传感器建模与并发控制

1、一个传感器测量水箱的水位。水位（初始值为5）的测量单位范围是0到9。如果水位低于2，传感器输出低信号；如果水位高于8，传感器输出高信号；否则，传感器输出正常信号。用FSP进程对该传感器进行建模，命名为SENSOR。（提示：SENSOR的字母表为{level[0..9], high, low, normal}）

根据题目要求，可建立如下FSP进程来对传感器进行建模：

SENSOR = level[5] -> 
         (level[0..1] -> low -> SENSOR 
          | level[2..8] -> normal -> SENSOR 
          | level[9] -> high -> SENSOR)

该建模过程首先初始化水位为5，然后根据不同的水位范围分别输出对应的信号，并回到初始状态继续监测水位。

2、对于给定的练习2.2至2.6中的每一个，绘制与有限状态过程（FSP）规范相对应的状态机图，并检查它是否能执行所需的操作。状态机图可以手动绘制，也可以使用分析工具LTSA生成。LTSA还可用于对规范进行动画演示（运行）以生成轨迹。

对于练习2.2至2.6，可通过手动绘制或使用LTSA工具生成与FSP规范对应的状态机图。利用LTSA工具可进行动画演示以生成轨迹，并检查状态机是否能执行所需操作。

3、FSP 允许多个进程在单个动作上进行同步。字母表中包含动作 sync 的一组进程必须全部执行此动作后，其中任何一个进程才能继续执行。请用 Java 实现一个名为 Barrier 的监视器，其 sync 方法能确保 N 个线程都调用 sync 方法后，这些线程才能继续执行。

以下是 Java 实现的 Barrier 监视器代码：

public class Barrier {
    private final int N;
    private int count = 0