Koşut Uygulamalarda
Hata Ayıklama
ts@TayfunSen.com
17 Nisan 2009
BAŞARIM'09

Yol Planı
Company LOGO
Benim deneyimlerim:
C++, Boost & OpenMPI, Linux ve Açık
Kaynaklı Çözümler (g++, gfilt, vim, gdb, ddd)
Kendinize uyarlamanız gerekebilir
• Koşut hata ayıklama neden zor?
•
ISINMA gfilt – anlaşılabilir C++ şablon hataları
TURLARI
• vim quickfix – hızlı bir düzenle-derle-hata
ayıkla süreci
• gdb, ddd, xgdb [favori hata ayıklayıcınızı
yerleştirin] ile çalıştırmak veya bağlanmak
• Diğer çözümler (ISP, Valgrind?)
• Kaynaklar, Soru & Cevap Bölümü
2/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Koşut Hata Ayıklama
Company LOGO
• Seri uygulamalarda bile hata
ayıklamak kolay değil
• Koşut uygulamalarda yeni hata tipleri
var: race conditions, deadlocks...
• Ve tabii ki karmaşıklık.
• Bir soru:
5 işlem var, her biri 5 tane MPI çağrısı
yapıyorsa kaç tane içiçelik
(interleaving) durumu oluşur? (Yani kaç
farklı çalıştırma olabilir?)
3/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Koşut Hata Ayıklama
Company LOGO
• Kısa cevap: 10 Milyardan fazla.
Uzun cevap: 25 MPI çağrısının her biri
sıra ile seçilecek, her işlem için 5'erli
çağrının sırası belirli:
25! / (5!)5 [1]
• Programlarken hata yapmak çok kolay.
• Bu yüzden iyi araçlara ihtiyaç var.
4/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

