공유메모리 프로그램의 최초경합 탐지를 위한 접근역사 분석

강문혜(Moon-Hye Kang),김영주(Young-Joo Kim),전용기(Yong-Kee Jun) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.31 No.1·2

공유메모리 병렬프로그램의 디버깅을 위해서 비결정적인 수행결과를 초래하는 경합을 탐지하는 것은 중요하다. 특히, 프로그램 수행에서 가장 먼저 발생하는 최초경합은 이후에 발생하는 경합에 영향을 줄 수 있으므로 반드시 탐지되어야 한다. 이러한 최초경합을 탐지하기 위해 최초경합에 참여할 가능성이 있는 후보사건들을 수행 중에 수집하는 기존의 기법은 접근사건들을 감시하여 후보사건들을 수집하고, 그들간의 병행성 관계만을 검사하여 경합을 보고한다. 그러나 이렇게 보고된 경합은 경합들간의 영향관계가 고려되지 않으므로 최초경합임을 보장하지 못한다. 본 논문에서는 내포병렬성을 가진 병렬프로그램의 수행 중에 수집된 후보사건들을 프로그램 수행 후에 각 내포수준에서 분석하여 영향받지 않은 경합만을 보고하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 임의의 내포수준까지 분석하여 보고된 최초경합이 그 내포수준까지는 영향받지 않은 경합임을 보장하므로, 상위 내포수준에 대한 재분석이 필요없는 효율적인 최초경합 탐지기법이다. 본 기법은 내포병렬성에서 후보사건들만 수집되면 최초경합을 탐지할 수 있으므로 기존의 기법에 비해서 현실적이고 효과적인 디버깅을 가능하게 한다. Detecting races is important for debugging shared-memory parallel programs, because races result in unintended nondeterministic executions of the programs. Particularly, the first races to occur in an execution of a program must be detected because they can potentially affect other races that occur later. Previous on-the-fly techniques that detect such first races based on candidate events that are likely to participate in the first races monitor access events in order to collect the candidate events during a program execution, and try to report the races only from determining the concurrency relationships of the candidates. Such races reported in this way, however, are not guaranteed to be first races, because they are not determined by taking into account how they are affected with each other. This paper presents a new post-mortem technique that analyzes, on each nesting level, candidate events collected from an execution of a shared-memory program with nested parallelism in order to report only first races. This technique is efficient, because it guarantees that first races reported by analyzing a nesting level are the races that occur first at the level, and does not require more analyses to the higher nesting levels than the current level. The proposed technique facilitates more practical and effective debugging than the previous techniques, because it guarantees to detect first races if candidate events are collected from an execution instance of the program with nested parallelism.

OpenMP 프로그램을 위한 경합디버깅 환경의 자동생성

강문혜(Moon-Hye Kang),김영주(Young-Joo Kim),전용기(Yong-Kee Jun) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A

공유메모리 병렬프로그램에서 경합은 프로그램의 비결정적인 수행을 초래하므로 디버깅을 위해서 반드시 탐지되어져야 한다. 경합을 수행 중에 디버깅하기 위한 기존의 도구들은 경합탐지 엔진과 시각화 엔진으로 구성된 경합디버깅 엔진을 특정 프로그램 모델에 의존적으로 적용하여 경합디버깅 환경을 구성한다. 이러한 도구들은 프로그램 모델의 변경 시에 경합디버깅 환경이 최적의 경합 디버깅 엔진으로 구성되지 못한다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 OpenMP 병렬프로그램에서 각 프로그램 모델에 따라 효과성, 효율성, 확장성 등을 고려한 경합탐지 엔진과 추상성을 고려한 시각화 엔진으로 경합디버깅 환경을 자동으로 생성하는 도구를 제안한다. 이 도구는 디버깅 대상이 되는 프로그램의 모델에 최적인 경합디버깅 엔진을 적용하므로 경합탐지 목적에 부합하는 최적의 성능과 효과적인 시각화를 제공한다. 따라서, 본 도구는 디버깅 환경을 생성하기 위한 부담을 줄여서 효과적인 디버깅을 할 수 있게 한다.

