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，     

基于图文法的并发系统状态测试方法及其实现

在并发系统的研究和开发中，迫切需要一种能正确有效地描述并发系统的动态进程互联结构、动态进程通信和进程演化行为的形式化方法以及基于这种形式化方法的并发系统动态状态的测试手段．本文介绍一种基于图文法模型的并发系统状态测试方法，该方法与描述并发系统结构和行为的图文法模型相结合，构成了一个并发系统开发支持环境．这一方法可根据对并发系统的状态测试要求，在并发系统的运行期自动跟踪和记录并发系统的运行状态和通信情况，使并发系统的开发者可以实时地得到并发系统的运行状态，或者在并发系统运行结束后重演并发系统的状态变化过程.     

基于Petri网的CSP并发系统验证技术研究

通信顺序进程(CSP)和Petri网是两种重要的并发系统建模工具。CSP语言具有高度抽象性,可有效刻画并发进程之间的各种相互作用,但在物理结构的描述与验证分析方面显得不足。Petri 网是一种形式化、图形化的并发系统建模和分析工具,侧重于系统的物理结构描述和性质分析。结合两者优点,首先利用CSP描述待验证的并发系统,然后将其转化为Petri网来分析系统的动态行为特性,最后利用性质分析工具TINA对系统性质进行分析和验证。实验结果表明,传统的CSP进程性质验证工具不能验证CSP进程的安全性,但其转化为Petri网后可有效地分析出导致安全性不能满足的危险因素,从而扩大了CSP描述的并发系统可验证性质的范围。     

扩展有限递归进程模型

扩展有限递归进程模型上海交通大学自控系黄典伟，吴智铭主要讨论离散事件动态系统的建模问题。由Ｋ．Ｉｎａｎ和Ｐ．Ｖａｒａｉｙａ提出的有限递归进程（ＦＲＰ）是描述并发离散事件动态系统的有力工具，但该ＦＲＰ中没有定义对数据变量的操作和条件转移算子。本文将ＦＲ...     

Petri网解决有缓冲的进程间直接高级通讯问题

Petri网作为一种描述系统行为的形式化工具，可以方便地描述并发活动。进程间的高级通讯有共享内存和消息两种方式。本文着重介绍了进程间直接的有缓冲的消息通讯方式，并用Petri网这个系统建模工具对这一通讯过程进行描述，为进一步研究进程间的相互作用提供了可靠的系统模型。     

基于ASP的CSP进程描述与组合研究

前期工作中,为解决CSP模型检测不支持一次运行验证多条性质的问题,构建了基于ASP的CSP模型检测框架,但其存在着可描述并发进程形态不完善与可验证并发系统规模受限的问题。构建了全新的并发系统ASP描述体系,其解决了前期工作中前缀描述不允许出现类环状结构的问题,可完整描述各种形态的CSP进程。研究了并发组合进程生成技术,它可使多个进程自动化并发组合,并生成一个满足所有行为特性、具有一致结构特性的新进程,保持了验证框架内进程描述的一致性,有利于并发进程的抽象与验证。实验表明了基于ASP的CSP进程描述与组合进程生成技术的有效性,以及基于该ASP描述体系的系统性质验证的可行性。     

并发过程及其软件的建模与模拟支持系统

模拟是对复杂系统进行分析研究和试验评估的一种重要手段和方法。本文针对具有并发实体或过程的实际系统和并发软件提出用实体—资源模型描述其主动和被动实体,用同步—通讯模型描述实体间的联系。并基于这种模型设计了一种以C~(++)为基础的面向问题的模拟语言。该语言以构件方式支持模拟程序的编制。对C~(++)语言扩充了描述并发成分的机构,并以此为基础设计了模拟的运行控制机构,用以支持进程方式的系统模拟。这种系统可用于对事件驱动型并发过程或并发软件进行分析设计和方案评估。用C语言编程时,允许直接利用模拟程序逐步求精,最终以实际程序取代,因此也可用作设计、开发并发软件的一种原型方法和工具。     

MINI工作流管理系统的设计与实现

对当前的工作流管理系统进行了分类比较，介绍了目前的研究热点和相关项目，设计并实现了一个基于Web的、面向过程的动态MINI工作流管理系统。该系统采用基于XML的MINI工作流过程建模语言描述模型，定义了工作流中的同步和并发处理机制，MINI解析器作为一个独立的组件被单独实现，这使得系统结构灵活，便于扩展。系统主要由工作流建模工具、工作流引擎和客户端工具组成，其中工作流建模工具采用C／S结构，客户端工具采用B／S结构，工作流引擎采用J2EE技术实现。     

扩展有限递归进程模型

主要讨论离散事件动态系统的建模问题。由ＫＩｎａｎ和ＰＶａｒａｉｙａ提出的有限递归进程（ＦＲＰ）是描述并发离散事件动态系统的有力工具，但在其ＦＲＰ中，没有定义对数据变量的操作和条件转移算子。本文扩展ＦＲＰ包括这两方面内容。最后举例说明扩展ＦＲＰ的描述能力。     

