[PDF] Une approche à base de composants logiciels pour lobservation de

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THÈSE

Pourobteni rlegradede

DOCTEURDEL'UNIVERSITÉDE GRENO BLE

Spécialité:Informatique

Arrêtéministéri al:7août2006

Présentéepar

CarlosHernánPrad aRojas

Thèsedirigée parJean-FrançoisMéhaut

etcodi rigéeparVaniaMarangoz ova-MartinetMiguelSantana préparéeauseinduLaboratoired'InformatiquedeG renoble etde l'ÉcoleDoctoraleM athématiques,SciencesetT echnologiesde l'Information,Informatique

Uneappro cheàbasedecomposantslogiciels

pourl' observationdesystèmesembarqués

Thèsesouten uepubliquementleXXju in2011,

devantlejury composéde: Mr,XX

XX,Pré sident

Mr,Pier reBoulet

Professeuràl'UniversitéLille 1,R apporteur

Mr,Chr istianPerez

Chercheuràl'INRIARhône-Alpes ,Ra pporteur

Mr,XX

XX,Exa minateur

Mr,XX

XX,Exa minateur

Mr,Jean -FrançoisMéhaut

Professeuràl'UniversitéJoseph Fo urier,Directeurdethèse

Mme,Vania Marangozova-Marti n

Maîtredeconférencesàl 'Uni versitéJosephFourier, Co-D irectricedethèse

Mr,Migue lSantana

DirecteurducentreIDTECàSTM icroe lectronics,Co-Direct eurdet hèse

Résumé

Àl'heureactuelle,lesdispositifsembarquésregroupentunegrande variétéd' appli- cations,ayantdesf onctionnalitéscomplexesetdemandant unepuis sancedecalculde plusenplus imp ortante.I lsévoluentactuellementdesystèmesmult iprocesseursurpuce versdesarc hitecture smany-coreetpos entdenouveauxdéfisaudévelopp ement delogi- cielembarqué.E neffet,I laclassi quemen tétéguidéparlesperformancesetdoncpar lesbes oinsspécifiquesdesplate s-formes.Or,cetteapproches' avèretropcouteuseavec lesnouv ellesarchitecturesmatériellesetle ursévolutionsrappr ochées.Actuellement,il n'yapasuncons ensuss urles envi ronnementsàutil iserpour programmerlesnouvelles architecturesembarquées. Afindepe rmettr euneprogrammationplusrapid edulogici elembarqué,lachaîne dedével oppementabesoind'outilspourl ami seaupointdesapplications.Cettemise aupoi nts'appuiesurdestechniq uesd'observation,quiconsistentàrecueill ird esinfor- mationssurlecomporte mentdusyst èmeemb arquépendantl'exécution.Lestechniques d'observationactuellesnesupportentqu'un nombrelimitédepro cesseursetsontforte- mentdépen dantesdescaractéristiquesmatériel les. Danscetteth èse,nousproposo nsEMBera:uneapproc heàbasedecomposantspour l'observationdesystèmesmultiprocesseur ssurpu ce.EMBeraviselagénéricité,laporta- bilité,l'observationd'un grandnombred'éléments,ainsiqueleco ntrôle del'intrusion.La généricitéestobtenuepar l'encapsulation defonctionnalitésspé cifiquesetl'exportation d'interfacesgénériquesd'observation.La portabilitéestpossiblegrâceàdescomposants qui,d'unep art,ciblentdes traitementscomm unsauxMPSoCs,etd'autrepart,per-

mettentd'êtreadapt ésauxspécificitésd esplates-formes.Lepa ssageàl'échelleestré uss i

enperm ettantuneobservationpartielled' unsy stèmeenseconcentrantuniquements ur

leséléme ntsd'intérêt:lesmodulesap plicatifs,lescomposantsmatérie lsoulesdifférents

niveauxdelapile logici elle.Lecon trôledel'i ntrusionestfacilitéparlapossibilitédeconfi- gurerle typeet leniveaudedétaildesmécanis mesde collectededonnées.L'approche estvali déeparlebiaisdedifférentesétudesdecasq uiutil isentplusieu rsconfigurations matériellesetlogicielles.Nousmo ntrons quecetteapprocheoffreun evraievaleur ajoutée dansl esupportdu développementdelogiciels embarq ués.

