Eine Methode zur formalen Modellierung von ...

2.6 Mobile und dynamische Systeme 23
Das semantische Modell zur Beschreibung mobiler, dynamischer Systeme steht in zwei Varianten
zur Verfugung. Im Modell mit point-to-point-Kommunikation, siehe [GS96c], ist
sichergestellt, da, wie auch im statischen Modell, ein Kanal ch jeweils genau zwei Komponenten
bzw. einer Komponente und seiner Umgebung zur Verfugung steht: eine Komponente
schreibt auf ch, die andere liest von ihm. Eine Verallgemeinerung dieser Kommunikationsform
wird mit der many-to-many-Kommunikation, siehe [GS96b], vorgestellt, mit
der auch n 1 Komponenten schreibend und m 1 Komponenten lesend auf einen Kanal
zugreifen konnen. Fur die Modellierung der Betriebssystemkonzepte verwenden wir ausschlielich
die Variante mit point-to-point-Kommunikation. In [Hin97] wird beispielsweise
das Modell mit many-to-many-Kommunikation verwendet, um die dynamische Prozegenerierung
in der Spezikationssprache SDL, siehe [IT93], zu modellieren.
In Focus werden Kanale durch eindeutige Bezeichner mit entsprechender Typinformation
identiziert. Mit der Schnittstelle wird festgelegt, ob die Komponente von einem Kanal
lesen, oder ob sie auf ihn schreiben darf. Gehort ein im System denierter Kanal nicht
zur Schnittstelle einer Komponente, so darf diese den Kanal nicht nutzen. Komponenten
verfugen uber Zugrisrechte (Lese- oder Schreibrecht) zu Kanalen. Zur Beschreibung dieser
Rechte werden im erweiterten semantischen Modell sogenannte Ports eingefuhrt. Ports sind
Kanalbezeichner, die zusatzlich mit einem Lese- (?) oder Schreibrecht (!) versehen sind. Sei
N die Menge der im System denierten Kanalbezeichner. Fur einen Kanal ch 2 N wird
das Leserecht durch den Port ?ch und das Schreibrecht durch !ch identiziert. Eine wichtige
Erweiterung des Modells besteht darin, da uber die Kanale neben den Nachrichten
auch Ports verschickt werden durfen. Vollstandige Ablaufe mobiler, dynamischer Systeme
konnen in Phasen aufgeteilt werden. Eine Phase charakterisiert einen Schnappschu auf
das System, in dem sich das System wie ein statisches System verhalt.
Mit der auf Seite 22 in Punkt 1. gegebenen Charakterisierung ergibt sich, da sich die
Schnittstelle einer Komponente K im Gegensatz zu statischen Systemen wahrend eines
Systemablaufs verandern kann. Damit verandern sich die fur K denierten Mengen der
aktuell nutzbaren Ein- bzw. Ausgabekanale. Um neue Kanale erzeugen zu konnen, verfugt
K zusatzlich uber eine Menge privater Kanale. Zu Beginn des Systemablaufs sind fur
K die Mengen I K bzw. O K der initialen Eingabe- bzw. Ausgabekanale und die Menge
P K (mit (I K [ O K ) \ P K = ) der privaten Kanale als initiale Vernetzung festgelegt.
Um sicherzustellen, da Komponenten nur Kanale mit unterschiedlichen Kanalbezeichnern
erzeugen, wird gefordert, da die Mengen P Ki fur alle Komponenten K i disjunkt sind.
Neben der initialen Vernetzung sind Mengen deniert, die die aktuelle Rechtevergabe an
Kanalen regeln. Fur eine Komponente K deniert ap K die Menge der aktiven Ports, die
die aktuelle Schnittstelle von K bestimmt. Fur einen Kanal in K , von dem K aktuell lesen
kann, und einen Kanal out K , auf den K aktuell schreiben darf, gilt f?in K !out K g ap K .
Die Menge pp K der passiven Ports legt die privaten Kanale von K fest. K darf private
Kanale aktuell zwar weder lesend noch schreibend nutzen, kann jedoch aus dieser Menge
Ports entnehmen, um diese zu versenden und so neue Kanalverbindungen zu erzeugen. Die
Mengen ap K und pp K sind im semantischen Modell inkrementell deniert und andern sich,