1、第 27卷第6期小型微型計算機系統V o l127 N o. 62006 年6月M IN I- M ICRO SYST EM SJune 2006自主計算軟件工程方法張海俊 1, 2, 史忠植 11 ( 中國科學院 計算技術研究所 , 北京 100080)2 ( 中國科學院 研究生院 , 北京 100039 )E 2m ail: zhangh j ics. ict. ac. cn摘 要 : 從軟件工程角度對自主計算進行研究, 定義了一種自主計算系統模型. 以此模型為基礎 , 提出了一種多主體系統設計方法 D PM A S 用于自主計算系統的建模 , 提出了一種基于構件復用的層次化自主計算系統開

2、發方法. 根據研究成果 , 實現了一個自主計算開發環境, 較好的支撐了自主計算系統的軟件工程過程.關 鍵 詞: 自主計算 ; 自主單元 ; 自主行為 ; 軟件工程中圖分類號 : T P18文獻標識碼 : A文 章 編 號: 1000 21220 ( 2006 ) 0621077 206Sof tware Eng ineer ing for Autonomic Computi ngZHAN G H ai2jun 1, 2, SH I Zhong 2zh i 11 ( Institu te of Comp u ting T echnology , T he Ch inese A cad emy o

3、f S ciences , B eij ing 100080,Ch ina )2 (G rad uate S choolofthe Ch inese A cad emy of S ciences , B eij ing 100039,Ch ina )Abstract : F romthepo in t of view of softw are engineering , th is paper definesan arch itectu ral modelfo r au tonom ic compu ting.Basedon th is model , the paper p ropo ses

4、 a design p rocess fo r m u lti 2agen tsystem s to model the au tonom ic compu ting system.A lsothe paper p ropo ses a layereddevelopm en t app roach.de2fo r the au tonom ic compu ting system based on softw are reu se Avelopm en t environm en t fo r au tonom ic compu ting systemis im plem en ted ,w

5、h ich suppo rts the w ho le softw are engineeringp ro 2cess of au tonom ic compu ting.Key words : au tonom ic compu ting ;au tonom ic un it; au tonom ic behavi ou r;softw are engineering1引言自主計算 1 技術是為了解決軟件復雜性危機而提出的一門新興的研究課題 . IT 系統擁有自我調節能力而無需人為的過多干預 , 這就是自主計算的思想 將復雜性嵌入到系統設施本身 , 使用戶覺察不到復雜性 , 只需發號施令而不

6、必關心系統執行命令的具體過程 . 這意味著 , 系統本身能夠遵循人所下達的命令自主運行 , 并自我調整以適應不同的環境 .自主計算描述了美好的藍圖, 然而現實是冰冷的. 從理論上 , 問題確定 (P rob lem D eterm inati on ) 、自主監測 (A u tonom icM on ito ring )、復雜性分析 (Comp lex A nalysis )、策略管理 (Po li 2cy M anagem en t) 等自主計算中的關鍵問題都還沒有解決 , 面臨許多的科學問題 , 例如行為模型 、健壯性理論 、學習優化理論、協商理論 、自動統計建模等 1 . 從工程上 ,

7、缺乏通用且行之有效的系統模型, 缺乏對自主計算系統軟件生命周期的理解,更缺乏的是自主計算軟件工程工具 , 來進行自主計算系統的分析、設計、開發和部署 .身, 使得自身具有自配置、自修復、自優化、自保護的能力 .2. 1. 1 自主單元功能結構我們把自主單元的結構按功能分為共享知識的四個部分:? 監測 : 收集、集合、過濾、管理、報告信息 .? 分析 : 對當前復雜環境進行分析建模 .? 規劃 : 根據目標建造行為序列 .? 執行 : 控制管理規劃的執行 .2自主計算系統模型2.1 自主單元圖 1 自主單元功能結構自主單元 AU (A utonom ic U n it ) 是自主計算系統的組成圖

