77332

EXECUTION TRACE VISUALIZATION FOR PARALLEL PROGRAMS

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.

Английский

2015-02-02

26.5 KB

0 чел.

EXECUTION TRACE VISUALIZATION FOR PARALLEL PROGRAMS

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

22384. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ. ТИПИЗАЦИЯ СБОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 17.73 KB
  Так например элементы перекрытий и покрытий должны быть прочными и достаточно жесткими чтобы их прогиб не нарушал эксплуатационного режима здания: стены и колонны поддерживающие покрытия должны быть прочными и устойчивыми. Все здания в целом должны обладать пространственной жесткостью т. Здания бывают каркасными и бескаркасными. В бескаркасных зданиях пространственная жесткость создаётся благодаря совместной работе продольных и поперечных стен соединенных покрытиями в единую пространственную систему.
22385. СТАДИИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 360.47 KB
  2: стадия I до появления трещин в бетоне растянутой зоны когда напряжения в бетоне меньше временного сопротивления растяжению и растягивающие усилия воспринимаются арматурой и бетоном совместно; стадия II после появления трещин в бетоне растянутой зоны когда растягивающие усилия в местах где образовались трещины воспринимаются apматypoй и участком бетона над трещиной а на участках между трещинами арматурой и бетоном совместно; стадия III стадия разрушения характеризующаяся относительно коротким периодом работы элемента когда...
22386. МЕТОД РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ. СУЩНОСТЬ МЕТОДА. ДВЕ ГРУППЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА 17.19 KB
  Конструкция может потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из двух причин: 1 в результате исчерпания несущей способности разрушения материала в наиболее нагруженных сечениях потери устойчивости некоторых элементов или всей конструкции в целом; 2 вследствие чрезмерных деформаций прогибов колебаний осадок а также изза образования трещин или чрезмерного их раскрытия. Строительные конструкции рассчитывают по методу предельных состояний который дает возможность гарантировать сохранение...
22387. ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПО НОРМАЛЬНЫМ И НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО И ТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНЫХ СТЕРЖНЕЙ 866.99 KB
  РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПО НОРМАЛЬНЫМ И НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО И ТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ. Поперечные стержни сеток распределительная арматура принимают меньших диаметров общим сечением не менее 10 сечения рабочей арматуры поставленной в месте наибольшего изгибающего момента; располагают их с шагом 250 300 мм но не реже чем через 350 мм. Железобетонные балки могут иметь прямоугольные тавровые двутавровые трапецеидальные поперечные сечения рисунок 7.2 Формы поперечного сечения балок и схемы их армирования а прямоугольная;б...
22388. Сжатые и растянутые элементы. Конструктивные особенности. Расчет прочности центрально И Внецентренно растянутых элементов. Расчет внецентренно сжатых элементов таврового и двутаврового сечений 1.23 MB
  Расчет прочности центрально И Внецентренно растянутых элементов. Расчет внецентренно сжатых элементов таврового и двутаврового сечений. НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАСТЯНУТЫХ И СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Сжатые элементы. Конструктивные особенности сжатых элементов К центральносжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях; верхние пояса ферм загруженных по узлам; восходящие раскосы и стойки ферменной решетки.
22389. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН ЦЕНТРАЛЬНО РАСТЯНУТЫХ, ИЗГИБАЕМЫХ, ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ И РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 101.52 KB
  ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН ЦЕНТРАЛЬНО РАСТЯНУТЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ И РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Общие положения Трещиностойкость элементов как условлено ранее это сопротивление образованию трещин в стадии I или сопротивление раскрытию трещин в стадии II.
22390. РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН, НОРМАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА. СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ТРЕЩИНАМИ 235.22 KB
  РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН НОРМАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА. СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ТРЕЩИНАМИ. Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси элемента Этот расчет заключается в проверке условия что трещины в сечениях нормальных к продольной оси элемента не образуются если момент внешних сил М не превосходит момента внутренних усилий в сечении перед образованием трещин Мcrcт.
22391. КРИВИЗНА ОСИ ПРИ ИЗГИБЕ, ЖЕСТКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА 161.5 KB
  КРИВИЗНА ОСИ ПРИ ИЗГИБЕ ЖЕСТКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА Расчет перемещений железобетонных элементов прогибов и углов поворота связан с определением кривизны оси при изгибе или с определением жесткости элементов. Считается что элементы или участки элементов не имеют трещин в растянутой зоне если при действии постоянных длительных и кратковременных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке γf= 1 трещины не образуются. Кривизна оси при изгибе и жесткость железобетонных элементов на участках...
22392. БЕТОН. СТРУКТУРА БЕТОНА. ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ. КЛАССЫ И МАРКИ БЕТОНА. АРМАТУРА. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. АРМАТУРНЫЕ СВАРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ 130.03 KB
  СТРУКТУРА БЕТОНА. КЛАССЫ И МАРКИ БЕТОНА. В связи с этим в бетоне со временем прочность нарастает несколько изменяется объем в зависимости от соотношения состава бетона и химического состава цемента происходит усадка или при использовании специальных цементов расширение. По этим полостям и частично капиллярам возможно перемещение влаги и газа в толще бетона.