임베디드 소프트웨어 개발을 위한 JTAG 기반의 디버깅 도구

김병철(Byung-Chul Kim),강문혜(Moon-Hye Kang),전용기(Yong-Kee Jun),임채덕(Chea-Deok Lim) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.1A

임베디드 소프트웨어는 타겟 시스템의 자원과 타이밍에 민감하므로 실제 타겟 시스템과 동일한 환경에서 디버깅해야한다. 이를 위한 기존의 기법들은 타겟 시스템의 자원에 직접적으로 접근하여 시스템 상태를 조사하거나 제어한다. 그러나 이러한 기법들은 내부 신호나 자원에 대한 접근이 제한되어 있는 SoC (System-On-a-Chip) 프로그램을 디버깅하기는 부적합하다. 본 논문에서는 산업 표준화된 JTAG을 기반으로 공개 소프트웨어인 gdb를 연동하여 SoC 소프트웨어를 디버깅하는 도구를 제안한다. 따라서 본 도구는 타겟 시스템에 영향을 주지 않고 경제적으로 디버깅할 수 있는 환경을 제공한다.

고정익 항공기의 비행역학 모델 충실도 테스트를 위한 소프트웨어 개발

백승재(Seung-Jae Baek),강문혜(Mun-Hye Kang),최성환(Seong-Hwan Choi),김병수(Byoung Soo Kim),문용호(Yong Ho Moon) 한국항공우주학회 2020 韓國航空宇宙學會誌 Vol.48 No.8

현재 항공기 시뮬레이터는 실제 항공기를 이용한 조종사 훈련에 비해 경제적, 시간적 및 공간적 비용 측면에서 상당한 이점을 가지고 있어서 많은 관심을 받고 있다. 항공기 시뮬레이터의 구성요소 중 비행역학 모델은 실제 항공기의 비행을 모의하는데 중요한 역할을 한다. 따라서 자동화된 도구를 사용하여 비행역학 모델의 충실도를 검증하는 것은 중요한 의미를 지닌다. 본 논문에서는 항공기 시뮬레이터의 효율적인 개발을 위하여 비행역학 모델의 충실도를 자동 검증하는 소프트웨어를 개발한다. 충실도 검증 프로세스로부터 도출된 요구사항에 대하여 소프트웨어 구조 및 GUI를 설계한 다음 Window 기반 환경에서 C# 언어를 이용하여 소프트웨어를 구현한다. CTSW 기종에 대한 실험 결과는 개발된 소프트웨어가 기능 및 성능, 그리고 사용자 편의성 측면에서 효과적임을 보여준다. Currently, aircraft simulator has drawn a great attention because it has significant advantages of economic, temporal, and spatial costs compared with pilot training with real aircraft. Among the components of the aircraft simulator, flight dynamic model plays a key role in simulating the flight of an actual aircraft. Hence, it is important to verify the fidelity of flight dynamic model with an automated tool. In this paper, we develop a software to automatically verify the fidelity of the flight mechanics model for the efficient development of the aircraft simulator. After designing the software structure and GUI based on the requirements derived from the fidelity verification process, the software is implemented with C # language in Window-based environment. Experimental results on CTSW models show that the developed software is effective in terms of function, performance and user convenience.

OpenMP 프로그램을 위한 경합탐지 도구의 실험적 비교와 분석

하옥균(Ok-kyoon Ha),강문혜(Moon-hye Kang),전용기(Yong-kee Jun) 한국정보기술학회 2009 한국정보기술학회논문지 Vol.7 No.4

The data races or races in parallel programs must be detected for debugging OpenMP programs, because they may lead to unpredictable results of program executions. Sun Thread Analyzer is an important tool that detects the races in OpenMP programs, but it has not been compared its race verification capability as well as efficiency with Thread Checker or RaceStand that we have been developing. This paper empirically analyzes the verification capability of Thread Analyzer with a set of synthetic programs which has nested parallelism or inter-thread coordination. And, we compares its efficiency with the other two tools through a set of benchmarks that measures the efficiency of loop scheduling and array operations. We could not find any case of programs in which Thread Analyzer does not verify the existence of races. For the efficiency of array operations, Thread Analyzer is faster than Thread Checker about five times and slower than RaceStand within two times. For the efficiency of loop scheduling, Thread Analyzer is similar with Thread Checker and slower than RaceStand about twenty times. During each monitored execution, the tools consume memory space which depends on the number of the created threads, in an increasing order from Thread Analyzer, Thread Checker, to RaceStand.

