Metodologias para analise de desempenho de sistemas de computação paralela

Com o crescimento do uso dos sistemas paralelos de computação em um grande número de aplicações, torna-se fundamental a análise de desempenho deste tipo de sistema. A complexidade dos sistemas distribuídos torna a análise de desempenho um grande problema para aqueles que desenvolvem aplicações paralelas. São apresentadas no presente trabalho algumas novas metodologias para resolver tal problema. Formas apropriadas de visualizar os programas paralelos em execução são importantes ferramentas para entender melhor o funcionamento dos sistemas e identificar gargalos e ineficiências. A identificação dos processos e ocasiões em que ocorrem tais problemas e ineficiências em um sistema simplifica muito a implementação de melhorias. Partindo do estudo de algumas técnicas de profiling e trabalhos relacionados, são desenvolvidas novas formas de visualização para os programas paralelos baseados em trocas de mensagens. E apresentado um conjunto de ferramentas de profiling para análise de desempenho de sistemas de computação paralela baseados na MPI. A partir de arquivos de trace são geradas algumas novas formas de visualização do funcionamento do sistema analisado. São propostas animações que representam o funcionamento do sistema, trocas de mensagens e distribuição de carga de processamento, bem como gráficos estatísticos referentes a tempos de espera de cada processo pelos demais. E discutido no texto o uso das ferramentas desenvolvidas no estudo de algumas aplicações paralelas reais. São apresentados ainda alguns aspectos da implementação do sistema de profiling.The continuous growth of parallel computing systems use on a large number of applications makes the performance analysis of such systems of fundamental importance. The distributed systems complexity turns performance analysis into a significant problem for parallel applications developers. This work presents some new methodologies for solving such problem. Appropriate visualizations of parallel programs executions are important tools for a better understanding of the systems and identifying bottlenecks and inefficiencies. Recognizing the processes and occasions in which such problems and inefficiencies take place in a distributed system makes the implementation of improvements significantly easier. After the study of some profiling techniques and related work, we present new forms of visualization for message passing parallel programs. We present a set of profiling tools for performance analysis of MPI-based parallel computing systems. From traceles we generate some new forms of visualization of system executions. We propose animations that represent system execution, message passing and load balancing. Statistical graphics representing wait times between each pair of processes are also developed. We discuss the use of our tools for analyzing some real parallel applications. We also discuss some details of the profiling system implementation