Parameterautotuning für kompilierte Anwendungen durch Verwendung von Debugger-Werkzeugen

Titelangaben

Mikula, Fabian:
Parameterautotuning für kompilierte Anwendungen durch Verwendung von Debugger-Werkzeugen.
Bayreuth , 2022 . - VIII, 52 S. - (Bayreuth Reports on Parallel and Distributed Systems ; 14 )
( Bachelorarbeit, 2021 , Universität Bayreuth, Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005980

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Abstract

Um die Laufzeit einer Anwendung auf einem Rechner zu verbessern, sind Parameter-Autotuner eine gute Wahl. Dafür werden unter anderem die Parameter angepasst, deren Änderung keinerlei Auswirkungen auf die Resultate des Programms haben. Diese Arbeit stellt einen alternativen Ansatz vor, der es ermöglicht bereits kompilierte Programme durch Verwendung von Debugger Werkzeugen zu optimieren. Dafür wird in der Arbeit mit den theoretischen Grundlagen begonnen, die den Aufbau und die speziellen Formate von Binärdateien darstellen. Auf Basis dessen wird dann geklärt, wie man mit Hilfe der Debug Informationen, die Speicheradressen der zu optimierenden Variablen erhält. Nachdem die Speicheradressen bekannt sind, wird erklärt, wie man durch Ptrace-Anweisungen die Inhalte der Speicheradressen modifizieren kann. Als nächstes werden Breakpoints näher beleuchtet und wie diese durch die zuvor genannte Ptrace-Library gehandhabt werden können. Nachdem die theoretischen Grundlagen behandelt wurden, wird die Programmarchitektur des Optimierers vorgestellt. Dieses Kapitel beinhaltet unter anderem die Vorstellung der Nutzerschnittstelle, sowie die Arbeitsweisen der Optimierungsvarianten. Anschließend wird dieser Ansatz mit anderen Autotunern verglichen und dessen Funktionalität durch Laufzeitmessungen demonstriert. Abgeschlossen wird die Arbeit durch ein Fazit und einen Ausblick.

Abstract in weiterer Sprache

To improve the runtime of an application on a computer, parameter auto-tuners are a good choice. In this case, the parameters can be adjusted, whose change has no effect on the results of the program. This work presents an alternative approach, which makes it possible to optimize already compiled programs by the use of debugger tools. Therefore the work begins with the theoretical bases, which represent the structure and the special formats of binary files. Based on this, it can be explained how to gain the memory addresses of parameters and variables with the debug information. After the memory addresses are known, it is explained how to modify the contents of these memory addresses by ptrace instructions. Next, breakpoints are discussed in more detail and how they can be handled through the previously mentioned ptrace library. After the explanation of the theoretical basics, the program architecture of the optimizer is shown. This chapter presents among other things the usage of the user interface, as well as the working methods of the optimization variants. Subsequently, this approach is compared with other auto tuners and its functionality is demonstrated by runtime measurements. The thesis is concluded by a conclusion and an outlook.