專利名稱：用于具有有限資源的微處理器的進(jìn)程語言的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及程序設(shè)計(jì)語言，并尤其涉及用于表示可由具有有限資源的微處理器最終執(zhí)行的進(jìn)程及其交互的人工語言。
背景技術(shù)：
見圖1，諸如基于CISC的微處理器102的微處理器處于所有個(gè)人計(jì)算機(jī)的核心。當(dāng)將電源104和存儲(chǔ)器106加到基于CISC微處理器102時(shí)，就呈現(xiàn)了形成計(jì)算機(jī)所需的所有部分?；贑ISC的微處理器102通過遵循給予其的指令來完成任務(wù)。指令就是以人工語言編寫的一種表示，如程序設(shè)計(jì)語言。較早的微處理器僅使用簡(jiǎn)單指令，因?yàn)槟軌驁?zhí)行復(fù)雜指令的微電子硬件的成本非常高。由于這些成本隨著時(shí)代發(fā)展而減少，更復(fù)雜的指令變成可能。復(fù)雜指令(指定多個(gè)微處理器操作的多條單一指令)可以節(jié)約時(shí)間，因?yàn)樗鼈兪沟糜?jì)算機(jī)不需要檢索附加指令。例如，如果將七個(gè)操作組合到一條指令中，那么就消除了六個(gè)取指令步驟，而微處理器就花費(fèi)更少的時(shí)間來處理操作。將若干指令結(jié)合到單一操作中的微處理器稱為復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)。
基于CISC的微處理器102使用寄存器存儲(chǔ)所執(zhí)行指令的結(jié)果。每一寄存器是在用于保存專用數(shù)據(jù)的基于CISC的微處理器102內(nèi)的高速存儲(chǔ)器的比特組。在匯編語言程序中，通過諸如AX(在Inter80×86處理器中包含算術(shù)操作結(jié)果的寄存器)或SP(包含各種基于CISC的微處理器中的堆棧頂部的存儲(chǔ)器地址的寄存器)的名字命名每一寄存器。事實(shí)上每一寄存器就是基于CISC的微處理器102各部分之間的共享存儲(chǔ)器。當(dāng)將寄存器用作共享存儲(chǔ)器時(shí)，一個(gè)部件進(jìn)行指定操作并將指定操作結(jié)果存儲(chǔ)于寄存器中。以順序方式，另一部件隨后可在進(jìn)行其它操作時(shí)訪問同一寄存器以獲取該結(jié)果。
這樣的順序執(zhí)行操作使得基于CISC的微處理器102的各部件在其通信時(shí)好像是同步的。諸如在基于CISC的中間設(shè)備中，將程序中幾乎所有指令都設(shè)計(jì)為順序執(zhí)行?？捎糜诨贑ISC的微處理器102的硬件中斷可用作增加異步性并由此使操作同時(shí)執(zhí)行的一種方法。硬件中斷是對(duì)于基于CISC的微處理器102的服務(wù)的請(qǐng)求，它由諸如盤驅(qū)動(dòng)器或輸入/輸出端口的硬件設(shè)備外部產(chǎn)生，或由基于CISC的微處理器本身內(nèi)部產(chǎn)生。外部硬件中斷用于諸如從端口接收字符并需要對(duì)其處理、準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)塊以進(jìn)行盤寫入或系統(tǒng)定時(shí)器的嘀嗒聲等情況。內(nèi)部硬件中斷發(fā)生在程序嘗試不可能的操作時(shí)，如訪問不可用的地址或除以零。由于離散結(jié)構(gòu)(微處理器各部件的同步特性以及硬件中斷的異步特性)，中斷處理器中僅僅一個(gè)程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤就可以使得基于CISC的微處理器102死鎖或者永久地(pathologic)、幾乎不可再現(xiàn)地?fù)p壞數(shù)據(jù)。
π-計(jì)算程序(π-calculus program)110可為基于CISC的中間設(shè)備108和基于CISC的微處理器102的同步性和順序執(zhí)行設(shè)計(jì)帶來期望的異步性和并行性。π-計(jì)算是用于描述交互、同步系統(tǒng)中的進(jìn)程的數(shù)學(xué)語言。π-計(jì)算的核心包括通過鏈接通信的獨(dú)立、并行進(jìn)程的系統(tǒng)。一進(jìn)程與其它進(jìn)程進(jìn)行通信的可能性依賴于其對(duì)于各種不同鏈接的信息?？上拗奇溄樱沟脙H有某些進(jìn)程在其上進(jìn)行通信。
雖然π-計(jì)算可為計(jì)算帶來亟需異步性和并行性，但仍有重大的缺陷。π-計(jì)算重點(diǎn)在于純名稱，它們中的每一個(gè)僅限定為比特模式而不是結(jié)構(gòu)信息。π-計(jì)算及其變量缺少對(duì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在指定的鏈接上傳遞的容許量。為了創(chuàng)建新的名稱，如名稱X，v算子就用于π-計(jì)算中。例如，數(shù)項(xiàng)(vX)P表示創(chuàng)建名稱X，并將其范圍限制于進(jìn)程P。進(jìn)程P的各部件可使用X互相進(jìn)行交互，但不與其它進(jìn)程進(jìn)行交互操作?？紤]算術(shù)結(jié)構(gòu)全等(congruence)律(vX)(vX)P≡(vX)P。項(xiàng)(vX)定義為需要使用諸如malloc()的函數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)器分配的操作。假設(shè)計(jì)算系統(tǒng)中僅剩余滿足一個(gè)項(xiàng)(vX)的調(diào)用的存儲(chǔ)器。如果是這樣的情況，結(jié)構(gòu)全等律右手邊的項(xiàng)(vX)就可以無誤地操作。而對(duì)于結(jié)構(gòu)全等律左手邊的項(xiàng)(vX)(vX)P則不是這樣，因?yàn)?vX)的第二次調(diào)用會(huì)引發(fā)存儲(chǔ)器錯(cuò)誤。
π-計(jì)算的另一問題就是復(fù)制！P的數(shù)學(xué)概念。π-計(jì)算提供復(fù)制！P作為語言基元(primitive)。項(xiàng)！P可解釋為與另一進(jìn)程并行運(yùn)行的進(jìn)程P的無限組合。雖然！P理論上是抽象的，但它卻引出具體實(shí)現(xiàn)中的問題。微處理器是由有限資源創(chuàng)建的，如存儲(chǔ)器和帶寬。雖然π-計(jì)算程序確實(shí)增加了期望的異步性，但它們沒有意識(shí)到這些π-計(jì)算執(zhí)行的微處理器是有資源限制的。
總之，基于CISC的微處理器無法有效工作于需要并發(fā)和并行計(jì)算的異步系統(tǒng)中，即分散的大規(guī)模計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如因特網(wǎng)。傳統(tǒng)的順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)不適用于操作同時(shí)執(zhí)行的需要。雖然π-計(jì)算在異步性和并行性方面提供了一些修正，但是其一些數(shù)學(xué)基元并不與具有有限資源的計(jì)算設(shè)備兼容。不解決上述問題，用戶就會(huì)漸漸不再相信計(jì)算系統(tǒng)提供期望的計(jì)算體驗(yàn)并且市場(chǎng)上對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的需求就會(huì)逐漸減少。因此，需要更好的集成電路和程序設(shè)計(jì)語言，便于更好的異步性、并發(fā)性和并行性，而避免或減少與現(xiàn)有基于CISC的微處理器以及π-計(jì)算相關(guān)的以上和其他問題。
技術(shù)內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供用于處理以反射進(jìn)程算法(reflective process algebra)編寫的處理服務(wù)的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。本發(fā)明的系統(tǒng)形式包括用于處理信息以產(chǎn)生期望結(jié)果的計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)包括用于存儲(chǔ)服務(wù)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。這些服務(wù)包括通過解釋進(jìn)程來表示名稱以及通過逆解釋(deliteralize)名稱來表示進(jìn)程的表示。該計(jì)算還包括用于執(zhí)行服務(wù)作為進(jìn)程的微處理器。這些進(jìn)程通過名稱進(jìn)行交互并通過實(shí)現(xiàn)操作或者引發(fā)其他進(jìn)程演化來進(jìn)行演化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的另一系統(tǒng)形式包括用于執(zhí)行指令的微處理器。該微處理器包括定時(shí)和控制單元，用于從存儲(chǔ)器檢索指令、對(duì)該指令進(jìn)行解碼、獲取與該指令相連接的數(shù)據(jù)并保存結(jié)果。該數(shù)據(jù)包括通過以反射進(jìn)程算法解釋進(jìn)程來獲得的名稱。該微處理器進(jìn)一步包括用于進(jìn)行由該指令指定的操作的算術(shù)和邏輯單元。以反射進(jìn)程算法表示該指令。反射進(jìn)程算法能夠?qū)⒚Q表示為進(jìn)程的解釋并將進(jìn)程表示為名稱的逆解釋。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)形式包括具有在其上存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該指令用于實(shí)現(xiàn)允許進(jìn)程通過共享名稱進(jìn)行操作或交互，以便演化或引發(fā)其他進(jìn)程的演化。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括以反射進(jìn)程算法表示的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。該計(jì)算可執(zhí)行指令包括表示進(jìn)程的進(jìn)程語法單元。進(jìn)程語法單元可從以下述組中選擇，該組包括非活動(dòng)進(jìn)程0、輸出進(jìn)程X[Y]、輸入進(jìn)程X(Z).P、翻轉(zhuǎn)(lifting)進(jìn)程LIFT X.P、進(jìn)程組合P|P和名稱逆解釋>X<。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的的方法形式包括用于處理服務(wù)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法。該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法包括以反射進(jìn)程算法將服務(wù)表示為進(jìn)程的操作。反射進(jìn)程算法能夠?qū)⑦M(jìn)程表示為名稱的逆解釋以及將名稱表示為進(jìn)程的解釋。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法的其它操作包括在進(jìn)程間共享名稱時(shí)使進(jìn)程進(jìn)行操作或通信，以便于進(jìn)程的演化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的系統(tǒng)形式包括用于執(zhí)行指令的微處理器陣列，該微處理器陣列包括至少一個(gè)包括定時(shí)和控制單元的微處理器，定時(shí)和控制單元用于從存儲(chǔ)器檢索指令、對(duì)該指令進(jìn)行解碼、獲取與該指令相連接的數(shù)據(jù)并保存結(jié)果。該數(shù)據(jù)包括通過以反射進(jìn)程算法解釋進(jìn)程來獲得的名稱。該微處理器進(jìn)一步包括用于進(jìn)行由該指令指定的操作的算術(shù)和邏輯單元。以反射進(jìn)程算法表示該指令。反射進(jìn)程算法能夠?qū)⒚Q表示為進(jìn)程的解釋并將進(jìn)程表示為名稱的逆解釋。


