2.3 了解实验结果

本节介绍如何使用 er_print 命令行和线程分析器 GUI 显示检测到的每个数据争用的以下信息：

• 数据争用的唯一 ID。

• 与数据争用相关联的虚拟地址 Vaddr。如果不止一个虚拟地址，则会在括号中显示标签 "Multiple Addresses"（多个地址）。

• 两个不同线程对虚拟地址 Vaddr 的内存访问。将会显示访问的类型（读取或写入），以及源代码中发生访问的函数、偏移量和行号。

• 与数据争用相关联的调用栈跟踪总数。每个跟踪都引用发生两个数据争用访问时的一对线程调用栈。如果使用的是 GUI，则选择单个调用栈跟踪时会在 "Race Details"（争用详细信息）标签中显示这两个调用栈。如果使用的是 er_print 实用程序，rdetail 命令将会显示这两个调用栈。

2.3.1 prime_omp.c 中的数据争用

要检查 prime_omp.c 中的数据争用，可以使用在2.2.2 创建数据争用检测实验中创建的实验之一。

要使用 er_print 显示 prime_omp_instr.er 实验中的数据争用信息，请键入以下命令。

% er_print prime_omp_inst.er

在 (er_print) 提示符下，键入 races 可看到类似如下的输出：

(er_print)races

Total Races:  2 Experiment:  prime_omp_inst.er

Race #1, Vaddr: 0x21ca8
      Access 1: Write, is_prime,
                       line 26 in "prime_omp.c"
      Access 2: Read,  is_prime,
                       line 23 in "prime_omp.c"
  Total Callstack Traces: 1

Race #2, Vaddr: (Multiple Addresses)
      Access 1: Write, main,
                       line 50 in "prime_omp.c"
      Access 2: Write, main,
                       line 50 in "prime_omp.c"
  Total Callstack Traces: 2
(er_print)

该程序的此次特定运行期间发生了两次数据争用。

要在线程分析器中打开 prime_omp_inst.er 实验，请键入以下命令：

% tha prime_omp_inst.er

以下屏幕抓图显示了在 prime_omp.c 中检测到的争用，如线程分析器所显示。

图 2–1 prime_omp.c 中检测到的数据争用

prime_omp.c 中显示了两个数据争用：

• Race #1（争用 1）显示了第 26 行函数 is_prime 中的一次写入与第 23 行同一函数中的一次读取之间的争用。如果查看源代码，可以看到在这些行上，正在对 pflag[ ] 数组进行访问。在线程分析器中，通过单击 "Dual Source"（双源）标签可以很方便地查看位于两个行号位置的源代码，其中还有一些度量显示受影响的代码行上的争用访问次数。

• Race #2（争用 2）显示了对 main 函数第 50 行的两次写入之间的争用。单击 "Dual Source"（双源）标签可看到对第 50 行 primes [ ] 数组的值进行了多次访问尝试。

  Race #2（争用 2）表示数组 primes[ ] 的不同元素中所发生的一组数据争用。通过 Vaddr 显示 Multiple Addresses（多个地址）可以看出这一点。

使用线程分析器中的 "Dual Source"（双源）标签，可以同时看到与数据争用相关联的两个源代码位置。例如，在 "Races"（争用）标签中选择 prime_pthr.c 的 Race #2（争用 2），然后单击 "Dual Source"（双源）标签。将会看到类似如下的内容。

图 2–2 prime_omp.c 中检测到的数据争用的源代码

可能需要在每个源代码面板的标题上拖动鼠标才能看到 "Dual Source"（双源）标签左边界的 "Race Accesses"（竞争访问）度量。

2.3.2 prime_pthr.c 中的数据争用

要检查 prime_pthr.c 中的数据争用，可以使用在2.2.2 创建数据争用检测实验中创建的实验之一。

要使用 er_print 显示 prime_pthr_instr.er 实验中的数据争用信息，请键入以下命令：

% er_print prime_pthr_inst.er

在 (er_print) 提示符下，键入 races 可看到类似如下的输出：

(er_print) races

Total Races:  4 Experiment:  prime_pthr_inst.er

Race #1, Vaddr: (Multiple Addresses)
      Access 1: Write, is_prime + 0x00000270,
                       line 27 in "prime_pthr.c"
      Access 2: Write, is_prime + 0x00000270,
                       line 27 in "prime_pthr.c"
  Total Callstack Traces: 2

Race #2, Vaddr: 0xffbfe714
      Access 1: Write, main + 0x0000025C,
                       line 60 in "prime_pthr.c"
      Access 2: Read,  work + 0x00000070,
                       line 40 in "prime_pthr.c"
  Total Callstack Traces: 1

Race #3, Vaddr: (Multiple Addresses)
      Access 1: Write, work + 0x00000150,
                       line 44 in "prime_pthr.c"
      Access 2: Write, work + 0x00000150,
                       line 44 in "prime_pthr.c"
  Total Callstack Traces: 2

Race #4, Vaddr: 0x21a90
      Access 1: Write, work + 0x00000198,
                       line 45 in "prime_pthr.c"
      Access 2: Write, work + 0x00000198,
                       line 45 in "prime_pthr.c"
  Total Callstack Traces: 2
(er_print)

该程序的此次特定运行期间发生了四次数据争用。

要在线程分析器中打开 prime_pthr_inst.er 实验，请键入以下命令：

% tha prime_pthr_inst.er

以下屏幕抓图显示了在 prime_pthr.c 中检测到的争用，如线程分析器所显示。请注意，这些争用与 er_print 所显示的争用相同。

图 2–3 prime_pthr.c 中检测到的数据争用

prime_pthr.c 中显示了四个数据争用：

• Race #1（争用 1）是第 27 行函数 is_prime 中对 pflag[ ] 数组的一次写入与同一行中对 pflag[ ] 的另一次写入之间的数据争用。

• Race #2（争用 2）是第 60 行中对 main() 中内存位置 i 的一次写入与第 40 行中对同一内存位置（在 work() 中为 *arg）的一次读取之间的数据争用。

• Race #3（争用 3）是第 44 行中对 primes[total] 的一次写入与同一行中对 primes[total] 的另一次写入之间的数据争用。

• Race #4（争用 4）是第 45 行中对 total 的一次写入与同一行中对 total 的另一次写入之间的数据争用。

如果选择 Race #2（争用 2），然后单击 "Dual Source"（双源）标签，则会看到两个源代码位置，类似于以下屏幕抓图。

图 2–4 数据争用的源代码详细信息

Race #2（争用 2）的第一次访问位于第 60 行，显示在顶部面板中。第二次访问位于第 40 行，显示在底部面板中。源代码的左侧会突出显示 "Race Accesses"（争用访问）度量。此度量显示了该行上报告的数据争用访问总次数。

2.3.3 数据争用的调用栈跟踪

线程分析器的 "Races"（争用）标签中列出的每个数据争用还有一个或多个相关联的调用栈跟踪。这些调用栈显示了代码中导致数据争用的执行路径。单击调用栈跟踪时，右侧面板中的 "Race Details"（争用详细信息）标签会显示导致数据争用的函数调用。

图 2–5 "Races"（争用）标签（包含 prime_omp.c 的调用栈跟踪）