Profiling of parallel programs in a non-strict functional language

Abstract

Los lenguajes de programación funcional puros ofrecen muchos beneficios para la programación paralela. La ausencia de efectos secundarios y las abstracciones de alto nivel proporcionadas facilitan el esfuerzo de programación. En particular, los lenguajes de programación no estrictos permiten una mayor separación de conceptos y proporcionan más capacidades de paralelismo en la forma de paralelismo semi-implícito. Por otra parte, debido a que los detalles de bajo nivel de la ejecución están ocultos, generalmente en un sistema de ejecución, el proceso de depuración del rendimiento de aplicaciones paralelas es más difícil. Las herramientas de profiling disponibles hoy en día permiten a los programadores obtener cierta información acerca de la ejecución; sin embargo, esta información no suele ser lo suficientemente detallada para determinar de manera precisa la causa de algunos problemas de rendimiento. A menudo, esto se debe a que el costo de obtener esa información sería prohibitivo para una ejecución completa del programa. En esta tesis, diseñamos e implementamos una plataforma de profiling paralelo baseada en execution replay. Esta técnica de depuración hace que sea posible simular ejecuciones previamente registradas, asegurando que su comportamiento se mantiene sin cambios. La novedad de nuestro enfoque es adaptar esta técnica para el contexto del profiling paralelo y aprovechar las características de la semántica de los lenguajes de programación funcional no estrictos y puros para garantizar una sobrecarga mínima en la recolección de las trazas de ejecución. Nuestro trabajo permite construir herramientas de profiling más potentes que no afectan el comportamiento paralelo del programa de manera significativa. Demostramos nuestras afirmaciones en una serie de benchmarks y en el estudio de dos casos de uso.