Abstract

Embeddedsoftwaredevel opmentfacesnewchallenge sasembeddeddevi cesevolve fromMultip rocessorSystemsonChip(MPSoC)withheterogeneousCPUtowardsmany- corearchitectures.Theclassicalapproac hofoptimizi ngembeddedsof twareinaplatform- specificwayisnolonge rapplica bleasi tistoo costly.Moreover,therei snoconsensuson theprogrammin genvironmentstobeusedf orthenewandrapidlych angingembedded architectures. MPSoCsoftwar edevelopmentneedsdebuggi ngtools.Thesetoolsarebasedon obser- vationtechniques whoseroleistogatherinformatio nabouttheembedd edsystemexe- cution.Currenttec hniquessupportonlya limitednumberofprocessorsandarehighly dependentonhardwarec haracter istics. Inthis thesis,wepro poseEMBera,acomponent -based approachtoMPSoCobserva- tion.EMBeraaimsa tprovidinggene ricity,porta bility ,scalabilityandintrusio ncontrol. Genericityisobtainedbyencaps ulati ngspecificembeddedfeaturesandex porting gene- ricobs ervationinterfaces.Portabilityisac hievedthroughcomp onentstargetingcommon treatmentsforMPSoC sbutallow ingspecialization.Scalabilityisach iev edbyobserving onlytheelemen tsofi nterestfromthesystem,nam ely applicationmodules ,hardware componentsorthedifferentlevel softhesoftwarestack. Int rusioncontrolisfacilitatedb y thepossib ilitytoconfigurethetypeandthe levelof detailofdatacollectionmechanisms. TheEMBeraa pproachisvalid atedbydifferentcases tudiesusingdifferenthardware ands oftwareconfigurations.Weshowthatour approachprovidesar ealaddedv aluein supportingtheembeddedsoftwared evelopme nt.