8、 1 展示了自主單元的功能結構 . 四個部分一起工作提部分. AU 能夠從環境收集信息 、進行決策 、并根據需要調整自收稿日期 : 2005 203202 基金項目 : 國家“八六三”計劃 ( 2001AA 113121, 2003AA115220 ) 資助 ; 國家“九七三”計劃 (2003CB 317000) 資助.作者簡介 : 張海俊 , 男, 1980 年生 , 博士研究生 , 主要研究領域為智能主體和多主體系統、自主計算等 ; 史忠植 , 男, 1941 年生 , 研究員 , 博士生導師, CCF 高級會員 , 主要研究方向為人工智能 、機器學習和智能主體等 .? 1994-2006

9、 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.1078小 型微 型計算機系統2006 年供自管理的功能 . 圖中所展示的是各個部分的結構組成, 而不有恢復命令自主單元才能回到活躍狀態; 當運行條件不滿足是控制流 . 圖中把四個部分連接起來的環線應該看作是一個( 如等待資源 ) 時 , 自主單元自動進入等待狀態, 直到該自主單公共的消息總線 , 而不是嚴格的控制流. 換句話說 ,規劃部分元被喚醒 (條件滿足 ) ; 當自主單元需要移動到其它節點時, 其可能會要求監測部分收集更多的信息, 監測部分也

10、可能直接進入遷移狀態 , 直到在目標節點開始執行, 它才進入活躍狀引起規劃部分進行新的規劃. 四個部分通過異步通信技術進態. 活躍狀態包含優化 、再配置、防護、修復、升級等子狀態 .行協作 , 例如通過消息總線進行通信.2. 1. 2 自主單元組成結構圖 2 給出了基于主體的自主單元組成結構圖.自主單元通過傳感器來感知外部環境; 通過功能模塊接口作用于外部環境 ; 通過通信器和其他自主單元進行通信; 協調引擎根據自主單元的目標做出決定 , 同時它還根據給定的協調協議和策略來協調和其他自主單元之間的交互;模型構造模塊對當前復雜環境進行分析建模 ;調度器根據協調引擎做出的決定以及可用的資源來規劃自

11、主單元任務;資源數據庫保存自主單元擁有以及可用的資源列表; 任務數據庫提供自主單元所知的任務的邏輯描述 ; 插件管理器管理自主計算系統提供的或用戶定制的插件 .圖 3 自主單元生命周期圖 2自主單元組成結構自主單元通過感應器和效應器受到控制: 感應器用來收集信息 , 效應器用來改變環境或自身狀態. 自主單元通過模型構造來對當前復雜環境進行分析建模, 通過協調器進行任務規劃 , 并通過調度器控制管理規劃的執行. 圖 2 所示的組成結構使得自主單元能夠很好的提供圖1 所示的功能 .2. 1. 3 自主單元的生命周期一個自主單元的生命周期從設計和實現開始, 經過測試 、驗證 , 進而安裝 、配置 ,

12、 然后開始部署運行 ; 在運行期 , 自主單元在初始 、活躍、等待、掛起和遷移各狀態間轉換 ; 最終自主單元經過卸載而消亡 , 如圖 3 所示. 其中活躍狀態包含優化 、再配置 (R e2configu rati on )、防護、修復、升級等子狀態 .在設計和實現自主單元時, 考慮到自主單元間的互操作性 , 可以采用 A gen t 技術或者 W eb Service 、Grid Service 等技術. 測試和驗證是為了保證自主單元行為的正確性 . 安裝和配置自主單元時 , 需要向自主計算系統中特殊的目錄服務器注冊安裝和配置信息 , 以便在進行后續自管理時使用 . 安裝配置完成后 , 自主單

