Conception flexible d'analyses issues d'une trace système

REMERCIEMENTSJe tiens tout d'abord remercier mon directeur de recherche, Michel Dagenais, pour la confiance qu'il m'a accorde ds notre premire rencontre et qu'il a renouvele sans cesse depuis lors.Son soutien et sa disponibilit m'ont permis d'en apprendre toujours plus tout en ayant ma disposition tous les outils me permettant d'avancer.Je souhaite ensuite remercier les partenaires du laboratoire pour leur soutien financier grce auquel j'ai pu mener bien mes travaux.Je remercie galement toutes les personnes impliques dans le projet qui m'ont transmis une partie de leurs connaissances, qui j'en suis sr m'aideront pour la suite.Un merci tout particulier Alex, Matthew, Etienne, Francis, Yannick et bien sr Genevive pour leur aide prcieuse.Merci encore tous mes collgues du laboratoire DORSAL pour la trs bonne ambiance de travail.J'aimerais remercier mes proches et amis qui ont toujours t l pour moi et m'ont encourag me dpasser.Je remercie tout particulirement mon pre, Pascal, pour m'avoir laiss partir sur un autre continent, ainsi que Cline Roehrig et son compagnon Jessy pour m'avoir accueilli mon arrive au Canada et m'avoir donn le soutien logistique indispensable mon installation sur un continent nouveau pour moi.Enfin, merci Karine Marle, ma compagne, qui a fait son maximum pour venir me rejoindre au Canada.Un grand merci pour son soutien, ses conseils et sa relecture attentive ainsi que pour tous les bons moments passs ensemble la dcouverte du "nouveau monde".v R SUM Avec la complexit croissante des systmes informatiques, l'analyse des problmes de performance devient de plus en plus difficile.L'utilisation des outils de traage s'est impose comme la mthode permettant de comprendre en profondeur le fonctionnement d'un logiciel ou d'un systme d'exploitation.Le traceur LTTng (Linux Tracing Toolkit Next Generation) et le visualiseur de traces TMF (Tracing and Monitoring Framework) ont t dvelopps au laboratoire DORSAL de l' cole Polytechnique de Montral.Ce traceur permet de recueillir des traces au niveau du noyau et au niveau des applications utilisateur.La quantit d'informations sauvegardes dans les traces systmes est trs importante pouvant dpasser les centaines de gigaoctets.L'enjeu principal des techniques d'analyse est d'extraire les informations utiles au dveloppeur pour comprendre son application et l'aider trouver les anomalies de performance ou de scurit.La mthode retenue par le visualiseur de trace TMF pour extraire les donnes d'une trace est base sur une machine tats qui permet de modliser l'tat du systme n'importe quel point de la trace.Dans le cas des traces noyaux produites par LTTng, cette mthode permet d'afficher de manire trs efficace l'tat des fils d'excution et la consommation de ressources dans des diagrammes en fonction du temps.Dans ce mmoire, nous proposons de gnraliser l'utilisation du gestionnaire d'tats de TMF tous les types de traces, en proposant un outil pour concevoir de manire flexible des nouvelles analyses utilisant une machine tats.Pour ce faire nous avons cr un langage dclaratif permettant d'utiliser le gestionnaire d'tats dj implment dans TMF.La mthodologie suivie dans ce mmoire va permettre de dfinir un langage dont l'expressivit permettra de caractriser les changements d'tats provoqus par les vnements de la trace.Dans un contexte o l'extraction des informations issues d'une trace peut tre longue, nous veillons ce que la performance des nouveaux outils dvelopps soit au moins quivalente celle des outils actuels.Les rsultats obtenus avec l'implmentation de la solution montrent qu'il n'y a pas de dgradation de la performance pour le temps de construction de la machine tats.Enfin, nous essayons de dmontrer l'utilisabilit de la solution en proposant des exemples de nouvelles analyses rendues possibles avec le nouveau langage dclaratif.Ce point passe par l'illustration d'un exemple simple permettant de comprendre la philosophie du nouvel outil.Nous dmontrons ensuite la capacit du langage d'abstraire le modle utilis, permettant vi d'effectuer les mmes analyses avec des systmes de traage diffrents.Cette tude a permis de transposer le modle existant du noyau Linux au noyau du systme d'exploitation Microsoft Windows.De mme, il a t possible d'enrichir les modles existants en combinant plusieurs traces issues de diffrents niveaux d'abstraction, par exemple espace noyau et espace utilisateur.Cela a permis de construire des analyses plus riches, ouvrant la possibilit de corriger des nouvelles classes d'anomalies dans les systmes tudis.Ainsi, le rsultat de l'tude montre qu'un langage dclaratif peut tre utilis pour concevoir des analyses flexibles, ne ncessitant aucun dveloppement supplmentaire pour l'utilisateur.

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