4 协议形式描述语言

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第四章 协议形式描述语言
4.2 ESTELLE概述 ESTELLE是1989年ISO公布的基于扩展的有限状态机
（EFSM)，是一种形式化、数学化、并且与具体实现相独立的 协议形式化描述语言。
ESTELLE是PASCAL语言的扩充
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第四章 协议形式描述语言
用ESTELLE来描述协议规格时，其整体结构大致如下： Specification 规格名 全局参数（Global parameter） 通道（channels） 模块头（Module headers） 模块体（module bodies） 规格主体（Main bodies） End
4.2.1模块概念 1.模块（modules）
ESTELLE将一个系统看作是由许多相互通讯的模块 分层嵌套而构成的系统。每个父模块控制对其子模块 的创建和销毁，系统的每一级可有许多个模块，每个 模块可通过通道以异步方式和其他的模块通讯。
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第四章 协议形式描述语言
模块的定义由两部分组成：模块头和模块体组成。 （1）模块头定义（module-head-definition）
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3、协议描述语言特点
使用形式化协议描述语言有许多优点。所谓“形式化”即 “模型化”和“抽象化”。一种形式描述语言必然基于一种或 几种数学模型（如第三章介绍的FSM，Petri网 ，TL和CCS）， 这就为充分地表述协议的各种特性（并发性，不确定性，时序 性，递归性等）为协议验证、协议实现、协议测试和协议转换 过程的系统化和自动化提供了良好的基础。
其中，模块体中最重要的是状态转换（迁移）
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第Biblioteka Baidu章 协议形式描述语言
形式描述语言ESTELLE有以下基本特点： 1. 基于扩展的有限状态机（EFSM),专为描述协议而设计。 2. ESTELLE是Pascal语言的扩充。用他描述的协议很容易转换成Pascal
或C代码，因此它是一种面向协议实现的形式描述语言。 3. 模块实例可通过初始化语句动态产生。如果协议实现后模块实例对应
每个模块头可对应一个或多个模块体。 模块头定义包括两个重要部分：
①外部交互点（external interaction points） ②输出变量（exported variables）。
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（2）模块体定义（module-body-definition）。 模块体定义包括三个主要部分： ①说明部分（declaration -part） ②初始化部分（initialization-part） ③转换部分（transition-part）。
一个进程或任务，那么网络进程或任务也是动态产生的。 4. 模块之间的通信方式为异步方式。 5. ESTEILE对并发、不确定性、超时、异步通信状态有较强的表到能力，
但对递归、共享通道、同步通信、协议性质的表现尚缺乏有力的手段。 6. 从ESTEILE描述中易于提取协议的FSM模型或Petri网模型，但是不容
（5）用程序设计语言描述的协议对协议验证和测试来说，协 议的处理仍然是不方便的。。
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为了克服自然语言和程序设计语言的缺点，一些 大计算机公司使用了专用协议描述语言。例如IBM公 司的FAPL（Form and Protocol Language）就是一种 专为提高IBM公司网络软件（SNA，system Network Architecture）的开发效率而设置的专用语言
八十年代以来，计算机科学家已提出许多种FDL，有些是 专为协议工程而研制的，有的是为分布（并行）计算以及软件 工程而提出的。对协议工程来说，由国际标准化组织（ISO） 颁布的ESTELLE和LOTOS，以及国际电报电话咨询委员会 （CCITT）颁布的SDL是应用最广的FDL。本章重点介绍 ESTELLE和LOTOS。
由于形式描述语言有很好的数学基础，用它描述的协议在 语义上无二义性，同时由于它抽象于具体的协议实现环境，因 此它可作为协议标准的描述语言。形式描述语言简称FDL （Formal Description Languages）
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FDL的基础是协议模型技术，从这个意义上说，本章是第 三章的继续。然而，从协议模型技术到FDL还有许多工作要做。 首先，作为一种语言，一种FDL在语法上和语义上必须是一个 完整的体系。另外，一种FDL往往要对一种模型技术进行扩充， 或将几种模型技术拟合在一起，取长补短，使之具有很强的表 达能力和应用能力。
易提取TL和CCS模型。
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用ESTEILE来描述一个协议，最重要的工作就是 构造协议的模块结构和通信机制，主要包括：系统中 模块的层次构成，模块的类别、通道和交互点的定义、 交互点队列的属性，以及模块和通道的连接问题。
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第四章 协议形式描述语言
4.1引言
协议可以用自然语言，程序设计语言，形式描述语言或 专用语言描述。
1、用自然语言描述协议特点：
用自然语言描述的协议可读性好（正因为如此，ISO仍然 用自然语言描述并颁布协议标准），但描述不准确，有二义 性。
更重要的问题是，从自然语言描述的协议到协议的实现 是一个复杂的、效率低的、一致性很差的，必须手工完成的 过程。所谓一致性差是指：对同一个协议，不同的人得出不 同的实现版本。对自然语言描述的协议进行正确性验证，以 及从中导出测试序列的工作，存在同样的问题。
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2、程序设计语言描述协议特点
（1） 用经典的程序设计语言（例如Fortran，C，Pascal） 描述协议便于协议的实现。
（2）可读性差。
（3）程序设计语言表述协议并发性、不确定性，以及其他协 议性质和协议元素性质的能力较差。
（4）由于程序设计语言描述的协议过多的描述了协议实现细 节（有些和实现环境相关），因此它只能作为协议实现规范 在小范围内使用，而不能作为协议标准在世界上颁布。