Traçage flexible d'exécutions de programmes parallèles

The research (granted by INRIA) described in this dissertation was performed within the ID-Imag laboratory (sponsored by CNRS (UMR 5132) - INRIA - INPG - UJF) whose aim is to use efficiently parallel architectures. Debugging applications for performances and correctness is necessary to exploit efficiently architectures like clusters of workstations. Our approach of performance debugging is based on behavioural observation of program executions, reconstructed from execution traces. The objective of this thesis is to study methods allowing parallel programs execution traces to be recorded easily for a large variety of parallel programming models and interfaces as well as visualization tools. To provide such mechanisms, our tool (called Tumit) is based on distinct customisable formats for recording and exploiting execution traces. The customisation of the tracing mechanism, in order to match various programming models, is based on a simple raw trace format without semantics. This raw format is compact and easily conformable to user's programs and their constraints. The user can define the events to monitor as well as associated parameter's types. Visualisation tools usually deal with more expressive formats, therefore the distinction of trace formats involve a conversion during the observation process. The conversion tool must be configurable because of the flexibility of both formats. We have designed a system based on rewriting rules allowing to convert and to add semantics to raw events. Using our flexible tracing tool, we achieve the observation of programs executions involving various abstraction layers of a multi-layered parallel programming middleware.Cette thèse (financée par l'INRIA) s'est déroulée au sein du laboratoire ID-imag (sous les tutelles : CNRS (UMR 5132) - INRIA - INPG - UJF) dont l'un des axes de recherche est la conception d'applications parallèles et de techniques pour l'exploitation de machines parallèles. La mise au point, tant pour la correction que pour les performances, de telles applications est nécessaire à l'exploitation efficace d'architectures de type grappes. Notre approche du débogage pour les performances se base sur l'observation comportementale de l'exécution des programmes, reconstituée à partir de traces d'exécution, cette observation étant facilitée par l'utilisation d'outils de visualisation. L'objectif de cette thèse est l'étude de méthodes permettant d'enregistrer facilement des traces d'exécution de programmes parallèles pour une grande variété de modèles de programmation parallèle ou distribuée, d'interfaces de programmation ainsi que d'outils de visualisation. Nous nous appuyons pour cela sur des formats adaptables pour l'enregistrement et l'exploitation de traces d'exécution. Afin de permettre l'adaptation du système de traçage à divers modèles de programmation, nous utilisons un format de trace brut élémentaire sans sémantique intrinsèque. Ce format brut présente l'avantage d'être compact et facilement adaptable aux programmes des utilisateurs et à leurs contraintes. L'utilisateur du système de traçage peut définir les événements à observer ainsi que les types des paramètres qui leurs sont associés. Les outils de visualisation ou d'analyse utilisent généralement des formats élaborés plus expressifs. La distinction des formats implique donc l'utilisation d'un système de conversion pour passer de l'un à l'autre. Ces formats étant adaptables, la conversion doit de plus être configurable. Nous avons donc conçu un système de conversion, paramétrée à l'aide de règles de réécriture, permettant d'apporter une sémantique aux événements bruts. À l'aide de ce système flexible de traçage et de conversion, nous avons pu visualiser des exécutions de programmes mettant en oeuvre les divers niveaux d'abstractions d'un intergiciel multicouche pour la programmation parallèle