mrhakimov / possible-executions-analysis

Possible Executions Analysis

Анализ возможных исполнений

В рамках данного задания вы проанализируете все возможные исполнения указанной ниже программы в модели чередования операций.

shared int a = 0, b = 0

== Thread P: ==
while true:
  1: a = 1
  2: while b != 0: pass // do nothing
  3: pass // critical section, do nothing
  4: a = 0

== Thread Q: ==
while true:
  1: b = 1
  2: if a == 0: break // to line 4
  3: b = 0
4: stop // outside of loop

Чтения и записи разделяемых переменных a и b происходят атомарно.

Задание

Нарисуйте диаграмму всех возможных различных состояний исполнения программы из двух потоков P и Q в модели чередования операций и запишите результат в файл solution.txt использую следующую нотацию:

• Состояния системы обозначаются [Px,Qy,a,b] где x это строчка когда потока P, y строчка кода потока Q, a это значение в переменной a, b значение в переменной b. Например, начальное состояние обозначается как [P1,Q1,0,0].
• Каждая строка в файле должна описывать возможный переход системы и иметь вид <state1> -> <state2>. Например, исполнение первой строки потока P в начальном состоянии записывается как [P1,Q1,0,0] -> [P2,Q1,1,0].
• Можете писать комментарий после символа #.
• В первой строке файла впишите вашу фамилию и имя.

Для проверки корректности вашего решения запустите ./gradlew build из корня репозитория.

Обратите внимание, что поток P никогда не останавливается, поэтому в этой системе не будет конечного состояния. Из любого состояния есть, как минимум, переход в котором шаг делает поток P.

Проанализируйте полученные результаты:

• Так как каждый поток может быть в одном из 4-х состояний, а переменные a и b в одном из 2-х состояний, то теоретически возможны 4 x 4 x 2 x 2 = 64 состояния. Сколько различных достижимых состояний у вас получилось?
• Возможна ли ситуация, при которой поток P находится в состоянии P3 (critical section) в то время, как поток Q находится в состоянии Q4 (завершил выполнение)? Попробуйте объяснить это наблюдение.
• Верно ли, что из любого состояния системы достижимо состояние Q4, при котором поток Q завершил выполнение? Почему так?

Формат сдачи

Выполняйте задание в этом репозитории. Инструкции по сдаче заданий находятся в этом документе.