Saros: Verbesserung des algorithmischen Kerns gleichzeitiges Editieren. von Norman Warnatsch Diplomarbeit

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1 Saros: Verbesserung des algorithmischen Kerns gleichzeitiges Editieren von Norman Warnatsch Diplomarbeit 1

2 Gliederung 1. Saros a. das Plugin b. Jupiter-Algorithmus 2. Problemstellung: Fehlverhalten beim gleichzeitigen Editieren 3. Zielsetzung: Verbesserung des algorithmischen Kerns 4. Inhalt der Diplomarbeit a. erzeugen des Fehlverhaltens b. Ursachenforschung c. beseitigen des Fehlverhaltens 5. angewendete Techniken 6. Fazit 7. Ausblick 8. Erkenntnisse 2

3 1.a. Saros Das Plugin Eclipse Plugin Distributed Party Programming Texteingaben müssen verarbeitet werden Jupiter-Algorithmus 3

4 1.b. Saros Verwendung des Jupiter-Algorithmus 4

5 1.b. Saros Verwendung des Jupiter-Algorithmus Für jede Textdatei existiert eine eigene Instanz des JupiterServers. JupiterServer besitzt den aktuellen Dateizustand eines jeden Clients Watchdog Aufgabe des Watchdogs - regelmäßige Kontrolle auf Inkonsistenz - registriert Client Inkonsistenz, wird der Inhalt der Datei neu angefordert. - Host überträgt aktuellen Zustand der Datei 5

6 2. Problemstellung: Fehlverhalten beim gleichzeitigen Editieren Saros-Entwickler stellten Inkonsistenzen fest Rahmenbedingung: gleichzeitiges Editieren in einer Datei Anzahl der Benutzer > 2 Dauer der Session > 5 Min. Besondere Merkmale: Watchdog erkannte Inkonsistenz nicht bestehende JUnit- und Saros Test Framework Tests (STF) gaben kein Fehlverhalten wieder 6

7 3. Zielsetzung: Verbesserung des algorithmischen Kerns 1. Analyse des Gleichzeitigen Editierens, weil Inkonsistenzen festgestellt wurden 2. Vergleich zwischen der visuellen Prüfung des Codes und dem Debugging 3. Analyse der gegenseitigen Beeinflussung von der visuellen Prüfung des Codes und Debugging 7

8 4.a. Inhalt der Diplomarbeit Erzeugen des Fehlverhaltens Analyse der Funktionsweise von Saros Studie der zum Thema relevanten Abschlussarbeiten Erstellen erster STF-Tests Ablauf der STF-Tests unter Windows XP 3 User editieren gleiche Datei in der gleichen Zeile Laufzeit der Tests abhängig von festgesetzter Dauer der Session Ausweitung auf das Betriebssystem Ubuntu LTS

9 4.a. Inhalt der Diplomarbeit Erzeugen des Fehlverhaltens Anpassung der STF-Tests die Tests sind abhängig von einer festgesetzten Anzahl an zu tätigender Eingaben der User systematische Optimierung der Tests entfernen überflüssiger Ausführungen 9

10 4.b. Inhalt der Diplomarbeit Ursachenforschung Aufteilung in Code-Abschnitte Erweiterung der einzelnen Abschnitte um Log-Ausgaben 10

11 4.b. Inhalt der Diplomarbeit Ursachenforschung Auswertung der Ergebnisse der visuellen Prüfung des Codes und des Debuggings Lokalisation der Quelle des Fehlverhaltens Resultat: ein mit einer zu geringen Frequenz ausgeführter Daemon-Thread 11

12 4.b. Inhalt der Diplomarbeit Ursachenforschung 12

13 4.b. Inhalt der Diplomarbeit Ursachenforschung Auswirkung auf den Watchdog alle Aktivitäten nehmen den gleichen Verarbeitungsweg alle Aktivitäten werden später ausgeführt Checksummen wurden noch nicht verarbeitet Watchdog vergleicht Inhalt mit Checksummen, wenn benötigte Texteingaben bereits ausgeführt wurden. 13

14 4.c. Beseitigen des Fehlverhaltens Verarbeitung der Aktivitäten modifiziert 14

15 4.c. Beseitigen des Fehlverhaltens Bearbeitung von Aktivitäten für SVN-Kommandos Modifikation: - Aktivitäten werden über Host verschickt - nach Ausführung startet der Recovery-Prozess 15

16 5. Angewendete Techniken Debugging mit Tracing Breakpoints beeinflussen Verhalten der Software verwendet bei Bugfix für Watchdog Visuelle Prüfung des Codes abhängig von Fachkenntnissen verwendet bei Bugfix für Need-Based-Feature 16

17 6. Fazit visuelle Prüfung des Codes und des Debugging sind zur Suche der Fehlerquelle notwendig Anpassung der Tests ist zwingend erforderlich Resultate der STF-Tests unterschiedliches Laufzeit-Verhalten zwischen Windows XP und Ubuntu LTS zurückzuführen auf einen einzigen Thread die Aufgabe des Threads: o erhaltene Aktivitäten verarbeiten und ausführen 17

18 7. Ausblick die modifizierten STF-Tests bleiben erhalten User sollen Performance-Verbesserung durch Abschalten von Features selbst bestimmen Grund: Größere Anzahl an Features erfordert größere CPU-Last Überarbeitung bestehender Features Beispielsweise Fusion mehrerer Features, um Last zu verringern neue Features nur mit Bedacht einführen unter Verwendung der Fragen: o Ist Sinnhaftigkeit für den Benutzer gegeben? o Wird der Code von Saros stark modifiziert? 18

19 8. Erkenntnisse Fusion beider Techniken ist zur Fehlersuche erforderlich Visuelle Prüfung des Codes stark abhängig vom Fachwissen des Betrachters ungeeignet bei nichtsequentiellen Programmen Debugging reduziert zu betrachtende Menge an Code-Zeilen Beeinflussung des Laufzeitverhalten der zu untersuchenden Software auftretendes Fehlverhalten nicht auf einen einzelnen Fehler zurückzuführen Grund ist das Zusammenspiel mehrerer funktionierender Abschnitte unterschiedliches Verhalten zwischen Betriebssystemen trotz plattformunabhängiger Sprache 19

20 Vielen Dank 20

21 Benötigte Zeit in Nanosekunden 2E+09 Benötigte Zeit für den Start des Runnables 1,8E+09 1,6E+09 1,4E+09 1,2E+09 1E Ubuntu LTS Windows XP Nummer des Runnables 21

22 Zeit in Nanosekunden 1,2E+09 Laufzeit des Runnables (mit erhöhter CPU-Last) 1E Ubuntu LTS Windows XP Nummer des Runnables 22

23 Zeit in Nanosekunden 1E+10 Ubuntu - Asynchroner Start des Runnables 9E+09 8E+09 7E+09 6E+09 5E+09 4E+09 3E+09 ALICE BOB CARL 2E+09 1E+09 0 Nummer des zu startenden Runnables 23