用于具有有限资源的微处理器的进程语言制造技术

称作为ρ－计算的反射进程算法便于在反射进程算法级别的进程串行化。由于其反射属性而得名的反射进程算法可用于具有有限资源的计算系统上。可使得反射进程计算对诸如存储器和带宽的资源是敏感的，由此便于其用作机器级别的程序设计语言。反射进程计算使计算实体显示出双重特性。可使名称变为进程，而使进程变为名称。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及程序设计语言，并尤其涉及用于表示可由具有有限资源的微处理器最终执行的进程及其交互的人工语言。
技术介绍
见图1，诸如基于CISC的微处理器102的微处理器处于所有个人计算机的核心。当将电源104和存储器106加到基于CISC微处理器102时，就呈现了形成计算机所需的所有部分。基于CISC的微处理器102通过遵循给予其的指令来完成任务。指令就是以人工语言编写的一种表示，如程序设计语言。较早的微处理器仅使用简单指令，因为能够执行复杂指令的微电子硬件的成本非常高。由于这些成本随着时代发展而减少，更复杂的指令变成可能。复杂指令(指定多个微处理器操作的多条单一指令)可以节约时间，因为它们使得计算机不需要检索附加指令。例如，如果将七个操作组合到一条指令中，那么就消除了六个取指令步骤，而微处理器就花费更少的时间来处理操作。将若干指令结合到单一操作中的微处理器称为复杂指令集计算机(CISC)。基于CISC的微处理器102使用寄存器存储所执行指令的结果。每一寄存器是在用于保存专用数据的基于CISC的微处理器102内的高速存储器的比特组。在汇编语言程序中，通过诸如AX(在Inter80×86处理器中包含算术操作结果的寄存器)或SP(包含各种基于CISC的微处理器中的堆栈顶部的存储器地址的寄存器)的名字命名每一寄存器。事实上每一寄存器就是基于CISC的微处理器102各部分之间的共享存储器。当将寄存器用作共享存储器时，一个部件进行指定操作并将指定操作结果存储于寄存器中。以顺序方式，另一部件随后可在进行其它操作时访问同一寄存器以获取该结果。这样的顺序执行操作使得基于CISC的微处理器102的各部件在其通信时好像是同步的。诸如在基于CISC的中间设备中，将程序中几乎所有指令都设计为顺序执行。可用于基于CISC的微处理器102的硬件中断可用作增加异步性并由此使操作同时执行的一种方法。硬件中断是对于基于CISC的微处理器102的服务的请求，它由诸如盘驱动器或输入/输出端口的硬件设备外部产生，或由基于CISC的微处理器本身内部产生。外部硬件中断用于诸如从端口接收字符并需要对其处理、准备传输数据块以进行盘写入或系统定时器的嘀嗒声等情况。内部硬件中断发生在程序尝试不可能的操作时，如访问不可用的地址或除以零。由于离散结构(微处理器各部件的同步特性以及硬件中断的异步特性)，中断处理器中仅仅一个程序设计错误就可以使得基于CISC的微处理器102死锁或者永久地(pathologic)、几乎不可再现地损坏数据。π-计算程序(π-calculus program)110可为基于CISC的中间设备108和基于CISC的微处理器102的同步性和顺序执行设计带来期望的异步性和并行性。π-计算是用于描述交互、同步系统中的进程的数学语言。π-计算的核心包括通过链接通信的独立、并行进程的系统。一进程与其它进程进行通信的可能性依赖于其对于各种不同链接的信息。可限制链接，使得仅有某些进程在其上进行通信。虽然π-计算可为计算带来亟需异步性和并行性，但仍有重大的缺陷。π-计算重点在于纯名称，它们中的每一个仅限定为比特模式而不是结构信息。π-计算及其变量缺少对结构数据在指定的链接上传递的容许量。为了创建新的名称，如名称X，v算子就用于π-计算中。例如，数项(vX)P表示创建名称X，并将其范围限制于进程P。进程P的各部件可使用X互相进行交互，但不与其它进程进行交互操作。考虑算术结构全等(congruence)律(vX)(vX)P≡(vX)P。项(vX)定义为需要使用诸如malloc()的函数进行存储器分配的操作。假设计算系统中仅剩余满足一个项(vX)的调用的存储器。如果是这样的情况，结构全等律右手边的项(vX)就可以无误地操作。而对于结构全等律左手边的项(vX)(vX)P则不是这样，因为(vX)的第二次调用会引发存储器错误。