogy from the drawing area when the three-dimensional body is represented in the form of three projections.)

For consideration and formalization of this example it is possible to enter some groups of basic functions, such as “Informativeness and redundancy” and “Completeness and accuracy”, providing complete perception and specification. Application of a multiple views can be result not only reduction of  volume of data, but also dimensionality reduction, including of the cognitive one.

To visualize execution traces of parallel and distributed programs we suggest using of the complex view including for example such elements as:

-  Call graph representation using Industrial Landscape or Molecule metaphors;

  •  Text of programs;
  •  Information Murals or Parallel Coordinates views to represent data of parallel program effectiveness;
  •  The possibility of "flight" over "software landscape" or between "atoms" of the molecule;  where route the "flight" is linked to the output of the program text;
  •  The possibility of changing the level of detail as 'metaphorical' and text output tracks by “lifting/lowering” during the flight (semantic zooming).

We need to develop visual supporting means for maintenance processes of software development, analyzing and debugging. Realization of system of visualization has to be carried out together with users, that is developers of the parallel and distributed computing software. It is necessary to consider their daily activities for debugging of correctness and efficiency of program complexes.


А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13190. Кәсіпорын балансы және оны талдау 387 KB
  Мазмұны Кіріспе Кәсіпорынның жалпы шаруашылық қызметінің сипаттамасы. Кәсіпорын қызметінің мәні мақсаттары мен міндеттері. Кәсіпорынның бухгалтерлік есебінің ұйымдастырылуы және есеп саясаты. Кәсіпорынның техникалықэкономикалық көрсеткіштеріні...
13191. БІЛОРУСІЯ у 1917–1920 рр. 29.5 KB
  БІЛОРУСІЯ у 19171920 рр. Звістка про перемогу Лютневої революції 1917 р. у Білорусію надійшла 14 березня 1917 р. Відбулися масові мітинги та демонстрації. Одною з перших у Білорусії була створена Мінська Рада робітничих депутатів. Були заарештовані командуючий фронтом начальн
13192. Білорусія у 1920–1930-х рр 23.41 KB
  Білорусія у 1920-1930х рр. На початку 1921 р. було розроблено план що активно підтримувався правлячими колами Польщі. Діяльністю савинковських підпільних груп на території Радянської Білорусії керував Західний обласний комітет Союзу що функціонував підпільно в Гомелі. По с...
13193. Західна Білорусія під владою Польщі (1921–1939 р.) 17.78 KB
  Західна Білорусія під владою Польщі 19211939 р. За умовами Ризького мирного договору підписаного 18 березня 1921 р. між Польщею з одного боку і Радянською Росією та Радянською Україною з іншого боку західні області Білорусії разом із західною частиною України відійшли до...
13194. БІЛОРУСІЯ в роки Другої світової війни 20.34 KB
  БІЛОРУСІЯ в роки Другої світової війни Згідно таємного протоколу між Радянським Союзом та Німеччиною за договором від 23 серпня 1939 р. Західна Білорусія і частина Польщі на схід від річок Нарев Вісла і Сян увійшли до сфери впливу СРСР. 14 вересня 1939 р. німецькі війська зайн
13195. БІЛОРУСІЯ у 1945–1991 рр. 117 KB
  БІЛОРУСІЯ у 1945-1991 рр. В 1946 р. у республіці було створено Міністерство закордонних справ. Однак БРСР не була самостійним правосубєктом міжнародних відносин. Її роль та місце на міжнародній арені визначалися політикою КПРС і Радянської держави. В 1945 р. з ініціативи СРС
13196. Бєларусь з найдавніших часів до другої половини ХVI ст. 29.27 KB
  Бєларусь з найдавніших часів до другої половини ХVI ст. Перші люди на території Європи зявилися близько 600 тис. років до н. е. у Білорусії близько 100 тис. років до н.е. Це було повязано з тим що в давнину територія Білорусії була покрита льодовиками. Відомі три великі ...
13197. Білоруські землі у другій половині XVІ – XVIII ст 25.18 KB
  Білоруські землі у другій половині XVІ XVIII ст. Заснування Московського патріархату у 1589 р. зміцнило позиції православя на білоруських землях. Тому Ватікан поспішив з наближенням Білорусії та України до католицької віри через унію. У цей час Річ Посполиту роздирали релі...
13198. Бєларусь у 90-х рр. ХХ ст. 80.5 KB
  Бєларусь у 90х рр. ХХ ст. Верховна Рада БРСР 27 липня 1990 р. ухвалила Декларацію про державний суверенітет БРСР а 25 серпня і 991 р. їй був наданий статус конституційного закону. 19 вересня 1991 р. БРСР перейменовано на Республіку Білорусь. 10 грудня 1991 р. Верховна Рада РБ ратифікув