[发明专利]数据流网络

说明书

背景

计算机系统可允许并发地执行程序的多个进程。进程的并发执行可允许更快或更高效地执行程序以提高计算机系统的吞吐量。

在实现控制流模型的进程中，控制流逻辑描述了程序状态的一组条件和修改并可由例如流程图来组织。术语“进程代数”用于指代用于推理关于进程如何彼此通信来合作解决共享的问题以及如何控制进程的生存期的方法。虽然进程代数与进程的内部状态修改原语可有很大程度的不同，但通常存在进程间通信驱动内部流程图的交互点。进程之间的这些交互点在某些程序中可能是复杂的。复杂的交互点可使调度进程以供并发执行变得困难并导致程序的执行未达到最优。

概述

提供本发明内容是为了以精简的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

提供了用于按通用、灵活和可扩展的方式将进程连接到进程网络中的被称为源-目标模式的合成模型。该模型允许常见进程代数构造与数据流网络组合来形成进程网络。进程代数操作可用合成模型来表达以形成提供进程之间的完全互操作进程代数操作的数据流网络。该模型可应用于大量简单数据流网络以及更复杂的数据流网络。

附图简述

包括、合并在本发明书内并构成其一部分的附图提供了对各实施例的进一步理解。附图示出各实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。其他实施例和各实施例的许多预期优点将随着参考下面的详细描述进行更好的理解而得到认识。附图的元素不一定相对于彼此而缩放。相同的附图标记指代对应的类似部分。

图1A-1C是示出供在数据流网络中使用的源和目标接口的实施例的框图。

图2A-2C是示出数据流网络的节点的实施例的框图。

图3是示出具有连接到进程的数据流网络的进程网络的一实施例的框图。

图4是示出具有连接到数据流网络的进程的进程网络的一实施例的框图。

图5是示出被配置成实现发送操作的始发者块的一实施例的框图。

图6是示出被配置成实现接收操作的触发器块的一实施例的框图。

图7是示出进程网络的一实施例的框图。

图8是示出被配置成实现选择和联结操作的数据流网络的一实施例的框图。

图9是示出进程网络的一实施例的框图。

图10是示出进程网络的一实施例的框图。

图11是示出被配置成实现带有进程调度器的运行时环境的计算机系统的一实施例的框图。

详细描述

在以下详细描述中，对附图进行了参考，附图构成了实施例的一部分且在其中作为示例示出了可在其中实践本发明的各特定实施例。就此，诸如“顶部”、“底部”、“前方”、“后方”、“前导”、“尾部”等的方向性术语参考正在描述的附图的方向来使用。因为各实施例的各组件可位于多个不同的方向，所以方向性术语出于说明的目的来使用而不是限制。可以理解，可以使用其它实施例并且可以做出结构上或逻辑上的改变而不背离本发明的范围。因此，以下详细描述并不旨在限制，并且本发明的范围由所附权利要求来限定。

应该理解，此处描述的各示例性实施例的特征可相互组合，除非另外具体注明。

图1A是示出包括通过链接16连接的源接口12和目标接口14的源-目标模式10的一实施例的框图。

源-目标模式10提供用于创建将在计算机系统(例如，图11中示出的计算机系统100)上执行的程序的任意数量的进程(例如，图3和4中示出的进程40)连接到进程网络中的数据流网络(例如，图3和4中示出的数据流网络32)的一组操作。数据流网络形成进程代数构造，如发送、接收、选择、联结及其组合，来允许数据在进程之间传递。源-目标模式10提供用于在源接口12和目标接口14之间传递数据的协议以允许在数据流网络中实现进程代数构造。

源-目标模式10允许在进程不具有或具有最少关于另一进程的知识的情况下连接进程。一个进程可在没有其他进程的任何知识的情况下使用源-目标模式10向另一进程提供数据。类似地，一个进程可在没有其他进程的任何知识的情况下使用源-目标模式10从另一进程接收数据。每一进程包括存储在计算机可读存储介质(例如，图11中示出的存储器系统104)中并可由计算机系统执行的指令集。进程之间传递的数据可包括任何类型的数据，包括指针、地址或其他结构化的或编码的信息。