基于π演算的并发分布式语言的设计与原型实现

论文摘要

本文描述了一个全新的并发编程语言MDPL设计及其实现。在现有的并发系统和并发理论的研究成果上，总结了现有理论的不足，设计了MDPi，它是对异步π演算进行的扩展，加入了子系统、进程体和通道状态的判断操作，给出了MDPi的语法和语义。在分析Java语言的特点基础上，使用IMC中间件，采用基于黑板模型的框架实现MDPi并发系统。最后给出了基于MDPi演算的MDPL语言到Java语言的转换器的实现，重点是MDPL语言的文法描述，语法树的遍历，类型的检查和Java代码的生成。本文设计的并发编程语言MDPL虽然只是个简单原型，但它具有严格的语义，天然的并发性和交互性。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 本文的主要研究内容与创新点
• 1.2.1 本文的主要研究内容
• 1.2.2 本文的创新点
• 1.2.3 本文的组织安排
• 第二章 并发系统及Π演算
• 2.1 并发系统
• 2.1.1 并发的概念
• 2.1.2 并发性带来的问题
• 2.1.3 并发软件的特点
• 2.1.4 并发编程的问题
• 2.2 Π演算
• 2.2.1 Π演算的特点
• 2.2.2 Π演算的语法
• 2.2.3 多元Π演算
• 2.2.4 异步Π演算
• 第三章 并发进程建模语言——MDPI演算
• 3.1 Π演算的不足与改进措施
• 3.2 MDPI演算的语法
• 3.3 类型系统
• 3.4 MDPI演算的语义
• 3.4.1 结构同余
• 3.4.2 操作规则
• 3.4.3 类型规则
• 第四章 MDPI的实现技术与实现框架
• 4.1 并发交互模型
• 4.2 并发进程交互层次模型
• 4.2.1 并发进程
• 4.2.2 中间件IMC
• 4.3 JAVA实现并发进程的优势
• 4.4 通信机制
• 4.5 基于黑板结构的MDPI实现框架
• 4.5.1 黑板模型的简介
• 4.5.2 黑板模型的优点与缺点
• 4.5.3 实现框架
• 4.5.3.1 注册器
• 4.5.3.2 控制器
• 4.5.3.3 黑板结构
• 4.5.3.4 进程的消息接收器和消息发送器
• 4.5.3.5 模型工作过程
• 4.5.3.6 基于黑板的MDPi实现框架的特点
• 第五章 MDPL语言的JAVA实现
• 5.1 语言转换器
• 5.2 MDPL语言
• 5.3 词法分析和语法分析
• 5.4 语义检查
• 5.4.1 Visitor模式
• 5.4.2 类型检查
• 5.5 JAVA语言代码的生成
• 5.5.1 通讯协议
• 5.5.2 进程结点
• 5.5.3 通讯框架
• 5.5.4 进程体
• 5.5.5 语言转换器的测试
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 本文将来的工作
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介