Tabledesmatiè res

1Introduction11

IÉtatdel'art15

2.1Pourquoiobs erver?...... ........... ... ... ... ... ..17

2.2Commen tobserver?.......... ........... ... ... ... 17

2.2.1Lasélecti ond'entitésà observer......... ...........18

2.2.2Lapréparationdel acibleàobs erver... ... ...... .....18

2.2.3Lacollectede donnéesbrutes.... ........ ... ... ... 19

2.2.4Lepré-traitemen tdesdonnéesgénérées.. ..............20

2.2.5Leformattage ...... ......... ... ... ... .. ... .20

2.2.6Lestock age..... .............. ... ... ... ... 21

2.2.7L'analyse post-mortem............ .............21

2.2.8Lavisual isationdesdonnées observées................22

2.3Synthèse desétapesdel'observation.. .. ...... ... ........22

2.4Critèresd' étudedesapprochesd'observati on.... ... ..........23

2.5Class ificationdesapprochespourl'observation...............24

2.5.1Systèmesembarq ués........... ........ ... ... .24

2.5.2Systèmesparall èles.......... ........... ... ... 29

2.5.3Systèmesdis tribués.......... ........... ... ... 35

2.6Synthèse ............ ... .. ... ... ... ... ... ... ..38

3Lescomposantslogiciels41

7

8TABLEDESMATI ÈRES

3.1Princip esdescomposantslogiciels... .. ..................41

3.1.1Ladéfiniti on..... ............ ... ... .. ... ..42

3.1.2L'implém entation....................... ... ..43

3.1.3Ledéploiem ent.... ............... .. ... ... ..43

3.1.4L'exécution. .............. ... ... ... ... ... .43

3.2Critères d'évaluationdesprojets portantsurles

composants.......... ... ... .. ... ... ... ... ... ..43

3.3Class ificationdestravauxautourdescomposants

logiciels.......... ... ... .. ... ... ... ... ... ... .44

3.3.1Modèlesgénériq ues........... ........ ... ... ..45

3.3.2Utilisati ondescomposantsdanslessystèmesembarqués.. ... .48

3.3.3Observationà basedecomposants...... ... ...... ... 53

3.4Synthèse ............ ... .. ... ... ... ... ... ... ..58

IICo ntribution59

4Proposition61

4.1Synthèse destravauxétudiés...... .. ......... ...... ..61

4.2Objecti fsdel'approche......... ... ............... ..6 3

4.3Proposi tion............... ... ... ... ... ... ... ..64

desy stèmesembarqués67

5.1Lemodè leàcom posantsEMBera..... ... ...............67

5.2Lemodè led'ob servationEMBera... ....................68

5.2.1L'encapsulation d'entités............. ...........69

5.2.2Lesinterfaces spécialis ées.......... .............69

5.2.3Lescomposan tsbasiques. .............. .........71

5.2.4Lecomposan tsdetraitement desdonnées............ ..72

5.2.5Composant destockage........... ... ..........74

5.3Implém entationdumodèleEMBera.................... .75

5.3.1Miseenoe uvredumodèleàcomposan ts. ......... ... ..75

5.3.2Miseenoe uvredumodèled'observation .. ......... ... .77

TABLEDESMATIÈ RES9

5.4Commen tinstancierlemodèled 'observationEMBera?...........79

5.5Synthèse ............ ... .. ... ... ... ... ... ... ..82

IIIEx périmentation85

6Étudedecas:décodeurMJPEG87

6.1Architecture delaplate-formeembarquée. .. ...... .........87

6.2Misee noeuvredumodè leEMBer a............. ...... ...90

6.2.1Implément ationdescomposantsEMBera..............90

6.2.2Implémentati ondel'applicationMJPEG....... ... .....91

6.2.3Déploiement del'applicationMJPEG..... ... .........92

6.3Applic ationdumodèled'observationEMBera. ...... .........93

6.3.1Définitiondes objectifsd'observationetidenti ficationdese ntités.93

6.3.2Identificat iondescomposantsEMBera................94

6.3.3Préparationdusy stèmepourl'observ ation ..............94

6.3.4Spécialis ationdumodèlepourlaplate-forme..... .......94

6.3.5Déploiemen tdescomposantsEMBera............. ...96

6.4Observati onseffectuéeset problèmes détectés........ ........96

6.4.1Observationsau niveausystème...... ... ......... ..97

6.4.2Observationsau niveauintergiciel...... ... ..........99

6.4.3Observationsau niveauapplication....... ... ........99

6.5Synthèse ............ ... .. ... ... ... ... ... ... ..100

7.1Architecture delaplate-formeembarquée. .. ...... .........103

7.2Misee noeuvredumodè leEMBer a............. ...... ...105