π-计算的另一问题就是复制！P的数学概念。π-计算提供复制！P作为语言基元(primitive)。项！P可解释为与另一进程并行运行的进程P的无限组合。虽然！P理论上是抽象的，但它却引出具体实现中的问题。微处理器是由有限资源创建的，如存储器和带宽。虽然π-计算程序确实增加了期望的异步性，但它们没有意识到这些π-计算执行的微处理器是有资源限制的。总之，基于CISC的微处理器无法有效工作于需要并发和并行计算的异步系统中，即分散的大规模计算机系统，如因特网。传统的顺序执行结构不适用于操作同时执行的需要。虽然π-计算在异步性和并行性方面提供了一些修正，但是其一些数学基元并不与具有有限资源的计算设备兼容。不解决上述问题，用户就会渐渐不再相信计算系统提供期望的计算体验并且市场上对于计算机系统的需求就会逐渐减少。因此，需要更好的集成电路和程序设计语言，便于更好的异步性、并发性和并行性，而避免或减少与现有基于CISC的微处理器以及π-计算相关的以上和其他问题。
技术实现思路
根据本专利技术，提供用于处理以反射进程算法(reflective process algebra)编写的处理服务的系统、方法和计算机可读介质。本专利技术的系统形式包括用于处理信息以产生期望结果的计算机。该计算机包括用于存储服务的计算机可读介质。这些服务包括通过解释进程来表示名称以及通过逆解释(deliteralize)名称来表示进程的表示。该计算还包括用于执行服务作为进程的微处理器。这些进程通过名称进行交互并通过实现操作或者引发其他进程演化来进行演化。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的另一系统形式包括用于执行指令的微处理器。该微处理器包括定时和控制单元，用于从存储器检索指令、对该指令进行解码、获取与该指令相连接的数据并保存结果。该数据包括通过以反射进程算法解释进程来获得的名称。该微处理器进一步包括用于进行由该指令指定的操作的算术和逻辑单元。以反射进程算法表示该指令。反射进程算法能够将名称表示为进程的解释并将进程表示为名称的逆解释。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的计算机可读介质形式包括具有在其上存储的计算机可执行指令的计算机可读介质，该指令用于实现允许进程通过共享名称进行操作或交互，以便演化或引发其他进程的演化。该计算机可读介质包括以反射进程算法表示的计算机可执行指令。该计算可执行指令包括表示进程的进程语法单元。进程语法单元可从以下述组中选择，该组包括非活动进程0、输出进程X、输入进程X(Z).P、翻转(lifting)进程LIFT X.P、进程组合P|P和名称逆解释>X<。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的的方法形式包括用于处理服务的计算机可执行方法。该计算机可执行方法包括以反射进程算法将服务表示为进程的操作。反射进程算法能够将进程表示为名称的逆解释以及将名称表示为进程的解释。计算机可执行方法的其它操作包括在进程间共享名称时使进程进行操作或通信，以便于进程的演化。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的系统形式包括用于执行指令的微处理器阵列，该微处理器阵列包括至少一个包括定时和控制单元的微处理器，定时和控制单元用于从存储器检索指令、对该指令进行解码、获取与该指令相连接的数据并保存结果。该数据包括通过以反射进程算法解释进程来获得的名称。该微处理器进一步包括用于进行由该指令指定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理信息以产生期望结果的计算机，包括：用于存储服务的计算机可读介质，所述服务包括通过解释进程来表示名称的表示以及通过逆解释名称来表示进程的表示；以及用于执行服务作为进程的微处理器，所述进程通过名称进行交互并通过实现操作或者引发其他进程演化来进行演化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：LG米瑞蒂斯，小AL布朗，D罗切特，G姆瑞，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[]