|
|
Library for Profiling of Data Structures of C/C++ Programs
Pavela, Jiří ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Fiedor, Tomáš (advisor)
Performance bugs may greatly affect the quality of the system being developed and even cause irreversible damage in some critical sectors. Hence profiling - one of the currently most widespread technique of performance analysis - is usually applied to find the bugs. However, most of the current solutions commonly lack comprehensible graphical outputs and detailed analysis of algorithms in regard to their complexity. This thesis introduces a novel profiling tool which focuses on automatic estimation of complexity of dynamic data structures. The proposed approach collects statistical data out of program runs and uses regression analysis to find the most accurate model serving as an estimate of algorithmic complexity. The resulting prototype was subjected to a series of experiments that evaluate the accuracy of the results, demonstrate practical uses and illustrate the graphical output of the tool.
|
|
|
Performance Analysis in IP-Based Industrial Communication Networks
Beran, Jan ; Švéda, Miroslav (referee) ; Hanzálek, Zdeněk (referee) ; Zezulka, František (advisor)
S rostoucím počtem řídicích systémů a jejich distribuovanosti získávájí komunikační sítě na důležitosti a objevují se nové výzkumné trendy. Hlavní problematikou v této oblasti, narozdíl od dřívějších řídicích systémů využívajících dedikovaných komunikačních obvodů, je časově proměnné zpoždění měřicích a řídicích signálů způsobené paketově orientovanými komunikačními prostředky, jako např. Ethernet. Aspekty komunikace v reálném čase byly v těchto sítích již úspěšně vyřešeny. Nicméně, analýzy trendů trhu předpovídají budoucí využití také IP sítí v průmyslové komunikaci pro časově kritickou procesní vyměnu dat. IP komunikace má ovšem pouze omezenou podporu v instrumentaci pro průmyslovou automatizace. Tato výzva byla nedávno technicky vyřešena v rámci projektu Virtual Automation Networks (virtuální automatizační sítě - VAN) zapojením mechanismů kvality služeb (QoS), které jsou schopny zajistit měkkou úroveň komunikace v reálném čase. Předložená dizertační práce se zaměřuje na aspekty výkonnosti reálného času z analytického hlediska a nabízí prostředek pro hodnocení využitelnosti IP komunikace pro budoucí průmyslové aplikace. Hlavním cílem této dizertační práce je vytvoření vhodného modelovacího rámce založeného na network calculus, který pomůže provést worst-case výkonnostní analýzu časového chování IP komunikačních sítí a jejich prvků určených pro budoucí použití v průmyslové automatizaci. V práci byla použita empirická analýza pro určení dominantních faktorů ovlivňujících časového chování síťových zařízení a identifikaci parametrů modelů těchto zařízení. Empirická analýza využívá nástroj TestQoS vyvinutý pro tyto účely. Byla navržena drobná rozšíření rámce network calculus, která byla nutná pro modelování časového chování používaných zařízení. Bylo vytvořeno několik typových modelů zařízení jako výsledek klasifikace různých architektur síťových zařízení a empiricky zjištěných dominantních faktorů. U modelovaných zařízení byla využita nová metoda identifikace parametrů. Práce je zakončena validací časových modelů dvou síťových zařízení (přepínače a směrovače) oproti empirickým pozorováním.
|
|
|
Efficient Techniques for Program Performance Analysis
Pavela, Jiří ; Fiedor, Jan (referee) ; Rogalewicz, Adam (advisor)
Tato práce představuje optimalizační techniky zaměřené na proces sběru výkonnostních dat v rámci výkonnostní analýzy a profilování programů v nástroji Perun. Rozšíření architektury a implementace těchto nových optimalizačních technik v nástroji Perun (a převážně pak v jeho modulu Tracer) zlepšuje jeho škálovatelnost a umožňuje tak provádět výkonnostní analýzu i nad rozsáhlými projekty. Zaměřujeme se především na zvýšení přesnosti sběru dat, redukci množství instrumentovaných bodů programu, omezení časové režie procesu sběru dat a výkonnostního profilování, snížení objemu sbíraných dat a velikosti výsledného výkonnostního profilu. Optimalizace je dosažena pomocí aplikace statistických metod, množství technik statické a dynamické analýzy (případně jejich kombinací) a využitím pokročilých možností a schopností nástrojů SystemTap a eBPF. Na základě vyhodnocení provedeného na dvou vybraných projektech a množství experimentů můžeme konstatovat, že se nám úspěšně podařilo dosáhnout značné optimalizace u téměř všech sledovaných metrik a kritérií.
|
|
|
Static Analysis Using Facebook Infer Focused on Performance Analysis
Pavela, Ondřej ; Lengál, Ondřej (referee) ; Rogalewicz, Adam (advisor)
Static analysis has nowadays become one of the most popular ways of catching bugs early in the modern software. However, reasonably precise static analysis tools still often struggle to scale well on large and quickly changing codebases. Efficient static analysers, such as Coverity or Code Sonar, are usually proprietary and difficult to openly evaluate or extend. On the contrary, Facebook Infer offers an open source static analysis framework with the emphasis on compositional, incremental and consequently highly scalable inter-procedural analysis. This thesis presents Looper --- a new performance oriented resource bounds analyser which extends the capabilities of Facebook Infer. We have based our implementation on an existing resource bounds analyser Loopus and evaluated it on two different test suites, showing encouraging results in comparison with the existing Cost analyser developed by the Infer team.
