Relatório em PDF: http://tinyurl.com/mf6agk Apresentação de comparação de eficiência de chamadas de sistema de linguagens de programação utilizando uma plataforma de benchmarking escrita em DTrace feita para a disciplina de Sistemas Operacionais da Escola Politécnica da USP.

1. Monitoramento de System Calls
no OpenSolaris
PCS2042 – Sistemas Operacionais
Paulo Shindi Kuniyoshi
Pedro Victor Losada Cavalcante
Rafael Barbolo Lopes
Professor Jorge Kinoshita

2. Introdução
Objetivo:
Monitorar System Calls no OpenSolaris através do
DTrace

3. DTrace
O que é:
Ferramenta de instrumentação dinâmica de sistemas
de produção
Quem desenvolveu:
Sun Microsystems
Plataformas:
OpenSolaris
Mac OS X
Linux

4. Arquitetura DTrace

5. Metodologia
Ambiente:
Sistema Operacional: OpenSolaris 10
Máquina: VirtualBox 2.2.2
Documentação:
SUN Docs, Blogs
Scripts básicos:
Contagem de system calls chamadas
Exemplo de aplicação:
Benchmarking de processamento de texto

6. Scripts

7. Script 1: Monitoramento de processo existente
#!/usr/sbin/dtrace –s
syscall:::
/pid == $1/
{
@count_table[execname,probefunc]=count();
}
Comando:
# dtrace –s [nome_script].d –c [numero do id do processo]

8. Exemplo 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int num;
printf ("PID=%dn", getpid());
sleep(10);
printf ("Digite um numero: ");
scanf("%d", &num);
printf(“O numero e = %d”, num);
}

9. Terminal 1: Execução

10. Terminal 2: Monitoramento

11. Exemplo 2
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main() {
int n,result;
printf ("Processo Pai Criado PID=%dn", getpid());
n = fork();
printf("O valor de n= %dn", n);
sleep(5);
if(n==0) {
execl("/bin/ls","ls",NULL,NULL);
}
else {
wait(NULL);
printf("Fim do programan");
}

12. Terminal 1: Execução

13. Terminal 2: Monitoramento PID Pai

14. Terminal 3: Monitoramento PID Filho

15. Exemplo 3
1) Abrir o gedit.
2) Rodar o Dtrace usando o script 1.
3) Digitar e salvar no Gedit.
4) Fechar o gedit.

17. Script 2: Monitoramento Novo Processo
#!/usr/sbin/dtrace -s
syscall:::
/pid == $target/
{
@count_table[probefunc]=count();
}

18. Exemplo 4
Monitoramento de system calls a partir de uma linha
de comando.
# dtrace –s dtrace.c –c “[comando]”
Neste Exemplo 4 usamos:
[comando] = ls

20. Aplicação dos Scripts

21. Benchmarking com DTrace
“processo de comparação entre dois ou mais sistemas”

22. Benchmarking com DTrace
“processo de comparação entre dois ou mais sistemas
programas de processamento de texto”
Algoritmo
Ler arquivos de texto e contar ocorrências do caractere
“a”
Ser o mais simples possível (não otimizado)
Metodologia
Utilizar diferentes linguagens de programação (C, Java,
Perl, Python e Ruby)
Aplicar o algoritmo a arquivos de 1KB a 400MB

23. Plataforma de Testes
Host (Windows XP):
Core 2 Duo – 2GHz
Memória principal: 2GB
Disco rígido: 120GB
Guest (OpenSolaris10 no VirtualBox):
Memória principal: 873MB
Disco rígido: 7,04GB

24. Script DTrace
#!/usr/sbin/dtrace -s
dtrace:::BEGIN
{
printf("Iniciando Dtrace...n");
self->start = timestamp;
}
syscall:::
/pid == $target/
{
@count_table[probefunc]=count();
@total[“Total de chamadas vindas de System Calls”]=sum(1);
}
dtrace:::END
{
printf(“Tempo: %d segundosn”,(timestamp - self->start)/1000000000);
}

25. C
#include <stdio.h>
int main() {
int count = 0;
FILE *fp;
char ch;
fp=fopen("arquivos/arq","r");
while(1) {
ch = fgetc(fp);
if (ch == 'a')
count++;
else if (ch == EOF)
break;
}
fclose(fp);
printf("Total de letras 'a': %dn", count);
return 0;
}
17 linhas

26. Java
package leitor;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
public class Leitor {
public static void main(String[] args) throws IOException {
int c;
int count = 0;
char a = 'a';
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new
FileInputStream("arquivos/arq"));
while ((c = isr.read()) != -1)
if (a == ((char)c))
count++;
System.out.println("Total de letras 'a': " + count);
}
}
17 linhas

27. Perl
open(FILE,"arquivos/arq");
$count=0;
while(<FILE>) {
$count += ($_ =~ tr/a//);
}
close(FILE);
print("Total de letras 'a': ",$count,"n");
7 linhas

28. Python
print "Total de letras 'a': %d " % (open("arquivos/arq").read().count("a"))
1 linha

29. Ruby
print "Total de letras 'a': ",File.read("arquivos/arq").scan("a").size
1 linha

30. Resultados

31. Tempo de Execução

32. Tempo de Execução
Tempo de execução
500
450
400
350
Tempo (s)
300
C
250
Java
200
150 Perl
100 Python
50 Ruby
0
1KB 10KB 100KB 1MB 10MB 100MB 200MB 300MB 400MB
Tamanho do Arquivo

33. Tempo de Execução
Tempo de execução (sem java e ruby)
18
16
14
12
Tempo(s)
10
C
8 Perl
Python
6
4
2
0
1KB 10KB 100KB 1MB 10MB 100MB 200MB 300MB 400MB
Tamanho do Arquivo

34. Chamadas de Sistema

35. Quantidade de Chamadas (entry
Chamadas de Sistema
Chamadas de Sistema
900000
800000
700000
600000
500000
C
400000 Java
300000 Perl
200000 Python
100000 Ruby
0
1KB 10KB 100KB 1MB 10MB 100MB 200MB 300MB 400MB
Tamanho do Arquivo

36. Quantidade de Chamadas (entr
Chamadas de Sistema
Chamadas de Sistema (sem java e rub
8000
7000
6000
5000
4000 C
3000 Perl
2000 Python
1000
0
1KB 10KB 100KB 1MB 10MB 100MB 200MB 300MB 400MB
Tamanho do Arquivo

37. Conclusão do Teste
...quanto mais System Calls,
maior o tempo de execução!
Alto desempenho para processar texto
C Perl Python

38. Obrigado