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。     

安全协议的进程代数规约到逻辑程序的自动转换

安全协议用于实现开放互连网络的安全通讯，它本质上是分布式并发程序，使用进程代数可以将其描述为角色进程的并发合成系统。使用抽象方法，安全协议角色进程并发合成模型可以转化为逻辑程序；通过计算逻辑程序的不动点，能够对安全协议无穷会话的并发交叠运行进行验证。本文基于Objective Caml语言，实现了安全协议进程代数描述述到安全协议逻辑程序的自动转化。     

一个并发对象演算

由于缺乏一个为人们接受的描述并发对象系统语义的形式化模型,开发面向对象程序设计语言的开发受到了很大的制约,为了给并发面向对象程序设计定义一个公共的语义框架,人们分别以π演算和ａｃｔｏｒ模型为基础进行了研究。     

进程代数及其在性能评价中的应用综述

进程代数是描述并发和通信系统的数学工具，形式化好、可操作性好，适合对复杂系统进行模型分析。本文从进程代数在计算机系统性能评价中的应用的角度对相关研究进行综述，对在此基础上开发新的形式化工具以及分析现有系统都具有指导意义。首先以CCS和PEPA为例介绍基本进程代数向随机进程代数的演进；然后阐述使用随机进程代数进行性能分析的方法，重点分析了模型简化的技术；比较了进程代数与其他性能评价方法的优缺点。     

基于有色Petri网并发进程模型及死锁避免方法

并发进程具有明显的异步并发性,而Petri网是描述异步并发系统的有效工具,但是目前将Petri网用于并发进程控制问题的研究还几乎没有。为此通过引入扩展有色Petri网,为并发进程建立了模型,并给出了避免死锁的有效方法。     

LOTOS事件结构语义模型的实现

本文以LOTOS为基础,简介了LOTOS进程代数的概念和算子。同时,以事件结构作为进程代数的语义模型,充分展示了形式化方法是如何对一个复杂系统进行静态或动态刻画。本文最后以上述理论为基础,开发出一款辅助软件工具。该软件具有两方面的用途:一是能对给定的一个LOTOS语言层次上的系统刻画,自动生成结构层次上的系统模型;二是进行等价性模型检测。此工具将形式化方法的推理过程可视化、实用化。     

对象系统的组合交互计算

对象系统的计算是一个开放的、动态并发交互的过程,由系统与外部环境的动态交互以及系统内部各组件间的协同工作来完成.对象系统的行为变化是系统内、外因有机统一的具体表征,因此不能把对象系统的静态组合构造和动态计算行为当作两个孤立的个体分而治之.从这个统一原则出发,研究了基于组合构造模型的对象系统的交互计算.组合构造模型设计将对象系统的主要计算特征纳入一个统一的抽象基调之中,通过定义基调上的一组关系,把对象系统的层次结构和内部协同工作有机地结合在一起.在此基础上,给出了一个区分动作类型的交互演算(S/R演算),描述了组合对象系统的动态行为和交互,较好地刻画出对象封装性、对象计算的事件驱动性、动态绑定以及对象系统内部的交互与并发等固有特征.     

PROMELA语义引擎执行研究

模型检查工具SPIN的核心是PROMELA语言,对PROMELA语言执行方式的理解决定所描述系统模型的行为方式。该文从语义角度研究了PROMELA语义引擎问题。首先给出PROMELA语法的抽象对象模型形式化定义,然后给出一个算法来实现PROMELA语法到抽象对象模型的映射,描述了PROMELA指称语义。     

基于Petri网和并发调度标识图的并发任务调度的建模与分析

在云计算及网格计算环境下,由于资源具有分布、异构、动态、自治等特点,其并发任务的调度更加复杂,迫切需要强有力的图形与数学工具对其进行建模与分析。Petri网是描述与分析并发、异步、动态等事件的理想的图形与数学工具。给出了并发任务调度的加权时延Petri网模型。可达标识图是分析Petri网动态特性的一个重要工具,但它不能表达Petri网中变迁的并发关系,尤其是不便于分析被描述系统的时间特性。提出了并发调度标识图的概念,给出了构造时延Petri网的并发调度标识图的算法。最后,利用并发调度标识图分析了并行下载的时间特性。     

一种采用一阶动态逻辑表示的数字权限描述模型

针对已有数字权限描述模型的动态语义描述能力较弱问题,提出了一个能够描述权限动 作状态的数字产品权限描述模型DDRM。基于一阶动态逻辑,定义了一个用于描述数字权限概念的 一阶动态逻辑符号系统DrFDL,并在DDRM模型基础上给出了DrFDL的语义结构(该语义结构能够 反映动作的动态特性)。基于DDRM模型还给出了一个表达权限证书的文法,应用DrFDL逻辑语言 给出了该文法生成的权限证书的形式语义,并探讨了该证书的确定性和有效性。     

无线通信系统的Petri网建模与分析

无线通信系统是一个分布式实时多任务数据处理系统,具有实时性、并发、异步和多任务等特点.Petri网是描述和分析异步并发现象的一种有效的模型工具.以Petri网为工具,建立了无线通信系统的仿真模型,对其功能和数据流进行模拟,并对其结构性能、任务的忙闲程度、死锁进行了定性分析,实现了模型和程序结构的自动转换,从一个全新角度对无线通信系统进行了分析和评价.