有界多态会话类系统的研究.pdfVIP

摘要 网络技术和Web服务技术的广泛应用，推动和促进了并行分布式计算的快速 发展。并行分布式计算的主要特征包括并发性、分布性、实时性，具有这些复杂 特征的并行分布式系统面临着安全通信的挑战。为了探索并行分布式系统的行 为，确保并行分布式系统的安全通信，研究人员提出多个基于进程间通信的、反 映并发本质的并发计算模型。如CSP模型、CCS模型、Pi．演算等。会话类型理 论是继上述程序设计模型之后提出的一个新的并发计算理论模型，它不仅继承 Pi．演算的基本语法内容以及用归约表示进程间通信的思想，而且引入了类型的 理论，从而能够更好地结构化并推理进程间的通信行为，捕捉通信进程之间的协 议规范；会话类型理论的类型指派规则可以转化为一种实际的类型检测算法，因 此会话类型理论成为了一种有效的推理通信行为的形式化方法。 本文的主要工作是首先介绍了会话类型系统的基础理论和基本框架结构，然 后在原有的有界多态会话类型系统的基础上对其原有的传递消息机制做了改进， 最后用例子阐述本文工作的意义。本文的主要贡献如下： (1)会话类型理论是在Pi-演算的基础上提出来的，它继承了Pi．演算语法 简明和用归约表达进程间通信的优点，在原始的会话类型系统中，通道和变量被 统一命名为名字进行传递，这样的缺点是无法很好的体现出数据和通道的传递过 程，因此在结合前人研究的有界多态会话类型系统理论的基础上，本文提出一个 基于Delegation的有界多态会话类型系统，即该系统将数据传递和通道传递区分 开来，分别定义数据传递和通道传递的语法、操作语义与类型指派规则。 (2)为了更好地反映消息传递过程中通道会话类型的改变，本文对原始会 话类型系统的环境做了改进，增加了通道环境C，将原来的类型指派规则的判定 形式由△；r卜-P改进为△；r卜P》C，使得新定义的类型指派规则不仅可以很好 地追踪通道使用的顺序，而且能够清晰地反映消息传递过程中通道会话类型的改 变，进而更直接地表达各种消息传递的过程。 万方数据 (3)安全性是会话类型系统最基本的性质。所谓安全性是指良类型的进程 可以进行任何序列的归约步骤而不会发生错误。本文从主体归约和类型安全两个 方面证明了此类型系统的安全性。之后，我们用实例展示了用会话类型理论来描 述消息传递的过程，同时反映消息传递过程中通道类型的改变。 关键词：Pi．演算；会话类型；有界多态性；类型指派规则；Delegation；主 体归约；类型安全 万方数据 POLYMORPHICSESSIoNTYPESYSTEM 0NBOUNDED ABSTRACT Wide ofnetwork andWebservice application technology technologypromotes distributed main the ofconcurrent development computing，whose rapid are timeandSOon．Becauseofthese characteristics concurrency,distribution，rea，l distributed are the of features，concurrent facingchallenges complex systems ofconcurrentdist