[发明专利]一种基于Petri网MIP法的并发程序死锁检测方法

权利要求书

1.一种基于Petri网MIP法的并发程序死锁检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)对于待检测的并发程序代码，根据其任务集和资源集，生成控制流图(CFG)；

步骤(2)根据生成的控制流图(CFG)，创建其Petri网模型；

步骡(3)在已建立的Petri网模型基础上，基于MIP法进行死锁检测分析；

步骤(4)输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于Petri网MIP法的并发程序死锁检测方法，步骤(1)进一步包括以下内容：

步骤(1.1)确定该待检测并发程序代码的任务集和资源集；

步骤(1.2)分析各个任务之间的关系，如哪些为父任务，哪些为子任务，哪些任务之间存在数据相关，资源相关或控制相关；

步骤(1.3)根据步骤(1.2)的分析结果，生成并行任务序列；

步骤(1.4)给出并行任务间的通信；

步骤(1.5)得到原并发程序代码的控制流图(CFG)。

3.根据权利要求1所述的一种基于Petri网MIP法的并发程序死锁检测方法，步骤(2)进一步包括以下内容：

步骤(2.1)确定该并发程序代码中各个任务集的Petri子网结构；

步骤(2.2)构成该并发程序代码的整体静态Petri网结构；

步骤(2.3)确定该并发程序对应Petri网的初始标识。

4.根据权利要求3所述的一种基于Petri网MIP法的并发程序死锁检测方法，步骤(2.1)进一步包括：

步骤(2.1.1)根据步骤(1)得到的控制流图(CFG)，提取变迁集{t_ι}和资源集{r_ι}；

步骤(2.1.2)根据任务序列，确定每个任务集的内部结构，用库所和变迁组成的子网来表示；

所述步骤步骤(2.2)进一步包括：

步骤(2.2.1)根据任务集之间的相关性，确定每个任务集对应的Petri子网之间的通信关系；

步骤(2.2.2)在上述步骤(2.1)得到的子网间添加资源库所，将子网内部的变迁与相应的资源库所相连；

所述步骤步骤(2.3)进一步包括：

步骤(2.3.1)确定该并发程序代码中各任务的对象实例的初始状态；

步骤(2.3.2)将代表所述对象实例的各个托肯放入各自初始状态中。

5.根据权利要求1所述的一种基于Petri网MIP法的并发程序死锁检测方法，步骤(3)进一步包括：

步骤(3.1)根据步骤(2)得到的Petri网模型，提取N＝(P，T，F，M₀)，其中P为所有库所的集合，T为所有变迁的集合，为库所到变迁以及变迁到库所的所有有向弧的集合，M₀为该Petri网模型N的初始标识；

步骤(3.2)引入两种指示符，定义为其中S∈P为信标，满足()；

步骤(3.3)判断是否满足以下条件：

G^MIP(M₀)＜|P|，其中GMIP(M0)=minΣp∈Pvp]]>

且，

∀t∈T,zt≥Σp∈t·vp-|t·|+1]]>

∀(t,p)∈F,]]>v_p≥z_t

v_p，z_t∈{0，1}

v_p≥M(p)/ψ(p)，

其中M＝M₀+[N]·Y，M≥0，Y≥0，ψ(p)＝max{M(p)|M₀+[N]·Y，M≥0，Y≥0}；

步骤(3.4)若根据原并发程序代码建立得到的Petri网模型满足步骤(3.3)中的条件，说明存在可被清空的信标，即原并发程序存在死锁；反之，则说明不存在可被清空的信标，即原并发程序不存在死锁。