周期性可定实时并行进程的进化代数分析

对应用进化代数(EA),即目前的抽象状态机(AbstractStateMachine–ASM),描述可定时实时并行进程进行了研究,进化代数采用第一顺序逻辑(First-OrderLogic)定义或解释计算机问题,描述不同的抽象等级并且逻辑地描述计算机算法,因此非常适合描述并行进程复杂的运行过程,并逻辑地精确推导进程调度。     

具有动作细化的实时并发进程的基于事件的操作语义以及一致性结果

对于包含动作精化的实时进程代数，人们已经为它定义了指称真并发语义。在这种语义里，动作精化被看作是一个操作符。人们自然会有这样的疑问：既然已经定义了指称真并发语义，为什么还要定义操作语义?这个问题可以从以下两个方面回答：首先，对于不带时间变量和动作精化操作的进程，为它赋予一个“标准”语义的含义就是指为它定义一个操作语义。定义操作语义常用的方法是定义一个具有标记的传递系统，它是由一些推理规则组成的集合，这些推理规则刻画了实际程序或系统     

硬实时软件建模与分析的进程代数方法

针对硬实时软件缺乏有效的系统动态行为建模机制,提出了一种用于硬实时软件建模与分析的进程代数方法。首先在时间通信顺序进程的基础上扩展硬实时语义得到硬实时通信顺序进程;然后提出时间调度算法,用于检查硬实时系统单个指令截止期的可满足性以及计算完成任务所需的最少时间;最后通过航空领域的一个实例来说明该方法如何应用于硬实时软件的建模与分析。该方法可以很大程度上提高硬实时软件执行时间计算的准确性,计算结果有助于硬实时系统截止期的量化分析和优化设计。     

基于安全进程代数的非演绎安全模型的分析与验证

就刻画安全的性质而言,基于非演绎信息流的安全模型较基于访问控制的安全模型更为确切和本质。在基于迹语义对非演绎信息流安全模型进行分析的基础上,基于安全进程代数给出非演绎模型的形式化描述,然后基于系统的安全进程代数表达式给出非演绎模型的验证算法且开发了相应的验证工具,最后通过实例说明该算法的正确性和验证工具的方便适用性。     

Refinement of Actions in a Real-Time Process Algebra with a True Concurrency Model

In this paper, we develop techniques of action refinement in a real-time process algebra that allows urgent interactions to model timeout. Semantic counterpart is carried out in a real-time non-interleaving causality based setting, timed bundle event structures. We show that our refinement notions have the following nice properties: the observable behaviour of the refined system can be inferred compositionally from the observable behaviour of the original system and from the observable behaviour of the processes substituted for the actions; the timed extensions of observational pomset trace equivalence and observational history preserving bisimulation equivalence are both congruences under our refinement; and the syntactic and semantic refinements coincide up to the aforementioned equivalence relations with respect to a cpo-based denotational semantics.     

实时广播环境中的弱可串行化并发控制

1.引言随着便携计算机及无线通讯技术的快速发展,移动计算已经成为现实,其中主要采用数据广播方法进行数据发布。广播模式的一个显著特征是通讯的不对称性,即下行带宽比上行带宽宽很多。诸如实时交通信息和导航系统、实时股票交易系统等许多先进的移动信息服务系统需要使用笔记本、膝上电脑等来访问大量的一致且流行的实时数据。然而,由于客户机可用于与服务器通讯的上行带宽的严重限制,传统的并发控制协议显得过于严格、不必要、不可行,这就需要我们研究新的适宜于广播环境的高效的并发控制机制。     

移动实时嵌套事务的并发控制

在移动计算环境中，事务移动性和无线网络固有的缺陷使得传统分布式实时事务管理机制不足以支持移动实时事务的执行，故有必要为移动实时事务研究新的事务处理机制以提高其成功率．该文着重研究移动实时事务的并发控制机制．首先，该文给出了一个考虑事务定时限制以及移动性的嵌套事务模型．然后，为减少移动分布式环境中解决数据冲突的开销，该文研究了一种结合优先级夭折和优先级继承的基于封锁的并发控制协议PAI-2PL．当高优先级事务被低优先级事务阻塞时，对于相同家族事务，采用优先级继承方法解决冲突；而对于不同家族事务，则夭折重启低优先级事务．另外，为减少由于断接所引起的无效阻塞，PAI-2PL允许低优先级事务夭折处于断接状态的高优先级事务．通过性能测试，表明所提出的事务模型及并发控制机制能提高实时事务的成功率．     