當(dāng)通過參考以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的以上方面以及許多其他優(yōu)點(diǎn)更好地理解時(shí)它們會(huì)變得更加明顯，其中圖1是示出計(jì)算系統(tǒng)的框圖，其中π-計(jì)算程序與基于CISC的中間設(shè)備對(duì)接以在基于CISC的微處理器上執(zhí)行；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出與基于ρ的中間設(shè)備對(duì)接的服務(wù)，以在基于ρ的微處理器上執(zhí)行的框圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示出基于ρ的微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖；圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例形成的一部分ρ-計(jì)算(它是進(jìn)程程序設(shè)計(jì)語言)的文字圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出ρ-計(jì)算反射屬性的圖示圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出一部分ρ-計(jì)算(它是進(jìn)程程序設(shè)計(jì)語言，其中進(jìn)程是分類的)的文字圖；
圖4B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出對(duì)于使用類型的ρ-計(jì)算反射屬性的約束的圖示圖。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出基于ρ-計(jì)算的一部分機(jī)器計(jì)算的文字圖；圖5B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出對(duì)于使用語法樹的ρ-計(jì)算反射屬性的約束的圖示圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出用于實(shí)現(xiàn)復(fù)制服務(wù)的ρ-計(jì)算程序的文字圖；圖6B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例動(dòng)態(tài)示出在圖6A靜態(tài)示出的復(fù)制服務(wù)的圖示圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例示出用于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建新名稱的ρ-計(jì)算服務(wù)的文字圖；圖7B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例動(dòng)態(tài)示出在圖7A靜態(tài)示出的名稱服務(wù)的圖示圖；圖8A-8R是示出根據(jù)用于編譯ρ-計(jì)算服務(wù)或執(zhí)行ρ-計(jì)算服務(wù)的本發(fā)明形成的示例方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的各實(shí)施例提供稱作為ρ-計(jì)算的反射進(jìn)程算法，便于在反射進(jìn)程算法級(jí)別的進(jìn)程串行化。由于其反射屬性而得名的反射進(jìn)程算法可用于具有有限資源的計(jì)算系統(tǒng)上。諸如π計(jì)算的先前的進(jìn)程計(jì)算缺少表達(dá)能力來管理會(huì)引起系統(tǒng)失敗的進(jìn)程無限制組合及名稱創(chuàng)建?？墒沟梅瓷溥M(jìn)程計(jì)算對(duì)諸如存儲(chǔ)器和帶寬的資源是敏感的，由此便于其用作機(jī)器級(jí)別的程序設(shè)計(jì)語言。反射進(jìn)程計(jì)算使計(jì)算實(shí)體顯示出雙重特性?？墒姑Q變?yōu)檫M(jìn)程，而使進(jìn)程變?yōu)槊Q。這樣，反射進(jìn)程計(jì)算表示了計(jì)算實(shí)體動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)計(jì)算實(shí)體是靜態(tài)時(shí)(如通過編譯或串行化)，其程序可由其他程序修改或進(jìn)行存儲(chǔ)，而當(dāng)它再變?yōu)閯?dòng)態(tài)時(shí)，它通過演化或引發(fā)其他進(jìn)程的演化來參與與其他進(jìn)程的交互。
圖2A示出根據(jù)基于ρ的微處理器200的計(jì)算設(shè)備。術(shù)語“微處理器”意為包括中央處理單元、數(shù)字信號(hào)處理器、場(chǎng)可編程門陣列或任何可編程為實(shí)現(xiàn)算術(shù)、邏輯和判決處理的集成電路。基于ρ的微處理器200是可命令實(shí)現(xiàn)各種函數(shù)(諸如數(shù)據(jù)傳輸、算術(shù)、邏輯和判決做出)的設(shè)備。基于ρ的微處理器200可看作為單一集成電路上的中央處理單元(CPU)?；讦训奈⑻幚砥?00可具有數(shù)百萬個(gè)或更多的晶體管并處于諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算設(shè)備的核心。當(dāng)電源應(yīng)用于基于ρ的微處理器200并將存儲(chǔ)器件加于基于ρ的微處理器200，就呈現(xiàn)了計(jì)算機(jī)所需的所有部件(不包括輸入/輸出設(shè)備202)。一個(gè)或多個(gè)基于ρ的微處理器200可形成基于ρ的微處理器陣列。在一個(gè)實(shí)施例中，基于ρ的微處理器陣列在單一集成電路上。在另一實(shí)施例中，基于ρ的微處理器陣列在多個(gè)集成電路上；所述多個(gè)集成電路安裝于單塊板上。在再一實(shí)施例中，基于ρ的微處理器陣列在多個(gè)集成電路上；所述多個(gè)集成電路安裝于多塊板上；多塊板置于單個(gè)計(jì)算機(jī)架上。在又一實(shí)施例中，基于ρ的微處理器陣列在多個(gè)集成電路上；所述多個(gè)集成電路安裝于多塊板上；多塊板置于多臺(tái)計(jì)算機(jī)的多個(gè)架上。在附加實(shí)施例中，基于ρ的微處理器陣列包括耦合一個(gè)或多個(gè)微處理器的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)選自包括永久連接和暫時(shí)連接的組中。
輸入/輸出設(shè)備202是硬件部件，它可用于向基于ρ的微處理器200提供數(shù)據(jù)、用于從其中接收數(shù)據(jù)或兩者兼而有之。個(gè)人數(shù)字助理是輸入/輸出設(shè)備的一個(gè)例子。諸如鍵盤或鼠標(biāo)的一些設(shè)備可僅用于輸入。諸如打印機(jī)的其他設(shè)備可僅用于輸出。從基于ρ的微處理器200形成的大多數(shù)設(shè)備不需要稱作為設(shè)備驅(qū)動(dòng)器(使得可進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收)的軟件例程的安裝。存儲(chǔ)器部件204是存儲(chǔ)和檢索信息的設(shè)備。較佳地，存儲(chǔ)器部件204指的是計(jì)算設(shè)備的主存儲(chǔ)器，直接耦合于基于ρ的微處理器200的快速半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(RAM)。
基于ρ的中間設(shè)備206是置于兩類或多類軟件之間的軟件，并在它們之間轉(zhuǎn)換信息?；讦训闹虚g設(shè)備可覆蓋大范圍的軟件并且一般位于服務(wù)208和分散操作系統(tǒng)之間?；讦训闹虚g設(shè)備206包括服務(wù)，如名稱服務(wù)，它將如下進(jìn)一步詳細(xì)描述來產(chǎn)生新名稱。另一可看作為基于ρ的中間設(shè)備206的軟件部件就是復(fù)制服務(wù)。基于ρ的中間設(shè)備206允許使用π-計(jì)算語言的變量表示的服務(wù)208以更好地在基于ρ的微處理器200上執(zhí)行。
服務(wù)208是根據(jù)由每一服務(wù)定義的協(xié)議交換消息的自主計(jì)算實(shí)體。服務(wù)可處于計(jì)算系統(tǒng)的本地，也可位于遠(yuǎn)端計(jì)算設(shè)備處。服務(wù)可通過單一信托域訪問，也可通過具有其自身安全策略的另一信托域訪問。服務(wù)208可通過目錄服務(wù)獲取，也可由不是目錄服務(wù)的服務(wù)獲取。服務(wù)208具有統(tǒng)一資源指示符(它組成服務(wù)的唯一指示)可標(biāo)識(shí)的端口。對(duì)服務(wù)的端口賦予行為類型，它由單方契約指定。服務(wù)208的較佳通信機(jī)制是通過可編程的有線端口。如果(服務(wù)的)一個(gè)端口的行為類型與(另一服務(wù)的)另一端口關(guān)的行為類型兼容，則有線端口是可能的。當(dāng)端口是互相編程連線的，服務(wù)208通過互相發(fā)送消息進(jìn)行通信。簡(jiǎn)而言之，單方契約是以語言來表示的，如π-計(jì)算的變量，指定流進(jìn)或流出服務(wù)208的消息順序。例如，文件可以是服務(wù)。只讀文件單方契約可包括以下行為表示REC F(read.F+drop).0，而讀寫文件的單方契約可具有以下行為表示REC F(read.F+write.F+drop).0。在對(duì)行為表示進(jìn)行語法分析中，項(xiàng)REC F指示行為階段F上的遞歸行為階段F指示括號(hào)對(duì)中的行為表示；動(dòng)詞“read”指示讀操作；句號(hào)“.”指一種順序，其中在句號(hào)之前的行為階段正發(fā)生，而在句號(hào)之后的行為階段將隨后發(fā)生；加號(hào)“+”指示一個(gè)或多個(gè)行為階段之間的選擇；動(dòng)詞“write”指示寫操作；動(dòng)詞“drop”指示兩個(gè)服務(wù)之間通信的終止；而零符號(hào)(“0”)指行為表示的終止。