13、元進入就緒狀態 , 隨時待命運行 .自主單元由就緒狀態啟動后進行初始化工作 (初始化包括一些自配置工作 ) , 完成以后進入活躍狀態 ; 當自主計算系統 (或管理員 ) 需要將其暫停時 , 自主單元進入掛起狀態 , 直到若自主單元終止退出 , 則進入新的就緒狀態 . 在此狀態下 , 如果被卸載 , 自主單元就進入了消亡狀態 , 從而完成了其完整的生命周期 . 自主計算系統軟件工程過程應該含蓋自主單元生命周期中的所有狀態 , 而不只是設計與實現 .2. 2 自主計算系統體系結構自主計算系統由自主單元組成. 自主單元只有在高度自我覺知 ( Self 2Aw areness ) 的情況下 , 才能高

14、度的自主 , 進行自我管理 . 因此 , 在定義自主計算系統框架結構時 , 應該注重兩點:1) 自主單元間以及自主計算平臺間的互操作性. 互操作性是使得自主計算系統具有自主特性的必要前提;2) 自主計算系統中公共服務的必要性 . 公共服務使得自主單元具有高度自我覺知能力 , 對環境充分了解 .圖 4自主計算系統體系結構據此 , 我們提出圖 4 所示的自主計算系統的體系結構 , 其中包括以下多個組件提供公共服務 .D SC (部署解決中心, D ep loym en t So lu ti on Cen ter ) 是自? 1994-2006 China Academic Journal Elec

15、tronic Publishing House. All rights reserved., M essage T ran spo rt Service ) 為自6 期張海俊 等: 自主計算軟件工程方法10 79主計算系統必要的組成部分, 它能有效地捕捉自主單元的安裝和配置信息 , 消除格式和工具引起的復雜性, 使得自配置成為可能 . 一個自主計算系統可以存在一個或多個D SC.AM F ( 地址映射服務器,A ddress M app ing Facilitator )是自主計算系統必須的組成部分. AM F 維持自主單元標識符的目錄 , 包含了注冊在自主計算系統上的自主單元的傳輸地址. A

16、M F 給其他自主單元提供白頁服務. 每個自主單元都要向 AM F 注冊 , 以得到一個有效的標識符.AD F (自主目錄服務器 ,A u tonom ic D irecto ry Facilitator )為其他自主單元提供黃頁服務. 自主單元如果需要提供服務,必須在 AD F 上注冊它們的服務, 并且可以在 AD F 上查詢自己需要的服務 . 一個自主計算環境可以有多個AD F.M T S (消息傳輸系統主單元之間或者兩個不同的自主計算環境之間提供通信傳輸服務. M T S 屏蔽了底層通信細節 , 屏蔽了自主單元的物理地址 , 使得自主單元間的通信無縫透明 .間的協作關系 . 本體模型 (

17、O n to logy M odel ) 描述了系統中的知識結構 .第 四 步 對 系 統 的 部 署 建 模, 用 部 署 圖 (D ep loym en t M odel ) 描述出系統實際運行時 , 自主單元在哪個平臺上運行以及在平臺間的移動 .SF (安全服務器 , SecurityFacilitator) 為自主計算系統提供安全服務 , 包括認證 、隱私管理等 .行為庫和功能構件是用來組裝生成自主單元的模板庫.3 基于主體的自主計算分析設計方法我們提出一種多主體系統設計方法) 9, 稱為 D PM A S (D e2sign P rocess fo r M u lti A gen t

18、 System.該方法提供了一個2自頂向下的多主體系統建模過程以及一套基于AUM L 表示法的模型 . 由于主體和自主單元功能的相似性,很自然地 ,我們可以把自主單元建模為主體, 而一個自主計算環境相應地就成為一個多主體系統. 因此 , 我們把 D PM A S 用于自主計算系統的分析設計中 .用 D PM A S 方法設計自主計算系統分為以下4 個步驟.第一步對系統功能建模, 用用例模型 (U se Case M odel )描述系統要實現的功能,并將用例對應到驅動自主單元完成系統功能的目標 .第二步對行為建模,描述自主單元如何實現第一步中的目標 , 也就是如何完成用例 . 我們將自主單元的

