Засіб аналізу продуктивності програм для процесорних архітектур
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Актуальність дослідження даної тематики полягає в тому, що сучасні обчислювальні системи стають все більш складними, громіздкими та різноманітними. Тому для дослідження ресурсів, які використовуються в програмах високого рівня (тобто профайлінг), застосовуються спеціалізовані програми, що називаються профайлерами. Профайлінг процесорної архітектури є важливим інструментом для виявлення проблем у роботі процесора, оптимізації програмного коду та підвищення ефективності математичних обчислень. Також, завдяки профайлінгу програміст може знайти ті частини коду на які припадає найбільша частка часу виконання програми. Під час профайлінгу програм вимірюють кількість викликів функцій та час їх виконання. Тому дослідження даної тематики несе велику користь для того щоб розробляти швидкісні та оптимізовані програми.
Об’єктом дослідження є процеси профайлінгу та оптимізації програм.
Предметом дослідження є способи і засоби профайлінгу і оптимізації програм.
Мета роботи. Дослідження способів профайлінгу програм і розробка профайлера процесорної архітектури, який дозволяє виявляти і усувати проблеми у роботі програм, підвищувати їх швидкодію та оптимізувати використання ресурсів процесора.
Наукова новизна. Запропоновано вдосконалення профайлера процесорної архітектури, що відрізняється від наявних тим, що він є багатозадачним, демонструє задіяні та вільні ресурси, візуалізує розміщення кодів у пам'яті, виводить найвитратніші фрагменти програмного коду та попереджає про недопустимі фрагменти програми, що дає змогу досягти ефективної оптимізації програми.
Практична цінність. Розроблено профайлер, який демонструє візуалізацію процесів у програмі і показує найвитратніші фрагменти програмного коду. Також є можливість призупинити виконання програми і в режимі реального часу побачити задіяні ресурси процесора. Це дозволяє оцінити завантаженість всієї системи в той момент часу коли програма здійснює свою найбільшу продуктивність.
Апробація результатів дисертації. Результати та висновки засобів для профайлінгу програм були представлені та обговорювалися на науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2023 (Київ, 28-30 листопада 2023 р.) та VI Міжнародна наукова конференція «Науковий простір: актуальні питання, досягнення та інновації» (15.12.2023; м. Київ, Україна). Тези розміщені в Додаток А.
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, п'ятьох розділів, висновків та додатків. Повний обсяг дисертації – 117 сторінок, у тому числі 88 сторінок основного тексту, 66 рисунків.
У вступі подано узагальнену характеристику роботи, оцінена проблематика сучасних високонавантажених програм і засобів для їх оптимізацій.
У першому розділі розглянуто вже існуючі засоби та способи профайлінгу і оптимізації програм, а також проведено порівняльний аналіз, який дає змогу визначити і оцінити переваги та недоліки існуючих засобів профайлінгу і оптимізації високонавантажених програм.
У другому розділі розглянуто аналіз продуктивності процесора, та опис запропонованого засобу апаратнозалежного профайлінгу програм.
В третьому розділі описано реалізацію програмного продукту.
В четвертому розділі проведено тестування розробленого засобу профайлінгу програми з метою обґрунтування його ефективності з визначеними критеріями.
У висновках представлені результати проведеної роботи.
Опис
Ключові слова
Бібліографічний опис
Тупало, К. С. Засіб аналізу продуктивності програм для процесорних архітектур : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Тупало Костянтин Сергійович. – Київ, 2024. – 117 с.