7.3Appli cationdumodèled'observationEMBera ...... ..........106

7.3.1Définitiondes objectifsd'observationetidenti ficationdese ntités.107

7.3.2Identificat iondescomposantsEMBera................107

7.3.3Préparationdusy stèmepourl'observ ation ..............110

7.3.4Spécialis ationdumodèled'observationpourlaplate-forme.....11 0

7.3.5Instancia tionetdéploiementdescomposantsEMBera.......111

10TABLEDESMATIÈ RES

7.4Observati onseffectuéesetprobl èmesdétectés ................112

7.4.1Observation auniveaudel'intergiciel... ... ...........112

7.4.2Observation auniveaudusystème..... ... ........ ..113

7.4.3Corrélationen trelesobservations..... ...... ........114

7.5Synthèse ............ ... .. ... ... ... ... ... ... ..116

8Étudedecas:décodeurSVC117

8.1Architecture delaplate-formemultipro cess eurs..... ..........118

8.2Misee noeuvredumodè leEMBer a............. ...... ...123

8.3Applic ationdumodèled'observationEMBera. ...... .........126

8.3.1Définitiondes objectifsd'observationetidenti ficationdese ntités.126

8.3.2Identificat iondescomposantsEMBera................127

8.3.3Préparationdusy stèmepourl'observ ation ..............128

8.3.4Spécialis ationdumodèled'observationpourlaplate-forme.....13 0

8.3.5Instancia tionetdéploiementdescomposantsEMBera.......131

8.4Observ ationseffectuéesetprobl èmesdétectés ................132

8.4.1Observations auniveaudel'application.... ... ........133

8.4.2Observations auniveaudel'intergiciel... ... ..........134

8.4.3Observations auniveaudusystème..... ... ........ ..137

8.4.4Vued'ensembl e..... .............. ... ... ... .138

8.5Synthès e........... ... ... ... .. ... ... ... ... ... 138

9.1Critèresd' évaluation..... .............. ... ... ... ..141

9.1.1Valeurajoutée desobservations.... ........ ... .....141

9.1.2Simplicité d'intégration............ ............141

9.1.3Intrusivi té................... ... ... ... ... .142

9.2Évaluati ondesétudesdecas.......... .. ... ... ... ... ..142

9.2.1Valeurajoutée desobservations.... ........ ... .....143

9.2.2Simplicité d'intégration............ ............147

9.2.3Intrusivi té................... ... ... ... ... .148

10Concl usionetperspectives155

Chapitre1

Introduction

Dansnotrev iequotidienne,n ousutili sonsdeplusenplusdedispositifsélectroniques pourledive rtisse ment,lanavigationGPSetlacommunication.Ces appareils,appel és tionnalitéscomplexes, quidemandentunepuis sancedecalculdepl usenpl usimport ante. Cettepuissan cedecalculestaujourd'huidis ponib leavecdessy stèmesmultiprocesseur surpuce ouMPSoC 1 versdesarc hitecture smany-core(beaucoupdecoeurshom ogènes). L'approchetraditionnellepou rlaconstructiondelogicielembarquéconsisteàdévelop- perdess olutions spécifiquespourchaquegénérati ondeplates-formesmatérielles.Cette approcheproduitdulogi cielperformant,mai sa vecuncoûtendéveloppementtropélevé dansuncon text eoùlesarchitecturesmatéri ell esévoluenttrèsrapid ement.Laquestion quisepo seactu ellementest: "quelssontlesmodèlesetlesenvironnementsàretenir commestandardpourl edéveloppemen tdeslogiciel ssurMPSo C?».Enréponseàcette question,desmodèlesdepro grammatio nàbasedecomposantslogicielssontentrain d'êtreexplorés.Toutef ois,aucundesmodèlesetenvir onnementsnes'este ncorei mposé rallèle(parallelpatterns),défi nisdanslecontextedu calculdehauteperf ormance, sont encoreàv ali derdanslecontextedeMPSoCet desarchi tecturesmany-core. Lelo gicielpouruneplate-form eMPSoCestdéve loppésur unemachineexterne,dite installée.Surcettemachin e,lecodees tproduitpuis compiléet télécharg ésurlaplate- formeembarqué epoursonexécution.Pourlapha sedemiseaupoint,desmécanismes d'observationsontdéployéssurlaplate- formeembarquée, etcontrôl ésparlamachinede développement.L'observationestutili sée,àl'heureactuelle,poursupporterl amiseau pointdesMPSo Cayantunn ombrelimitédep rocesseurs.Ledéfi actuelest d'étendre l'observationafindesupporterlamise aupointde plates-fo rmesdisp osantd'unnombre beaucoupplusimportantde coeurs. L'observationdesMPSoCconsisteàrecueil lirdesin formationssurleco mportement

