并行程序的流程图分析法

并行程序的流程图分析法是一种用于分析和理解并行程序执行逻辑的技术。在并行程序中，多个进程或线程并发执行，相互之间可能需要进行通信和协作完成特定任务。由于并行程序的并发特性和执行顺序的非确定性，导致并行程序的正确性验证和调试相较于串行程序更加复杂。 流程图分析法能够提供一种直观的图形化表示，帮助开发者可视化地理解并行任务之间的交互与协作。在流程图中，节点代表程序中的语句或任务，而有向边则表示任务间的依赖关系或控制流的方向。通过这样的视觉化手段，开发者可以更容易地分析程序的执行逻辑，并识别其中可能存在的问题。 并行程序中一个关键的问题是死锁。死锁是指多个进程在执行过程中因资源竞争或互斥条件导致的无限等待现象。死锁的发生会使程序无法继续执行，从而导致系统资源的浪费。并行流程图分析法不仅可以检查出并行程序中潜在的死锁情况，而且还可以提供启发式的方法来帮助开发者消除死锁。这对于提高程序的稳定性和可靠性至关重要。 在提出的方法中，作者特别提到了Ada语言的多任务并发程序。在Ada中，进程被称为任务。并行程序的设计需要特别注意任务间的通信机制。Ada语言支持任务间的通信通过会合语句（entry），这种语句既包括同步操作，也涉及信息交换。在会合语句中，任务首先发出会合请求，然后等待相应的任务执行到会合点，共同完成信息传递后，两任务重新并发执行。 通过实例分析自动售油机的Ada并行程序，文章展示了如何用流程图来表示并发任务之间的通信过程，识别程序中潜在的死锁，并给出了消除死锁的策略。实例中的程序看似正确，实则隐藏着不易发现的死锁。作者通过流程图的表示方法，将这些通信过程和潜在的死锁可视化，从而使得程序的调试和理解更为直观。 此外，文章还提到了Petri网分析法，这是一种经典的并行程序分析方法。然而，Petri网由于在描述复杂的并行程序时会变得过于庞大和复杂，因此在实际应用中受到了限制。相比之下，本文提出的流程图分析法不仅易于实现，而且在实际应用中更为可行，对于描述并行算法思想也更加直观。 文章提到了并行程序设计语言在debug方面的不足，这也是并行程序设计中的一个难题。由于多进程并发执行，程序执行路径的多样性使得调试变得更加困难。因此，提出一种易于理解和使用的可视化分析方法对于并行程序设计具有重要意义。 文章详细介绍了并行程序流程图分析法的概念、作用和优势，并通过Ada并行程序的具体案例，展示了如何运用这种方法来理解和分析并行程序，特别是在检查和消除死锁方面的重要作用。此外，还对比了Petri网分析法，突出了流程图分析法在实际应用中的便捷性和实用性。