圖2B更詳細(xì)地示出包括基于ρ的微處理器200內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一部分部件。每個(gè)部件較佳地表示為通過端口通信的ρ進(jìn)程(每一端口實(shí)際由一個(gè)方塊表示)?；讦训奈⑻幚砥?00有五個(gè)主要部件寄存器陣列204、208、210；定時(shí)和控制單元214；算術(shù)和邏輯單元206；指令寄存器和解碼器212；以及到外部世界216、218的總線連接。當(dāng)基于ρ的微處理器200執(zhí)行ρ指令時(shí)，它經(jīng)過五個(gè)一般步驟。首先，定時(shí)和控制單元214從存儲(chǔ)器檢索ρ指令，例如組成并行運(yùn)行的兩個(gè)進(jìn)程的ρ指令。第二，定時(shí)和控制單元214將ρ指令解碼為控制基于ρ的微處理器200的電信號(hào)。第三，定時(shí)和控制單元214獲取數(shù)據(jù)(兩個(gè)名稱兩個(gè)進(jìn)程的解釋)。第四，算術(shù)和邏輯單元206進(jìn)行指定操作(通過兩個(gè)名稱的逆解釋組成兩個(gè)進(jìn)程)。第五，定時(shí)和控制單元214將結(jié)果(通過解釋所述組成的兩個(gè)進(jìn)程的組成)保存在寄存器陣列204、208、210中的寄存器中。
基于ρ的微處理器200包括各種用于保存暫時(shí)數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)器地址、指令和有關(guān)基于ρ的微處理器200狀態(tài)的信息的內(nèi)部寄存器。例如，指令寄存器212用于保存基于ρ的微處理器200當(dāng)前執(zhí)行的指令。來自指令寄存器212的解碼指令控制通過定時(shí)和控制單元214和到外部世界的管腳控制基于ρ的微處理器200的剩余部分、存儲(chǔ)器和I/O。指令寄存器212是具有與定時(shí)和控制單元214(它是具有其自身端口的另一進(jìn)程)進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)端口的進(jìn)程。指令寄存器212較佳地與內(nèi)部數(shù)據(jù)總線202(它也可表示為具有其自身端口的進(jìn)程)進(jìn)行通信。內(nèi)部數(shù)據(jù)總線202用于將信息傳入I/O中的存儲(chǔ)器或從其傳出信息。較佳地，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線202的總線是能夠雙向傳送信息的雙向線。狀態(tài)寄存器208(它也通過端口進(jìn)行通信)包括暫態(tài)寄存器，用于保存來自算術(shù)邏輯單元206(它也通過端口進(jìn)行通信)的存儲(chǔ)器的信息。到算術(shù)邏輯單元206的其他輸入來自累加器204(使用端口進(jìn)行通信)。狀態(tài)寄存器208包括標(biāo)志寄存器，用于指示算術(shù)邏輯單元206的操作。狀態(tài)寄存器208還包括用于存儲(chǔ)信息的通用寄存器。累加器204用于在幾乎由算術(shù)邏輯單元206實(shí)現(xiàn)的每次算術(shù)和邏輯操作之后累加應(yīng)答。人們可認(rèn)為累加器204是應(yīng)答寄存器，因?yàn)橥ǔＴ谶@里發(fā)現(xiàn)應(yīng)答。累加器204和狀態(tài)寄存器208耦合于內(nèi)部數(shù)據(jù)總線202用于發(fā)送和接收信息。程序計(jì)數(shù)器210(其通信通過端口發(fā)生)也耦合于內(nèi)部數(shù)據(jù)總線202，程序計(jì)數(shù)器210的目的是為了由基于ρ的微處理器200用于定位待執(zhí)行的下一指令。程序計(jì)數(shù)器210允許基于ρ的微處理器200執(zhí)行來自存儲(chǔ)器的下一指令?；讦训奈⑻幚砥?00包括地址緩沖器218和數(shù)據(jù)緩沖器216，用于將信息緩沖入或出地址總線(未示出)和數(shù)據(jù)總線(未示出)。
根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例使用的術(shù)語“進(jìn)程”意為具有通過進(jìn)行操作來進(jìn)行演化或允許其他進(jìn)程演化的能力的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算實(shí)體的動(dòng)態(tài)表示。換言之，術(shù)語“進(jìn)程”表示計(jì)算實(shí)體的雙重特性中的一個(gè)。當(dāng)計(jì)算實(shí)體是靜態(tài)的時(shí)，可對(duì)其進(jìn)行檢查，如通過觀看程序。當(dāng)計(jì)算實(shí)體是移動(dòng)的時(shí)(作為進(jìn)程)，它是不可見的，但其行為可由根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例形成的ρ-計(jì)算語言300表示和驗(yàn)證。見圖3A?；讦训挠?jì)算語言300包括語法、結(jié)構(gòu)全等的規(guī)則和操作語義的規(guī)則。語言300的語法是定義方法的規(guī)則的系統(tǒng)，其中進(jìn)程和名稱的語法單元放在一起以形成可允許的程序設(shè)計(jì)聲明(statement)。換言之，除非用語言300的語法正確表示，否則就不能在其他事件之間傳送概念，如解釋進(jìn)程以獲取名稱。一旦正確形成表示，語義的規(guī)則就和具有含義的表示相聯(lián)系。由于進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，因此語言300使用操作語義來將含義耦合于進(jìn)程。換言之，通過操作和與其它進(jìn)程交互，進(jìn)程進(jìn)行演化。對(duì)語言300的表示含義的理解直接與理解其操作相關(guān)。結(jié)構(gòu)全等的規(guī)則允許語言300的操作語義進(jìn)行簡(jiǎn)化，其中可把一種表示看作為另一表示。這樣，可將操作語義規(guī)則的數(shù)量保持較少量，由于這些規(guī)則可應(yīng)用于ρ-計(jì)算語言300的表示的排列。ρ-計(jì)算語言300的語法單元302-314的每一個(gè)可單獨(dú)使用或進(jìn)行排列組合以表示進(jìn)程中計(jì)算的細(xì)微差別。ρ-計(jì)算語言300的語法規(guī)則參考圖3A進(jìn)行描述；結(jié)構(gòu)全等規(guī)則參考圖8F-8H進(jìn)行描述；而操作語義規(guī)則參考圖8J-8R進(jìn)行描述。
使用ρ-計(jì)算語言300表示進(jìn)程和名稱(較佳地，在這之后將它們置于ρ-服務(wù)中)。行302描述了進(jìn)程“P∷＝0”的一個(gè)定義，其中符號(hào)P指進(jìn)程；符號(hào)“∷＝”指在其左手邊的項(xiàng)定義將要開始；而語義單元“0”指進(jìn)程是非活動(dòng)的或者是終止的。行304定義了進(jìn)程的另一語義單元，由符號(hào)P“X[X]”表示；在行214描述了符號(hào)X，它指出在ρ-計(jì)算語言300中的名稱；符號(hào)X[X]指諸如由符號(hào)X表示的名稱的計(jì)算實(shí)體可通過由符號(hào)X表示的名稱發(fā)送。行306提供進(jìn)程P的另一定義。行306的語義單元描述了輸入操作“X(x).P”，其中符號(hào)X指在行314描述的名稱；符號(hào)“X(X)”指一操作，它可通過由X表示的名稱接收任何名稱，并且作為由P表示的另一進(jìn)程繼續(xù)，而將所接收的名稱替換括號(hào)(X)中的名稱。在行308將由P表示的進(jìn)程的另一語義單元表示為“LIFT X.P”，其中符號(hào)X指如行314所述的名字，而符號(hào)P指由語義單元302-312定義的進(jìn)程；而語義單元“LIFT X.P”指發(fā)送由符號(hào)P表示的進(jìn)程的解釋或?qū)⑵溆糜谟煞?hào)X表示的名稱。LIFT操作符在將進(jìn)程具體化為名稱用于通信之前，允許進(jìn)程的動(dòng)態(tài)組合。行310為由符號(hào)P“P|P”表示的進(jìn)程提供另一語義單元，其中符號(hào)P表示由語義單元302-312定義的進(jìn)程；而豎線“|”指兩個(gè)進(jìn)程的組合，而每個(gè)進(jìn)程獨(dú)立進(jìn)行并通過共享名稱交互(換言之，兩個(gè)進(jìn)程并行運(yùn)行或互相并發(fā)運(yùn)行)。行312示出的語義單元“>X<”指由符號(hào)X表示的名稱的逆解釋。行312示出由P表示的進(jìn)程雙重特性的一個(gè)特性，它是由符號(hào)X表示的名稱的逆解釋。在行314描述了另一特性，其中將由符號(hào)X表示的名稱定義為由符號(hào)P表示的進(jìn)程<P>的解釋。在ρ-計(jì)算語言300中進(jìn)程和名稱的反射特性展現(xiàn)了計(jì)算實(shí)體的雙重性，它可以既是進(jìn)程又是名稱。
圖3B圖示示出了計(jì)算實(shí)體316的雙重特性。計(jì)算實(shí)體316是進(jìn)程316A，它使用ρ-計(jì)算語言300的語義單元302-312表示。如前所述，進(jìn)程316A表示計(jì)算實(shí)體316的動(dòng)態(tài)特性。計(jì)算實(shí)體316的靜態(tài)特性是名稱316B，它使用ρ-計(jì)算語言300行314所示的語義單元表示。一旦進(jìn)程316A解釋或變換為名稱316B，這樣的名稱就在兩個(gè)進(jìn)程的通信會(huì)話中通過端口322發(fā)送。見在行304表示的語義單元X[X]。一旦在端口322的另一端接收名稱316B(為了區(qū)分傳送后的名稱316B，用了新的標(biāo)號(hào)318A)，可對(duì)名稱318A進(jìn)行數(shù)學(xué)逆解釋以獲取進(jìn)程318B，它等同于進(jìn)程316A?？偟膩碚f，計(jì)算實(shí)體318既是名稱318A又是進(jìn)程318B。
