レジスタ付き時間ペトリネットで記述された分散システムの時間制約付き全体仕様からその時間制約を満たす各ノードの動作記述の自動導出

山口, 弘純; 岡野, 浩三; 東野, 輝夫; 谷口, 健一

レジスタ付き時間ペトリネットで記述された分散システムの時間制約付き全体仕様からその時間制約を満たす各ノードの動作記述の自動導出

山口, 弘純; 岡野, 浩三; 東野, 輝夫他

電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション, 1996, 95(607), 55-60

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タイトル	レジスタ付き時間ペトリネットで記述された分散システムの時間制約付き全体仕様からその時間制約を満たす各ノードの動作記述の自動導出
	Deriving Protocol Specifications of Real-Time Distributed Systems from Service Specifications in a Time Petri Net Model with Registers
	レジスタ　ツキ　ジカン　ペトリネット　デ　キジュツ　サレタ　ブンサン　システム　ノ　ジカン　セイヤク　ツキ　ゼンタイ　シヨウ　カラ　ソノ　ジカン　セイヤク　ヲ　ミタス　カク　ノード　ノ　ドウサ　キジュツ　ノ　ジドウ　ドウシュツ
著者	NRID 1000080314409 1000080314409 ORCID 0000-0003-2273-4876 0000-0003-2273-4876 researchmap permalink hirozumi.yamaguchi hirozumi.yamaguchi Scopus Author ID 7404274201 7404274201 著者名山口, 弘純 ; ヤマグチ, ヒロズミ ; Yamaguchi, Hirozumi
	NRID 1000070252632 1000070252632 著者名岡野, 浩三 ; オカノ, コウゾウ ; Okano, Kozo
	NRID 1000080173144 1000080173144 researchmap permalink teruo.higashino teruo.higashino Scopus Author ID 7005648670 7005648670 著者名東野, 輝夫 ; ヒガシノ, テルオ ; Higashino, Teruo
	NRID 1000000029513 1000000029513 著者名谷口, 健一 ; タニグチ, ケンイチ ; Taniguchi, Kenichi
抄録	リアルタイム分散システムを設針する一つの手法として,各動作の生起時刻に時間制動が与えられた分散システムの全体仕様から,ノード(計算機)間の通信路の遅延時間等を考慮して,与えられた時間制約を満たしながらメッセージ交換を行い,全体仕様通りの動作をする各ノードの動作記述を自動導出する手法が提案されてきている.しかし,従来の手法では,並列動作の同期や,システムのリソースを取り扱えないクラスに制限されていた.本稿では,並列動作やその同期,非決定的選択動作が記述でき,かつリソースを扱えるレジスタ付き時間ペトリネットモデル(TPNRモデル)を新たに提案し,そのモデルで記述された分散システムの全体仕様と各ノードへのリソースの配置指定,ノード間の通信路の最大遅延時間,ノード間のクロックの最大誤差が与えられたときに,(1)全体仕様で与えられるシステムが分散システムとして実行可能であるか(分散実行可能性)を判定し,(2)可龍である場合には全体仕様の時間制約を満たす各ノードの動作記述を自動導出する手法を提案する.提案する手法では,メッセージ交換の仕方などに一定の方針(模倣方針)を定め,その模倣方針のもとでの分散実行可能性判定を線形計画問題に帰着し,各ノードの動作を実行可能な時刻の幅の総和を最大にする解を得ることで,動作の実行時刻に関して自由度の高い動作記述を得る工夫を行っている.本手法により,設計者自身が通信動作に要する遅延時間を詳細に検討せずに,動作の実行可能時間幅の広い動作記述を自動生成できる,通信動作を直接記述する場合の誤りをなくすことができる,などの効果が期待できる.
抄録	Some methods for deriving protocol specifications of real-time distributed systems from given service specifications with time constraints (deadlines of actions) have been proposed. However, these methods cannot treat the class of service specifications including parallel synchronization and parameters. In this paper, we propose a method for deriving a protocol specification automatically from a given service specification in an extended model of time Petri nets, called a Time Petri Net model with Registers (TPNR model). In our derivation algorithm, a resource allocation specifying the allocation of resources to the protocol entities, each maximum communication delay between two protocol entities, and a maximum error among the clocks of the protocol entities can be specified freely by the designers. The algorithm (1) decides whether the service specification can be implemented in the protocol entities satisfying the deadlines of actions using a method for solving linear programming problems, and if so, (2)derives a protocol specification, where the sum of the ranges of all deadlines can be maximized. Using our method, the designers will be free from considering the details of communication delays on the design of real-time distributed systems.
出版者	電子情報通信学会
	The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers
	デンシ　ジョウホウ　ツウシン　ガッカイ
収録物名	電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション
巻(号)	95(607)
ページ	55-60
刊行年月	1996-03-26
言語	日本語
ハンドルURL	https://hdl.handle.net/11094/27423
NCID	AN10013152
アクセス権	open access
権利情報	Copyright © 1996 IEICE
権利情報	本文データはCiNiiから複製したものである
出版タイプ	Version of Record
カテゴリ	学術雑誌論文 Journal Article