19、行為模式分為六類 , 分別用活動模型(A ctivity M odel )、狀態機模型 ( State 2Chart M odel )、交互協議模型( In teracti on Pro toco l M odel )、規 劃模型 (P lan M odel )、推理模型 ( InferenceM odel ) 以及反應規則模型 (R eactiveR ule M odel ) 來描述 . 因為此時一般難以確定系統中有哪些自主單元, 所以我們在這些行為模型中應用了角色這一抽象概念. 在行為模型中存在各種角色 , 它們具有各自的行為方式, 這些角色最終將由特定的自主單元來扮演. 在行為模型中又可

20、能產生子目標, 進一步由其它行為模型完成 , 這樣行為模型間就形成了層次嵌套關系.第三步對自主單元建模, 描述自主單元系統的結構 . 我們從自主單元類和自主單元之間的協作關系來描述,此外,還描述 自主 單元 需要的 本體 類. 自 主單 元類 模型 (AUC lassM odel ) 描述系統中自主單元類的內部結構, 自主單元類是具有相同知識模型和能力模型的一類自主單元. 組織關系模型(O rgan izati on R elati on ship M odel ) 刻劃出系統中自主單元之圖 5 DPM A S建模的流程D PM A S 方法建模自主計算系統的流程如圖5 所示.4 基于構件復用

21、的層次化開發方法以第二節給出的自主計算系統模型為基礎 , 我們提出一個基于構件復用的層次開發模型 , 按照粒度由小到大分別為圖 6基于構件復用的自主計算系統層次開發可復用實體層 、自主行為層 、自主單元層和自主社會層, 如圖6 所示. 由于此開發方法并不關注如何開發可復用的計算實體 , 對可復用實體層不再詳述 .4. 1 自主行為層自主行為是自主單元的功能構成模塊, 構造自主行為是開發自主計算系統的起點. 每個自主行為對應系統的一個功能點 , 也就是 D PM A S 設計方法第一步中的用例 .為了更好的使自主計算系統具有自管理特性, 增強自主單元的覺知能力和互操作性, 系統中的所有實體(自主

22、行為 、? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved., 是自主計算系統的, 其值是, 后者刻1080小型微型計算機系統2006年自主單元 ) 都應該具有一定的語義 . 我們使用以下的行為描述來刻畫自主行為的語義 .< A u tonom icBehavi ou rDesc> : : =< Behavi ou rN am e>< Seman ticsD escri p tion > <Inpu ts> < O u tpu

23、 ts >< Inpu tCon strain ts> < O u tpu tCon strain ts> < IOCon st rain ts ><Seman tics D escrip ti on >: : =< A cti onN ame> < Co2ncep tN am e><Inpu ts >: : =<Param 2Spec>+< O u tpu ts> : : =< Param 2Spec> +<Inpu tCon straints>: : =

24、(exp ressioninstate 2language)< O u tpu tCon strain ts >: : =(exp ressi onin state 2language)<IOCon straints>: : = (exp ressi on instate 2language )<Param 2Spec >: : =< Param >< T ype ><Param >: :=參數名<T ype >: : =參數類型< A cti onN ame> : : = 該行為所產生的動作<

25、; Concep tN am e> : : = 該行為動作的對象Seman ticsD escri p tion 屬性刻畫行為的語義信息 A cti onN ame: Concep tN ame 對 , 前者刻畫行為的動作畫行為動作的對象. 例如 , 一個信息搜索行為的Seman ticsD e2scrip ti on 屬性可以是Search : Info rm ati on. Inpu ts 屬性刻畫行為的輸入 . O utpu ts屬性刻畫行為的輸出 . Inpu tCon strain ts、O u tpu tCon strain ts 和 IOCon strain ts 分別刻畫

