構件化軟件動態(tài)更新關鍵技術及形式化研究.pdf

1、在一些任務關鍵型應用系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)具有高可用性需求，在進行軟件故障修復、服務功能擴展或系統(tǒng)性能改進等軟件更新操作時，需要在保持系統(tǒng)持續(xù)運行的情況下動態(tài)地進行。軟件系統(tǒng)如果能夠具備良好的動態(tài)更新能力，將有利于提高系統(tǒng)的適應性，從而延長軟件生命周期，減少管理和運營成本，并滿足不斷增長的軟件復雜性和適應性需求。
　　本文從功能和非功能需求分析著手，研究在構件化軟件中提供動態(tài)更新支持需要解決的關鍵技術問題，并結合動態(tài)模塊化、事務處理、狀

2、態(tài)遷移等動態(tài)更新支持需求，對高階π演算（HOπ）進行擴展研究，開發(fā)一種可用于刻畫構件化軟件動態(tài)更新的演算方法，為動態(tài)更新安全性、一致性等的保證提供形式化推演機理。并且，構建動態(tài)更新支持平臺對解決方案加以技術實現(xiàn)，通過原型案例和實驗實現(xiàn)來驗證方法的可行性。本文的研究工作和創(chuàng)新性主要包含以下方面:
　　1.提出一套動態(tài)更新支持相關問題的技術解決方案，基于軟件構件的服務功能、結構表達以及構件組裝、通信與交互等特征，結合軟件系統(tǒng)動態(tài)更新支

3、持的可用性、正確性等需求，研究構件化軟件動態(tài)更新中的關鍵技術問題。基于安全通信、依賴分析、靜態(tài)分析、事務處理等技術，給出了更新點確定、更新文件交付、更新時機選擇、狀態(tài)提取及遷移、更新失敗恢復等方面問題的解決方法。
　　2.擴展高階π演算以分別刻畫動態(tài)模塊化、事務處理和狀態(tài)保持等動態(tài)更新支持機制，提出一種刻畫構件化軟件動態(tài)更新的形式化演算（稱為updateπ演算），根據(jù)構件化軟件動態(tài)更新支持形式化推演的設計依據(jù)，引入進程序列原語，結

4、合對高階π演算的動態(tài)更新支持擴展，給出了updateπ演算的抽象語法、操作語義和推演規(guī)則，并通過應用實例具體刻畫典型動態(tài)軟件更新行為，包括更新時機選擇、更新執(zhí)行過程、狀態(tài)提取與遷移、更新失敗檢測與恢復等方面。
　　3.提出一種構件化軟件動態(tài)更新支持服務框架，刻畫構件開發(fā)管理、底層服務架構、服務功能實現(xiàn)、服務部署與管理和目標應用系統(tǒng)等部分之間的交互聯(lián)系。其中動態(tài)更新支持作為服務部署與管理模塊的核心功能，實現(xiàn)了動態(tài)更新的各種功能和非功