基于VxWorks的可视化并行性能剖析器的设计与实现
本文关键词:基于VxWorks的可视化并行性能剖析器的设计与实现 出处:《中国舰船研究院》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着高性能并行计算的飞速发展和在军用、工业技术等领域的广泛应用,越来越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过程中的一个重要环节,调试并行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。并行程序性能分析已经成为并行程序调试、并行算法研究的一种重要辅助手段,通过性能分析工具,开发人员可以更容易地了解程序行为、发现性能瓶颈、给出优化方案。 本文首先介绍并行计算的相关背景知识,分析了并行调试中几个常见的问题,包括并行程序执行过程中的不确定性和并行调试器的可移植性等,然后分别介绍了并行正确性调试和并行性能调试的概念和基本原理,并对目前主流的并行调试器进行了分析和比较。本文的主要研究工作包括以下三个方面: 1)在基于事件模型的并行程序性能分析技术的基础上,针对PowerPC处理器构成的并行嵌入式系统,设计和实现了一个基于VxWorks的并行程序性能监测函数库TF_Trace,能够完成程序性能数据的产生和采集。 2)根据并行程序执行特性,建立并行程序图形化抽象,设计和实现了一个可视化性能分析工具TATL,能通过形象、直观、易于理解的图形来对性能数据进行性能剖析,从而重放出并行程序进程间的行为。 3)设计了一个并行Mandelbrot Set画图程序,对性能分析函数库和可视化性能分析工具进行了可用性测试和功能验证,结果证明该工具占用系统资源少,性能较高,能精确测量多处理器事件时间,分析效果较好。
[Abstract]:With the rapid development of high-performance parallel computing and its wide application in military, industrial technology and other fields, more and more users begin to use parallel processing technology to solve problems. Parallel debugging technology is an important part of parallel program development, and the process of debugging parallel real-time applications is very complex. But the parallel debugging environment is relatively weak. Parallel program performance analysis has become an important means of parallel program debugging, parallel algorithm research, through the performance analysis tool. Developers can more easily understand program behavior, find performance bottlenecks, and give optimization solutions. This paper first introduces the background of parallel computing, and analyzes several common problems in parallel debugging, including the uncertainty in the execution of parallel programs and the portability of parallel debugger. Then, the concepts and basic principles of parallel correctness debugging and parallel performance debugging are introduced, and the current mainstream parallel debugger is analyzed and compared. The main research work of this paper includes the following three aspects:. 1) based on the performance analysis technology of parallel program based on event model, a parallel embedded system based on PowerPC processor is proposed. A parallel program performance monitoring function library based on VxWorks is designed and implemented, which can generate and collect program performance data. 2) according to the characteristics of parallel program execution, the graphical abstraction of parallel program is established, and a visual performance analysis tool, TATL, is designed and implemented, which can be visualized and intuitionistic. Easy-to-understand graphics to analyze the performance of the performance data, thereby re-releasing the parallel program process behavior. 3) A parallel Mandelbrot Set drawing program is designed, and the usability test and function verification of the performance analysis function library and the visual performance analysis tool are carried out. The results show that the tool has the advantages of less system resource, higher performance, accurate measurement of multiprocessor event time, and better analysis effect.
【学位授予单位】:中国舰船研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP338.6
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本文编号:1386922
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