基于ρ-計(jì)算語言300的變體ρ-計(jì)算語言400允許對(duì)使用分類進(jìn)程的名稱產(chǎn)生的控制。見圖4A。變體ρ-計(jì)算語言400包括類似于結(jié)合ρ-計(jì)算語言300所描述的語義單元的許多語義單元。例如，由符號(hào)P表示的進(jìn)程包括由語義單元“0.”表示的非活動(dòng)進(jìn)程或終止的進(jìn)程。見行402。行404描述了由語義單元“X[Y]”表示的輸出進(jìn)程；其中在行414定義符號(hào)X；在行416定義符號(hào)Y；而語義單元“X[Y]”指通過由符號(hào)X表示的名稱發(fā)送由符號(hào)Y表示的名稱。行406描述了語義單元“X(Z).P”；其中符號(hào)X表示名稱，如行414所定義的；符號(hào)Z表示在行418描述的另一名稱；符號(hào)P表示一進(jìn)程，在行402-412描述其定義；而語義單元“X(Z).P”指由符號(hào)X表示的名稱可接收任何其他名稱，在這之后，將執(zhí)行由符號(hào)P表示的進(jìn)程，而將所接收的名稱替換由符號(hào)Z表示的名稱。在行408描述的語義單元“LIFTX.P”提供對(duì)由符號(hào)P表示的進(jìn)程的另一定義。事實(shí)上，行408描述了由P表示的進(jìn)程可被翻轉(zhuǎn)或?qū)⑵溆糜谟煞?hào)X表示的名稱。在行410將進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行或兩個(gè)并行運(yùn)行的進(jìn)程的組合描述為“P|P”，其中在豎線“|”任一邊的符號(hào)P表示并行運(yùn)行的兩個(gè)進(jìn)程。行412描述了語義單元>X<，它對(duì)由符號(hào)X表示的名稱進(jìn)行逆解釋以獲取由符號(hào)P表示的進(jìn)程。語義單元“<P>”描述了由符號(hào)P表示的進(jìn)程的解釋，在這之后，獲取由符號(hào)X表示的名稱。見行414。行416的語義單元<P>，PT描述了由符號(hào)Y表示的名稱的產(chǎn)生類似于行414。然而，約束由符號(hào)Y表示的名稱的產(chǎn)生，使得由符號(hào)P表示的進(jìn)程必須是由符號(hào)T表示的特定類型的單元。一種合適的類型T包括選擇模式識(shí)別器進(jìn)程的類型，但也可使用其它合適類型。符號(hào)冒號(hào)“”指由符號(hào)P表示的進(jìn)程屬于由符號(hào)T表示的特定類型，如果不是這樣由符號(hào)P表示的進(jìn)程的解釋<P>是不可能的。類似地，在行418用語義單元<P>，PU約束由符號(hào)Z表示的名稱。通過對(duì)由符號(hào)P表示的進(jìn)程<P>進(jìn)行解釋產(chǎn)生由符號(hào)Z表示的名稱，但這樣的進(jìn)程P必須是由符號(hào)U表示的類型的單元。一種合適的類型U包括選擇表示值的進(jìn)程的類型，但類型U并不限于這樣的進(jìn)程，也可使用其它合適的類型。由符號(hào)T、U表示的類型允許對(duì)演化為名稱(在基于進(jìn)程的環(huán)境中它們是通信的基元)的進(jìn)程進(jìn)行精密的控制。
圖4B時(shí)除了兩個(gè)計(jì)算實(shí)體420、422。計(jì)算實(shí)體422包括進(jìn)程422A，但是如果進(jìn)程422A是適用于解釋的類型，則可將其解釋以變換為名稱422B。名稱422B可通過端口424發(fā)送。(為了簡(jiǎn)化描述，當(dāng)在端口424一端接收名稱422B，則由新的標(biāo)號(hào)428B指代名稱422B。)。當(dāng)接收名稱428B時(shí)，將名稱428B逆解釋以獲取進(jìn)程428B，它等同于原始進(jìn)程422A。計(jì)算實(shí)體420包括進(jìn)程420A，但不可構(gòu)造相應(yīng)的名稱，因?yàn)檫M(jìn)程420A不是可演化為名稱的進(jìn)程類型的單元。這樣，禁止進(jìn)程420A的解釋，因?yàn)楦鶕?jù)變體ρ-計(jì)算語言400，不允許進(jìn)程420A所屬的類型構(gòu)造名稱。
圖5A示出了基于ρ-計(jì)算語言300、400的另一變體ρ-計(jì)算語言500的一部分。變體ρ-計(jì)算語言500的許多語義單元類似于ρ-計(jì)算語言300、400。例如，行502定義了非活動(dòng)或停止的進(jìn)程，其類似于行302、402所定義的。行504定義輸出進(jìn)程。其類似于行304、404所定義的。行506定義了后跟進(jìn)程P的輸入進(jìn)程，其類似于行306、406所定義的。行508定義了翻轉(zhuǎn)操作，其類似于行308、408所定義的。行510定義相互并行運(yùn)行的進(jìn)程的組合，其類似于行310、410所定義的。行512定義了對(duì)名稱進(jìn)行逆解釋以獲取由P表示的進(jìn)程，其類似于行312、412所定義的。行514將由X表示的名稱定義為“<P>，#(P)≤K”；其中符號(hào)P表示由語義單元502-512定義的進(jìn)程；符號(hào)“<P>”指由符號(hào)P表示的進(jìn)程的解釋；符號(hào)“，”指對(duì)于由符號(hào)P表示的進(jìn)程的解釋的約束就要開始；符號(hào)“#”指將進(jìn)程作為變?cè)?argument)并產(chǎn)生進(jìn)程語義樹尺寸的函數(shù)；符號(hào)“#(P)”指執(zhí)行由符號(hào)P表示的進(jìn)程的語義樹尺寸；符號(hào)“≤”指由符號(hào)P表示的進(jìn)程的語義樹尺寸必須小于或等于特定常數(shù)；而符號(hào)K表示一常數(shù)，它是允許進(jìn)行解釋的由符號(hào)P表示的進(jìn)程的語義樹最大尺寸。行514允許變體ρ-計(jì)算語言500約束、限定或限制可進(jìn)行解釋以產(chǎn)生名稱的進(jìn)程尺寸，從而參與操作或與其他進(jìn)程的交互。
圖5B實(shí)質(zhì)示出變體ρ-計(jì)算語言500用于限制名稱產(chǎn)生的約束。圖5B示出了兩個(gè)計(jì)算實(shí)體520、522及其對(duì)應(yīng)語義樹520C、522C。計(jì)算實(shí)體520具有進(jìn)程520A，但其被禁止構(gòu)造相應(yīng)的名稱520B。計(jì)算實(shí)體522包括處理522A，但其具有構(gòu)造相應(yīng)名稱522B的自由。每個(gè)語義樹520C、522C是分級(jí)結(jié)構(gòu)，其中節(jié)點(diǎn)表示操作，而節(jié)點(diǎn)的孩子表示操作的變?cè)?。例如，語義樹520C的節(jié)點(diǎn)520E存儲(chǔ)分配符“＝”。節(jié)點(diǎn)520E的孩子包括變量ACCELERATION 520D和除符號(hào)“/”520H，除符號(hào)“/”520H形成另一節(jié)點(diǎn)520H，它有兩個(gè)孩子。MILES 520F是節(jié)點(diǎn)520H的一個(gè)孩子，另一個(gè)孩子是HOUR 520G。HOUR 520G耦合于另一節(jié)點(diǎn)520I，它存儲(chǔ)除操作“/”。節(jié)點(diǎn)520I還有另一個(gè)孩子HOUR 520J。
對(duì)于語義樹522C，節(jié)點(diǎn)522E存儲(chǔ)分配符“＝”。節(jié)點(diǎn)522E的孩子包括變量VELOCITY 522D。節(jié)點(diǎn)522H是節(jié)點(diǎn)522E的孩子并存儲(chǔ)除操作“/”。節(jié)點(diǎn)522H有兩個(gè)孩子，變量MILES 522F和變量HOUR 522G。語義樹522C的尺寸小于語義樹520C的尺寸。根據(jù)行514定義的約束，計(jì)算實(shí)體522解釋進(jìn)程522A以構(gòu)造名稱522B，因?yàn)檎Z義樹522C在特定閾值以下。這不像計(jì)算實(shí)體520，其進(jìn)程520A具有尺寸超過閾值的語義樹。
圖6A示出了使用變體ρ-計(jì)算語言300-500其中一個(gè)形成復(fù)制服務(wù)600。在傳統(tǒng)的π-計(jì)算算法中，符號(hào)“！P”指相互并行運(yùn)行的進(jìn)程的無限組合。對(duì)于諸如微處理器的具有限資源集成電路來說，在其上執(zhí)行這樣的無限計(jì)算實(shí)體理論上是不可行的。本發(fā)明的各實(shí)施例從ρ-計(jì)算語言300-500中去除了這樣的基元。通過將服務(wù)寫入ρ-計(jì)算語言300-500對(duì)無限組合的構(gòu)思進(jìn)行仿真。復(fù)制服務(wù)600就是一個(gè)例子。行602描述了將無限組合“！P”算術(shù)定義為“LIFTX.(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)|X(Z).(>Z<|X[Z])”。算術(shù)項(xiàng)LIFT X.(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)是與由算術(shù)項(xiàng)X(Z).(>Z<|X[Z])表示的另一進(jìn)程并行運(yùn)行的進(jìn)程。
圖6B動(dòng)態(tài)示出了何時(shí)實(shí)行復(fù)制服務(wù)600。進(jìn)程P1 606指算術(shù)項(xiàng)(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)，其中項(xiàng)X(Y)指可在信道X接收名稱，在這之后將該名稱替換名稱Y；在進(jìn)程X(Y)已操作后，進(jìn)程>Y<將與進(jìn)程X[Y]并行運(yùn)行；項(xiàng)>Y<指將名稱Y逆解釋以獲取與進(jìn)程X[Y]并行運(yùn)行的進(jìn)程；項(xiàng)X[Y]指名稱Y可沿著由名稱X表示的信道發(fā)送；而進(jìn)程組合(X(Y).>Y<|X[Y])與另一進(jìn)程P并行運(yùn)行。
進(jìn)程604 LIFTX.(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)可數(shù)學(xué)地簡(jiǎn)略為X[<P1>]，其中項(xiàng)P1是進(jìn)程組合(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)。算術(shù)項(xiàng)X[<P1>]意為對(duì)進(jìn)程P1進(jìn)行解釋并將其用于由名稱X表示的端口。當(dāng)解釋進(jìn)程P1并將其用于名稱X時(shí)，進(jìn)程X(Z)接收項(xiàng)<P1>并將其替換名稱Z。進(jìn)程X(Z)的分解包括項(xiàng)<(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)>。當(dāng)進(jìn)程X(Z)608已操作時(shí)，進(jìn)程>Z<610變成活動(dòng)的。進(jìn)程>Z<610指將名稱Z逆解釋以重新組成進(jìn)程P1 606，它可數(shù)學(xué)描述為(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)?，F(xiàn)在進(jìn)程(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)將與另一進(jìn)程X(Z)612并行運(yùn)行。進(jìn)程X(Z)612類似于進(jìn)程LIFT X.(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)604的簡(jiǎn)略，其中名稱Z是對(duì)進(jìn)程P1 606的解釋的替換并將名稱Z在稱為X的端口發(fā)送。當(dāng)進(jìn)程>Z<610的項(xiàng)X(Y)獲取由名稱X輸出的名稱Z時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的復(fù)制或無限組合。進(jìn)程(X(Y).(>Y<|X[Y])|P)的組合中一系列操作和交互再發(fā)生一次，就可模擬π-計(jì)算的復(fù)制基元。
圖7A是說明名稱服務(wù)700。將名稱服務(wù)700寫入ρ-計(jì)算語言300-500的其中一個(gè)。名稱服務(wù)700示出了以下便利，即可將創(chuàng)建新名稱置于服務(wù)中，而不是語言的基元中，從而避免或減少π-計(jì)算中實(shí)現(xiàn)新名稱的問題。項(xiàng)N(I，X，F(xiàn)，R)指名稱服務(wù)700的標(biāo)記702。為標(biāo)記702提供四個(gè)名稱I，X，F(xiàn)和R。第一名稱在端口I發(fā)送；其余名稱在端口X上發(fā)送；而端口F用于接收區(qū)別于提供給名稱服務(wù)700的所有名稱的新名稱。
