并行可视化调试工具中检查点使能的研究与实现

与串行程序相比,并行程序调试会遇到新的问题。首先并行程序往往需要长时间运行,从而导致并行程序调试是一个尤其费时的过程;其次并行程序调试过程中,某一次调试出现的错误在下次调试的时候不一定出现,给错误跟踪带来了很大困难。本文针对这两个问题,设计和实现了一个中间件系统,在并行调试工具XMPI中使能BLCR检查点系统的。通过该中间件,在使用XMPI调试大型MPI并行程序的时候,减少调试阶段并行程序运行时间,并且可以更好跟踪并行程序错误,提高并行程序开发效率。     

并行程序错误调试技术研究综述

随着多核设备的普及,主流软件系统的构建模式已经由单线程串行转为多线程的并行方式．然而,由于并行程序的不确定性,使得调试并行程序错误要比串行程序的错误困难很多．因此,如何高效地调试并行程序错误成为了亟待解决的问题．对并行错误调试技术做了全面的研究与分析．在此基础上,进一步讨论了不同调试技术的优劣,也对并行调试技术可能的发展方向进行展望．     

C++ Builder的异常处理机制及其应用

在应用程序的开发过程中,观察、调试并处理程序运行的错误是一个很重要的问题。由C++ Builder开发的应用程序通过异常处理机制可以发现大部分的运行错误,但并非所有的错误都可以被发现,有些错误往往是无法控制的,甚至是无法预见的。因此,我们需要掌握异常处理的机制,以增强程序的异常处理能力,目的是使应用程序更加完善和健壮,并且能够提高程序的开发效率。     

调试器对并行程序干扰特性的研究

机群系统中并行程序的执行具有不确定性，这种不确定性给并行程序的调试带来了困难，并行程序的不确定性是由运行环境中的各种干扰因素造成的，该文研究交互式调试行为对调试程序的干扰特性，文中给出了算法可以在调试的过程中实时地报告出本次交互式调试操作是否对调试的程序造成了干扰。     

多计算机的自动插桩与监测系统

在设计大规模的并行应用程序时,如何使多处理器的利用率达到最优,这对程序设计人员来讲是一个很大的挑战。一般说来,由于应用程序在运行时性能上的缺陷,计算资源得不到充分利用。因此,迫切需要对应用程序进行“性能调试”,即在正确性的基础上,通过揭示这些缺陷,对程序进行细调而提高程序性能。在这篇文章里,介绍了一个软件工具包—自动插桩和监测系统(theAutomatedInstrumentationandMonitoringSystem),它集程序插桩、运行监测和性能分析为一体,支持在多处理器上对并行应用程序进行性能评估。文章首先论述了一些建立性能调试工具的基本问题;然后,详细描述AIMS系统的体系结构以及在利用AIMS工具包进行性能调试工具的开发中的经验;最后,使用两个例子详细地描述使用AIMS系统进行性能调试的过程。     

并行嵌入式系统可视化性能分析工具的设计与实现

随着并行计算在军用、工业技术等领域的广泛应用,更多的用户开始应用并行处理技术解决问题,针对嵌入式多核多处理器平台的并行程序开发也更加普及。并行调试技术是并行程序开发的一个重要环节,调试实时应用程序的过程十分复杂,但是,并行调试环境却相对比较薄弱。文章研究设计了一种基于并行嵌入式实时系统的性能分析工具,只需使用极少的资源便可对应用程序进行跟踪分析,具有较高的性能。     

VS2008的IDE环境中对应用程序进行调试的方法

VS2008是当前软件开发常用的开发环境,其中在VS2008IDE下进行程序的开发,程序开发人员可以很好地利用该开发环境所继承的应用程序调试工具进行程序的调试工作。从对VS2008的开发环境的介绍谈起,就VS2008的IDE环境中对应用程序进行调试的方法进行了说明,最后对VS2008的IDE环境中应用程序进行调试的步骤进行了分析。     

．NET应用程序调试指南

本文归纳了一些调试的基础知识、程序错误的基本类型，并结合在．NET编译环境下的实例告诉你，如何在NET环境下调试应用程序。     

Linux机群系统并行程序调试器的设计与实现

介绍了在基于Linux的机群系统中，并行程序调试工具XBUSTER的设计与实现，包括调试器的基本结构及在实现时所涉及的一些关键技术。XBUSTER具有一般调试器的基本调试功能，可以调试用C／Fortran语言编写的PVM或MPI，对并行程序的各个进程能够单独或同时进行调试，并且能够实现进程的动态调试。该系统已在运行Linux系统的清华集群计算机系统上运行，具有较好的实用性。     

CFD网格平台中任务管理与错误恢复的实现

任务管理和错误恢复是CFD网格应用平台的核心部分,它对运行在平台上的CFD程序进行管理,并提供错误恢复机制。为了更好地管理CFD任务,平台通过建立CFD程序抽象模型,对任务管理和错误恢复模块进行设计上的优化。因此该模块采用了双层架构,上层实现了对服务的管理,下层负责对并行程序的管理。同时该模块还提供了守护进程CFD-Daemon来实现错误恢复,以及应用开发包供CFD程序员使用。     

A graphical development and debugging environment for parallel programs

To provide high-level graphical support for PVM (Parallel Virtual Machine) based program development, a complex programming environment (GRADE) is being developed. GRADE currently provides tools to construct, execute, debug, monitor and visualize message-passing parallel programs. It offers a high-level graphical programming abstraction mechanism to construct parallel applications by introducing a new graphical language called GRAPNEL. GRADE also provides the programmer with the same graphical user interface during the program design and debugging stages. A distributed debugging engine (DDBG) assists the user in debugging GRAPNEL programs on distributed memory computer architectures. Tape/PVM and PROVE support the performance monitoring and visualization of parallel programs developed in the GRADE environment.     

