如何更改频道中消息的顺序?

时间:2019-01-15 21:14:59

标签: model-checking promela spin

我需要修改此代码,以便频道可以对消息进行重新排序,并且我必须添加机制来解决此问题

chan linkA = [10] of {byte};
chan linkB = [10] of {byte};
proctype sender ()
{ byte n;
do
:: n<10 -> linkA!n*n; n++;
linkB!n*n; n++
:: else -> break
od
}
proctype receiver (chan link)
{ byte m,i; byte result[5];
do
:: i<5 -> link?m -> result[i]=m; i++
:: else -> break
od
}
init
{
run sender ();
run receiver (linkA);
run receiver (linkB)
}

我创建了具有渠道参数的新流程重新排序(linkC) 在重新排序过程中,通道将接收两个变量(字节x),它们代表数据字节,字节(s)代表结果的索引。 因此,接收方通道的声明已更改为接收{byte,byte}

此外,我更改了接收程序

1   chan linkA = [10] of {byte , byte};
2   chan linkB = [10] of {byte, byte};
3   
4   proctype sender ()
5   { byte n;
6   do
7   :: n<10 -> linkA!!n*n; n++;
8              linkB!!n*n; n++
9   :: else -> break
10  od
11  }
12  proctype reorder (chan linkC)
13  {
14  byte x;
15  byte s;
16  end1:
17  do
18  :: linkC ? x,s -> linkC !x,s
19  od
20  }
21  proctype receiver (chan link)
22  { byte m,i; 
23  byte result[5];
24  byte from_proc;
25  do
26  :: i<5 -> link?from_proc,m -> result[i]=from_proc; i++
27  :: else -> break
28  od
29  }
30  init
31  {
32  run sender ();
33  run reorder (linkA);
34  run reorder (linkB);
35  run receiver (linkA);
36  run receiver (linkB)
37  }

为应对重新订购,我加了!! (排序的发送操作)

但是该代码无法正常运行,我也不知道问题出在哪里。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

您的解决方案存在以下问题:消息最初按sender的顺序以创建时的确切顺序进行排序,这也对应于价值递增的顺序。实际上,模型样本中的reorder过程并没有做很多事情。它从队列中获取第一条消息,并将其放置在队列的末尾。如果队列中包含k条消息,则在k步骤之后,将按照初始顺序再次对消息进行排序。

我看到了三种解决此问题的方法:

  • 直接以随机顺序生成消息,因此以后无需重新排序

  • 在每个消息的第一个字段中放置一个随机生成的种子,然后将receiver执行推迟到所有消息都在队列中为止,以便将消息随机放置在消息队列中使用分类发送

  • 随机接收eval(idx)一起使用,以使receiver以随机顺序读取消息,即使队列中的消息是排序完美。这样就消除了将receiversender同步的问题,但是它要求receiver了解更多有关消息内容的信息,例如,idx每条消息。


遵循上述第二种方法的解决方案如下:

chan linkA = [10] of {byte, byte};
chan linkB = [10] of {byte, byte};
bool synch = false;

proctype sender ()
{
    byte i;
    byte idx;

    for (i : 0 .. 5) {
        int n = 2*i;
        select(idx:0..255);
        printf("Sender: <%d, %d> to linkA\n", idx, n*n);
        linkA!!idx,n*n;
        n = n + 1;
        select(idx:0..255);
        printf("Sender: <%d, %d> to linkB\n", idx, n*n);
        linkB!!idx,n*n;
    }
    synch = true;
}

proctype receiver (chan link)
{
    byte i, idx;
    byte result[6];

    /* wait until all messages in the queue */
    synch;

    for (i : 0 .. 5) {
        link?idx,result[i];
        printf("Receiver(%d): <%d, %d>\n", _pid, idx, result[i]);
    }
}

init
{
    run sender ();
    run receiver (linkA);
    run receiver (linkB)
}

输出为:

~$ spin test.pml 
          Sender: <0, 0> to linkA
          Sender: <3, 1> to linkB
          Sender: <2, 4> to linkA
          Sender: <1, 9> to linkB
          Sender: <1, 16> to linkA
          Sender: <0, 25> to linkB
          Sender: <0, 36> to linkA
          Sender: <0, 49> to linkB
          Sender: <4, 64> to linkA
          Sender: <2, 81> to linkB
          Sender: <0, 100> to linkA
          Sender: <0, 121> to linkB
                  Receiver(3): <0, 25>
                  Receiver(3): <0, 49>
              Receiver(2): <0, 0>
                  Receiver(3): <0, 121>
              Receiver(2): <0, 36>
                  Receiver(3): <1, 9>
                  Receiver(3): <2, 81>
              Receiver(2): <0, 100>
                  Receiver(3): <3, 1>
              Receiver(2): <1, 16>
              Receiver(2): <2, 4>
              Receiver(2): <4, 64>
4 processes created

请注意,idx是随机生成的,并且该模型允许每个消息具有不同的idx值的执行。