4、并发程序静态分析与PlusCal算法语言解析

并发程序静态分析与PlusCal算法语言解析

1. 并发程序的分析方法

在并发程序的分析中，采用了六种常微分方程来描述并发程序，每个方程描述程序的状态变化。通过分析这些方程的解，可以检查程序的死锁和有界性。

1.1 方法优势

与现有的静态分析技术相比，该方法具有一定优势。现有技术中，模型检查器构建有限状态转换系统并穷举可达状态空间来搜索属性违规情况，即使使用了一些状态缩减技术，也难以避免状态爆炸问题。而此方法的复杂度由求解一个方程组（通信模型）或求解一个方程组并检查条件兼容性（资源共享模型）决定。

1.2 具体案例分析

• 哲学家就餐问题 ：以哲学家就餐问题为例，对比了不同方法的计算时间和内存使用情况。对于400个哲学家的情况，不同方法的表现如下表所示：
  | 方法 | 计算时间（秒） | 内存使用 |
  | ---- | ---- | ---- |
  | TOTAL | 681 | 未给出 |
  | PAT | 113.7 | 365.731M |
  | SPIN | 9.63 | 38.621M |
  | 本文方法 | 4.87 | 20.55M |

从表中可以看出，本文方法能显著减少计算时间和内存使用。

• 交通网络案例 ：将该技术应用于检查交通网络的有界性，分析交通灯对交通网络的影响。
  • 交通网络模型 ：使用Petri网模型描述交通网络，其中包含多个节点代表不同的