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联手形式化方法专委会：“进程代数CSP”术语发布 | CCF术语快线

阅读量:46 2021-09-09 收藏本文

本期发布术语热词：进程代数CSP(Process Algebra CSP)。进程代数是关于通信并发系统的代数理论的统称。

开篇导语：

本期发布术语热词：进程代数CSP(Process Algebra CSP)。进程代数是关于通信并发系统的代数理论的统称。20世纪70年代后期，英国学者Robin Milner和C. A.R Hoare，分别提出了通信系统演算(CCS)和通信顺序进程(CSP)，开创了用进程代数方法研究通信并发系统的先河。通信顺序进程(Communicating Sequential Processes)是著名计算机科学家C. A. R. Hoare为解决并发现象而提出的代数理论，是一个专为描述并发系统中进程通信而设计的一种抽象语言。

进程代数CSP (Process Algebra CSP)

作者：朱惠彪（华东师范大学）

InfoBox：

中文名：进程代数CSP

外文名：Process Algebra CSP

学科：形式化方法/验证

实质：用于描述并发系统中交互模式的形式化语言

基本简介：

在计算机科学中，通信顺序进程(CSP)是一种用于描述并发系统中交互模式的形式化语言[1]。在描述一个并发系统时，每个进程都有独立的变量集合，且无法对其他进程的变量直接赋值。进程之间通过通信原语进行信息交换和协同。CSP对Occam编程语言的发展产生了重要的影响。

发展历程：

CSP在1978年C. A. R. Hoare的论文中首次进行了阐述[1]，此后有了很大的发展。在CSP的原始版本提出后，Hoare、Brookes 和 Roscoe 将CSP理论发展并改进为现代的进程代数形式[2,3]，Hoare于1985年出版了著作《Communicating Sequential Processes》[4]。在2006年9月，根据Citeseer引用的有记录以来的计算机科学参考资料，该书仍然排在第三位。自Hoare的书出版以来，CSP的理论发生了一些小的变化。这些变化中的大部分是由用于CSP进程分析和验证的自动化工具的出现推动的[5]。Roscoe的《The Theory and Practice of Concurrency》和《Understanding Concurrent Systems》描述了这个新版本的 CSP[6][7]。

应用领域：

CSP已作为一种工具在工业中实际应用，用于描述和验证各种不同系统（例如T9000晶片机和安全电子商务系统）的并发方面。在事务内存[8]、大型交通控制系统、分布式系统等安全攸关和高并发领域，CSP已经作为一种重要的形式化验证工具被广泛使用[9-11]。

参考文献：

[1] Hoare, C. A. R.: "Communicating sequential processes." Communications of the ACM 21.8 (1978): 666-677.

[2] Brookes, Stephen D., Hoare C.A.R., and Roscoe. A. W.: "A theory of communicating sequential processes." Journal of the ACM (JACM) 31.3 (1984): 560-599.

[3] Brookes, Stephen D., and Roscoe A. W.: "An improved failures model for communicating processes." International Conference on Concurrency. Springer, Berlin, Heidelberg, 1984.

[4] Hoare, C. A. R. Communicating Sequential Processes. Prentice Hall. ISBN 0-13-153289-8, 1985.

[5] Roscoe A. W.: Model-checking CSP. Prentice Hall. 1994.

[6] Roscoe, A. W.: The Theory and Practice of Concurrency. Prentice Hall. ISBN 0-13-674409-5, 1997.

[7] Roscoe, A. W.: Understanding Concurrent Systems. Springer Science & Business Media, 2010.

[8] Liu, Ailun, et al.: "Formal analysis and verification of the PSTM architecture using CSP." Journal of Systems and Software 165 (2020): 110559.

[9] Yasuda, Gen'ichi, and Keihachiro Tachibana.: "Implementation of communicating sequential processes for distributed robot system architectures." IFAC Proceedings Volumes 30.1 (1997): 321-326.

[10] Lowe Gavin, Roscoe A. W.: Using CSP to Detect Errors in the TMN Protocol. IEEE Trans. Software Eng. 23(10): 659-669 (1997)

[11] Antonino Pedro, Gibson-Robinson Thomas, Roscoe A. W.: Efficient Verification of Concurrent Systems Using Synchronisation Analysis and SAT/SMT Solving. ACM Trans. Softw. Eng. Methodol. 28(3): 18:1-18:43 (2019)

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