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问题描述

这会是死锁的一个例子吗?

active proctype test(){

     bool one;
     byte x;

     one;
     x = x+11;
}

标签: modeldeadlockmodel-checkingpromelaspin

解决方案


恕我直言,不。

遵循Wikipedia 所示的死锁必要条件列表:

当且仅当系统中同时满足以下所有条件时,才会出现资源死锁情况:

  • 互斥:至少一个资源必须以不可共享的方式持有。否则,不会阻止进程在必要时使用资源。在任何给定时刻,只有一个进程可以使用该资源。

  • 持有并等待或资源持有:一个进程当前持有至少一个资源并请求其他进程持有的额外资源。

  • 抢占资源只能由持有它的进程自愿释放。

  • 循环等待:每个进程必须等待一个被另一个进程占用的资源,而另一个进程又在等待第一个进程释放该资源。一般来说,有一等待进程,P = {P1, P2, ..., PN},这样 P1 正在等待 P2 持有的资源,P2 正在等待 P3 持有的资源,依此类推,直到 PN等待 P1 持有的资源。

这四个条件在 1971 年Edward G. Coffman, Jr. 的文章中首次描述时被称为科夫曼条件。

您的模型包含一个永远挂起的进程,没有共享资源没有其他进程持有它,没有循环等待等。换句话说,它只是一个无限执行的进程时间量,因为one是默认分配false的,并且评估为的表达式false始终在Promela中阻塞。


下面是一个简单的僵局示例,取自今年早些时候在特伦托大学举办的“Spin: Introduction”讲座。

文件: mutex_simple_flaw2.pml

bit x, y;
byte cnt;


active proctype A() {
again:
  x = 1;
  y == 0; /* waits for process B to end: if y != 0, the execution of this
             statement is blocked here */
  cnt++;
  /* critical section */
  printf("Process A entered critical section.\n");
  assert(cnt == 1);
  cnt--;

  printf("Process A exited critical section.\n");
  x = 0;
  goto again
}


active proctype B() {
again:
  y = 1;
  x == 0;

  cnt++;
  /* critical section */
  printf("Process B entered critical section.\n");
  assert(cnt == 1);
  cnt--;

  printf("Process B exited critical section.\n");
  y = 0;
  goto again
}

当进程AB “同时”执行指令x = 1y = 1.

以下验证搜索证明了这一点,这表明存在无效的结束状态,这对应于满足所有Coffman 条件的执行跟踪:

~$ spin -search -bfs mutex_simple_flaw2.pml

pan:1: invalid end state (at depth 2)
pan: wrote mutex_simple_flaw2.pml.trail

(Spin Version 6.4.8 -- 2 March 2018)
Warning: Search not completed
    + Breadth-First Search
    + Partial Order Reduction

Full statespace search for:
    never claim             - (none specified)
    assertion violations    +
    cycle checks            - (disabled by -DSAFETY)
    invalid end states      +

State-vector 20 byte, depth reached 2, errors: 1
        8 states, stored
           8 nominal states (stored-atomic)
        1 states, matched
        9 transitions (= stored+matched)
        0 atomic steps
hash conflicts:         0 (resolved)

Stats on memory usage (in Megabytes):
    0.000   equivalent memory usage for states (stored*(State-vector + overhead))
    0.291   actual memory usage for states
  128.000   memory used for hash table (-w24)
  128.195   total actual memory usage



pan: elapsed time 0 seconds

由 发现的违规执行跟踪Spin如下:

~$ spin -t -p -g -l mutex_simple_flaw2.pml

using statement merging
  1:    proc  1 (B:1) mutex_simple_flaw2.pml:24 (state 1)   [y = 1]
        y = 1
  2:    proc  0 (A:1) mutex_simple_flaw2.pml:7 (state 1)    [x = 1]
        x = 1
  3:    proc  0 (A:1) mutex_simple_flaw2.pml:8 (state 2)    [((y==0))]
    transition failed
spin: trail ends after 3 steps
#processes: 2
        x = 1
        y = 1
        cnt = 0
  3:    proc  1 (B:1) mutex_simple_flaw2.pml:25 (state 2)
  3:    proc  0 (A:1) mutex_simple_flaw2.pml:8 (state 2)
2 processes created

您的模型也会导致“无效的最终状态”。但是,这并不意味着它一定是死锁,它只是意味着执行跟踪在进程到达其代码块的末尾之前终止。根据被建模的系统,这并不总是一个实际问题。


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