순서적 임계 구역을 사용하는 병렬 프로그램의 오류 수정을 위한 수행중 이상 탐지

전용기(Yong-Kee Jun),고건(Kern Koh) 한국정보과학회 1993 정보과학회논문지 Vol.20 No.1

오류를 가진 병렬 프로그램은, 공유 변수에 병렬로 접근 가능한 타스크들간에 존재하는 이상들 때문에 비결정적 수행을 보이는 것이 일반적이므로, 순차 프로그램에 비해 오류 수정 작업이 어렵다. 이러한 접근 이상들을 효과적으로 탐지해 내기 위한 방법으로서, 프로그램의 수행 중에 변수들에 대한 접근 명령들을 감시할 수 있다. 이러한 기법은, 프로그램의 수행 후에 분석하는 기법들에 비해 기억 장소는 훨씬 적게 드나, 수행 시간의 부담이 크다. 본 연구는, 순서적 임계 구역을 가지는 병렬 루프 프로그램에서, 수행 중에 접근 이상들을 탐지하기 위한 효율적인 기법을 보인다. It is more difficult to debug erroneous parallel programs than sequential programs, since their behaviors show the nondeterminism which is from the anmalies in parallel tasks potentially accessing shared variables. To detect access anomalies effectively, one can utilize the technique that monitors a program executon to detect instructions accessing shared variables in parallel. Compared with post-mortem techiques to detect access anomalies, it is still less expensive in storage space, but not in time. An efficient technique presented here attempts to detect the anomalies at a constant cost during an execution of parallel loop programs which use ordered critical sections.

실험적인 KOANET 의 설계 및 구성에 관한 연구

전용기(Yong Kee Jun),손유익(Yoo Ek Son),오길록(Gil Rok Oh) 대한전자공학회 1983 대한전자공학회 학술대회 Vol.1983 No.11

병렬 루프 프로그램의 오류 수정을 위한 수행중 이상 탐지

전용기(Yong-Kee Jun),고건(Kern Koh) 한국정보과학회 1993 정보과학회논문지 Vol.20 No.6

병렬 프로그램의 오류 수정 작업이 순차 프로그램에 비해 어려운 일반적인 원인은, 공유 변수에 병렬로 접근 가능한 타스크들에 의해 초래되는 비결정적 수행 양상 때문이다. 이러한 접근 이상들을 효과적으로 탐지해내기 위한 방법으로서, 프로그램의 수행 중에 변수들에 대한 접근 명령들을 감시하여 분석할 수 있다. 수행중 탐지 기법은 프로그램의 수행 후에 분석하는 기법들에 비해 기억 장소는 훨씬 적게 드나 수행 시간의 부담이 크다. 본 연구는 다중 수준으로 단일 내포 가능한 병렬 루프 프로그램의 수행 중에 접근 이상들을 탐지하기 위한 효율적인 기법을 보인다. It is more difficult to debug erroneous parallel programs than sequential programs, since they usually show nondeterministic behaviors which are from anomalies incurred by parallel tasks accessing shared variables. To detect access anomalies effectively, one can utilize the technique that monitors a program execution to detect instructions accessing shared variables in parallel. Compared with post-mortem techniques to detect access anomalies, it is still less expensive in storage space, but not in time. An efficient technique presented here attempts to detect the anomalies at a constant cost during an execution of parallel loop programs which can be nested in one way and multiple levels.

주석 및 내용 기반 검색을 지원하는 동영상 정보 관리 시스템

전미경(Jun Mi-Gyung),김인홍(Kim In-Hong),류시국(Rhyoo Shi-Kook),전용기(Jun Yong-Kee),강현석(Kang Hyun-Syug) 한국멀티미디어학회 1999 멀티미디어학회논문지 Vol.2 No.3

항공기 시현계통 소프트웨어의 비행시험을 위한 분석도구

이용래(Yong-Rae Lee),최으뜸(Eu-Teum Choi),전용기(Yong-Kee Jun) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.11

