一种Java并发程序死锁动态检测的新方法

死锁是并发程序中最为常见的一类错误,直到现在并没有得到很好地解决.本文以Java并发程序为例,重点研究针对资源死锁较为有效的动态检测算法:根据并发程序的动态执行追踪信息,分析出加锁控制依赖关系,再根据死锁所应满足的条件在该依赖关系集上作适量演算便得到潜在死锁关系对.进一步地,结合线程间控制流图所反映的部分静态依赖关系,剔除假性死锁关系对,提高了计算结果的精度.该算法显著的特点是简单易于实现,且无需构造锁树或锁图等图形表示.     

基于SUIF2的静态死锁检测方法研究

死锁是并发程序中常见的错误之一,且由于并发程序运行的不确定性使得死锁难以检测。针对该问题,通过对C多线程程序死锁的分析,提出了一种基于SUIF2的静态死锁检测方法,设计了基于SUIF2的C多线程程序静态死锁检测的框架结构和锁集分析算法。最后通过一个实例说明了该检测方法的有效性。     

分布式死锁检测算法中伪死锁率的研究和改进

死锁处理是分布式系统中的关键问题,其中处理死锁最主要的手段为死锁检测。在评价死锁检测算法性能时伪死锁率被视为一项重要指标,故降低伪死锁率对提高算法性能有着促进作用,而目前大多数算法改进对伪死锁率关注较少。本文阐述了伪死锁研究的意义,并对若干种死锁检测算法的伪死锁率进行研究和模拟实验,认为现有的死锁算法可分为两类:环内检测和环无关检测。并分别通过减少冗余消息和本地死锁解决两种改进方法来降低目前算法的伪死锁率,最终实验表明算法性能获得较大提高。     

Java中的并发机制的研究与实现

开发并发程序并非是一件容易的事情。随着程序设计的日益庞大和复杂,怎样开发出高性能的并发程序变得越来越重要。在分析了Java的并发机制和同步机制的基础上,给出了一些在开发Java并发程序中防止死锁的策略和方法,这些方法为并发程序的设计带来了方便。     

基于常微分方程的死锁检测实验分析

用静态分析方法对并发程序进行死锁检测通常比较困难,其原因是会遇到状态空间爆炸问题.文中针对作者曾提出的一种可有效避免状态爆炸问题的死锁检测方法,进行进一步实验验证.该方法的基本框架是首先将表示并发系统的离散Petri网模型连续化,得到一种新的连续Petri网模型;在此基础上,建立系统的常微分方程模型;通过分析常微分方程组的解来检测系统中是否存在死锁.与传统方法不同点在于:该方法不需要遍历状态空问,而是分析一组常微分方程组的解.为了减少在求解常微分方程模型过程中的计算机系统的开销,作者还采取了一系列优化策略.哲学家进餐问题被用来说明死锁检测的方法.大量的实验结果说明作者所提出的方法有着较强的静态分析能力.作为副产品,这种分析方法还可以用来判定系统的有界性.     

基于CEGAR偏序化简的并行程序死锁检测

针对并发程序的模型检测存在大量的冗余交互和严重的状态空间爆炸问题,提出以迁移标记系统为建模语言计算Persistent Set并完成偏序化简的算法。将算法和CEGAR算法结合起来,实现对并发C程序的并行死锁检测。结果证明该算法在减缓状态空间爆炸和模型验证的效率方面较以往的算法有所提高。     

基于资源等待图的死锁检测算法

死锁是操作系统、数据库系统以及通信网络中经常出现的现象.分析了使用资源分配图和进程等待图完成死锁检测的不足,提出了资源等待图的概念,并给出了基于资源等待图进行死锁检测的方法,该算法能够完成当资源类含有多个实例时的死锁检测.     

一种基于移动Agent技术的分布式死锁检测算法

死锁的处理长期以来一直是分布式系统的研究重点,已有许多成熟算法.随着网络技术的发展,越来越多的客户和资源可在网络中自由移动,这种可移动性使得传统算法面临了新的挑战.在这种新的应用背景下,本文结合移动Agent技术,提出了一种分布式系统死锁检测和解除算法：Agent Guard.该算法使用一个移动Agent,使其遵循一定的路线算法在各个站点间移动来收集资源请求和分配信息并进行分析,从而发现并解除死锁.模拟实验证明,A-gent Guard算法能取得较短的死锁持续时间,较小的伪死锁率,且网络的通信复杂度也有降低.     

移动Agent系统的一种分布式死锁检测方案

传统的分布式死锁解决方案不适合于实体在网络中自由移动的MAS系统.本文描述了一种移动Agent系统的分布式死锁算法,使用专职Agent从事死锁检测和解决.该方案的特点是地点参考、拓扑独立、容错、异步操作.文中建立了StochasticPetri Net模型,并使用仿真试验给出它和Diffusion Computation算法的性能比较.     