메시지 전달 프로그램에서의 수행 중 경합탐지

박미영(Mi-Young Park),강문혜(Moon-Hye Kang),전용기(Yong-Kee Jun),박혁로(Hyuk-Ro Park) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.34 No.7·8

메시지전달 프로그램에서 발생하는 메시지경합은 프로그램의 비결정적 수행결과를 초래하므로 효과적인 디버깅을 위하여 탐지되어야 한다. 특히 각 프로세스에서 가장 먼저 발생하는 최초경합은 동일한 프로세스 내에서 다른 경합의 발생을 초래할 수 있으므로, 효과적인 경합탐지를 위해서 우선적으로 탐지되어야 한다. 이러한 경합을 탐지하기 위한 기존의 기법들은 적어도 프로그램을 두 번 수행하거나, 메시지들의 수에 비례한 크기의 추적 파일의 분석을 요구한다. 본 논문은 추적파일을 생성하지 않으면서 단 한번의 프로그램 수행으로 각 프로세스에서 발생하는 최초경합을 탐지하는 기법을 제시하고, 실험을 통해서 본 기법이 최초경합을 정확히 탐지함을 보인다. Message races should be detected for debugging message-passing parallel programs because they can cause non-deterministic executions. Specially, it is important to detect the first race in each process because the first race can cause the occurrence of the other races in the same process. The previous techniques for detecting the first races require more than two monitored runs of a program or analyze a trace file which size is proportional to the number of messages. In this paper we introduce an on-the-fly technique to detect the first race in each process without generating any trace file. In the experiment we test the accuracy of our technique with some benchmark programs and it shows that our technique detects the first race in each process in all benchmark programs.

OpenMP 프로그램을 위한 경합탐지 도구의 분석

김영주(Young-Joo Kim),강문혜(Moon-Hye Kang),전용기(Yong-Kee Jun) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.2Ⅰ

공유메모리 기반의 OpenMP 프로그램에서 발생하는 경합은 의도하지 않은 비결정적 수행 결과를 초래하므로 효과적으로 경합을 탐지하는 도구가 필요하다. 본 연구는 OpenMP 프로그램의 경합탐지를 위한 Intel 사의 Thread Checker를 내포병렬성의 여부와 접근사건들의 분포 형태를 기준으로 개발한 커널프로 그램 집합을 이용하여 분석한 결과로서, 스레드들을 순서적으로 수행하면서 내포된 스레드를 부모 스레드와 동일한 스레드로 간주하고 적어도 하나의 읽기와 쓰기 접근사건들을 유지하면서 수행중에 경합을 탐지하는 도구임을 보인다. 이 도구는 접근사건의 발생 시에 이전 접근사건들과의 경합 여부를 검사한 후에 그 접근사건의 유지 여부를 결정하므로, 논리적 병행성 관계를 반영하지 못하는 내포된 스레드가 존재하지 않으면 경합의 존재를 검증한다.

HMD기반 비행 시뮬레이터를 위한 혼합현실 영상 생성 기법

현주하(Joo Ha Hyun),강문혜(Mun Hye Kang),문용호(Yong Ho Moon) 항공우주시스템공학회 2023 항공우주시스템공학회지 Vol.17 No.1

병행 Java 프로그램의 공유변수 접근사건 선택을 위한 투명한 감시도구

구인본 ( In-bon Kuh ),김영주 ( Young-joo Kim ),강문혜 ( Moon-hye Kang ),전용기 ( Yong-kee Jun ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

병행 Java 프로그램의 경합은 프로그램의 비결정성을 초래하므로 반드시 탐지되어야 한다. 이러한 경합을 수행 중에 탐지하기 위해서는 모든 접근사건들을 감시할 수 있어야 한다. 기존의 경합탐지 기법들은 대상 프로그램을 수정하여 감시하므로 모든 감시지점을 인식하는 것은 현실적으로 어렵다. 본 연구에서는 JDI (Java Debug Interface)를 이용하여 모든 접근사건을 감시하여 선택할 수 있는 투명한 감시도구를 제안한다. 그리고 벤치마크 프로그램을 이용한 실험결과를 분석하여 투명성을 보인다.