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

xiv CONTENTS
9.4 ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¢ ¢ ¢ ¢ Context ¡ ¡ ¡ ¢ ¢ ¡ ¡ Conditions ¡ ¢ ¢ ¡ ¡ ¡ ¢ 269
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9.5 A Computational Interleaving Semantics 271
9.5.1 Informal explanation 271
9.5.2 Definitions 271
9.5.3 The Labeled-Transition System 277
9.5.4 Some Properties of the Transition System 282
9.5.5 Transformation Equivalence and Semantic Function 283
Example: A Simple Handshake Protocol 285
9.7 The Development of POOSL 291
9.7.1 The Grain of Concurrency 292
9.7.2 Conditional Message Reception 293
9.7.3 Layers of Semantics 294
9.7.4 Tail Recursion 296
9.7.5 Aborts and Interrupts 297
9.8 Summary 300
10 Behaviour-Preserving Transformations 303
10.1 Introduction ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 304
10.1.1 Motivation ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 304
10.1.2 Related Work ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 304
10.1.3 Chapter Organisation ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 305
10.2 Instance Structure Diagrams ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 305
10.3 Some Properties of Transformation Equivalence ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 308
10.4 A System of Basic Transformations ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 310
10.5 Example: The Elevator Problem ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 319
10.6 The Transformations as a Proof System: Soundness and Completeness 326
10.7 On the Fundamental Limitations of Transformational Design ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 327
10.8 Summary ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 330
11 SHE Framework 333
11.1 Introduction ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 334
11.2 SHE Context and Phases ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 335
11.2.1 Initial Requirements Description ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 335
11.2.1.1 Requirements List ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 337
11.2.1.2 Purpose Description ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 337
11.2.1.3 Prescribed Technologies and Topologies ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 337
11.2.2 Essential Specification ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 337
11.2.3 Extended Specification ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 338
11.2.4 Implementation ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 339
11.2.5 Overlap of Specification and Design ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 339
11.3 SHE Framework ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 340
11.4 Essential Specification Modelling ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 342
11.4.1 Overview of Representations and Models ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 342
11.4.2 Graphical and Textual Representations ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 343
11.4.2.1 Graphical Representations ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 343
11.4.2.2 Unified Model ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ ¡ ¢ 344