行704定義了被加數(shù)I(Y).(LIFT R.(Y[<0>])|N(I，X，F(xiàn)，R))，它描述了名稱服務(wù)的一個(gè)性能。行704表示對(duì)名稱服務(wù)700初始化性能的操作和交互。行706是另一被加數(shù)X(Y).R(S).(LIFT R.(Y[<0>]|>S<)|N(I，X，F(xiàn)，R))，它表示名稱服務(wù)700的主要性能。行708定義了又一被加數(shù)F(B).R(S).LIFTB.(<0>[<0>]|>S<)，它表示用于將不同于提供給名稱服務(wù)700的其他名稱的名稱產(chǎn)生結(jié)束的操作和交互的進(jìn)程。
圖7B實(shí)質(zhì)示出了名稱服務(wù)700被加數(shù)各部分的操作和交互。名稱服務(wù)700總的由進(jìn)程P1 710表示。進(jìn)程I(Y)712變?yōu)榛顒?dòng)以通過名稱I接收任何名稱并因此將所接收的名稱替換名稱Y。接著，進(jìn)程的組合(LIFTR.Y[<0>]P1)714變?yōu)榛顒?dòng)的。進(jìn)程組合714簡(jiǎn)略為進(jìn)程組合R[<Y[<0>]>]|P1，其中項(xiàng)<0>指非活動(dòng)進(jìn)程0的解釋；項(xiàng)Y[<0>]指將進(jìn)程0的解釋用于名稱Y；項(xiàng)R[<Y[<0>]>]指進(jìn)程Y[<0>]的解釋，并且將這樣的解釋用于名稱R(它表示存儲(chǔ)累加信息的寄存器)；而項(xiàng)|P1指進(jìn)程P1 710正與進(jìn)程R[<Y[<0>]>]并行運(yùn)行。進(jìn)程712、714表述了行704描述的被加數(shù)處的名稱服務(wù)700的性能。
進(jìn)程X(Y)716表示行706示出的被加數(shù)中的第一操作，并指出名稱服務(wù)700的另一性能。項(xiàng)X(Y)指通過端口X接收任何名稱，在這之后將這樣接收的名稱替換名稱Y。在進(jìn)程X(Y)716操作后，激活另一進(jìn)程R(S)718。項(xiàng)R(S)指由名稱R接收任何名稱，在這之后將這樣接收的名稱替換另一名稱S。在進(jìn)程R(S)718操作后，進(jìn)程的另一組合(LIFT R.(Y[<0>]|>S<)|N(I，X，F(xiàn)，R))720變?yōu)榛顒?dòng)的。進(jìn)程組合720可數(shù)學(xué)地簡(jiǎn)略為另一進(jìn)程組合R[<(Y[<0>]|>S<)>]|P1，其中項(xiàng)<0>指非活動(dòng)進(jìn)程0的解釋；項(xiàng)Y[<0>]指在端口Y發(fā)送項(xiàng)<0>；項(xiàng)|指與另一進(jìn)程并行執(zhí)行進(jìn)程Y[<0>]；項(xiàng)>S<指名稱S正被逆解釋；項(xiàng)<(Y[<0>]|>S<)>指進(jìn)程組合(Y[<0>]|>S<)的解釋；項(xiàng)R[<(Y[<0>]|>S<)>]|P1指將進(jìn)程組合(Y[<0>]|>S<)的解釋用于名稱R；而項(xiàng)|P1指名稱服務(wù)700正與進(jìn)程R[<(Y[<0>]|>S<)>]|P1并行運(yùn)行。進(jìn)程716、718和720是行706的被加數(shù)的部分項(xiàng)，該被加數(shù)描述了名稱服務(wù)700的主要性能。
進(jìn)程F(B)722允許通過端口F接收任何名稱，在這之后將所接收的名稱替換名稱B。名稱B表示回叫端口，從該端口可獲取與名稱服務(wù)700存在的其他名稱不同的名稱。在進(jìn)程F(B)722已操作后，另一進(jìn)程R(S)724變?yōu)榛顒?dòng)的。進(jìn)程R(S)724通過名稱R接收任何名稱，在這之后將所接收的名稱替換名稱S。進(jìn)程R(S)724指的是存儲(chǔ)與關(guān)于新名稱的累加信息相關(guān)的擦除信息的寄存器。在進(jìn)程R(S)724已操作后，另一進(jìn)程LIFT B.(<0>[<0>]|>S<)726變?yōu)榛顒?dòng)的。進(jìn)程LIFTB.(<0>[<0>]|>S<)726可縮略為進(jìn)程B[<(<0>[<0>]|>S<)>]，其中項(xiàng)0指非活動(dòng)進(jìn)程或進(jìn)程的終止；項(xiàng)<0>指非活動(dòng)進(jìn)程0的解釋；項(xiàng)<0>[<0>]指從非活動(dòng)進(jìn)程0的解釋中獲取的名稱用作端口以輸出非活動(dòng)進(jìn)程0的解釋。項(xiàng)(<0>[<0>]|>S<)指進(jìn)程<0>[<0>]正與另一進(jìn)程>S<并行運(yùn)行；項(xiàng)>S<指正對(duì)名稱S進(jìn)行逆解釋；而項(xiàng)B[<(<0>[<0>]|>S<)>]指將進(jìn)程組合(<0>[<0>]|>S<)的解釋用于端口B。
圖8A-8R示出了編譯或執(zhí)行ρ-計(jì)算程序的方法800，如復(fù)制服務(wù)600或名稱服務(wù)700。在ρ-計(jì)算程序的分析中，方法800執(zhí)行管理ρ表示的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的語義規(guī)則集。還由方法800執(zhí)行管理ρ表示的結(jié)構(gòu)全等的相等規(guī)律集。諸如語言300-500的ρ-計(jì)算語言還包括管理ρ表示含義的操作語義規(guī)則集，根據(jù)ρ-計(jì)算語言300-500的語法規(guī)則集正確地形成ρ表示的含義。為了清楚起見，方法800的以下描述引用圖3A-5A中示出ρ-計(jì)算語言300-500相關(guān)的各單元。
離開本主題，方法800形成編譯器的一部分，該編譯器較佳地用于同步基于ρ的微處理器200或基于ρ的微處理器陣列的部件。該同步顯性地由編譯器控制，而不是依賴于由微處理器提供的隱性控制。當(dāng)代的基于CISC的微處理器依賴于電路，該電路提供關(guān)于接著可能執(zhí)行的指令的猜測(cè)以加速程序的執(zhí)行。例如，用于一些基于CISC的微處理器的技術(shù)，稱作為預(yù)取的指令猜測(cè)是否在程序中進(jìn)行分支，并從合適位置取得可執(zhí)行代碼。當(dāng)執(zhí)行分支指令，該指令和下一執(zhí)行的指令存儲(chǔ)于緩沖器中。該信息用于預(yù)測(cè)指令下一執(zhí)行時(shí)間所分支的路徑。如果預(yù)測(cè)是正確的，就會(huì)出色完成該操作。當(dāng)預(yù)測(cè)是不正確的時(shí)候，執(zhí)行分支會(huì)引起未得到高速緩沖的干擾或流水線中斷，從而系統(tǒng)會(huì)由于需要檢索下一指令而徹底變慢。當(dāng)執(zhí)行程序不是順序的而是異步的并需要并發(fā)性時(shí)，該問題更嚴(yán)重了。
本發(fā)明各實(shí)施例的編譯器減少了基于CISC的微處理器的預(yù)測(cè)的需要。本發(fā)明各實(shí)施例的編譯器允許在單個(gè)集成電路或多個(gè)集成電路上的一個(gè)或多個(gè)微處理器上顯性同步模型的創(chuàng)建。本發(fā)明各實(shí)施例的編譯器編譯以數(shù)學(xué)語言編寫的程序，如ρ-計(jì)算語言300-500，它區(qū)別于匯編語言。匯編語言使用縮寫和助記代碼，其中每一聲明對(duì)應(yīng)單條機(jī)器指令。ρ-計(jì)算語言300-500提供從匯編語言演化的基本機(jī)器語言之上的抽象級(jí)別。ρ-計(jì)算語言300-500的聲明定義了限定語言結(jié)構(gòu)的語法和語義規(guī)則集?？墒褂忙?計(jì)算語言300-500表示進(jìn)程和名稱的協(xié)作的排列差別以及進(jìn)程的演化。這些表示的差別可由ρ-計(jì)算語言300-500的算法合適地保存，使得逐漸執(zhí)行程序員的意圖，而不在對(duì)諸如匯編語言或機(jī)器語言的低級(jí)語言的編譯過程中變?nèi)?。在傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語言中，由于將程序從高級(jí)語言編譯為低級(jí)語言，程序員意圖的復(fù)原會(huì)變得淡化。高級(jí)語言通常比低級(jí)語言更有表現(xiàn)力，因?yàn)楦呒?jí)語言包含更多的信息，它在程序編譯或鏈接過程中會(huì)被不希望地去除。
轉(zhuǎn)到圖8A，從開始框，方法800進(jìn)行在接續(xù)端(“端點(diǎn)A”)和出口端(“端點(diǎn)B”)之間定義的一組方法步驟802。方法步驟組802對(duì)管理ρ聲明的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的語法規(guī)則運(yùn)行ρ-計(jì)算程序。從端點(diǎn)A(圖8B)，方法800進(jìn)到框808，其中方法800從ρ-計(jì)算程序或服務(wù)中提取ρ表示(∏)。接著，在判決框810，進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是“0”的形式。如果在判決框測(cè)試的結(jié)果為是，則方法進(jìn)到框812，其中ρ表示為表示非活動(dòng)或停止操作的ρ進(jìn)程。隨后方法繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)A4”)。如果在判決框810測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到另一判決框814，其中進(jìn)行另一測(cè)試以確定ρ表示是否是X[Y]的形式。如果在判決框814測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為表示輸出操作的ρ進(jìn)程，其中將名稱Y用于名稱X。隨后方法800進(jìn)到端點(diǎn)A4。如果在判決框814測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)A1”)。
從端點(diǎn)A1(圖8C)，方法進(jìn)到判決框818，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是X(Z).P的形式。如果在判決框818測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為表示后跟進(jìn)程P的輸入操作的ρ進(jìn)程。換言之，可由名稱X接收任何名稱，在這之后將所接收的名稱替換名稱Z，并且該過程繼續(xù)進(jìn)程P。方法800進(jìn)到端點(diǎn)A4。如果在判決框818測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)入判決框822，其中進(jìn)行另一測(cè)試以確定ρ表示是否為L(zhǎng)IFT X.P的形式。如果在判決框822測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為表示翻轉(zhuǎn)操作的ρ進(jìn)程。見框824。方法800隨后繼續(xù)到端點(diǎn)A4。如果在判決框822測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)A2”)。
