MPI トレースデータ (Oracle Solaris Studio 12.2: パフォーマンスアナライザ)

Oracle Solaris Studio 12.2: パフォーマンスアナライザ

MPI トレースデータ

コレクタは、Message Passing Interface (MPI) ライブラリの呼び出しの際のデータを収集できます。

MPI トレースは、オープンソースの VampirTrace 5.5.3 リリースを使用して実装されます。これは次の VampirTrace 環境変数を認識します。

`VT_STACKS`	呼び出しスタックを記録するかどうかを制御します。デフォルトの設定は `1` です。`VT_STACKS` を `0` に設定すると、呼び出しスタックが無効になります。
`VT_BUFFER_SIZE`	MPI API トレースコレクタの内部バッファーのサイズを制御します。デフォルト値は `64M` (64M バイト) です。
`VT_MAX_FLUSHES`	MPI トレースの終了前に行うバッファーのフラッシュ回数を制御します。デフォルト値は `0` です。この場合、バッファーがいっぱいになるとディスクにフラッシュされます。 `VT_MAX_FLUSHES` を正数に設定すると、バッファーがフラッシュされる回数が制限されます。
`VT_VERBOSE`	さまざまなエラーメッセージや状態メッセージをオンにします。デフォルト値は `1` で、重大なエラーメッセージや状態メッセージをオンにします。問題が生じる場合は、この変数を `2` に設定してください。

これらの変数については、Technische Universität Dresden Web サイトにある『Vampirtrace User Manual』を参照してください。

バッファーの制限に達したあとに発生する MPI イベントはトレースファイルに書き込まれないため、トレースが不完全になります。

この制限を撤廃してアプリケーションのトレースを完全なものにするには、VT_MAX_FLUSHES 環境変数を 0 に設定します。この設定を行うと、MPI API トレースコレクタは、バッファーがいっぱいになるたびにバッファーをディスクにフラッシュします。

バッファーのサイズを変更するには、VT_BUFFER_SIZE 環境変数を設定します。この変数の最適値は、トレース対象のアプリケーションによって異なります。小さな値を設定すると、アプリケーションに利用できるメモリーは増えますが、MPI API トレースコレクタによるバッファーのフラッシュが頻繁に行われるようになります。このようなバッファーのフラッシュによって、アプリケーションの動作が大幅に変化する可能性があります。その一方、大きな値 (2G など) を設定すると、MPI API トレースコントローラによるバッファーのフラッシュは最小限に抑えられますが、アプリケーションに使用できるメモリーは少なくなります。バッファーやアプリケーションデータを保持するために十分なメモリーを利用できない場合、アプリケーションの一部がディスクにスワップされて、アプリケーションの動作が大幅に変化する可能性があります。