对Java并发程序进行模型检测

随着多核处理器的发展,多线程并发程序成为现代程序设计的趋势.但并发线程的执行存在不确定性,传统的测试方法很难发现这类错误.针时这个问题,提出了一种直接分析Java源代码,从中提取并发程序模型的方法;并以此方法为基础开发了工具JTS(Java to SPIN),实现了对Java并发程序的自动化分析和模型检测.实验表明JTS能够成功地检测出Java并发程序中存在的错误并给出相应的错误路径.这项工作给Java并发程序的测试与验证提供了新的途径.     

Deadlock detection without wait-for graphs

Deadlock detection is an important service that the run-time system of a parallel environment should provide. In parallel programs deadlock can occur when the different processes are waiting for various events, as opposed to concurrent systems, where deadlock occurs when processes wait for resources held by other processes. Therefore classical deadlock detection techniques such as checking for cycles in the wait-for graph are unapplicable. An alternative algorithm that checks whether all the processes are blocked is presented. This algorithm deals with situations in which the state transition from blocked to unblocked is indirect, as may happen when busy-waiting is used.     

Java并发机制研究

针对高质量Java多线程并发程序设计，结合实例分析研究了Java多线程同步机制、通信机制以及并发机制的扩展，给出了防止死锁现象的编程策略，有助于解决实际编程中的并发问题。     

Fast, centralized detection and resolution of distributed deadlocks in the generalized model

In the literature, only a few studies have been performed on the distributed deadlock detection and resolution problem in the generalized request model. Most of the studies are based on the diffusing computation technique where propagation of probes and backward propagation of replies are required to detect deadlock. The replies carry the dependency information between processes for the initiator of the algorithm to determine deadlock. Since fast detection of deadlock is critical, we take a centralized approach that removes the need of backward propagation of replies, but sends the dependency information directly to the initiator of the algorithm. This enables reduction of time cost for deadlock detection to half of that of the existing distributed algorithms. The algorithm is extended to handle concurrent executions in order to further improve deadlock detection time, whereas the current algorithms focus only on a single execution. Simulation experiments are performed to see the effectiveness of this centralized approach as compared to previous distributed algorithms. It is found that our algorithm shows better results in several performance metrics especially in deadlock latency and algorithm execution time.     

ADA程序通信死锁的动态检测方法

针对ＡＤＡ并发多任务程序的特点,文中提出了一个新的ＡＤＡ程序动态死锁检测方案,并且在这个理论的基础上实现了一个动态死锁测试工具ＤＤＴＴ。此工具能够正确检测ＡＤＡ我任务程序由于通信关系不当而的死锁。文中详细介绍了动态死锁测试工具ＤＤＴＴ所依赖的全部概念胶判一规则,以及它的工作原理。     

基于Petri网并行程序通信死锁的检测和预防

无死锁是并行程序正确性的主要条件之一,已有研究成果关注于死锁检测,但对死锁预防研究较少。该文在对消息传递模式并行程序各种通信过程进行分类介绍的基础上,借助Petri网进行建模,提出程序死锁与Petri网死标识的对应关系,给出通信死锁检测算法,进而针对2种引起通信死锁的原因提出了3种预防方法,通过比较提出最佳方案。该方法既有较好的通用性,又可用于并行算法设计阶段的死锁预防以提高并行编程效率。     

基于Java多线程的并发机制的研究和实现

针对高可靠性、高质量的Java并行多任务程序设计,分析了Java多线程机制的原理及其实现技术,研究了程序并发过程中的同步机制和交互通信机制,比较了基于操作系统级和基于Java多线程级并发机制的实现结构,总结了并发程序中死锁预防的一些编程规则和策略。所构造的一个具有完全意义上的并发同步的框架实例有一定的实用价值。     

Temporal logic-based deadlock analysis for Ada

A temporal logic-based specification language and deadlock analyzer for Ada is described. The deadlock analyzer is intended for use within Timebench, a concurrent system-design environment with support for Ada. The specification language, COL, uses linear-time temporal logic to provide a formal basis for axiomatic reasoning. The deadlock analysis tool uses the reasoning power of COL to demonstrate that Ada designs specified in COL are systemwide deadlock-free: in essence, it uses a specialized theorem prover to deduce the absence of deadlock. The deadlock algorithm is shown to be decidable for finite systems and acceptable otherwise. It is also shown to have a worst-case computational complexity that is exponential with the number of tasks. The analyzer has been implemented in Prolog. Numerous examples are evaluated using the analyzer, including readers and writers, gas station, five dining philosophers, and a layered communications system. The results indicate that analysis time is reasonable for moderate designs in spite of the worst-case complexity of the algorithm     

数据库并发操作的可串行化调度与死锁检测算法

封锁与可串行化调度是数据库并发操作采取的两种主要措施。判断一个调度是否可串行化调度的最有效方法是两段锁协议。但是,一方面,事务遵守两段锁协议只是可串行化调度的充分条件而不是必要条件;另一方面,遵守两段锁协议的事务仍可能发生死锁。文中给出了一种算法,利用该算法,不仅可判断出一个调度是否为可串行化调度,而且可判断出该调度是否会发生死锁。