항공기 시현계통은 항공기 운영에 필요한 다양한 정보를 통합하여 조종사에게 시현한다. 시현계통에서 소프트웨어 결함이 발생되면 정확하지 않은 정보가 조종사에게 시현될 수 있기 때문에 항공기의 운영에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 시현계통의 개발 중에 지상시험과 비행시험을 통해 발생 가능한 소프트웨어 결함을 식별하고 제거하려고 노력하고 있다. 본 연구는 비행시험 자료를 이용하여 시현계통의 소프트웨어 결함 분석을 지원하는 도구인 FDR(Flight Data Replay)을 제시한다. 이 도구는 항공기 임무컴퓨터와 연동되어 실시간으로 동작한다. 그리고 시현소프트웨어에 비행시험 자료를 적용하여 시현장치에 나타나는 기능적인 오류상황을 재현한다. Airborne display systems provide pilots with a variety of information needed to operate aircraft. Software faults in the display system can seriously affect the operation of the aircraft, because it can provide inaccurate information to the pilot. Therefore, the software faults are identified and eliminated through ground testing and flight testing. This paper presents an analysis tool called FDR (flight data replay) for flight test of airborne display software. This tool works in real time with the mission computer of aircraft. Also, the tool reproduces the functional error conditions that appear in the display systems by applying flight test data to the display software.

[우수논문] 멀티스레드 프로그램의 자료경합 탐지를 위한 수행 중 감시 도구

팽봉준(Bong-Jun Paeng),김현지(Hyun-Ji Kim),박세원(Se-Won Park),하옥균(Ok-Kyoon Ha),전용기(Yong-Kee Jun) 한국정보과학회 2014 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2014 No.6

내포 병렬성을 가지는 OpenMP 프로그램의 최초 경합 탐지

천병규,우종정,전용기,Chon, Byoung-Gyu,Woo, Jong-Jung,Jun, Yong-Kee 한국정보처리학회 2001 정보처리학회논문지 A Vol.8 No.3

공유 변수를 가지는 병렬 프로그램의 오류 수정에서 경합 탐지는 중요하다. 왜냐하면, 경합은 프로그램의 비결정적인 수행을 유발하기 때문이다. 기존에 제시된 병렬 프로그램의 오류 수정 기법인 수행중 탐지 기법은 내포된 병렬 프로그램에서 최초 경합 탐지를 보장할 수 없다. 최초 경합을 수정하면 이후에 발생하는 경합들이 나타나지 않을 수 있으므로, 최초경합의 탐지는 중요하다. 본 논문에서는 내포 병렬 루프 프로그램을 대상으로 반복 수행을 통해서 최초경합을 탐지하는 기법을 제시한다. 반복 수행의 횟수는 최악의 경우에 프로그램의 내포 깊이 만큼이며 각 수행시의 효율성은 공유변수의 개수를 V, 프로그램의 최대 병렬성을 T라 할 때, 공간 복잡도 O(VT)와 시간 복잡도 O(T)를 가지므로 기존의 수행중 탐지 기법과 동일하다. 그러므로 본 기법은 효과적이고 실용적인 오류 수정을 가능하게 한다. It is important to detect races for debugging shared-memoy parallel programs, because the races cause unintended nondeterministic program execution. Previous on-the-fly techniques to detect races can not guarantee the first race detection in nested parallel programs. Detecting the first race is important for debugging parallel programs, since the removal of the first race may make the next occurred races disappear. In this paper, we presents an on-the-fly detection technique to detect all of the first races through the reexecution of the debugged programs. We assume that the debugged parallel program may have one-way nested parallel programs. The number of reexecution is at the least the nesting depth of the program in the worst case. The space complexity is O(VT) and the time complexity to detect race in each access of access history is O(T), where V is number of shared variables and T is the maximum parallelism of the program. This efficiency of our technique in each execution is the same with the previous on-the-fly detection techniques. Therefore, this technique makes debugging parallel programs more effective and practical.

멀티 스레드 프로그램의 자료경합 탐지를 위한 수행 중 감시 도구

팽봉준(Bong-Jun Paeng),박세원(Se-Won Park),구인본(In-Bon Kuh),하옥균(Ok-Kyoon Ha),전용기(Yong-Kee Jun) Korean Institute of Information Scientists and Eng 2015 정보과학회논문지 Vol.42 No.2

It is difficult and cumbersome to figure out whether a multithread program runs with concurrency bugs, such as data races and atomicity violations, because there are many possible executions of the program and a lot of the defects are hard to reproduce. Hence, monitoring techniques for collecting and analyzing the information from program execution, such as thread executions, memory accesses, and synchronization information, are important to locate data races for debugging multithread programs. This paper presents an efficient and practical monitoring tool, called VcTrace, that analyzes the partial ordering of concurrent threads and events during an execution of the program based on the vector clock system. Empirical results on C/C++ benchmarks using Pthreads show that VcTrace is a sound and practical tool for on-the-fly data race detection as well as for analyzing multithread programs.