次のリストに、データが収集される関数を示します。

`MPI_Abort`	`MPI_Accumulate`	`MPI_Address`
`MPI_Allgather`	`MPI_Allgatherv`	`MPI_Allreduce`
`MPI_Alltoall`	`MPI_Alltoallv`	`MPI_Alltoallw`
`MPI_Attr_delete`	`MPI_Attr_get`	`MPI_Attr_put`
`MPI_Barrier`	`MPI_Bcast`	`MPI_Bsend`
`MPI_Bsend-init`	`MPI_Buffer_attach`	`MPI_Buffer_detach`
`MPI_Cancel`	`MPI_Cart_coords`	`MPI_Cart_create`
`MPI_Cart_get`	`MPI_Cart_map`	`MPI_Cart_rank`
`MPI_Cart_shift`	`MPI_Cart_sub`	`MPI_Cartdim_get`
`MPI_Comm_compare`	`MPI_Comm_create`	`MPI_Comm_dup`
`MPI_Comm_free`	`MPI_Comm_group`	`MPI_Comm_rank`
`MPI_Comm_remote_group`	`MPI_Comm_remote_size`	`MPI_Comm_size`
`MPI_Comm_split`	`MPI_Comm_test_inter`	`MPI_Dims_create`
`MPI_Errhandler_create`	`MPI_Errhandler_free`	`MPI_Errhandler_get`
`MPI_Errhandler_set`	`MPI_Error_class`	`MPI_Error_string`
`MPI_File_close`	`MPI_File_delete`	`MPI_File_get_amode`
`MPI_File_get_atomicity`	`MPI_File_get_byte_offset`	`MPI_File_get_group`
`MPI_File_get_info`	`MPI_File_get_position`	`MPI_File_get_position_shared`
`MPI_File_get_size`	`MPI_File_get_type_extent`	`MPI_File_get_view`
`MPI_File_iread`	`MPI_File_iread_at`	`MPI_File_iread_shared`
`MPI_File_iwrite`	`MPI_File_iwrite_at`	`MPI_File_iwrite_shared`
`MPI_File_open`	`MPI_File_preallocate`	`MPI_File_read`
`MPI_File_read_all`	`MPI_File_read_all_begin`	`MPI_File_read_all_end`
`MPI_File_read_at`	`MPI_File_read_at_all`	`MPI_File_read_at_all_begin`
`MPI_File_read_at_all_end`	`MPI_File_read_ordered`	`MPI_File_read_ordered_begin`
`MPI_File_read_ordered_end`	`MPI_File_read_shared`	`MPI_File_seek`
`MPI_File_seek_shared`	`MPI_File_set_atomicity`	`MPI_File_set_info`
`MPI_File_set_size`	`MPI_File_set_view`	`MPI_File_sync`
`MPI_File_write`	`MPI_File_write_all`	`MPI_File_write_all_begin`
`MPI_File_write_all_end`	`MPI_File_write_at`	`MPI_File_write_at_all`
`MPI_File_write_at_all_begin`	`MPI_File_write_at_all_end`	`MPI_File_write_ordered`
`MPI_File_write_ordered_begin`	`MPI_File_write_ordered_end`	`MPI_File_write_shared`
`MPI_Finalize`	`MPI_Gather`	`MPI_Gatherv`
`MPI_Get`	`MPI_Get_count`	`MPI_Get_elements`
`MPI_Get_processor_name`	`MPI_Get_version`	`MPI_Graph_create`
`MPI_Graph_get`	`MPI_Graph_map`	`MPI_Graph_neighbors`
`MPI_Graph_neighbors_count`	`MPI_Graphdims_get`	`MPI_Group_compare`
`MPI_Group_difference`	`MPI_Group_excl`	`MPI_Group_free`
`MPI_Group_incl`	`MPI_Group_intersection`	`MPI_Group_rank`
`MPI_Group_size`	`MPI_Group_translate_ranks`	`MPI_Group_union`
`MPI_Ibsend`	`MPI_Init`	`MPI_Init_thread`
`MPI_Intercomm_create`	`MPI_Intercomm_merge`	`MPI_Irecv`
`MPI_Irsend`	`MPI_Isend`	`MPI_Issend`
`MPI_Keyval_create`	`MPI_Keyval_free`	`MPI_Op_create`
`MPI_Op_free`	`MPI_Pack`	`MPI_Pack_size`
`MPI_Probe`	`MPI_Put`	`MPI_Recv`
`MPI_Recv_init`	`MPI_Reduce`	`MPI_Reduce_scatter`
`MPI_Request_free`	`MPI_Rsend`	`MPI_rsend_init`
`MPI_Scan`	`MPI_Scatter`	`MPI_Scatterv`
`MPI_Send`	`MPI_Send_init`	`MPI_Sendrecv`
`MPI_Sendrecv_replace`	`MPI_Ssend`	`MPI_Ssend_init`
`MPI_Start`	`MPI_Startall`	`MPI_Test`
`MPI_Test_cancelled`	`MPI_Testall`	`MPI_Testany`
`MPI_Testsome`	`MPI_Topo_test`	`MPI_Type_commit`
`MPI_Type_contiguous`	`MPI_Type_extent`	`MPI_Type_free`
`MPI_Type_hindexed`	`MPI_Type_hvector`	`MPI_Type_indexed`
`MPI_Type_lb`	`MPI_Type_size`	`MPI_Type_struct`
`MPI_Type_ub`	`MPI_Type_vector`	`MPI_Unpack`
`MPI_Wait`	`MPI_Waitall`	`MPI_Waitany`
`MPI_Waitsome`	`MPI_Win_complete`	`MPI_Win_create`
`MPI_Win_fence`	`MPI_Win_free`	`MPI_Win_lock`
`MPI_Win_post`	`MPI_Win_start`	`MPI_Win_test`
`MPI_Win_unlock`

MPI トレースデータは、次のメトリックスに変換されます。

表 2–4 MPI トレースメトリックス


メトリック	定義
MPI 送信数	開始された MPI ポイントツーポイント送信数
MPI 送信バイト数	MPI で送信されるバイト数
MPI 受信数	完了した MPI ポイントツーポイント受信数
MPI 受信バイト数	MPI で受信されるバイト数
MPI 時間	MPI 関数へのすべての呼び出しにかかった時間
そのほかの MPI イベント	2 点間のメッセージの送受信を行わない MPI 関数の呼び出しの数

MPI 時間は MPI 関数でかかった LWP 時間の合計です。MPI 状態の時間も収集される場合、MPI_Init および MPI_Finalize 以外のすべての MPI 関数については、MPI 作業時間と MPI 待機時間の合計が MPI 作業時間にほぼ等しくなるはずです。Linux では、MPI 待機および MPI 作業はユーザー CPU 時間とシステム CPU 時間の合計に基づきますが、MPI 時間は実際の時間に基づくため、数値は一致しません。

MPI のバイトおよびメッセージのカウントは、現在のところ 2 点間のメッセージについてのみ収集され、集合的な通信機能に関しては記録されません。MPI 受信バイト数は、すべてのメッセージで実際に受信したバイト数をカウントします。MPI 送信バイト数は、すべてのメッセージで実際に送信したバイト数をカウントします。MPI 送信数は送信したメッセージの数をカウントし、MPI 受信数は受信したメッセージの数をカウントします。

MPI トレースデータの収集は、MPI 呼び出しが原因となる可能性のある、MPI プログラム内のパフォーマンスの問題を抱えている場所を特定する上で役立ちます。パフォーマンスの問題となる可能性のある例としては、負荷分散、同期遅延、および通信のボトルネックがあります。