基于插桩技术的并行程序性能分析方法设计和实现*

介绍了一种异构环境下的并行调试及性能分析工具ParaVT的设计方法和实现.通过对并行程序源代码的分析处理,利用自动插桩模板插入用于调试和性能分析的用户代码,从而对并行程序进行断点调试和性能参数收集,达到进一步优化程序设计的目的.     

基于PVM的并行调试环境

并行软件开发环境的研究已日益成为并行计算和并行处理的重点。本文简介了可移植的消息传递环境ＰＶＭ，讨论了以此为目标的图形监视环境ＸＰＶＭ，阐明ＸＰＶＭ环境与实际需要的ＰＶＭ并行调试环境之间的差距，并在此基础上探讨了并行调试环境开发中的技术难点及其设计要求。     

Debugging DVM Programs

Facilities for debugging FORTRAN-DVM and C-DVM programs are described. The following approach is used to debug a DVM program. At the first stage, the program is debugged as an ordinary sequential program with the help of conventional debugging facilities. At the second stage, the program is executed on the same computer in a special mode of checking DVM directives. At the third stage, the program can be executed in a special mode when intermediate results of parallel execution are compared with reference results (e.g., those obtained during a sequential execution).     

数据并行高层描述语言中的数据抽象

数据并行高层描述语言DPHL是我们开发的面向科学计算的一个描述语言,变量定义和基于域上的计算是该语言的重要组成部分,本文通过对数据并行方法、科学计算特点以及现有并行语言的研究和分析,论述了变量定义中数据抽象的两个主要方面;一是引入了变量的定义域、子域和依赖域概念,给出了它们的形式化描述,二是引入了变量的数学属性,并和域分离,便于数据并行自动识别,重构高效的并行程序,使DPHL描述符合或接近于专业上数学表示。     

云工作流中基于分时虚拟机的任务层调度算法

云计算是新的一种面向市场的商业计算模式,向用户按需提供服务,云计算的商业特性使其关注向用户提供服务的服务质量。任务调度和资源分配是云计算中两个关键的技术,所使用的虚拟化技术使得其资源分配和任务调度有别于以往的并行分布式计算。目前主要的调度算法是借鉴网格环境下的调度策略,研究基于QoS的调度算法,存在执行效率较低的问题。我们对云工作流任务层调度进行深入研究,分析由底层资源虚拟化形成的虚拟机的特性,结合工作流任务的各类QoS约束,提出了基于虚拟机分时特性的任务层ACS调度算法。经过试验,我们提出的算法相比于文献[1]中的算法在对于较多并行任务的执行上存在较大的优势,能够很好的利用虚拟的分时特性,优化任务到虚拟机的调度。     

基于网格的并行FFT计算研究

快速傅里叶变换（FFT）在科学和工程领域有着广泛的应用。在网格环境下进行并行FFT计算可以提高运算速度,促进FFT的应用。在介绍了网格计算发展状况的基础上,详细阐述了基于网格的分布式并行计算。实验以FFT算法为背景,在Globus Toolkit 4平台下实现了并行FFT计算,并对实验数据作了分析,说明了基于网格的并行FFT计算的可行性。最后指出网格资源调度对并行计算的重要性。     

基于事件结构的并发程序可视化调试方法

在多核和并发技术得到广泛应用的今天,如何有效地调试并发程序,成为一个重要且亟待解决的研究课题.并发程序的不确定性及其行为的复杂性,使得传统的调试技术难以得到有效的应用;而软件维护场景中错误发现与错误调试过程的分离使得错误重现难以实现,面向缺陷报告的调试需求使得自动的错误定位技术难以应用,加剧了调试的困难.针对软件维护阶段由缺陷报告导向的程序调试场景,提出了可视化的并发程序调试方法.该方法能够根据缺陷报告中的信息对程序进行切片,缩小需要分析的代码范围;通过静态分析构造出程序行为的全局视图,帮助程序员发现隐含的程序执行路径;根据事件结构的语义简化程序行为视图,使得行为模型规模可控;根据图形中的分支,引导用户关注路径中的关键操作,从而更快地发现程序中的缺陷.与动态调试方法相比,该方法能够避免错误重现的代价.借助缺陷报告中的信息以及事件结构模型的特点,该方法能够尽量减少状态爆炸的发生.已开发出的交互式并发程序调试工具原型JESVis Debugger,初步实现了所提出的方法.     

一种基于检查点的并行程序调试器的设计与实现

为支持大规模长时间运行并行程序的调试，有必要将检查点机制引入到并行程序调试器中，检查点设置与卷回应用中需要解决中途消息，孤儿消息和多米诺效应，活锁4个问题，并行程序调试中需要解决不确定性问题，提出的基于状态冻结的确定性检查点设置方法，可以避免检查点应用中孤儿消息和多米诺效应，活锁3个问题，通过消化记录的方法处理中途消息问题，采用记录／重放方法解决并行调试中的不确定性问题，基于状态冻结的确定性检查点设置方法，有效地解决了并行程序调试器和检查点结合时产生的诸多问题，该方法具有结构清晰，易于实现的优点，基于此技术，设计并实现了一个并行调试工具－DENNET。