從端點(diǎn)A2(圖8D)，方法800進(jìn)到判決框826，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是P|P的形式。如果在判決框826測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為表示與另一進(jìn)程并行運(yùn)行作為組合的進(jìn)程的ρ進(jìn)程。見框828。方法800隨后進(jìn)到端點(diǎn)A4。如果在判決框826測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到另一判決框830，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否為>X<的形式。如果在判決框830測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為表示名稱X的逆解釋的ρ進(jìn)程。方法800隨后進(jìn)到端點(diǎn)A4。如果在判決框830測(cè)試的結(jié)果為否，則方法繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)A3”)。
從端點(diǎn)A3(圖8E)，方法800進(jìn)到判決框834，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是<P>，#(P)≤K的形式。如果在判決框834測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為表示諸如名稱X的名稱的ρ進(jìn)程P的解釋。語法短語“#(P)≤K”指置于名稱產(chǎn)生中ρ進(jìn)程解釋上的約束。一個(gè)合適的約束包括對(duì)特定閾值檢查ρ進(jìn)程P的語義樹尺寸，超過該閾值就可能不能從進(jìn)程P的解釋中產(chǎn)生名稱。其他約束也是可能的，只要約束對(duì)耦合于執(zhí)行ρ進(jìn)程的微處理器的至少一部分有限資源模型化。方法800隨后繼續(xù)到端點(diǎn)A4。如果在判決框834測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到另一判決框838，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是<P>，PT的形式。如果在判決框838測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示為由類型T約束的ρ進(jìn)程P的解釋。見框840。使ρ進(jìn)程成為特定類型的成員便于對(duì)可解釋形成名稱的進(jìn)程類型進(jìn)行控制，并因此控制進(jìn)程的通信性能。方法800隨后繼續(xù)到端點(diǎn)A4。如果在判決框838測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800也進(jìn)到A4(圖8E)。在判決框842進(jìn)行測(cè)試以確定是否有更多待估計(jì)的ρ表示。如果結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到出口端B。否則，在判決框842進(jìn)行測(cè)試為是，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)A5”)。從端點(diǎn)A5(圖8B)，方法800跳回到框808，其中重復(fù)如上所討論的處理步驟。
從出口端B，方法800繼續(xù)到在接續(xù)端(“端點(diǎn)C”)和出口端(“端點(diǎn)D”)之間定義的一組方法步驟804。方法步驟組804使用一組相等規(guī)律來檢查ρ表示的結(jié)構(gòu)全等。從端點(diǎn)C(圖8F)，方法800進(jìn)到框844，其中方法800提取ρ表示。在判決框846進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是<>X<>的形式。如果在判決框846測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800推斷ρ表示結(jié)構(gòu)上全等于名稱X。見框848。方法800隨后繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)C3”)。否則，在判決框846進(jìn)行測(cè)試為否，則方法800進(jìn)到判決框850，其中進(jìn)行另一測(cè)試以確定ρ表示是否是P|0的形式。如果在判決框850測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800推斷ρ表示結(jié)構(gòu)上全等于進(jìn)程P。方法800隨后進(jìn)入端點(diǎn)C3。否則，在判決框850進(jìn)行測(cè)試為否，則方法進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)C1”)。
從端點(diǎn)C1(圖8G)，方法800進(jìn)到判決框854，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是0|P的形式。如果在判決框854測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800推斷ρ表示結(jié)構(gòu)上全等于進(jìn)程P。見框856。方法800進(jìn)入端點(diǎn)C3。如果在判決框854測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)以在判決框858執(zhí)行另一測(cè)試，確定ρ表示是否是P0| P1的形式。如果在判決框858測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800推斷ρ表示結(jié)構(gòu)上全等于進(jìn)程組合P1|P0。見框860。方法800繼續(xù)到端點(diǎn)C3。如果在判決框858測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)C2”)。
從端點(diǎn)C2(圖8H)，方法800繼續(xù)到判決框862，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是(P0|P1)|P2的形式。如果在判決框862測(cè)試的結(jié)果為是，則ρ表示結(jié)構(gòu)上全等于進(jìn)程組合P0|(P1|P2)。方法800繼續(xù)到端點(diǎn)C3。如果在判決框862測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800也繼續(xù)到端點(diǎn)C3。從端點(diǎn)C3(圖8I)，方法800在判決框866進(jìn)行測(cè)試以確定是否有更多待估計(jì)的ρ表示。如果結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到出口端D。否則，在判決框866測(cè)試的結(jié)果為是，則方法繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)C4”)。從端點(diǎn)C4(圖8F)，方法800循環(huán)回到框844，其中重復(fù)以上討論的處理步驟。
從出口端點(diǎn)D(圖8A)，方法800進(jìn)到在接續(xù)端(“端點(diǎn)E”)和出口端(“端點(diǎn)F”)之間定義的一組方法步驟806。方法步驟組806對(duì)操作語義規(guī)則運(yùn)行ρ計(jì)算程序以檢查ρ進(jìn)程表示的含義。從端點(diǎn)E(圖8J)，方法800進(jìn)到框868，其中方法800提取用于估計(jì)的ρ表示。方法800進(jìn)到判決框870，其中進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是LIFT X.P的形式。如果在判決框870測(cè)試的結(jié)果為是，則將ρ表示縮略為X[<P>]。隨后方法繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E11”)。如果在判決框870測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800在判決框874進(jìn)行另一測(cè)試，其中確定ρ表示是否是P0|P2的形式。如果在判決框874測(cè)試的結(jié)果為是，則方法繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E1”)。否則，在判決框874測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)入另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E2”)。
從端點(diǎn)E1(圖8K)，方法800進(jìn)到判決框876，其中進(jìn)行測(cè)試以確定項(xiàng)P0是否可縮略為項(xiàng)P1。如果結(jié)果為是，則將ρ表示縮略為P1|P2。方法800隨后繼續(xù)到端點(diǎn)E11。否則，在判決框876測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到端點(diǎn)E2。從端點(diǎn)E2(圖8K)，進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是P2的形式。見判決框880。如果在判決框880測(cè)試的結(jié)果為是，則進(jìn)行另一測(cè)試以確定項(xiàng)P2是否結(jié)構(gòu)全等于項(xiàng)P0。見判決框882。如果在判決框882測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E3”)。如果在判決框880或判決框882測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)入另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E4”)。
從端點(diǎn)E3(圖8L)，方法800進(jìn)到判決框884，其中進(jìn)行測(cè)試以確定項(xiàng)P0是否可縮略為項(xiàng)P1。如果在判決框884測(cè)試的結(jié)果為是，則在判決框886進(jìn)行另一測(cè)試以確定項(xiàng)P1是否結(jié)構(gòu)全等于項(xiàng)P3。如果在判決框886測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800將項(xiàng)P2縮略為項(xiàng)P3。見框888。方法800進(jìn)到端點(diǎn)E11。如果在判決框884或判決框886測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)入端點(diǎn)E4。
