用于描述面向对象并发系统的实用图文法模型*

面向对象的并发系统与传统的并发系统(如用CSP或CCS所描述的系统)的不同之处在于其进程结构的动态性，系统中的进程以及进程之间的通信链路随着对象的变化而动态地建立或撤消．图文法模型比其他形式化工具更适合描述这种并发和动态的特性．这里我们介绍一个新的用于描述面向对象并发系统的图文法模型，在该模型中为系统的设计开发者提供了一个用来描述系统的静态和动态结构的语言工具——CSDL语言．在面向对象并发系统开发支持环境 的支持下，用CSDL语言描述的面向对象并发系统的结构可以转换成对系统运行期进程互联结构的控制机制，     

用于描述面向对象并发系统的实用图文法模型

面向对象的并发系统与传统的并发系统的不同之片在于其进程结构的动态性，系统中地进程以及进程之间的通信链路随着对象的变化而动态地建议或撤消。法模型比其他形式化化工具更适合描述这种并发和动态的特性。这里我们介绍一个新的用于描述向对象并发系统的图法模型，在该模型中为系统的设计开发提供了一个用来描述诉静态和动态结构的语言工具－ＣＤＳＬ语言。     

系统动态行为语义模型及其形式描述

文中综述刻画系统动态行为的计算模型和形式化方法,包括算法模型,逻辑模型,基于进程代数的模型和方法,Ｉ／Ｏ自动化,Ｐｅｔｒｉ网及Ａｃｔｏｒ模型,并有针对性地本质上分析和比较它们在描述系统动态行为方面的特点和优劣。文事还着重剖析了基于网络环境下的分布对象计算系统的一些主要计算特征,包括交互,并发和分布等。     

SDL语言动态语义模型的研究

介绍了SDL系统规范，基于通信扩展有限状态机CEFSM的SDL进程。系统最重要的属性是行为，动态语义模型用元进程描述系统可观察的行为。研究了ITUZ．100建议附件F中元进程的划分，提出一种新的元进程定义，并举例描述了SDL系统的动态语义模型。     

基于模型的Fuzzing测试脚本自动化生成

针对基于知识的Fuzzing测试技术存在脚本编写工作量大的问题,提出一种基于模型的Fuzzing测试脚本自 动生成方法。方法首先以高阶属性文法形式化地描述数据模型,获取统一的、与测试环境无关的数据格式描述;然后 依据文法模型,将样本解析为带格式知识的文法分析树;最后建立文法分析树与测试逻辑的关联关系,实现自动化的 测试脚本生成。实验结果表明,所提出的方法能够自动生成有效的测试脚本,并发现软件中潜在的安全漏洞。     

一种面向图的分布Web应用架构技术

提出一种面向图的软件体系结构描述和实现技术(称为WebGOP)来支持分布Web应用系统的架构，开发者通过定义图的拓扑结构来描述体系结构，并可以根据需要定制图的类型以更好地表达特定的体系结构风格。同时，这个图实现为一个分布共享对象，显式地存在于应用系统之中，为各个构件的执行提供了一个面向图的上下文，也为体系结构的实现和动态演化提供了依托．该技术直观性强，有助于缩小体系结构描述与实现之间的距离，特别是可为系统动态重配置提供良好的支持．该文还利用edNCE图文法对WebGOP进行了形式化处理，设计实现了一个WebGOP原型系统，并对这个原型系统的关键性能指标进行了测试以表明该技术的可行性。     

安全模型的一种形式化方法

本文基于有限状态机的理论，结合通信顺序进行的概念，提出了一种开发安全模型的形式化方法。在该方法中，用ＦＳＭ描述整个系统结构和控制部分，用ＣＳＰ描述系统的状态转移。文章以多级安全策略为例建立了一个安全模型。     