|
|
|
Efficient Techniques for Program Performance Analysis
Pavela, Jiří ; Fiedor, Jan (referee) ; Rogalewicz, Adam (advisor)
Tato práce představuje optimalizační techniky zaměřené na proces sběru výkonnostních dat v rámci výkonnostní analýzy a profilování programů v nástroji Perun. Rozšíření architektury a implementace těchto nových optimalizačních technik v nástroji Perun (a převážně pak v jeho modulu Tracer) zlepšuje jeho škálovatelnost a umožňuje tak provádět výkonnostní analýzu i nad rozsáhlými projekty. Zaměřujeme se především na zvýšení přesnosti sběru dat, redukci množství instrumentovaných bodů programu, omezení časové režie procesu sběru dat a výkonnostního profilování, snížení objemu sbíraných dat a velikosti výsledného výkonnostního profilu. Optimalizace je dosažena pomocí aplikace statistických metod, množství technik statické a dynamické analýzy (případně jejich kombinací) a využitím pokročilých možností a schopností nástrojů SystemTap a eBPF. Na základě vyhodnocení provedeného na dvou vybraných projektech a množství experimentů můžeme konstatovat, že se nám úspěšně podařilo dosáhnout značné optimalizace u téměř všech sledovaných metrik a kritérií.
|
|
|
Static Analysis Using Facebook Infer Focused on Performance Analysis
Pavela, Ondřej ; Lengál, Ondřej (referee) ; Rogalewicz, Adam (advisor)
Static analysis has nowadays become one of the most popular ways of catching bugs early in the modern software. However, reasonably precise static analysis tools still often struggle to scale well on large and quickly changing codebases. Efficient static analysers, such as Coverity or Code Sonar, are usually proprietary and difficult to openly evaluate or extend. On the contrary, Facebook Infer offers an open source static analysis framework with the emphasis on compositional, incremental and consequently highly scalable inter-procedural analysis. This thesis presents Looper --- a new performance oriented resource bounds analyser which extends the capabilities of Facebook Infer. We have based our implementation on an existing resource bounds analyser Loopus and evaluated it on two different test suites, showing encouraging results in comparison with the existing Cost analyser developed by the Infer team.
|
|
|
Library for Profiling of Data Structures of C/C++ Programs
Pavela, Jiří ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Fiedor, Tomáš (advisor)
Performance bugs may greatly affect the quality of the system being developed and even cause irreversible damage in some critical sectors. Hence profiling - one of the currently most widespread technique of performance analysis - is usually applied to find the bugs. However, most of the current solutions commonly lack comprehensible graphical outputs and detailed analysis of algorithms in regard to their complexity. This thesis introduces a novel profiling tool which focuses on automatic estimation of complexity of dynamic data structures. The proposed approach collects statistical data out of program runs and uses regression analysis to find the most accurate model serving as an estimate of algorithmic complexity. The resulting prototype was subjected to a series of experiments that evaluate the accuracy of the results, demonstrate practical uses and illustrate the graphical output of the tool.
|
|
|
Performance Analysis in IP-Based Industrial Communication Networks
Beran, Jan ; Švéda, Miroslav (referee) ; Hanzálek, Zdeněk (referee) ; Zezulka, František (advisor)
S rostoucím počtem řídicích systémů a jejich distribuovanosti získávájí komunikační sítě na důležitosti a objevují se nové výzkumné trendy. Hlavní problematikou v této oblasti, narozdíl od dřívějších řídicích systémů využívajících dedikovaných komunikačních obvodů, je časově proměnné zpoždění měřicích a řídicích signálů způsobené paketově orientovanými komunikačními prostředky, jako např. Ethernet. Aspekty komunikace v reálném čase byly v těchto sítích již úspěšně vyřešeny. Nicméně, analýzy trendů trhu předpovídají budoucí využití také IP sítí v průmyslové komunikaci pro časově kritickou procesní vyměnu dat. IP komunikace má ovšem pouze omezenou podporu v instrumentaci pro průmyslovou automatizace. Tato výzva byla nedávno technicky vyřešena v rámci projektu Virtual Automation Networks (virtuální automatizační sítě - VAN) zapojením mechanismů kvality služeb (QoS), které jsou schopny zajistit měkkou úroveň komunikace v reálném čase. Předložená dizertační práce se zaměřuje na aspekty výkonnosti reálného času z analytického hlediska a nabízí prostředek pro hodnocení využitelnosti IP komunikace pro budoucí průmyslové aplikace. Hlavním cílem této dizertační práce je vytvoření vhodného modelovacího rámce založeného na network calculus, který pomůže provést worst-case výkonnostní analýzu časového chování IP komunikačních sítí a jejich prvků určených pro budoucí použití v průmyslové automatizaci. V práci byla použita empirická analýza pro určení dominantních faktorů ovlivňujících časového chování síťových zařízení a identifikaci parametrů modelů těchto zařízení. Empirická analýza využívá nástroj TestQoS vyvinutý pro tyto účely. Byla navržena drobná rozšíření rámce network calculus, která byla nutná pro modelování časového chování používaných zařízení. Bylo vytvořeno několik typových modelů zařízení jako výsledek klasifikace různých architektur síťových zařízení a empiricky zjištěných dominantních faktorů. U modelovaných zařízení byla využita nová metoda identifikace parametrů. Práce je zakončena validací časových modelů dvou síťových zařízení (přepínače a směrovače) oproti empirickým pozorováním.
|
guest ::