1.Ac ronymeanglais:MultiprocessorSystem-on-Chip

11

12CHAPITRE1.INTRODUCTION

dum atérieletdulogicielembarquésp endantl eurexécut ion.Nousconstatonsquecette collected'information doittenircomptedesspécificitésdesplates -formes,ainsiquede l'intrusionajoutée.Con cernantlesspécificités,lamis eenoeuvredel'observationest fortementdépendantedescar actéristiquesdelaplate-formeso us-jacente.Enconséquence, aujourd'hui,lesmécanismesd'obs ervationsont spécifiquesauxplates-formesetontune extensibilitélimitéeencequiconcernelesnouveaux systèmessur puce,cequ irenddifficile lapo rtabilitédesmécanismes .Parrappo rtàl'intrusion,sinoussouhaitonsobtenirun comportementréalistedusystème, ilfauts'assurerque lesmécanismesliésàl'observati on neper turbentpassonfonctionnementnormal,etdonc mini miserl'in trusion. Danscette thèse,nouspropo sonsdenouveauxméc anismesd'observationquiessaient derép ondreauxdéfisposésparlami seau poi ntdeslogicielss urles nouvellesarc hitectures MPSoC.Lesdéfispr incipauxp ourl'observa tionsontlessuivants: -Généricité:ils'agitdepouvoireffectuerl'obser vationtoujoursdanslesmêm es termes,parexemple, àl'aided'un langageouautraversd'uneinterfaceunique.Cela doitêtrep ossiblemalgré lefaitquel'observationsoi tappliquéesurdesé léments différents,quifournissentdes donnéeshétérogènes. adaptationsurdifférentesplates-f ormesdisposantdesconfigurationsmatérielleset logiciellesspécifiquesetd ifférentes. nombred'élément sobservablesetd'établirdesrelations entreeux.N ouspensons quelep assage àl'échellepeuts'abord er enfaisantdel'observationpartielle,ceq ui veutdire,e ntenantcompteq ued'un esous-partiedesélé mentsdu systèmeob servé. étude,la solutiond' observationdoitpermettred'établi runcompr omisentrela précisiondesobservationsetla pert urbationadmissibledusystème.Eneffet,plus l'observationestprécise(parexemp leenaugme ntantlapériodicitédecollected 'in- formation),pluslaperturbatione stimportante. L'intr usiondoitê treabordéeau ssi enrédui santauminimumetenopti mis antl'instrumentationpourlaprod uction d'informationsurlesystèmesurpuce. Letr availdecettethèseaété dével oppéauseinducen tred'expertiseIDTECde STMicroelectronics,quis'intéresseàlaconceptionetàla miseenpla ced'ou tilsdedébo- gageetd' observati onpourlamiseaupoint desapplicationsembarquées.Lesorientations actuellessontdefourni rdesoutilsgénériques, qui ciblentdesplates-formesmatérielles ayantunnom breimp ortantdecoeursetdulo gicieleffectuantdesexécuti onsparallèles complexes. Cettethèseaé téencadréescien tifiq uementpar l'équipeLIG/INRIA-MESCALdont ledo mainederechercheestlac oncep tiondesolutionslogiciellespourl'e xploitationdes architecturesparallèlesetdi stribuées.L'undessesdom ainesd'expe rtiseestl'évaluation dela perform ancesurdessystèmesmassivement parallèlesà traversdesméthod esetdes 13 outilsd'observationet analyse,commePajé[dKdO S00].À l'heureactuelle, lestechno- logiesducalculd ehautep erformanceetdel'inf ormatique embarquéeconvergentver s l'utilisationdesarchitecture smany-core.C'estpourquoil'équipeLIG/INRIA-MESCAL s'intéresseàlaconception,l' ada ptati onetl'applicationdesesméthodesdemiseaupoint surles nouveauxsy stèmessurpuce.

Organisationdumanuscrit

Ledo cumentestorganiséentroi sparties :

1.Étatdel'art :Cettepartiecomportedeuxchapitres,l'unsurl'étudedesétapeset

desappro chespourl'observation dessyst èmesinformatiques(chapi tre2),etl'autre surlesp rincipesd ebasedel'approcheàcomposants logici els(ch apitre3).

2.Contribution:nousintroduisonsicilesconclusionsdel'étatdel'artetlesobje ctifs

denotr eproposition( chapitre4)ainsiquelaprésentation denotr emodèle,appelé sationd'EMBerasurd ifférentesconfigurationsm atériellesetlogicielles.Cesétudes vontpermet tred'observeruneapplication dedécodageMJPEG(chapitre6),une applicationmultimédiai ndustrielle(chapitre7)etundécodeurduformat SVC(ch a- pitre8).Enfin,nousprésen tonsuneévaluat iondel' util isationd'EMBeras urces

étudesdecas (chapitre 9).

14CHAPITRE1.INTRODUCTION

Premièrepartie

Étatdel'art

15

Chapitre2

L'observationdessystèmes

informatiques Cech apitreestconsacréàl'éta tdel'arts url'observationdessy stèmesinformatiques. Toutd'abor dnousdéfinissonscequ' estleprocess usd'observationetidentifi onsses diffé- rentesétapes.N ousétudionslestrav auxsurl'observation ennousconcen trant surtrois domaines:lessy stèm esembarqués, lessystèmesparallèlesetles systèmesdi stribués.