基于形式化描述的电梯控制系统的建模与仿真

研究电梯控制系统中组件之间复杂的信号传输关系。针对传统的建模方法不能同时精确描述系统模型的静态与动态语义的问题,从系统体系结构的组件与连接件入手,探讨形式化描述语言XYZ/ADL描述系统模型的特性,运用XYZ/ADL形式化地描述电梯控制系统的总体功能规范、主要组件的结构模型、组件之间信号传输的动态模型和电梯运行模型,并基于所构建的形式化描述模型实现系统的仿真运行。结果表明,基于XYZ/ADL描述的形式化模型能准确分析电梯组件之间复杂的信号传输关系,精确模拟电梯运行的各种状态。     

UML活动图的操作语义

越来越多的系统采用UML（unified model language,统一建模语言）作为建模语言来进行系统分析和设计.UML活动图是UML语言中描述系统动态行为的一种方法,它广泛地运用于业务建模.由于UML活动图缺乏精确的动态语义,所以不利于对其所描述的系统进行形式化的分析、验证和确认.为解决这一问题,根据UML1.5语义文档,给出UML活动图的形式化操作语义.首先给出UML活动图的形式化的语法,然后详细地定义了活动图的格局和变迁,最后基于LTS给出了活动图的演绎规则.主要工作是：引入状态包的概念,使得描述更加清楚、完善;通过LTS定义活动图的操作语义,并详细阐述演绎规则,从而获得活动图的全局状态转移图,使定义的操作语义很容易地应用到形式化验证中.该语义覆盖了UML活动图的绝大部分特征,为对UML活动图进行模型检验奠定了基础.     

ABC转运器的π-演算模型及其验证

将描述并行、分布式和可移动系统的进程代数应用于系统生物学的形式化描述和行为模拟,给出了SBP依赖式ABC转运器的π-演算模型,分析了其基于状态迁移规则的动态行为演变和构象变化过程,并用自动验证π-演算、通信系统演算CCS的移动工作台MWB对该模型进行了状态跟踪和性能验证. π-演算能够在统一的框架之下捕获分子生物系统的两个关键属性:模块化组织和动态行为,对其既能进行质的又能进行量的推理,证明了π-演算用于分子生物过程抽象描述的可行性.     

嵌入式Linux内核运行态性能可视化分析方法的设计与实现

介绍了嵌入式Linux操作系统下的一种内核运行态可视化性能分析方法.它采用Linux的字符设备驱动技术,Linux内核源代码内的探针嵌入以及内核补丁技术,基于Socket的Linux端与Windows端的TCP通信技术和Windows端的图形化显示技术,以模块化方式实现了在Windows宿主操作系统下对Linux操作系统运行时系统事件状态变化的图形化地观察手段,从而辅助软件开发人员方便地去诊断和解决嵌入式Linux系统中存在的调度问题、性能问题以及定时问题等.     

基于结构模式的构件系统测试方法

基于构件的开发模式使大型软件系统的开发提高了效率,增强了可靠性,但同时也给测试带来了诸多困难。本文从构件使用者的角度出发,提出了一种基于结构模式的测试方法,在借鉴ADL的基础上详细描述了这种方法的形式化表示,并给出了工具的设计方案。     

基于Pi-演算的Web服务组合的描述和验证

形式化方法对于建模和验证软件系统是一种有效的方法,所以对Web服务的形式化描述和验证是一个重要的研究方向．对于Web服务及其组合来说,保证其组合正确性以实现其服务增值是十分必要的．Pi-演算是一种移动进程代数,可用于对并发和动态变化的系统进行建模．该文基于Pi-演算对Web服务及其组合进行形式化描述和建模．文中说明了Pi-演算与以前形式化方法的不同之处,分析了Pi-演算应用于Web服务组合需要解决的问题．讨论了Pi-演算与Web服务协议栈的对应关系,说明了利用Pi-演算建立Web服务组合模型的规则,指出了如何寻找代理和通道．最后建立了一个实际的模型,并利用形式化工具对建立的组合模型是否正确以及是否满足需求进行了验证．     

