Specification of Reactive Hardware/Software Systems - Electronic ...

CONTENTS xi
6 Modelling of Concurrent Reactive Behaviour 147
6.1 Introduction ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 148
6.2 Concurrency and Synchronisation ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 148
6.2.1 Introduction ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 148
6.2.2 Concurrency ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 148
6.2.2.1 Concurrent Process Objects and Sequential Data Objects 148
6.2.2.2 Asynchronous Concurrency ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 149
6.2.2.3 Synchronous Concurrency ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 150
6.2.2.4 Computation Time and the Grain of Concurrency ¢ ¡ ¢ 150
6.2.2.5 Efficiency ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 151
6.2.2.6 Examples of Concurrency in Object-Oriented Analysis
Methods ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 151
6.2.2.7 Design Decisions for Concurrency ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 152
6.2.2.8 Interleaving Semantics ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 153
6.2.3 Synchronisation ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 154
6.2.3.1 Non-Determinism ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 154
6.2.3.2 Restriction of Non-Determinism ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 155
6.2.3.3 Summary ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 156
6.3 Communication ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 156
6.3.1 Introduction ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 156
6.3.2 Communication Concepts for Reactive Systems ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 157
6.3.3 Communication between Objects ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 158
6.3.3.1 Messages and System Analysis ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 158
6.3.3.2 Messages and Methods ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 160
6.3.3.3 Messages and Concurrency ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 160
6.3.3.4 Messages, Encapsulation, Sharing and Distribution ¡ ¢ 161
6.3.4 The Basic Primitive for Process Communication ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 161
6.3.5 Data Object Communication ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 163
6.3.6 Graphical Communication Primitives for Process Objects ¡ ¢ ¡ ¢ 164
6.3.6.1 Single Message Flow Symbol ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 165
6.3.6.2 Message with Reply Flow Symbol ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 168
6.3.6.3 The Continuous Flow Symbol ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 169
6.3.6.4 Buffered Message Symbol ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 171
6.3.6.5 Interrupt Message Symbol ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 173
6.3.6.6 Interrupt with Reply Symbol ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 175
6.3.7 Multi-Way Communication ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 176
6.3.8 Communication with Object-Multiples ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 179
6.3.9 Communication Links ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 180
6.3.9.1 Static Links ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 180
6.3.9.2 Dynamic Links with Process Objects ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 181
6.3.9.3 Dynamic Links with Data Objects ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 182
6.3.9.4 Modelling Aspects ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 183
6.3.10 Behaviour Description of Communication ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 183
6.3.10.1 Description of Process Object Communication ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 183
6.3.10.2 Description of Data Object Communication ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 185
6.3.10.3 Summary ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 185