Eine Methode zur formalen Modellierung von ...

8.2 Ergebnisse zur methodischen Vorgehensweise 183
sourcenverwaltung. Durch die Modellierung auf hohem Abstraktionsniveau und Erarbeitung
wesentlicher Charakteristika einzelner Algorithmen und Verfahren werden Betriebssystemkonzepte
in kleinen Schritten und anhand der entwickelten Focus-Spezikation erklart.
Insbesondere wird die Analogie zwischen Betriebssystemprozessen und Prozessoren
mit jedem Entwicklungsschritt deutlicher, da die Hinzunahme von Verwaltungsaufgaben
die entsprechende Erweiterung des Verhaltens beider Komponenten zur Folge hat.
Das Verhalten eines Prozesses wird durch ein Zustandsdiagramm veranschaulicht, siehe
Abbildung 7.2.1 auf Seite 159. Die Zustande und Zustandsubergange entsprechen
den Schritten, die allgemein fur alle Prozesse aus Betriebssystemsicht und abstrahiert
von ihrem jeweiligen Programm durchgefuhrt werden.
Das Verhalten eines Prozessors ist dadurch charakterisiert, da er die Instruktionen
von Berechnungen ausfuhrt. Die Ausfuhrung einer Instruktion besteht letztlich aus
einer Folge von Schritten, die zur Nutzung der Ressourcen erforderlich sind.
Die Spezikation eines Prozesses wird schrittweise um weitere Zustande erganzt, und analog
dazu wird die Ausfuhrung einer Instruktion durch den Prozessor in neue Teilschritte
aufgebrochen. Diese Modellierung liefert eine Veranschaulichung, die in der Betriebssystemliteratur
in dieser Form nicht auftritt, aber charakteristisch fur Betriebssysteme ist.
Insgesamt werden wesentliche Charakteristika, Aufgaben und Bestandteile eines Betriebssystems
auf hohem Abstraktionsniveau erlautert. Diese abstrakte Beschreibung geht mit
der Spezikationserstellung Hand in Hand und liefert eine einfache und gut verstandliche
Erklarung der in Betriebssystemen auftretenden Managementaufgaben.
8.2 Ergebnisse zur methodischen Vorgehensweise
Viele der bisher mit Focus behandelten Beispiele sind zwar aus theoretischer Sicht interessant,
haben jedoch aus Anwendersicht oftmals zu wenig Bezug zu realen Problemen. Mit
der vorliegenden Arbeit wurde die Spezikation eines Systems entwickelt, dessen Verhalten
an einer Standardanwendung der praktischen Informatik, den Betriebssystemen, orientiert
ist. Es wurde gezeigt, da Focus zur formalen Modellierung einer Anwendung dieser
Komplexitat gut geeignet ist. Vor allem die erweiterte semantische Basis von Focus zur
Spezikation von Systemen, deren Struktur sich wahrend eines Systemablaufs verandern
kann, hat sich als wesentlich erwiesen. Das Erzeugen und Auosen von Prozessen, und vor
allem die explizite Modellierung der Zuteilung und des Entzugs von Betriebsmitteln ware
mit einer statischen Systemstruktur nur mit groem Aufwand moglich gewesen.
Neben der Anwendung von Focus auf eine komplexe, reale Aufgabenstellung sollte ein
moglicher Weg aufgezeigt werden, wie Formalisierungen in Focus erstellt und Spezikationen
systematisch und schrittweise entwickelt werden konnen. Hierfur haben wir zunachst
einen Spezikationsstil festgelegt, der in der Arbeit zur Verhaltensbeschreibung eingesetzt
wird: Funktionsgleichungen und den mathematisch-logischen Stil. Dieser operationale Stil