„Zeit ist Geld" trifft auch auf die heutigen leistungsfähigen Netzwerke zu: Echtzeit- und Performance-Anforderungen nehmen bei Software-Systemen in der Telekommunikation einen immer höheren Stellenwert ein. Insbesondere bei den vielfach verwendeten verteilten Systemen und Steuerungen ist die Einhaltung von Laufzeitbedingungen essentiell. Eine Verletzung dieser stellt die Funktionsfähigkeit der Software und somit deren Verwendbarkeit in Frage. Eine nachträgliche Verbesserung der Laufzeiteigenschaften von SW ist meist sehr aufwändig, deshalb sind Optimierungen frühzeitig und zielgerichtet vorzunehmen.In diesem Zusammenhang ergeben sich unter anderem folgende Fragen:

• Wie können bereits während der Entstehungszeit der Software die bisherigen Laufzeitabschätzungen verifiziert werden?

• Welche Messmethoden und Messwerkzeuge können bei der SW-Entwicklung zur Beurteilung der Laufzeitabschätzung eingesetzt werden?

• Wie kann eine Verfälschung der Messergebnisse durch den Einsatz der Messwerkzeuge minimiert werden?

• Wie können Messergebnisse, die bei größeren Einheiten ermittelt wurden, auf kleinere Module aufgeteilt werden (Dekomposition)?

• Wie können Programmteile mit erhöhtem Optimierungspotenzial identifiziert werden?

• Wie kann eine realistische Kosten/Nutzen-Analyse der möglichen Optimierungskandidaten erstellt werden?

Die frühzeitige Erkennung von Performance-Engpässen mit konkreten Lösungvorschlägen.

• Entwicklung/Portierung von implementierungsbegleitenden Werkzeugen zur Performance-Analyse

• Entwicklung einer implementierungsbegleitenden Messmethodik

• Identifikation von Optimierungspotenzialen

• Validierung der Messergebnisse, Messmethodik und Optimierungsvorschläge

• Untersuchung weiterer Optimierungsstrategien

Bisherige Ergebnisse

“Dynamic Performance Stubs” stellen ein Framework für die Simulation von Performance-Verhalten von Software-Funktionen oder –Modulen zur Verfügung. Sie können für eine Kosten-Nutzen Analyse von möglichen Performance Optimierungen und somit für eine zielgerichtete Optimierung eingesetzt werden. Weiterhin ist es möglich, versteckte Flaschenhälse und die wichtigsten Optimierungskandidaten zu identifizieren.

Aktueller Stand

Die Performance vieler heutiger Systeme steht in direktem Zusammenhang mit der CPU. Wohingegen die Rechenleistung stetig zunimmt, herrscht, besonders in eingebetteten Systemen, enormer Kostendruck. Hierbei müssen Software-Optimierungen mit möglichst geringem Aufwand durchgeführt werden. Dies kann mittels der kürzlich definierten „CPU Stubs“, welche auf den „Dynamic Performance Stubs Framework“ basieren, erreicht werden.

• P. Trapp, C. Facchi, S. Bittl. The Concept of Memory Stubs as a Specialization of Dynamic Performance Stubs to Simulate Memory Access Behavior. In "Computer Measurement Group Conference 2009", Dallas/USA, Dezember 2009 (bibtex, pdf)

• P. Trapp. C. Facchi, M. Meyer. Echtzeitverhalten durch die Verwendung von CPU Stubs: Eine Erweiterung von Dynamic Performance Stubs. Konferenz "Echtzeit 2009 - Software-intensive verteilte Echtzeitsysteme", Boppard am Rhein, November 2009 (bibtex, Extended Abstract)

• P. Trapp, C. Facchi. How to Handle CPU Bound Systems: A Specialization of Dynamic Performance Stubs to CPU Stubs. In "Computer Measurement Group Conference 2008", Las Vegas/USA, Dezember 2008 (bibtex, pdf)

• P. Trapp. Perfomance Improvement Using Dynamic Performance Stubs. Heft Nr. 14 aus der Reihe "Arbeitsberichte - Working Papers" ISSN 1612-6483, August 2007(bibtex, pdf)

• Nokia Siemens Networks
  Lise-Meitner-Str. 7, D-89081 Ulm
  

  • Karl Mattern

  • Helmut Voggenauer

• Leicester De Montfort University
  Software Technology Research Laboratory
  

  • Dr. Francois Siewe

  • Professor Hussein Zedan

• Markus Reigl 2006 (german):

  Visualization and Analysis of Performance Measurement Results of an UMTS Component Using the Linux Trace Toolkit

• Michael Obster 2007 (german):

  Analysis and Porting of a Tracingtool on the Realtime Linux “Montavista Linux”

• Sebastian Bittl 2009 (english):

  Methods for the Simulation of the Memory Access Behaviour of Applications

• Markus Meyer 2009 (german):

  Validierung und Ausbau der Vorgehensweisen bei der Performance Optimierung mittels Dynamic Performance Stubs anhand von Fallstudien an der NSN LTE Telekommunikationssoftware. (working title)

Studenten Projekte

• 2006: UMTS Performance-Optimization - Automatic Analysis of Logfiles
• 2007: How to Automate Consistency on Testcases when an Interface Change Happens
• 2008: Dynamic Performance Stubs for Changing the Memory Behaviour
  • Software Stubbing for Performance Measurements
  • Analysis and Methodology for Trashing the Caching
  • Performancetrace Evaluation Tool
• 2009: Dynamic Performance Stubs for Changing the Memory Behaviour
  • Software Stubbing for Performance Measurements - Part II
  • Simulation of the Memory Behavior of Applications
  • Simulation of the Instruction Fetch Behavior of Applications

Studenten Seminare

• 2008: Memory Stubbing