論文の概要: HardRace: A Dynamic Data Race Monitor for Production Use

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.18412v2
• Date: Thu, 19 Dec 2024 07:57:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-20 13:28:09.190301
• Title: HardRace: A Dynamic Data Race Monitor for Production Use
• Title（参考訳）: HardRace: 運用用の動的データレースモニター
• Authors: Xudong Sun, Zhuo Chen, Jingyang Shi, Yiyu Zhang, Peng Di, Jianhua Zhao, Xuandong Li, Zhiqiang Zuo,
• Abstract要約: データレースはマルチスレッドプログラムにおいて重要な問題であり、予測できない、破滅的な、診断が難しい問題を引き起こします。 我々は、十分なランタイムオーバーヘッドと高い検出能力を持ちながら、オンザフライでのレースを検出するデータレースモニターであるHardRaceを紹介した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.566618111423702
• License:
• Abstract: Data races are critical issues in multithreaded program, leading to unpredictable, catastrophic and difficult-to-diagnose problems. Despite the extensive in-house testing, data races often escape to deployed software and manifest in production runs. Existing approaches suffer from either prohibitively high runtime overhead or incomplete detection capability. In this paper, we introduce HardRace, a data race monitor to detect races on-the-fly while with sufficiently low runtime overhead and high detection capability. HardRace firstly employs sound static analysis to determine a minimal set of essential memory accesses relevant to data races. It then leverages hardware trace instruction, i.e., Intel PTWRITE, to selectively record only these memory accesses and thread synchronization events during execution with negligible runtime overhead. Given the tracing data, HardRace performs standard data race detection algorithms to timely report potential races occurred in production runs. The experimental evaluations show that HardRace outperforms state-of-the-art tools like ProRace and Kard in terms of both runtime overhead and detection capability -- HardRace can detect all kinds of data races in read-world applications while maintaining a negligible overhead, less than 2% on average.
• Abstract（参考訳）: データレースはマルチスレッドプログラムにおいて重要な問題であり、予測できない、破滅的な、診断が難しい問題を引き起こします。 大規模な社内テストにもかかわらず、データ競合はしばしばデプロイされたソフトウェアに逃避し、本番環境に現れます。 既存のアプローチでは,実行時のオーバーヘッドが極めて高いか,あるいは不完全な検出能力に悩まされている。 本稿では,実行時のオーバヘッドが十分に低く,かつ高い検出能力を有するデータレースモニタであるHardRaceを紹介する。 HardRaceはまず、音声静的解析を使用して、データ競合に関連する重要なメモリアクセスの最小セットを決定する。 その後、ハードウェアトレース命令、すなわちIntel PTWRITEを利用して、無視可能なランタイムオーバーヘッドで実行中にこれらのメモリアクセスとスレッド同期イベントのみを選択的に記録する。 トレースデータを考えると、HardRaceは運用環境で発生した潜在的な競合をタイムリーに報告する標準的なデータ競合検出アルゴリズムを実行する。 実験的評価によると、HardRaceは、実行時のオーバーヘッドと検出能力の両方の観点から、ProRaceやKardのような最先端ツールよりも優れている。

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