Tracing Optimization for Performance Modeling and Regression Detection
Notice bibliographique
Résumé
Software performance modeling plays a crucial role in developing and maintaining software systems. A performance model analytically describes the relationship between the performance of a system and its runtime activities. This process typically examines various aspects of a system’s runtime behavior, such as the execution frequency of functions or methods, to forecast performance metrics like program execution time. By using performance models, developers can predict expected performance and thereby effectively identify and address unexpected performance regressions when actual performance deviates from the model’s predictions. One common and precise method for capturing performance behavior is software tracing, which involves instrumenting the execution of a program, either at the kernel level (e.g., system calls) or application level (e.g., function calls). However, due to the nature of tracing, it can be highly resource-intensive, making it impractical for production environments where resources are limited. In this work, we propose statistical approaches to reduce tracing overhead by identifying and excluding performance-insensitive code regions, particularly application-level functions, from tracing while still building accurate performance models that can capture execution time degradations. We develop both dynamic methods that analyze runtime behavior patterns and static methods that examine code structure to identify performance-sensitive functions. Our methodology specifically targets execution time as the primary performance metric, building models that capture the relationship between function call frequencies and overall program latency. By selecting an optimal set of functions to be traced, we can construct optimized performance models that achieve an R 2 score of up to 99% and, in some cases, outperform full-tracing models (i.e., models using non-optimized tracing data), while significantly reducing the tracing overhead by more than 80% in most cases. Our optimized performance models can also effectively detect performance regressions in our studied programs, demonstrating their usefulness in distinguishing between normal workload variations and actual performance degradations. Finally, our approach is fully automated, making it ready to be used in production environments with minimal human effort.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,022 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».