26、輸入之間、輸出之間以及輸入輸出間所需滿足的約束條件.自主行為分為簡單行為(Sim p le Behavi ou r) 和復合行為(Compo site Behavi ou r). 簡單行為包括一次性行為(O neSho tBehavi ou r ) 和循環行為(CyclicBehavi ou r). 復合行為包括順序 行 為 ( Sequen tialBehaviou r ) 、并 發 行 為 ( ParallelBehaviou r ) 和有限狀態機行為( F in ite State M ach ine Behavi ou r)< Behavi ou r> : : =<

27、Sim pleBehavi ou r>< Compo siteBehavi ou r>< Sim p leBehavi ou r> : : = < O neSho tBehavi ou r><Cyclic Behavi ou r>< Compo siteBehavi ou r>: : = < Sequen tial Behavi ou r>< Parallel Behavi ou r>< FSM Behavi ou r>< Sequen tial Behavi ou r>:= &l

28、t;sub 2behavi ou r> +(這些行為順序執行 )< Parallel Behavi ou r > : : = < sub 2behavi ou r > + (這些行為并發執行 )< FSM Behavi ou r>: : =< sub 2behavi ou r > + (這些行為按照狀態轉換執行)< sub 2behavi ou r>: : =< Behavi ou r>一次性行為是只執行一次并且不能被阻塞的原子行為.循環行為是永遠執行的原子執行. 順序行為由若干子行為構成 , 它們順序執行 , 所有

29、子行為完成時該行為結束. 當一個復雜任務可以表示為一系列行為步驟時 , 可以使用順序行為 . 并發行為同樣由若干子行為構成 , 不過這些子行為是并發執行 , 所有子行為完成該行為結束 . 當一個復雜任務可以表示為一系列并行行為的集合 , 可以使用并發行為 .有限狀態機行為是其他行為的泛化, 簡單行為 、循環行為、順序行為和并行行為都可看作是其特例. 其子行為根據用戶定義的有限狀態機(FSM ) 執行 . 詳細說來 , 每個子行為代表 FSM 中要執行的一個活動 , 用戶可以定義 FSM 中狀態間的遷移 . 當對應于狀態 S i 的子行為完成 , 它的結束值用來選擇要激活的遷移 , 這樣就遷移到

30、一個新的狀態 S.j 在下一輪 ,對應于 Sj 的子行為得到執行 . FSM Behavi ou r 中的一些子行為可以注冊為最終狀態 . FSM Behavi ou r 在達到這些最終狀態之一時結束 .可以看出 , 復合行為執行的真正的操作不定義在它本身 , 而是在它的子行為內部 ; 而該組合行為只是根據給定的策略來調度它的子行為 . 復合行為提供了一種行為組裝的機制 , 用來描述復雜的過程 .自主行為的開發可以通過構件復用來進行, 系統應該提供對實體構件( 如過程、函數、動態連接庫 、可執行構件 、JavaBean ) 和連接構件 (如管道 、消息、過程調用 ) 等多種可重用計算實體的復用

31、機制 . 自主行為也可以通過采用有限狀態機等工具進行描述, 系統自動生成行為的方法進行. 前者需要系統提供復用構件庫和多種復用機制, 后者需要系統提供有限狀態機等工具并提供轉換機制.4. 2自主單元 (Autono m ic Un it ) 層自主單元是自主計算系統的活動者主體. 自主單元必須能夠根據不同的外部事件執行一些并發的任務 , 它的每個任務都作為行為的對象來實現. 想實現特殊自主單元任務的開發者應該定義一個或多個自主行為類, 實例化它們 , 然后加入到自主單元任務隊列中 . 每個自主單元中都應該有一個調度器 , 對任務隊列中所有可用行為循環執行非搶占調度策略 , 執行一個行為直到該行

