王博弘 刘 轶 张国振 钱德沛

(北京航空航天大学中德软件技术联合研究所 北京 100191)

(turtlemax2009@gmail.com)

随着现代处理器技术的发展，在单个芯片上集成多个处理器核[1]，形成多核处理器，已经成为芯片工业发展的主要趋势.在这种架构下，能够对多核处理器资源进行充分利用的多核并行程序也得到了越来越多的应用.然而面对多核架构，并行程序的开发和部署面临着诸多的困难.在这些困难之中，最为严峻的就是多核并行程序的调试问题.为了表示的方便和简洁，在第1～3节和第5节中，并行程序即指代多核架构下的并行程序，而非多节点架构下如基于MPI实现的广义并行程序.

在调试并行程序时，存在2个严重的问题：

1) 调试的基础存在问题.并行程序的运行存在着不确定性.不确定性往往会导致程序中的错误变得无法追查：在某种特定的系统条件和运行顺序下错误会出现，但是当软件开发人员尝试对错误进行调试和分析时错误又会消失.

2) 调试的方法存在问题.用户所熟悉的传统调试方法无法应用于并行程序的调试.例如在多线程的环境下，用户所设置的断点无法实现和串行程序调试一样的控制效果，并且很难从整体上采用由粗到细的方式发现错误.

可重现调试(replay debug)是一种针对并行程序调试，可以消除并行程序运行中不确定性的调试辅助技术，其对确定性的保证还被应用于并行安全性和可靠性检查[2]、性能预测[3]等多个领域.可重现调试……