資源タイプ	学術雑誌論文
ローカル資源タイプ	学術雑誌論文
DCMI資源タイプ	text
DCTERMS.bibliographicCitation	電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション. 1996, 95(607), p. 55-60
DC.title	レジスタ付き時間ペトリネットで記述された分散システムの時間制約付き全体仕様からその時間制約を満たす各ノードの動作記述の自動導出
	Deriving Protocol Specifications of Real-Time Distributed Systems from Service Specifications in a Time Petri Net Model with Registers
	レジスタ　ツキ　ジカン　ペトリネット　デ　キジュツ　サレタ　ブンサン　システム　ノ　ジカン　セイヤク　ツキ　ゼンタイ　シヨウ　カラ　ソノ　ジカン　セイヤク　ヲ　ミタス　カク　ノード　ノ　ドウサ　キジュツ　ノ　ジドウ　ドウシュツ
DC.creator	山口, 弘純
	ヤマグチ, ヒロズミ
	Yamaguchi, Hirozumi
	岡野, 浩三
	オカノ, コウゾウ
	Okano, Kozo
	東野, 輝夫
	ヒガシノ, テルオ
	Higashino, Teruo
	谷口, 健一
	タニグチ, ケンイチ
	Taniguchi, Kenichi
DC.publisher	電子情報通信学会
	The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers
	デンシ　ジョウホウ　ツウシン　ガッカイ
DC.language' scheme='DCTERMS.RFC1766	日本語
DC.type' scheme='DCTERMS.DCMIType	text
DCTERMS.issued' scheme='DCTERMS.W3CDTF	1996-03-26
DCTERMS.abstract	リアルタイム分散システムを設針する一つの手法として,各動作の生起時刻に時間制動が与えられた分散システムの全体仕様から,ノード(計算機)間の通信路の遅延時間等を考慮して,与えられた時間制約を満たしながらメッセージ交換を行い,全体仕様通りの動作をする各ノードの動作記述を自動導出する手法が提案されてきている.しかし,従来の手法では,並列動作の同期や,システムのリソースを取り扱えないクラスに制限されていた.本稿では,並列動作やその同期,非決定的選択動作が記述でき,かつリソースを扱えるレジスタ付き時間ペトリネットモデル(TPNRモデル)を新たに提案し,そのモデルで記述された分散システムの全体仕様と各ノードへのリソースの配置指定,ノード間の通信路の最大遅延時間,ノード間のクロックの最大誤差が与えられたときに,(1)全体仕様で与えられるシステムが分散システムとして実行可能であるか(分散実行可能性)を判定し,(2)可龍である場合には全体仕様の時間制約を満たす各ノードの動作記述を自動導出する手法を提案する.提案する手法では,メッセージ交換の仕方などに一定の方針(模倣方針)を定め,その模倣方針のもとでの分散実行可能性判定を線形計画問題に帰着し,各ノードの動作を実行可能な時刻の幅の総和を最大にする解を得ることで,動作の実行時刻に関して自由度の高い動作記述を得る工夫を行っている.本手法により,設計者自身が通信動作に要する遅延時間を詳細に検討せずに,動作の実行可能時間幅の広い動作記述を自動生成できる,通信動作を直接記述する場合の誤りをなくすことができる,などの効果が期待できる.
DCTERMS.abstract	Some methods for deriving protocol specifications of real-time distributed systems from given service specifications with time constraints (deadlines of actions) have been proposed. However, these methods cannot treat the class of service specifications including parallel synchronization and parameters. In this paper, we propose a method for deriving a protocol specification automatically from a given service specification in an extended model of time Petri nets, called a Time Petri Net model with Registers (TPNR model). In our derivation algorithm, a resource allocation specifying the allocation of resources to the protocol entities, each maximum communication delay between two protocol entities, and a maximum error among the clocks of the protocol entities can be specified freely by the designers. The algorithm (1) decides whether the service specification can be implemented in the protocol entities satisfying the deadlines of actions using a method for solving linear programming problems, and if so, (2)derives a protocol specification, where the sum of the ranges of all deadlines can be maximized. Using our method, the designers will be free from considering the details of communication delays on the design of real-time distributed systems.
DC.rights	Copyright © 1996 IEICE
DC.rights	本文データはCiNiiから複製したものである
DC.format	27423
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citation_author	山口, 弘純
	岡野, 浩三
	東野, 輝夫
	谷口, 健一
citation_publisher	電子情報通信学会
citation_language	日本語
citation_date	1996-03-26
citation_journal_title	電子情報通信学会技術研究報告. COMP, コンピュテーション
citation_volume	95
citation_issue	607
citation_firstpage	55
citation_lastpage	60
citation_public_url	https://hdl.handle.net/11094/27423

レジスタ付き時間ペトリネットで記述された分散システムの時間制約付き全体仕様からその時間制約を満たす各ノードの動作記述の自動導出

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