32、為釋放控制權 . 一個行為也可以阻塞 , 例如等待一個消息的到來 .自主單元層關注自主單元功能行為的構建, 自主單元間的交互和會話放在自主社會層完成 . 把自主單元的功能與自主單元間的交互分離開來是為了方便對交互協議與自主單元的重用 . 一個交互協議ip 可以作用于自主單元a1 和 a 2, 也可以作用于自主單元a 3 和 a4, 從而 a1 和 a 2 可以按照 ip 進行交互 , a 3 和 a4 也可以按照 ip 進行交互 . 一個自主單元也可以使用不同的交互協議 , 從而只需改變交互協議就可以改變自主單元的交互模式和行為 .由于自主單元層關注自主單元功能行為的構建, 自主單元間的交互等

33、放在自主社會層完成. 因此 , 自主單元層的開發相對非常簡單 , 只需要把自主單元所應具有的自主行為按照一定的順序 “放入”其中即可 .4. 3 自主社會 (Autono m ic Society ) 層一個自主社會A S 是個四元組 , A S = < A U , P rotocol ,R ule, On tology >, 其中:A U 是自主單元 , 它是自主社會的最基本元素, 社會活動? 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.6 期張海俊 等: 自主

34、計算軟件工程方法10 81的參與者 .P rotocol 指自主社會中所需的交互, 通常以交互協議的方式表示 , 例如英式拍賣協議 . P rotocol 規范自主單元間的交互 , 約束自主單元的行為 .R ule 是指自主社會中的規則 , 也就是用來約束自主單元做個“好市民”的基本行為準則 . 例如 , 每個自主單元都需要向自主目錄服務器AM F 注冊服務 .O n tology 是 A S 中的本體規范 , 對 A S 中出現的所有實體進行描述 , 是自主單元相互理解的基礎 .在自主社會層 , 由于自主單元已開發完成 , 因此 , 本層所需做的就是 :1. 確定社會中存在的所有交互 , 并

35、用形式化的方法把這些交互表示為交互協議 ;2. 確定社會中的規則 , 并使用形式化的方法表示 ;3. 定義自主社會中的本體 ;4. 最后 , 把生成的交互協議和規則作用于相關的自主單元 , 生成自主社會 .自主單元按照一定的交互協議進行交互, 必須用形式化的表示方法對其進行表示 , 自主單元才能理解 , 從而按照其指導交互 . 交互協議可以使用交互模型來表示 , 例如圖 7 所示的F IPA 英式拍賣協議 :p 2:(: nam e b idpo licyperfor ma tive" O bligate " : subjectPartici pan t: actionAl

36、ternativeActi on(send( no t2understand) , send (p ropo se) : precond ition received (cfp 21) )p 3:(: nam e endpo licyperfor ma tive" O bligate " : subjectIn itiato r: action end ( ): precond itionreceived ( no t 2under 2stand ) )p 4:(: nam erapo licy perfor ma tive" O b ligate "

37、: subjectIn itiato r: action Sequen tial A ction ( A lternativeActi on ( send( reject 2p ropo sal ) , send ( accept2p ropo sal ) ) ,A lternative 2A cti on ( send (cfp 22) , Parallel A cti on( send ( info rm 22) ,send( request ) ) ) ) : precond itionreceived ( somesignal ) )在這里 , 為了方便起見 , 所有的原子動作一律以一

38、個操作的的形式表示 , 例如 , 發送消息 info rm 2start2of 2aucti on 的動作為 send ( info rm 2start 2of 2aucti on ). 策略 p 4構造了一個復雜動作 , 該動作是一個順序動作(Sequen tial A ction ) , 它包括兩個可選擇動作 (A lternativeActi on ). 第一個可選擇動作包括兩 個 原 子 動 作 send( reject 2p ropo sal ) 和 send ( accept2p ropo sal ) ; 第二個可選擇動作包括一個原子動作send (cfp 22)和一個并發動作 (

39、 Parallel A ction ) , 而這個并發動作包括兩個原子動作 send ( info rm 22) 和 send ( request ).規則也是用來指導自主單元行為的, 同樣可以使用GP 2SL 進行刻畫 . 例如 ,“每個自主單元都需要向自主目錄服務器AM F 注冊服務”規則可以使用 GPSL表示為 :p 5:(: nam esocialpo licy perfor ma tive " O bligate ": sub2ject ALL: actionregister (AM F , service 2descri p tion ): pre 2cond

