Prozessalgebra - Programmierung und Softwaretechnik (PST ...

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Kapitel 1 Kommunizierende Prozesse 1.1 Parallele Prozesse Parallelität Grundbegriffe • (Sequentieller) Prozess: Folge von Aktionen (“Berechnungsschritten”). • Sequentielles Programm: beschreibt Prozesse (“Rechenvorgänge”). • Parallele Prozesse: Prozesse, die parallel (nebenläufig) zueinander ablaufen (können). • Paralleles Programm: beschreibt parallele Prozesse. Vorkommen von Parallelität • Multitasking: Aufteilung von Anwenderprogrammen in parallel ausführbare Teile. • Reaktive Systeme: Auf “Endlosbetrieb” ausgelegte Systeme mit problemgegeben parallelen Prozessen. Beachte: Neben der hier betrachteten Parallelität “im Programm” auch möglich: Parallelität in der Hardware (Beispiel: Vektorrechner). Interleaving Als “paralleler Ablauf” von Prozessen oft nur betrachtet: alle sequentiellen Verzahnungen der Prozesse (“Parallelität modelliert als interleaving”). “Kleinste Einheiten”, die verzahnt werden können: atomare Aktionen (abhängig vom Abstraktionsgrad der Betrachtung). Andere gebräuchliche Terminologie: • “parallel”: nur wenn tatsächlich mehrere Prozessoren zur Verfügung stehen, • “nebenläufig”: nur für beliebige Verzahnungen. 4
1.2 Prozesskommunikation 5 Zusammenwirken von Prozessen Grundmuster des Zusammenwirkens von (zueinander parallelen) Prozessen: • Kooperation: Verschiedene Prozesse lösen Teilaufgabe im Rahmen einer Gesamtaufgabe. • Konkurrenz: Aktionen eines Prozesses behindern einen anderen Prozess. Erforderlich dafür: Koordination (Synchronisation) der Prozesse. Einige Synchronisations-Grundmuster: • Erzeuger-Verbraucher-Synchronisation. • Wechselseitiger Ausschluss. • Leser-Schreiber-Synchronisation. Einige wünschenswerte Eigenschaften von Synchronisationen: • Verklemmungsfreiheit. • Aushungerungsfreiheit. • Fairness. 1.2 Prozesskommunikation Kommunikationskonzepte Beim Zusammenwirken von parallelen Prozessen erfolgt (i. Allg.) ein Datenaustausch (Kommunikation) zwischen den Prozessen (problemgegeben und/oder zur Synchronisation). Beachte: Synchronisation und Kommunikation bedingen sich (i. Allg.) gegenseitig: • Synchronisation erfordert Kommunikation, • Kommunikation erfordert (i.Allg.) Synchronisation (von Informationsangabe und -aufnahme). Zwei wesentliche Konzepte der Kommunikation: • Kommunikation über gemeinsame Datenbereiche (Variablen, Semaphore, Monitore, . . . ).
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Seite 11 und 12: 1.3 Formale Theorien 11 Prozessalge
Seite 13 und 14: 2.1 Beschreibung und Verhaltensäqu
Seite 15 und 16: £ £ ¡ ¡ 2.2 Basissprache und Bi
Seite 17 und 18: 2.3 Axiomatisierung 17 2.3 Axiomati
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Seite 21 und 22: ¡ ¡ ¡ 3.2 Kommunikation 21 3.2 K
Seite 23 und 24: 3.3 Verklemmung und Restriktion 23
Seite 25 und 26: 3.3 Verklemmung und Restriktion 25
Seite 27 und 28: Intention (£ ∈ P ): £ ♠ ❄
Seite 29 und 30: Kapitel 4 Rekursion 4.1 Rekursive S
Seite 31 und 32: 4.1 Rekursive Spezifikationen 31 Be
Seite 33 und 34: 4.2 ACP mit Rekursion 33 2. (Trivia
Seite 35 und 36: 4.2 ACP mit Rekursion 35 Axiomatisi
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Seite 39 und 40: 4.4 Sprachvarianten 39 Lemma 4.3.3
Seite 41 und 42: Kapitel 5 Abstraktion 5.1 Unsichtba
Seite 43 und 44: £ £ £ 5.1 Unsichtbare Aktion und
Seite 45 und 46: 5.2 Axiomatisierung 45 Weitere Axio
Seite 47 und 48: 5.3 Fairness der Abstraktion 47 d)
Seite 49 und 50: 5.4 Beispiel: Das Alternating Bit P
Seite 51 und 52: ¢ ∈£ ¢ ∈£ 5.4 Beispiel: Das
Seite 53 und 54: 6.2 Readiness-Semantik 53 Beispiele
Seite 55 und 56:
6.3 Failure-Semantik 55 6.3 Failure
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