ДІАГНОСТУВАННЯ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ ІЗ ЗАГАЛЬНОЮ ПАМ'ЯТТЮ ЗА ДОПОМОГОЮ МЕРЕЖ ПЕТРІ

Анотація

З розробкою швидкодіючих ЕОМ застосовність і корисність моделювання значно зросли. Подання системи математичною моделлю, перетворення цієї моделі в команди для ЕОМ і виконання програми уможливили моделювання більших і складніших систем, ніж раніше. Це призвело, в результаті, до значних досліджень методів моделювання на ЕОМ та самих ЕОМ, оскільки вони беруть участь у моделюванні у двох ролях: як обчислювальні засоби та як об'єкт моделювання. Одним із найпоширеніших сучасних методів формалізації моделювання та аналізу обчислювальних систем є мережі Петрі. Сьогодні існує велика кількість як  теоретичних досліджень у цій галузі, так і реалізацій практичних інструментаріїв для розробки розподілених алгоритмів, заснованих на мережах Петрі. Розробляється міжнародний стандарт мереж Петрі. Разом із тим, відчувається необхідність розвитку формалізму для більш адекватного та зручного представлення систем зі складною структурою. Сучасні системи часто є мультиагентними і мають ієрархічну, багаторівневу структуру. У зв'язку з цим останнім часом проводяться дослідження щодо розширення формалізму мереж Петрі за рахунок ідей об'єктно-орієнтованого підходу з метою отримання моделей, що явно відображають ієрархічну та мультиагентну структуру системи. Класичне послідовне програмування не може забезпечити створення програм, які ефективно використовують ресурси сучасних обчислювальних систем. Багатопотокові програми, що працюють з даними у спільній пам'яті, часто недостатньо ефективні, оскільки надмірно використовують примітиви синхронізації. При недостатньому використанні примітивів є ризик отримати програму, яка має проблеми із синхронізацією. Засоби динамічного аналізу паралельних програм не завжди можуть вирішити ці проблеми. Для низки програм потрібен статичний аналіз паралельних алгоритмів. Найбільш складною проблемою є діагностування можливості тупиків. У даній роботі розглядаються аспекти, пов'язані із застосуванням мереж Петрі для виявлення проблем синхронізації у програмах з спільною пам'яттю. Наводяться схеми перетворення основних примітивів синхронізації у модель мережі Петрі,  і зведення розв'язання задач про відсутність тупиків у мережі Петрі до задачі математичного програмування.