CO OPN: Параллелдік жүйелерді модельдеу үшін алгебралық желілер мен объектілік құрылымдар

Кіріспе

CO OPN (Concurrent Object Oriented Petri Nets) спецификация тілі алгебралық спецификациялар мен алгебралық Петри желілері формализмдеріне негізделген. Бірінші формализм дерек құрылымдарының аспектілерін, ал екіншісі жүйелердің мінез-құлқы мен бір мезгілдегі аспектілерін көрсетеді. Үлкен спецификациялармен жұмыс істеу үшін құрылымдық мүмкіндіктер енгізілді. Объектіге бағытталған парадигма қабылданды, яғни CO OPN спецификациясы бір мезгілде өзара әрекеттесетін объектілер жиынтығы болып табылады. Объектілер арасындағы ынтымақтастық синхрондау механизмі арқылы жүзеге асырылады, яғни әрбір объектінің оқиғасы синхрондау өрнегі арқылы бір немесе бірнеше серіктестердің әдістерімен (параметрленген оқиғалар) синхрондалуды сұрай алады. CO OPN спецификациясы екі түрлі модульдер жиынтығынан тұрады: абстрактілі дерек типі модульдері және объект модульдері. Абстрактілі дерек типі модульдері спецификациялардың дерек құрылымы компонентіне қатысты, ал осы модульдерді сипаттағанда көп сұрыпталған алгебралық спецификациялар қолданылады. Сонымен қатар, объект модульдері ішкі күйге ие және сыртқы ортаға түрлі қызметтер ұсынатын инкапсуляцияланған объектілер тұжырымдамасын білдіреді. Осы модульдердің екінші түрі үшін алгебралық желі формализмі қабылданды. Алгебралық Петри желілері, жоғары деңгейлі желілердің бір түрі, Петри желілеріне қарағанда үлкен жетістік болып табылады, яғни Петри желілерінің маркерлері алгебралық абстрактілі дерек типі арқылы сипатталатын дерек құрылымдарымен алмастырылады. Көрінуді басқару үшін абстрактілі дерек типі модульдері де, объект модульдері де интерфейстен (кейбір операцияларды сырттан көруге мүмкіндік береді) және корпустан (негізінен операциялардың қасиеттерін және модельді құруға қолданылатын операцияларды қамтиды) тұрады. Объект модульдерінде объектінің күйі мен мінез-құлқы корпус бөлімінде жасырылады. CO OPN тілін пайдаланып модельдерді жасау үшін COOPNBuilder фреймворкін пайдалануға болады, ол CO OPN тіліне негізделген бір мезгілдегі бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуді қолдауға арналған құралдар жиынтығынан тұратын орта.

The CO OPN (Concurrent Object Oriented Petri Nets) specification language is based on both algebraic specifications and algebraic Petri nets formalisms. The former formalism represent the data structures aspects, while the latter stands for the behavioral and concurrent aspects of systems. In order to deal with large specifications some structuring capabilities have been introduced. The object oriented paradigm has been adopted, which means that a CO OPN specification is a collection of objects which interact concurrently. Cooperation between the objects is achieved by means of a synchronization mechanism, i. e., each object event may request to be synchronized with some methods (parameterized events) of one or a group of partners by means of a synchronization expression. A CO OPN specification consists of a collection of two different modules: the abstract data type modules and the object modules. The abstract data type modules concern the data structure component of the specifications, and many sorted algebraic specifications are used when describing these modules. Furthermore, the object modules represent the concept of encapsulated entities that possess an internal state and provide the exterior with various services. For this second sort of modules, an algebraic net formalism has been adopted. Algebraic Petri nets, a kind of high level nets, are a great improvement over the Petri nets, i. e. Petri nets tokens are replaced with data structures which are described by means of algebraic abstract data types. For managing visibility, both abstract data type modules and object modules are composed of an interface (which allows some operations to be visible from the outside) and a body (which mainly encapsulates the operations properties and some operation which are used for building the model). In the case of the objects modules, the state
and the behavior of the objects remain concealed within the body section. To develop models using the CO OPN language it is possible to use the COOPNBuilder framework that is an environment composed of a set of tools destinated to the support of concurrent software development based on the CO OPN language.