從端點(diǎn)E4(圖8L)，方法800進(jìn)行測(cè)試以確定ρ表示是否是X0[X2]X0(X1).P0的形式。見判決框890。如果在判決框890測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E5”)。否則，在判決框890測(cè)試的結(jié)果為否，則方法進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E9”)。
從端點(diǎn)E5(圖8M)，將ρ表示縮略為第二ρ表示(∏1)，它是P0{X2/X1}。見框892。在判決框894進(jìn)行測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(0)>{<Q>/<P>}<的形式。如果在判決框894測(cè)試的結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于進(jìn)程0。見框896。方法800隨后進(jìn)到端點(diǎn)E11。否則，在判決框894測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到另一判決框898，其中進(jìn)行另一測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(R|S)>{<Q>/<P>}<的形式。如果在判決框898測(cè)試的結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于(R)>{<Q>/<P>}<|(S)>{<Q>/<P>}<。見框899。方法800繼續(xù)到端點(diǎn)E11。如果在判決框898測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800繼續(xù)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E6”)。
從端點(diǎn)E6(圖8N)，方法800在判決框897進(jìn)行測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(X(Y).R)>{<Q>/<P>}<的形式。如果在判決框897測(cè)試的結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于(X){<Q>/<P>}(Y).((R)>{<Q>/<P>}<)。見框895。方法800進(jìn)到端點(diǎn)E11。如果在判決框897測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)入判決框893，其中進(jìn)行另一測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(X[Y])>{<Q>/<P>}<的形式。如果在判決框893測(cè)試的結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于(X){<Q>/<P>}[(Y){<Q>/<P>}]。見框891。方法800進(jìn)入端點(diǎn)E11。如果在判決框893的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E7”)。
從端點(diǎn)E7(圖8O)，方法繼續(xù)到判決框889，其中進(jìn)行測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(LIFTX.R)>{<Q>/<P>}<的形式。如果在判決框889測(cè)試的結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于LIFT(X){<Q>/<P>}.(R)>{<Q>/<P>}<。見框887。方法800進(jìn)入端點(diǎn)E11。如果在判決框889測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800在判決框885進(jìn)行另一測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(<X>)>{<Q>/<P>}<的形式。如果在判決框885測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800進(jìn)入另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E8”)。否則，在判決框885測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到端點(diǎn)E9。
從端點(diǎn)E8(圖8P)，方法800進(jìn)到判決框883，其中進(jìn)行測(cè)試以確定名稱X是否結(jié)構(gòu)全等于<P>，它表示進(jìn)程P的解釋。如果結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于進(jìn)程Q。見框881。方法800進(jìn)入端點(diǎn)E11。如果在判決框883測(cè)試的結(jié)果為否，則方法800進(jìn)到框879，其中使第二ρ表示等于>X<，它表示名稱X的逆解釋。過程繼續(xù)到端點(diǎn)E11。
從端點(diǎn)E9(圖8Q)，方法800進(jìn)到判決框877，其中進(jìn)行測(cè)試以確定第二ρ表示是否是(X){<Q>/<P>}的形式。如果結(jié)果為是，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E10”)。否則在判決框877測(cè)試的結(jié)果為否，則方法進(jìn)到端點(diǎn)E11。
從端點(diǎn)E10(圖8R)，方法800進(jìn)到判決框875，其中進(jìn)行測(cè)試以確定名稱X是否結(jié)構(gòu)全等于<P>，它指進(jìn)程P的解釋。如果在判決框875測(cè)試的結(jié)果為是，則使第二ρ表示等于<Q>，它表示進(jìn)程Q的解釋。見框873。方法800繼續(xù)到端點(diǎn)E11。如果在判決框875結(jié)果為否，則方法800使第二ρ表示等于名稱X。見框871。從框871，方法800繼續(xù)到端點(diǎn)E11并在判決框869進(jìn)行測(cè)試以確定是否有更多待估計(jì)的ρ表示。如果結(jié)果為否，則方法800繼續(xù)到出口端F，其中方法800結(jié)束并終止執(zhí)行。否則，在判決框869測(cè)試的結(jié)果為是，則方法800進(jìn)到另一接續(xù)端(“端點(diǎn)E12”)。從端點(diǎn)E12，方法800循環(huán)回到框868，其中重復(fù)以上所述的處理步驟。
雖然示出和描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但是可以意識(shí)到其中可以進(jìn)行各種改變，而不離開本發(fā)明的主旨和范圍。
要求保護(hù)獨(dú)占權(quán)的本發(fā)明實(shí)施例由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種用于處理信息以產(chǎn)生期望結(jié)果的計(jì)算機(jī)，包括用于存儲(chǔ)服務(wù)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述服務(wù)包括通過解釋進(jìn)程來表示名稱的表示以及通過逆解釋名稱來表示進(jìn)程的表示；以及用于執(zhí)行服務(wù)作為進(jìn)程的微處理器，所述進(jìn)程通過名稱進(jìn)行交互并通過實(shí)現(xiàn)操作或者引發(fā)其他進(jìn)程演化來進(jìn)行演化。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于所述服務(wù)包括可由統(tǒng)一資源指示符標(biāo)識(shí)并賦予行為類型的端口。
3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于所述服務(wù)調(diào)整一個(gè)服務(wù)的端口行為類型是否與另一服務(wù)的另一端口的另一行為類型兼容。
4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于還包括用于協(xié)調(diào)所述服務(wù)在所述微處理器上執(zhí)行的分散操作系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于還包括中間設(shè)備，所述中間設(shè)備包括通過解釋進(jìn)程來表示名稱的表示以及通過解釋名稱來表示進(jìn)程的表示，所述中間設(shè)備置于所述服務(wù)和所述分散操作系統(tǒng)之間。
6.一種用于執(zhí)行指令的微處理器，包括定時(shí)和控制單元，用于從存儲(chǔ)器檢索指令、對(duì)所述指令進(jìn)行解碼、獲取與所述指令相關(guān)的數(shù)據(jù)并保存結(jié)果，所述數(shù)據(jù)包括通過以反射進(jìn)程算法解釋進(jìn)程來獲得的名稱；以及算術(shù)和邏輯單元，用于進(jìn)行由所述指令指定的操作，所述指令以反射進(jìn)程算法表示，所述反射進(jìn)程算法能夠?qū)⒚Q表示為進(jìn)程的解釋并將進(jìn)程表示為名稱的逆解釋。
7.如權(quán)利要求6所述的微處理器，其特征在于還包括寄存器陣列，用于存儲(chǔ)所執(zhí)行指令的結(jié)果。
8.如權(quán)利要求7所述的微處理器，其特征在于還包括指令寄存器和解碼器，用于保存所述微處理器正在執(zhí)行的指令。
9.如權(quán)利要求8所述的微處理器，其特征在于還包括總線連接，用于允許所述微處理器內(nèi)部接收數(shù)據(jù)進(jìn)入存儲(chǔ)器并用于外部傳送所執(zhí)行指令的結(jié)果。
10.如權(quán)利要求9所述的微處理器，其特征在于所述定時(shí)和控制單元、所述算術(shù)和邏輯單元以及所述指令寄存器和解碼器通過具有與端口相關(guān)聯(lián)的單方契約的端口進(jìn)行通信。
11.一種具有在其上存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令用于實(shí)現(xiàn)允許進(jìn)程通過共享名稱進(jìn)行操作或交互，從而進(jìn)行演化或引發(fā)其他進(jìn)程進(jìn)行演化，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括以反射進(jìn)程算法表示的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算可執(zhí)行指令包括表示進(jìn)程的進(jìn)程語法單元，所述進(jìn)程語法單元可從以下組中選擇，所述組包括非活動(dòng)進(jìn)程0、輸出進(jìn)程X[Y]、輸入進(jìn)程X(Z).P、翻轉(zhuǎn)進(jìn)程LIFT X.P、進(jìn)程組合P|P和名稱的逆解釋>X<。
12.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令包括表示名稱的語法單元，表示名稱的語法單元從進(jìn)程的解釋<P>中形成。
