Loading article…
計算において、有限状態機械（FSM）は、ある状態から別の状態への遷移がイベントまたはメッセージによって引き起こされる場合、イベント駆動型であると言えます。これは、有限状態機械という用語の起源である構文解析理論における、機械が文字またはトークンを消費するものとして記述されるのとは対照的です。
これらのマシンは、多くの場合、より大きなアプリケーションの一部として、互いに通信するスレッドまたはプロセスとして実装されます。例えば、電気通信プロトコルは、ほとんどの場合、イベント駆動型の有限状態マシンとして実装されます。
このコードは、非常に基本的なカーラジオシステムのステートマシンを記述したものです。基本的には、入力イベントを読み取る無限ループです。ステートマシンは、ラジオモードとCDモードの2つの状態のみを持ちます。イベントは、ラジオとCDのモード切り替え（ラジオの場合は次のプリセット、CDの場合は次のトラック）のいずれかです。
/********************************************************************/ #include <stdio.h>/********************************************************************/ typedef enum { ST_RADIO , ST_CD } STATES ;typedef enum { EVT_MODE , EVT_NEXT } EVENTS ;イベントreadEventFromMessageQueue ( void );/********************************************************************/ int main ( void ) { /* デフォルトの状態はラジオです */ STATES state = ST_RADIO ; int stationNumber = 0 ; int trackNumber = 0 ;/* 無限ループ */ while ( 1 ) { /* 次の受信イベントを読み取ります。通常、これはブロッキング関数です。 */ EVENTS event = readEventFromMessageQueue ();/* 状態とイベントを切り替えて、適切な遷移を実行します。 */ switch ( state ) { case ST_RADIO : switch ( event ) { case EVT_MODE : /* 状態を変更します */ state = ST_CD ; break ; case EVT_NEXT : /* ステーション番号を増やします */ stationNumber ++ ; break ; } break ;case ST_CD : switch ( event ) { case EVT_MODE : /* 状態を変更 */ state = ST_RADIO ; break ; case EVT_NEXT : /* 次のトラックへ移動 */ trackNumber ++ ; break ; } break ; } } }Ginr は、半環代数式で表現された有理パターン、関数、関係からマルチテープ有限状態オートマトンを生成する産業用コンパイラです。以下の例は、上記の例と同等のバイナリ有理関数を示しており、システムを初期状態に設定する追加の遷移(nil、radio)が含まれています。ここで、入力シンボルnil、mode、next は、出力エフェクタcd、nextTrack、radio、nextStationを持つトランスデューサを駆動するイベントを表します。このような表現は、遷移を明示的に列挙するよりも一般的に表現しやすく、保守も容易です。
ステートマシン = ( （なし、ラジオ） （ (モード、CD) (次へ、次のトラック)* （モード、ラジオ）（次、次のステーション）* )* （ (モード、CD) (次へ、次のトラック)* ）？ );
コンパイルによって、イベントのシーケンスをCD/ラジオ機器の機能を作動させるエフェクタのシーケンスにマッピングする、逐次型（単一値）バイナリ変換器が生成される。
ステートマシン:prsseq; （開始）nil [ラジオ] 1 1 モード [ cd ] 2 2 モード [ラジオ] 3 2 次へ [ 次のトラック ] 2 3モード[cd]2 3 次へ [ nextStation ] 3
このように離散システムをモデル化することで、構文（イベントの許容可能な順序）と意味論（エフェクタの実装）を明確に分離できます。イベントの構文順序と意味領域への拡張は、代数的に操作可能な記号（半環）領域で表現され、一方、意味論は、構文上の制約を受けない単純なエフェクタ関数として手続き型プログラミング言語で表現されます。これらの論理式は、システム管理に影響を与えるプロトコルの簡潔かつ包括的なマップを提供します。コンパイルされたオートマトンが後処理され、実行時展開に適した効率的なコントローラが生成されます。