무선 센서 네트워크를 이용한 내장형 태양광 추적 시스템 구현

강기용 ( Ki-yong Kang ),구인본 ( In-bon Kuh ),전용기 ( Yong-kee Jun ) 한국정보처리학회 2012 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.19 No.1

본 논문은 단일 추적모듈과 무선 센서 네트워크를 이용한 내장형 태양광 추적시스템을 제안한다. 내장형 태양광 추적시스템은 조도 변화에 따라 단일 추적모듈로부터 도출된 회전값을 무선 센서 네트워크로 발전모듈에게 전달하여 태양전지를 동일하게 회전시키는 시스템이다. 추적모듈은 조도측정부의 양단 간 조도 값을 비교하여 회전값을 도출하고 항상 태양광과 프레임이 수직이 되도록 유지한다. 발전모듈은 전달받은 회전값을 적용하여 추적모듈과 동일한 방향으로 유지함으로 발전량을 최대화한다. 테스트베드를 개발하여 추적 실험을 통해 제안된 시스템의 타당성을 검증하였다.

내부적 비결정성을 가진 공유 메모리 병렬 프로그램에서 잠재적 경합탐지를 위한 전처리기

김영주,정민섭,전용기,Kim, Young-Joo,Jung, Min-Sub,Jun, Yong-Kee 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지 A Vol.17 No.1

OpenMP와 같은 공유 메모리 기반의 병렬 프로그램에서 발생하는 경합은 프로그래머가 의도하지 않은 비결정적인 수행 결과를 초래하므로 반드시 탐지되어야한다. 이러한 경합의 존재를 수행 중에 검증하는 기존의 기법들은 내부적 비결정성이 존재하지 않는 프로그램에 대해서만 가능하다. 하지만 이 조건을 만족하지 못한다면 경합검증을 위해서 각 임계구역마다 적어도 N! 만큼의 프로그램 수행이 필요하다. 여기서 N은 탐지 대상 프로그램이 가진 최대 병렬성을 의미한다. 본 논문에서는 프로그램 슬라이싱을 이용하여 내부적 비결정성을 가진 프로그램에 존재하는 비결정적 접근사건을 정적으로 분석하고, 이 정보를 이용하여 한번의 수행으로 실제 경합뿐만 아니라 잠재적 경합까지 탐지할 수 있는 경합 전처리기를 제안한다. 제안된 도구는 OpenMP 병렬 프로그램에서 발생할 수 있는 비결정적 접근사건들에 대해서 항상 결정적으로 감시할 수 있으므로 임계구역 가진 프로그램 모델에 적용할 수 있는 어떠한 경합탐지 프로토콜을 사용하더라도 경합 검증이 가능하다. 본 도구의 실험적 증명을 위해서 비결정성이 포함된 합성 프로그램, 공인된 벤치마크 프로그램인 OpenMP Microbenchmark, NAS Parallel Benchmark, 그리고 OpenMP 응용 프로그램을 이용하여 제안된 도구의 정확성을 보인다. Races that occur in shared-memory parallel programs such as OpenMP programs must be detected for debugging because of causing unintended non-deterministic results. Previous works which verify the existence of these races on-the-fly are limited to the programs without internal non-determinism. But in the programs with internal non-determinism, such works need at least N! execution instances for each critical section to verify the existence of races, where N is the degree of maximum parallelism. This paper presents a preprocessor that statically analyzes the locations of non-deterministic accesses using program slicing and can detect apparent races as well as potential races through single execution using the analyzed information. The suggested tool can deterministically monitor non-deterministic accesses to occur in OpenMP programs so that this tool can verify the existence of races even if it is used any race detection protocol which can apply to programs with critical section. To prove empirically this tool, we have experimented using a set of benchmark programs such as synthetic programs that involve non-deterministic accesses, OpenMP Microbenchmark, NAS Parallel Benchmark, and OpenMP application programs.