Thread Profiler: Parallelisierte Anwendungen grafisch testen

Über Tools für die parallele Programmierung habe ich mich hier schon ausgiebig ausgelassen: Concurrency Checker, Thread Checker, VTune Performance Analyzer, Intel TBB, Multicore-Bibliotheken, Parallel Studio und andere Werkzeuge sind Teil des Software Dev Blogs. Was auf der Liste allerdings immer noch fehlt ist der Thread Profiler. Bis heute!

Der Thread Profiler ist ein Analysetool, mit dem sich Schwachstellen in parallelisierten Anwendungen grafisch darstellen lassen. Hierzu ist kein Quellcode notwendig, da der Thread Profiler das ausführbare Programm, also die Exe-Datei, untersucht. Dabei können folgende Dinge aufgespürt werden:

• Unter- und überbeschäftigte Ressourcen werden grafisch dargestellt. Damit kann der Programmierer sofort sehen, an welchen Stellen das Programm auf der Multicore-Plattform optimal, ein wenig oder gar nicht skaliert.

• Der Programmablauf wird visualisiert. Es lässt sich auf diesem Weg also feststellen, wo die kritischen Pfade sind, welche Abschnitte der Anwendung sequenziell ausgeführt werden und an welchen Stellen die einzelnen Threads aktiv oder inaktiv waren bzw. wann sie warten mussten.

• Es werden beide Zustände des Programmablaufs grafisch dargestellt: die Ausführung der parallelen Threads und der chronologische Ablauf der Software.

• Mittels Doppelklick auf eine bestimmte Stelle innerhalb des Ablaufplans der Anwendung verzweigt der Entwickler genau an die Stelle innerhalb des Quellcodes, an der die Probleme auftauchen. Damit kann er die kritischen Abschnitte im Sourcecode verifizieren und mit viel Know-how und Erfahrung die Fehler eliminieren.

• Synchronisationsprobleme zwischen den einzelnen Threads lassen sich lokalisieren und beheben. Aber auch ein ungleichgewichtiges Verteilen auf die vorhandenen Threads bzw. Prozessorkerne spürt der Thread Profiler auf.

• Eine OpenMP-basierte Testmethode ermöglicht das Überprüfen unterschiedlicher Programmdesigns, um somit den besten Optimierungsansatz herauszufinden.

Den Thread Profiler gibt es in einer Standalone-Variante oder als Teil des VTune Performance Analyzer. Darüber hinaus fügt er sich nahtlos in Visual Studio 2003, 2005 und 2008 ein und ist für C++ sowie Fortan-Projekte unter Windows konzipiert. Zudem ist er kompatibel mit den Threading Building Blocks und OpenMP. Den Thread Profiler gibt es 30 Tage lang zu Evaluierungszwecken, und das natürlich gratis. Allerdings muss man sich einmalig registrieren, um in diesem Genuss zu kommen.