Παραλληλοποίηση των Dynamic Partial Order Reduction Αλγορίθμων στον Concuerror

Φυτάς, Παναγιώτης; Fytas, Panagiotis

dc.contributor.author	Φυτάς, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Fytas, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2020-04-26T20:11:19Z
dc.date.available	2020-04-26T20:11:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50269
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17967
dc.rights	Default License
dc.subject	Συστηματικός Έλεγχος Ταυτοχρονισμού	el
dc.subject	Αναγωγή σε Δυναμι- κές Σχέσεις Μερικής Διάταξης	el
dc.subject	Παραλληλοποίηση	el
dc.subject	Ταυτοχρονισμός
dc.subject	Stateless Model Checking	en
dc.subject	Systematic Concurrency Testing	en
dc.subject	Dynamic Partial Order Reduction	en
dc.subject	Parallelization	en
dc.subject	Concurrency	en
dc.subject	Erlang	en
dc.title	Παραλληλοποίηση των Dynamic Partial Order Reduction Αλγορίθμων στον Concuerror	el
dc.contributor.department	Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνολογία Λογισμικού	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-12
heal.abstract	Ο έλεγχος και η επαλήθευση των ταυτόχρονων προγραμμάτων είναι μία πολύπλοκη εργασία. Λόγω του μη ντετερμινιστικού τρόπου με τον οποίο δουλεύει ο scheduler ενός συστήματος, μπορεί μόνο μερικά interleavings από διεργασίες να οδηγούν σε σφάλματα και συνεπώς, για να ελεγχθεί η ορθότητα ενός προγράμματος, πρέπει να εξεταστούν όλα τα πιθανά interleavings. Ο αριθμός, όμως, αυτών των interleavings είναι εκθετικός ως προς το μέγεθος του προγράμματος και τον αριθμό των νημάτων. Η πιο αποτελεσματική μέθοδος για να λυθεί αυτό το πρόβλημα είναι το stateless model checking με τη χρήση αναγωγής σε δυναμικές σχέσεις μερική διάταξης (Dynamic Partial Order Reduction ή DPOR). Καθώς τα παράλληλα συστήματα επεξεργασίας έχουν γίνει το κυρίαρχο πρότυπο των σύγχρονων υπολογιστικών συστημάτων, η παραλληλοποίηση των διαφόρων DPOR αλγορίθμων είναι αναγκαία για την κλιμάκωση αυτών των αλγορίθμων στους σύγχρονους υπολογιστές. Αυτή η διπλωματική εργασία ασχολείται με τη παραλληλοποίηση του Concuerror, ενός stateless model checking εργαλείου που χρησιμοποιεί διάφορους DPOR αλγόριθμους για να ελέγξει ταυτόχρονα προγράμματα γραμμένα σε Erlang. Συγκεκριμένα, εστιάσαμε στο να σχεδιάσουμε παράλληλες εκδοχές για τα τους δύο βασικούς αλγορίθμους του Concuerror: τον source-DPOR και τον optimal-DPOR και στο να καταστήσουμε εφικτή την παράλληλη εξερεύνηση διαφορετικών interleavings απο τον Concuerror. Επίσης, αξιολογήσαμε την επιτάχυνση και την κλιμακωσιμότητα των υλοποιήσεων μας σε διάφορα benchmarks που χρησιμοποιούνται ευρέως για την αξιολόγηση DPOR αλγορίθμων. Συγκεκριμένα, η υλοποίηση μας επιτυγχάνει σημαντική επιτάχυνση και καταφέρνει να διατηρήσει κλιμακωσιμότητα για 32 παράλληλους schedulers.	el
heal.abstract	Testing and verifying concurrent programs is quite a daunting task. Due to the nondeterminism of the scheduler, errors can occur only on specific process interleaving sequences and therefore, all possible different schedulings should be examined. Currently, one of the most practical methods of dealing with the combinatorial state space explosion of this problem is a technique called Dynamic Partial Order Reduction (DPOR). As parallel processing has become the dominant paradigm in modern computer systems, developing parallel versions of DPOR algorithms is essential for scaling those algorithms to modern platforms. This diploma thesis is concerned with the parallelization of Concuerror, a stateless model checking tool that uses various DPOR techniques for testing and verifying concurrent Erlang programs. Specifically, we have focused on developing parallel versions for the main DPOR algorithms implemented in Concuerror: source-DPOR and optimal-DPOR, and on modifying Concuerror, in order to be able to explore different interleavings in parallel. Also, we have evaluated the speedup and scalability of our implementation on certain benchmarks that are widely used for evaluating DPOR algorithms. Specifically, our implementation manages to achieve significant speedups, and, depending on the test case, scale up to 32 parallel workers.	el
heal.advisorName	Σαγώνας, Κωστής	el
heal.advisorName	Σαγώνας, Κωστής	el
heal.advisorName	Σαγώνας, Κωστής	el
heal.advisorName	Σαγώνας, Κωστής	el
heal.advisorName	Σαγώνας, Κωστής	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true