gfilt
Company LOGO
• C++ kullananlar için yararlı
• Perl ile yazılmış bir filtre
• Ne işe yaramakta?
Örnek bir kullanım.
• STL şablon hata mesajlarını anlaşılır
hale getiriyor. Programcı için büyük
kolaylık.
• Visual Studio, Borland Builder … için
sürümleri de var, bunların genel ismi
STL Filt [2]
5/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Vim Quickfix
Company LOGO
• Vim'in kendisi zaten başlıbaşına hayat
kurtarıcı bir metin düzenleyicisi.
• Quickfix özelliği ile hızlı bir derle-dene-
hata ayıkla süreci yaşayabilirsiniz.
• Örnek bir kullanım.
• Benim ayarlarıma ulaşmak için, git deposu:
http://github.com/tayfun/vim-conf/tree/master
• # git clone git://github.com/tayfun/vim-conf.git
6/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
• Seri hata ayıklayıcıları kullanabilirsiniz.
(koşut destekliler pahalı, örneğin
totalview)
• Öncesinde, derleme sırasında “-g”
ve hata ayıklama yapacaksanız en
iyilemeleri (optimizations)
kapamanız gerekli. Örneğin “-O3”
kullanıyorsanız hızlandırmak için, bunu
kaldırmalısınız.
Yoksa gdb Segmentation Fault
verebilir. Kaynak kodu ve binary
tutmadığı için.
7/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
• Daha rahat etmek için arka planda gdb
kullanan bir arayüz kullanılabilir. ddd
(benim favorim), xxgdb vs.
• Özellikle karmaşık yapılarda (ağaçlar,
çizgeler vs.) oldukça yararlı.
• İki tür hata ayıklama yöntemi var:
1. Baştan gdb ile çalıştırmak
mpirun ­np 2 xterm ­e gdb ./myProg
2. Çalışan işleme bağlanmak
ddd ­­pid 9921
8/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
1. gdb ile çalıştırma gösterisi (MPI
sürümleri arasında farklılıklar olabilir)
2. Çalışan bir işleme bağlanma gösterisi
(bu nispeten daha taşınabilir (portable))
• İkinci yöntemin çeşitli avantajları var:
Çalışma zamanında kontroller
yapabilmek (iki pencere ile
uğraşmamak) ve gdb'nin yavaş
çalıştırma sorununu yaşamamak gibi
9/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
• Önceki gösterilerle ilgili olarak, küçük
bir nokta var:
TÜM ÇALIŞTIRMALAR YEREL BİLGİSAYARDAYDI!
(çift çekirdekli bir makine ama, olsun)
• Gerçek bir kümede durum nedir?
• xterm gibi terminal (veya herhangi bir
uygulama) çalıştırabilmek için X
forwarding gerekli! Sistem
yöneticinize danışın.
• Yapabileceğiniz birşey daha var:
SPMD ve MPMD'yi hatırlayın.
10/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
• OpenMPI ile birden fazla farklı programı
çalıştırabilirsiniz, ve iletişiminiz aynen
devam eder.
• Bunu kullanarak bir işlem için hata
ayıklama yapabilirsiniz:
mpirun ­np 1 gdb ./myProg : ­np 1 ./myProg
<arguments>
• Gerçek bir kümede gösterim. CENG
HPC
• Kendi durumunuza göre uyarlayın.
Önerim, daha çok kendi makinenizde hata ayıklama
yapmanız.
(böylece küme kaynaklarını da kullanmamış olursunuz)
11/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
• Önceki sayfadaki bazı komutlar
OpenMPI'a özgü idi.
• MVAPICH2 ile durum biraz daha farklı
(ve kolay?)
# mpiexec ­gdb ­n 10 ./myProg
# mpiexec ­gdba <jobid>
(mpdlistjobs'dan geliyor)
• Tüm gdb'lerden gelen çıktılar aynı
pencerede basılıyor.
• X Forwarding'e gerek yok.
• Detaylı bilgi Kullanıcı Rehberinde [4]
12/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Eski dost gdb
Company LOGO
• OpenMP (MPI değil!) ile uğraşanlar
varsa, durum biraz daha farklı.
• İşletim Sistemi tüm hafızayı
düzenlediği için, ve iplikler (thread)
işlemlerden (process) daha bağımlı
olduğu için hata ayıklama işi daha
kolay (MPI'daki gibi X forwarding over
SSH vs. gerekmiyor).
• gdb'nin ve/ya grafik arayüzlerinin iplik
yönetim komutlarını gözden geçirin.
13/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

ISP ve diğerleri?
Company LOGO
• ISP ve başka birkaç program ile formel
bir doğrulama yapılabilir.
• Önceki sayfada anlatılan milyarlarca
içiçelik sayısı belirli bir teorik temel
sayesinde azaltılıyor ve doğrulama
yapılıyor.
• Daha fazla bilgi için web sitesini ziyaret
edin:
http://www.cs.utah.edu/formal_verification/ISP-release/
[3]
• Hafıza sorunları için valgrind
kullanılabilir.
14/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Kaynaklar
Company LOGO
[1] Konu hakkında daha fazla bilgi için bkz.
Anh Vo, Sarvani Vakkalanka, Michael DeLisi, Ganesh
Gopalakrishnan, Robert M. Kirby, and Rajeev Thakur, “Formal
Verification of Practical MPI Programs,'' Principles and Practices
of Parallel Programming (PPoPP) 2009, pp. 261-269.
[2] gfilt programını indirmek için:
http://www.bdsoft.com/tools/stlfilt.html
[3] ISP için:
http://www.cs.utah.edu/formal_verification/ISP-release/
[4] MPICH2 Kullanıcı dökümantasyonu:
http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/documentation/in
[5] OpenMPI hata ayıklama ile ilgili daha fazla bilgi için:
http://www.open-mpi.org/faq/?category=debugging
Bu sunum slideshare'den indirilebilir:
http://www.slideshare.net/tayfun
15/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama

Soru & Cevap
Company LOGO
İlginiz için teşekkürler
Sorular?
16/16
17 Nisan 2009 Koşut Uygulamalarda Hata Ayıklama