2.1Pourq uoiobserver?

Pendantlecyclededév elopp ementetdemiseau pointd essystèmesmatériels et logiciels,l'observationjoue unrôledéterminant.Eneffet,ellepermetdecomprendreet d'identifierlesproblèmesdecomportem entdessy stèmes.Lesproblèmespeuventêtreliés aufoncti onnement(erreurdecalcul,erreurdesynchronis ation,etc.)ouàl'év aluationd es performancesdusystème(fuitedemémo ire,pr ocesseurssous-utilisés,etc.).L'identifi ca- tionde cesproblèmesren dlep rocessusdedévelopp ementplusefficaceetp ermet ledimen- sionnementdessystèmes.Parexempl e,l'util isationaugmentéedemémo irecach edansun systèmeembarquépe utconduireàuneconsommati onénergétiqueplus faible[TVK08 ]. Danscette thèse,nousadhér onsàladéfinitionsu ivante: Définition2.1Observation:activitéinitialedan sl amiseaupointd'unsystème dontl'obje ctifestdecomprendrelefonctionn ementdeses élémentsconstitutifs, afin dedéc elerdesproblèmespoten tielset donnerdesinformationsnéce ssairespourl'amé- liorationdelaperformance.

2.2Commen tobserver?

L'observationestcomposéed'unesuited' étapesall antduchoixdesélémen tsà obser- veràl'a nal ysed'informationssurl'exéc ution(cf.figure2.1).Dans lasuitenousprése nton s 17

18CHAPITRE2.L'OBSERVATIONDE SSYST ÈMESINFORMATIQUES

plusendétail scesdi fférentesétapes. Figure2.1-Étapes suiv iespourl'observati ond'unsystèmeinformatique

2.2.1Laséle ctiond' entitésàobserver

Laco mplexitédessystèmesinformatiq uesfaitqu e,demanièregén érale,ilestim- possibled'observertou tcequiseproduitpendantl'exécution.Pource tteraison,ilfaut

décideretchois irs urquelsélémentsportera l'observat ion.Il peuts'agir d'éléments indivi-

duelsoubiend' ensembl esd'élément s.Dansuneapplicationparallèle,parexemple,ilest possibled'observertous lesprocessusindividuellementoualorss'intéresseràdestâches réaliséesparp lusieurspro cessus.Nousappelleronslesélémentsobservésdesentités. Définition2.2Entitéobservée:é lémentd'intérêtdusystèm eso usobservation ayantdescaract éristi quespermettantdel'isoler,afindel'étudierséparément. Pendantl'exécutiond usystèmesousobservation,lesentit ésobserv éespeuventpar- ticiperàden ombreu sesactions.U neautrequestionquiseposedo ncestdedécide rsi l'observationdoitportersurtousles évènementsquiconc ernentcesentitésousurune sélection.Parexemple,faut-il suivrel'év olutiondetouslesparam ètresdesprocessusou alorsseconcentrer uniquements urquelquescaractéri stiques(m émoireréservée,place- mentsurpr ocesseur, etc.)?. Dema nièreplusformelle,pen dantleproce ssusd'observationnousnous intéres serons Définition2.3Évènement:changementquan tit atifdel'étatd'uneentité,significa- tifsoi tdudomained' applic ation,soitdel'architec turedusystème.[LV95].

2.2.2Lapré parati ondelacibleàobserver

Nousappelo nsciblelesy stèmequidoitêtreobservé .Afind'obten irdesinform ations surlesé vènements quinousintéressent,lacibledoitê tremodifiéeafindepouvoi rfournir desdonnéess urcesév ènements.N ousdis onsquenousinstrumentonslacib leafinde pouvoirtracerdesévènem ents.Malheureusement,l'inst rumentationmodifiele compo r- tementdusys tèmeetnous fournitunevisionquipeu têtre erronée.Nous parlonsd'effet deson deetd'intrusivité[Mai96]. L'instrumentationpeutêtrefaiteauniveaumatérielo ulogiciel.L'instrume ntation

matérielleutilisedesdisposi tifsmatérielsspécialis és,fournitdesinformationsmatérielles

