Le traçage logiciel d'applications parallèles : conception et ajustement de qualité

This thesis focuses on the notation of representative quality of software generated traces of message passing parallel program executions. We propose a series of models allowing to adjust the quality of a trace, in order it approaches the quality of traces generated by hardware monitors. We start with the study of the problem of physical dating of events in parallel execution environments lacking a global time reference. After recalling the statistical methods of global time computation, we propose a technique which permits to considerably reduce the sample times of the physical clocks of the system. This method gives an acces to global time which is precise enough to keep up with the more expensive hardware solutions. We then discuss the probe-effect, implied by the software monitor and the instrumented application sharing the resources of the parallel system. We present a series of perturbation correction models which can be used to compensate for the probe-effect during post-mortem processing of the trace file in order to recover the original non-instrumented execution dynamics of applications. We finally present the Tape/PVM monitor developed during this thesis. The quality adjustment techniques have been implemented and validated in Tape/PVM.Cette thèse se concentre sur la notion de qualité représentative des traces obtenues par voie logicielle sur des exécutions de programmes parallèles communiquant par messages. Nous proposons une série de modèles permettant de réajuster la qualité d'une telle trace afin d'approcher la qualité des mesures obtenues sur un système de trace matériel. Nous étudions en détail le problème de datation physique dans un environnement d'exécution parallèle dépourvu d'une horloge physique globale. Après avoir rappelé le principe des méthodes statistiques de calcul de temps global, nous proposons une technique qui permet de réduire considérablement le temps d'échantillonnage des horloges. Cette méthode offre un accès suffisamment précis et confortable au temps global pour pouvoir rivaliser avec une solution matérielle. Nous abordons ensuite le problème de l'effet de sonde qui résulte du partage des ressources du système entre l'outil d'instrumentation logiciel et l'application instrumenteé. Nous présentons différents modèles de correction des perturbations, permettant de compenser l'effet de sonde par un traitement post-mortem des traces dans le but de retrouver la dynamique originale d'une exécution non-instrumentée. Nous présentons finalement l'outil de trace Tape/PVM, développé dans le cadre de cette thèse. Les méthodes de qualité de traces proposés ont été implémentées et validées dans Tape/PVM