一种形式化的协议互操作性测试方法

对协议实现的互操作性测试是保证网络产品之间互通的一种重要手段。在本文中我们提出了一种基于并发ＴＴＣＮ操作语义的互操作性测试系统的构造方法。     

基于Statecharts的C4ISR系统建模方法研究

C4ISR系统基于仿真的设计方法需要良好的建模方法的支持,Statecharts是一种支持动态行为建模的建模方法,能够描述系统中的层次性、并发和同步,具有结构清晰、逻辑关系明确的优点.将Statecharts方法应用于C4ISR系统的建模过程中,可以对系统在运行过程中实体的状态以及状态的变化进行较为完整的描述,可以增进建模人员对C4ISR系统的理解,提高系统开发的效率.该文在对Statecharts建模方法进行研究的基础上,着重对Statecharts方法在C4ISR系统分析、建模过程中的应用进行了探讨,为C4ISR系统的建模分析提供了支持.     

Supporting runtime software architecture: A bidirectional-transformation-based approach

Runtime software architectures (RSA) are architecture-level, dynamic representations of running software systems, which help monitor and adapt the systems at a high abstraction level. The key issue to support RSA is to maintain the causal connection between the architecture and the system, ensuring that the architecture represents the current system, and the modifications on the architecture cause proper system changes. The main challenge here is the abstraction gap between the architecture and the system. In this paper, we investigate the synchronization mechanism between architecture configurations and system states for maintaining the causal connections. We identify four required properties for such synchronization, and provide a generic solution satisfying these properties. Specifically, we utilize bidirectional transformation to bridge the abstraction gap between architecture and system, and design an algorithm based on it, which addresses issues such as conflicts between architecture and system changes, and exceptions of system manipulations. We provide a generative tool-set that helps developers implement this approach on a wide class of systems. We have successfully applied our approach on JOnAS JEE system to support it with C2-styled runtime software architecture, as well as some other cases between practical systems and typical architecture models.     

基于形式化方法的航空电子系统检测

随着航空型号的快速发展,航空电子系统的数字化程度越来越高,软件在其中所占的比例越来越大.对航空电子系统中的软件进行测试和检测是保证航空电子系统质量及可信运行的基础.通过分析航空电子系统软件体系结构,对航空电子系统进行形式化建模,并在此基础上,提出了一种形式化的系统级综合检测方法,从静态和动态两个方面对航空电子系统进行检测,最后通过设计并实现一个综合检测系统来验证该方法的有效性.     

基于Pi演算的跨组织工作流建模研究

传统的工作流建模方法主要用于描述组织内部流程,因而难以描述跨组织工作流面向流程、组合、抽象、涉及多个自治系统通信合作的新特点.针对此问题,提出了一种基于Pi演算的跨组织工作流建模方法,利用Pi演算的并发计算操作符,将跨组织业务流程建模为一组自治且并发执行的组织内子流程的组合,子流程建模为组织内本地流程定义和组织间控制约束的组合.基于Pi演算的弱互相似理论,验证了两个跨组织子流程外部行为的相等性,用于帮助组织内私有流程的外部抽象.基于该方法建立的跨组织工作流模型在子流程间建立了一种松耦合的关系,适用于动态的跨组织环境,同时基于严格的形式化方法,便于分析和验证.     

Principles and engineering of process control with Petri nets

Event-related control is considered in which process and related process control can be described by states and transitions that can be represented concisely by a Petri net (PN). Both process and related process control systems are event-related, causal, and concurrent and define a special type of PN using a few primitives that are assembled to form a net for which structural and dynamic invariants apply. The PNs can be used for a general approach to event-related process control in simulating, checking, debugging, and stating the quantitative deviations from the ideal solution for any given process control system. The technique can be applied to continuous or discrete processes, and provides formal checks at all development stages. It allows for components with nonideal behavior and yields numerical performance criteria. The invariants allow the PN to be structured in such a way that even complex process control systems become manageable. Examples are presented for the control tasks in an electrical substation