TP2-OS2-2017

Trabajo Práctico 2 - Programación Distribuída

Autor
Maero Facundo - 38479441

1. Descripción del trabajo

El objetivo de este proyecto es mostrar el poder de la programación distribuida, con el uso de la librería OpenMP, aplicado a un problema en particular. Se calculan valores de autocorrelación a partir de mediciones de un radar, primero de manera procedural (monothread), y explotando el paralelismo del problema. Se proveen además estadísticas y gráficos que comparan el rendimiento de ejecución del programa.

2. Instalación

Los siguientes son los comandos útiles para el uso de la aplicación:

$ make --> Compila el proyecto y genera ejecutables.

$ make clean --> Limpia para una nueva compilación.

$ make cppcheck --> Ejecuta el programa CppCheck sobre el proyecto. (Debe estar instalado).

$ ./build/single_threaded --> Ejecuta el programa en su versión single threaded.

$ ./build/multithreaded --> Ejecuta el programa en su versión multithreaded.

3. Ejecución

Para ejecutar el programa monothread, utilizar el comando $ ./build/ingle_threaded Para ejecutar el programa ejecutado en paralelo, utilizar el comando $ ./build/multithreaded

Pueden ingresarse opciones al ejecutar los binarios. Estas opciones son:

-t Muestra por salida standard el tiempo de ejecución medido.
-s Guarda en un archivo de texto el tiempo anterior. En caso de ser el programa multihilo, guarda también el número de hilos utilizado.
<nro_hilos> Permite modificar el número de hilos a usar.

Ejemplos:

$ ./build/single_threaded -t -s
$ ./build/multithreaded 8 -s

En el informe del trabajo se incluyen gráficos y estadísticas obtenidas de la ejecución del software en la notebook del alumno, y el clúster de la Facultad.

Puede comprobarse que el procesamiento en paralelo es correcto, y que no se produjo corrupción en los datos, mediante el siguiente comando, luego de ejecutar ambos programas:

$ cmp out_mt.txt out_st.txt

Que compara ambos archivos de texto, output de los programas multihilo y monohilo respectivamente. En caso de ser iguales no imprime nada en consola. Si hay diferencias, avisa al usuario e indica la línea donde se encuentra.

También se provee de un bash script que permite ejecutar múltiples veces el programa, guardando las mediciones de tiempo en un archivo de texto, para su posterior análisis. Para ejecutarlo ingrese:

$ ./script.sh

4. CppCheck

Al compilar y linkear, se genera un archivo donde se guardan los posibles errores y advertencias que encuentre el programa CppCheck al realizar el análisis estático del código. Este archivo se encuentra en:

TP2-OS2-2017/err.txt

Para ver su contenido, puede utilizar:

$ cat err.txt

Si desea más información, remítase a la documentación proporcionada, que se encuentra en la ruta doc/html/index.html

4. Profilers

Para este proyecto se utilizó Valgrind para observar la ejecución single thread, y optimizarlo para una mejor performance multithread. En particular se utilizó la herramienta Callgrind, que muestra el historial de llamadas a funciones del programa, el número de veces que se llamó a cada función, quién lo hizo, y un costo relativo de cada una con respecto a la ejecución total.

Para usar el profiler ejecutar el comando: $ valgrind --tool=callgrind <binario> <argumentos>

Ejemplos:

$ valgrind --tool=callgrind ./build/single_threaded

$ valgrind --tool=callgrind ./build/multithreaded 4

Luego, para visualizar los resultados de la ejecución, puede usarse un programa como KCachegrind, con el comando:

$ kcachegrind callgrind.out.PID

Ejemplo:

$ kcachegrind callgrind.out.15500