2.2.COMMENTO BSERVER?19

trèsprécis esetn'introduitp asbeau coupd'intrusivité.Cependant,lecoûtdepro duction etd'i ntégrationdetelsdispositifses télev éetlesdonnée sproduitessontnombreuseset difficilesàinterpr éter. Inversement,l'instrumentationlog icielle,donnedesrésultatsmoinsprécis[C MdA 08] [SLJD08]etintroduituneffetdes ondeplus import ant.Cepen dant,ellefourni tdes observationsplusaccessiblespui squecentréess urlesdifférentsniveauxl ogiquesetles entitésdulogiciel. L'instrumentationlogicielleconsisteàrajouterdesi nstructionsdetraçagedans le codesource[J ai91a]ouleco debinaire[LCM

05][N S07][Inc10].Lamo dificationdu

codesourceest généralementplus facileàm ettreenplaceetpeutêtref aiteàlamain ouautomati quement.Toutefois,elledemandel'accès auxsourceslogiciel lesetleurre- compilationcequipeutaffecterl estransformations etlesoptimisationseffectuéesparle compilateur. L'instrumentationducodebinaireconsisteprincipal ementenl'interceptiondesap- pelsdefonc tionse ntrelelogicielsousobservat ionetdeslibrairiesexternes.S onprincipal avantageestdefonctio nnersans lareco mpilationdulogiciel.L'incon vénientestlafaible quantitéd'évènementsque cettetechniquepermetd'observer,carl imi téeparlesinfor- mationsfourniespar lecompilateur.

2.2.3Lacolle cteded onnéesbrutes

Unefois instrumenté, lesystèmeestprêtàproduiredesinformationssurlesen tités etles évènementsc hoisis.Laproductiond'i nformationsestappeléecollectedesdonnées brutesetpeut s'effectuersoi tàchaqueoccurrenced' unévènem ent,soitdeman ièrepé - riodique.Danslepremiercas,n ousutilisonslacol lecteinstantanéd'évène ments.Dansle deuxième,nouschoisissons lacol lecteparéchantillonnage. Late chniqueutilisée,lapériodici téetl'instantoùlacollecteesteffectuéedétermi nent desst ratégiesd'observation.Pourl'observ ationdessystèmeslogiciel s,nouspouvonsen citerprincipalem enttrois,letraçage,leprofilage 1 etla surveillance 2 -Letr açageconsisteàrecueillirdes inform ationssurdesévènementsaumomentde leuroccurren ce.Lebutestd'avoirunhistoriquedel' exécutiondulogicieli.ela listedes évènements quisesontproduitsenvued'uneana lysepostérieure[Lil00]. Lesévè nementstracéssontenregistrésd ansunetracequipeutêtr eorganiséeselon différentsformats.Dans laplupartdescas,lesentréesdanslatrac ecomportent une estampille,unidentifiantdutype d'évènem entetdesvaleurs.De sexemples desolu- tionsgénériqu espourletraçagelogicielsontlesou tilsstrace[Kra08]etTAU[SM06]. straceintercepteetenregistrelesap pelssys tèmeetlessignauxconcernantunpro- grammes'exécutants urunsystèmeLinux.TAUestensemble d'outilspourletraçage d'applicationsparallèles.

1.e nanglaisprofiling

2.en anglaismonitoring

20CHAPITRE2.L'OBSERVATIONDE SSYST ÈMESINFORMATIQUES

-Lepr ofilagefournitdesinformatio nsstatistiq uessurl'exécutiond'unlogiciel[Lil00]. Nouspouvo nscitergprof[GKM04]etOProfile[Lev04 ]quiso ntlargementutilisés pourleprofi lagedu systèmeLinux. -Lasu rveillanceconsisteàéchantillonnerdes évènemen tsetàfournirdescomptes- rendusdemanièrepériod ique.L'av antageprincipalest lefaiblecoût,carlacoll ecte esteffectuéeàdes interv alles longuesmaisadaptéesàunobservateurhumain (en d'autrestermes,deséchan tillonsdel'ordrede10 -1 s).L 'inconvénientleplusim-quotesdbs_dbs29.pdfusesText_35

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