一种面向混合实时事务调度的并发控制协议

首先给出了一个两层结构的混合实时数据库系统模型,其中支持采用非定期任务调度算法来改进系统的性能．进一步,针对这种模型下混合事务的数据一致性问题,提出了一种新的并发控制协议——MCC-DATI．该协议采用动态优先级驱动的调度算法,通过限制非定期的软实时事务对硬实时事务的阻塞时间,保证硬实时事务的可调度性;同时,采用非定期任务调度算法以及基于时间戳间隔的动态串行化顺序调整机制来减少软实时事务的截止期错失率．仿真实验表明,相对于先前的混合事务的并发控制协议,该协议在不同的系统负载与截止期约束下都能够改进系统的性能。     

实时数据库系统中的并发控制协议及分析

实时数据库系统是事务和数据都具有显示的时间限制的数据库系统,与传统的数据库系统相比,其调度和并发控制策略、方法、机制有所不同。该文在分析实时数据库系统事务并发执行的新特点的基础上,介绍了几种具有代表意义的并发控制协议,总结了三种用于分析比较并发控制性能的方法,并分析了上述并发控制协议的性能。     

基于验证因子的实时多版本并发控制

为了解决乐观并发控制方法的不必要重启与即将超过截止期事务的重启引发的负载问题,提出了验证因子的概念及基于验证因子的实时多版本并发控制方法（MVOCC-VF）．通过对验证因子的检测,优先调度完成度较高的事务;同时结合多版本技术增强事务调度的并发度,避免了更多的不必要重启问题,尤其能有效保证即将超截止期事务的完成,并证明了协议的正确性．实验结果表明：与已有的实时并发控制方法相比,MVOCC—VF降低了事务重启个数及超截止期百分率,提高了系统的总体性能．     

实时数据库中的可推测并发控制算法

可推测并发控制是一种新的并发控制方法,特别适合于实时数据库系统。可推测并发控制使用潜在冗余计算以确保尽可能早地发现和采纳可串行化调度,因而增加满足严格时问限制条件的实时性。本文中,首先阐述了基于SCC类算法的家庭成员SCC-nS算法。接着讨论了根据要求资源量的3个SCC-nS算法和它们执行的推测级别。最后,提供了建立可推测和实时性的一些模拟结果。     

Secure Concurrency Control in Firm Real-Time Database Systems

Many real-time database applications arise in electronic financial services, safety-critical installations and military systems where enforcing security is crucial to the success of the enterprise. For real-time database systems supporting applications with firm deadlines, we investigate here the performance implications, in terms of killed transactions, of guaranteeing multilevel secrecy. In particular, we focus on the concurrency control (CC) aspects of this issue.Our main contributions are the following: First, we identify which among the previously proposed real-time CC protocols are capable of providing covert-channel-free security. Second, using a detailed simulation model, we profile the real-time performance of a representative set of these secure CC protocols for a variety of security-classified workloads and system configurations. Our experiments show that a prioritized optimistic CC protocol, OPT-WAIT, provides the best overall performance. Third, we propose and evaluate a novel dual-CC approach that allows the real-time database system to simultaneously use different CC mechanisms for guaranteeing security and for improving real-time performance. By appropriately choosing these different mechanisms, concurrency control protocols that provide even better performance than OPT-WAIT are designed. Finally, we propose and evaluate GUARD, an adaptive admission-control policy designed to provide fairness with respect to the distribution of killed transactions across security levels. Our experiments show that GUARD efficiently provides close to ideal fairness for real-time applications that can tolerate covert channel bandwidths of upto one bit per second.     

嵌入式数据库系统中无冲突并发控制协议CCCP

嵌入式实时数据库系统不仅需要较高的成功率．而且往往是在无人工干预的情况下运行,要求事务具备自我调节能力和较强的适应能力．事务必须支持功能替代性,在并发控制策略CCCP中,替代成为并发控制的主体．对于每个实时事务,一个最适合当前运行环境的替代以无冲突的方式调度执行．CCCP基于替代的优先级,对替代进行相容性分析,保护就绪事务,并且有一种开销较低的实现算法．性能分析证明CCCP有利于优选替代,从而有利于提高系统的成功率,适用于嵌入式实时数据库系统．