40、itionno t (registered( service 2descri p tion ) ) )社會本體可以使用本體開發工具(例如 , P rotege ) 進行開發 , 這里不再詳述 .由于交互協議和規則已經轉換為機器可理解的策略表示 , 可以很方便的把它們作用于自主單元 , 從而生成整個自主計算系統 , 從而完成自主計算系統的開發 .5 相關工作圖 7 F IPA 英式拍賣協議交互協議模型簡單易懂, 但計算機卻無法理解 . 由于交互協議是用來指導自主單元間的交互行為, 而自主計算策略 7 也是用來指導自主單元行為的, 不同在于策略是系統運行時實施 , 而交互協議是系統開發時實施. 我

41、們在自主計算的研究中已經定義了一種通用策略規范語言GPSL 8 , GPSL 是一種形式化語言 . 由此 , 我們想到使用 GPSL 對交互協議進行描述. 當然 , 也可以使用其他形式化方法進行描述. 例如,對上面的 F IPA 英式拍賣協議 , 可以使用 GPSL 中的職責策略描述 :1(: nam e startpo licy perfor ma tive " O b ligate " : sub2p :jectIn itiato r : actionSequen tial A cti on ( send ( info rm 2start 2of 2aucti on )

42、 , send ( cfp 21 ) ) : precond ition received (somesignal ) )自主計算的研究主要集中在IBM . Kephart等在 1中對自主計算做了較為詳實的概括性論述, 可以看作是 IBM之前工 作的概況 . 2003 年,IBM 出版了一本專刊( IBM System sJou rnal , VOL 42 ) 來介紹他們在自主計算方面一些研究進展.國際國內有越來越多的大學對與自主計算相關的領域進行了研究. 不過 , 這些研究大多關注的是自主計算中的某個特定問題 , 或者關注采用某種方法使得現有系統具有自管理的特性.例如 , Jann 等針對

43、IBMpSeries Servers 用基本構造模塊的方法研究了自主計算的動態配置方法2 ; M ark l 等為 DB 2設計了一個自主的查詢優化器L EO , 探討了數據庫系統中的自優化技術 3 ; D iao 等研究了管理 A pache W eb服務器性能的智能主體 , 該主體采用控制理論技術來自主的調整A pacheW eb服務器的工作量 6 . 沒有研究來系統的闡述自主計算系統應該具有什么樣的體系結構, 才能有效的支持其組成元素進行自我管理 ; 也沒有研究來闡述自主計算系統的組成元素應該具有什么樣的組成結構, 使得自身具自管理能力 . 基于這個原? 1994-2006 China

44、Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.1082小型微型計算機系統2006年因 , 我們提出了第二節所示的自主計算系統模型.相對而言 , 自主計算軟件工程方法方面的研究更是不足.表現在缺乏自主計算軟件工程工具和方法, 來進行自主計算系統的分析 、設計、開發和部署 . B igu s 在 4 中介紹了主體生成和學習環境 ABL E, 用于自主計算系統開發 ; A rizona 大學的 H ariri研制了一個自主計算環境AU TONOMIA 5 , 該環境提供了一些開發工具 , 為了維護服務需求和功能的質量可以指定合適的控制和管理模式 . 然而 , 這些開發工具和開發方法 , 沒有明確的理論依據 , 非常簡單 , 不系統 , 沒有提供對自主計算系統特性的明確支持 . 例如 , ABL E 主要是一個基于構件復用的主體生成環境 , 其主體沒有明確的組成結構 , 沒有主體部署和運行管理環境 , 構件自身對自管理沒有明確的支持 . 因此 , ABL E 用來進行自主計算系統開發顯然是不適合的.6 結束語基于本文研究成果 , 我們開發了一個自主計算系統開發環境. 設計目標就是提供一個友好的集成環境來支持自主行為的軟件復