13.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于從進(jìn)程P的解釋中構(gòu)造所述輸出進(jìn)程X[Y]中的名稱Y，如果進(jìn)程P不是預(yù)定類型T的成員，就禁止進(jìn)程P的解釋。
14.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于從進(jìn)程P的解釋中構(gòu)造所述輸入進(jìn)程X(Z).P中的名稱Z，如果進(jìn)程P不是預(yù)定類型U的成員，就禁止進(jìn)程P的解釋。
15.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其特征在于從進(jìn)程P的解釋中構(gòu)造名稱X，如果進(jìn)程P的尺寸超過預(yù)定閾值，就禁止進(jìn)程P的解釋。
16.一種用于處理服務(wù)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，包括以反射進(jìn)程算法將服務(wù)表示為進(jìn)程，所述反射進(jìn)程算法能夠?qū)⑦M(jìn)程表示為名稱的逆解釋以及將名稱表示為進(jìn)程的解釋；以及在進(jìn)程間共享名稱時(shí)使進(jìn)程進(jìn)行操作或通信，以便于進(jìn)程的演化。
17.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括從服務(wù)中提取以反射進(jìn)程算法編寫的表示并檢查所述表示是否與反射過程算法的語法規(guī)則兼容。
18.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示停止進(jìn)程0，就確定所述表示為進(jìn)程。
19.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示輸出進(jìn)程X[Y]，就確定所述表示為進(jìn)程。
20.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示輸入進(jìn)程X(Z).P，就確定所述表示為進(jìn)程。
21.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示翻轉(zhuǎn)進(jìn)程LIFT X.P，就確定所述表示為進(jìn)程。
22.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示進(jìn)程組合P|P，就確定所述表示為進(jìn)程。
23.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示名稱的逆解釋>X<，就確定所述表示為進(jìn)程。
24.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示進(jìn)程的解釋<P>，就確定所述表示為名稱。
25.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示進(jìn)程的解釋和進(jìn)程的尺寸不超過閾值<P>，#<P)≤K，就確定所述表示為名稱。
26.如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是表示進(jìn)程的解釋并且進(jìn)程屬于語法單元<P>，P:T中的類型T，就確定所述表示為名稱。
27.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括從服務(wù)中提取以反射進(jìn)程算法編寫的表示并依照反射進(jìn)程算法的相等規(guī)律集檢查表示的結(jié)構(gòu)全等。
28.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是<>X<>的形式，就確定所述表示結(jié)構(gòu)全等于名稱X。
29.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程組合P|0，就確定所述表示結(jié)構(gòu)全等于進(jìn)程P。
30.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程組合0|P，就確定所述表示結(jié)構(gòu)全等于進(jìn)程P。
31.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程組合P0|P1，就確定所述表示結(jié)構(gòu)全等于進(jìn)程組合P1|P0。
32.如權(quán)利要求27所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程組合(P0|P1)|P2，就確定所述表示結(jié)構(gòu)全等于進(jìn)程組合P0|(P1|P2)。
33.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括從服務(wù)中提取以反射進(jìn)程算法編寫的表示并依照反射進(jìn)程算法的操作語義規(guī)則集檢查表示的含義。
34.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是LIFT X.P的形式，就確定所述表示可縮略為X[<P>]。
35.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程組合P0|P2并且P0可縮略為項(xiàng)P1，就確定所述表示可縮略為P1|P2。
36.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程P2且P2是結(jié)構(gòu)全等于項(xiàng)P0且P0是可縮略為項(xiàng)P1且P1是結(jié)構(gòu)全等于項(xiàng)P3，就確定所述表示可縮略為P3。
37.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述表示是進(jìn)程組合X0[X2]|X0(X1).P0，就確定所述表示可縮略為第二表示P0{X2/X1}。
38.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(0)>{<Q>/<P>}<的形式，就使所述第二表示等于非活動(dòng)進(jìn)程0。
39.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(R|S)>{<Q>/<P>}<的形式，就使所述第二表示等于(R)>{<Q>/<P>}<|(S)>{<Q>/<P>}<。
40.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(X(Y).R)>{<Q>/<P>}<的形式，就使所述第二表示等于(X){<Q>/<P>}(Y).((R)>{<Q>/<P>}<)。
41.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(X[Y])>{<Q>/<P>}<的形式，就使所述第二表示等于(X){<Q>/<P>}[(Y){<Q>/<P>}]。
42.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(LIFT X.R)>{<Q>/<R>}<的形式，就使所述第二表示等于LIFT(X){<Q>/<P>}.(R)>{<Q>/<P>}<。
43.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(<X>)>{<Q>/<P>}<的形式且X結(jié)構(gòu)全等于<P>，就使所述第二表示等于進(jìn)程Q，否則使所述第二表示等于>X<。
44.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法，其特征在于還包括如果所述第二表示是(X){<Q>/<P>}的形式且X結(jié)構(gòu)全等于<P>，就使所述第二表示等于名稱<Q>，否則使所述第二表示等于X。
45.一種用于執(zhí)行指令的微處理器陣列，包括至少一個(gè)微處理器，包括一個(gè)或多個(gè)部件定時(shí)和控制單元，用于從存儲(chǔ)器檢索指令、對(duì)所述指令進(jìn)行解碼、獲取與所述指令相關(guān)的數(shù)據(jù)并保存結(jié)果，所述數(shù)據(jù)包括通過以反射進(jìn)程算法解釋進(jìn)程來獲得的名稱；以及算術(shù)和邏輯單元，用于進(jìn)行由所述指令指定的操作，所述指令以反射進(jìn)程算法表示，所述反射進(jìn)程算法能夠?qū)⒚Q表示為進(jìn)程的解釋并將進(jìn)程表示為名稱的逆解釋。
46.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述微處理器陣列在單塊集成電路上。
47.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述微處理器陣列在多塊集成電路上，所述多塊集成電路安裝于單塊板上。
48.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述微處理器陣列在多塊集成電路上，所述多塊集成電路安裝于多塊板上，所述多塊板置于計(jì)算機(jī)的單個(gè)架上。
49.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述微處理器陣列在多塊集成電路上，所述多塊集成電路安裝于多塊板上，所述多塊板置于多臺(tái)計(jì)算機(jī)的多個(gè)架上。
50.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于還包括用于耦合一個(gè)或多個(gè)微處理器的網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)從以下組中選擇，包括永久連接和暫時(shí)連接。
51.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述至少一個(gè)微處理器的各部件通過由編譯器產(chǎn)生的指令同步，所述編譯器編譯以反射進(jìn)程算法編寫的程序。
52.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述微處理器陣列通過由編譯器產(chǎn)生的指令同步，所述編譯器編譯以反射進(jìn)程算法編寫的程序。
53.如權(quán)利要求45所述的微處理器陣列，其特征在于所述至少一個(gè)微處理器的各部件沒有用于預(yù)測(cè)要執(zhí)行的下一指令的電路。
全文摘要
稱作為ρ－計(jì)算的反射進(jìn)程算法便于在反射進(jìn)程算法級(jí)別的進(jìn)程串行化。由于其反射屬性而得名的反射進(jìn)程算法可用于具有有限資源的計(jì)算系統(tǒng)上?？墒沟梅瓷溥M(jìn)程計(jì)算對(duì)諸如存儲(chǔ)器和帶寬的資源是敏感的，由此便于其用作機(jī)器級(jí)別的程序設(shè)計(jì)語言。反射進(jìn)程計(jì)算使計(jì)算實(shí)體顯示出雙重特性?？墒姑Q變?yōu)檫M(jìn)程，而使進(jìn)程變?yōu)槊Q。
文檔編號(hào)G06F9/44GK1661552SQ20051005192
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者L·G·米瑞蒂斯 申請(qǐng)人:微軟公司