现代交换第4章

1、4 存储程序控制原理 内容提要内容提要4.1.4.1.呼叫处理过程呼叫处理过程4.2.4.2.程控交换控制系统的电路结构程控交换控制系统的电路结构4.3.4.3.呼叫处理软件呼叫处理软件4.4 4.4 程控交换的软件系统程控交换的软件系统 4.1 呼叫处理过程n一个呼叫的处理过程n主叫用户摘机n送拨号音，准备收号n收号n号码分析n接至被叫用户n向被叫用户振铃n被叫应答通话n话终、主叫先挂机或被叫先挂机，通话结束主叫话机 交换机被叫话机 摘机 拨号音 号码 回铃音 振铃 摘机通话 阶段 挂机 催挂音 挂机 4.1 呼叫处理过程 稳定状态和状态转移n呼叫处理过程分为若干阶段，每一阶段用一个稳定状态

2、来标志。各个稳定状态之间由要执行的各种处理来连接。n稳定状态之间转移的过程n输入信息n分析处理n执行任务和输出命令 稳定状态转移n在一个稳定状态下，如果没有输入信号，即没有处理要求，则处理机不动作。n同样输入信号在不同状态时会进行不同处理。n在同一状态下，不同输入信号处理也不同。n在同一状态下，输入同样信号，也可能因不同情况得出不同结果。 呼叫处理过程n输入处理：数据采集部分。它识别并接受从外部输入的处理请求和其它相关信号。n 内部处理：这是内部数据处理部分。它根据输入信号和现有状态进行分析、判别、然后决定下一步任务。n输出处理：这是输出命令部分。根据分析结果，发布一系列控制命令。命令对象可能

3、是内部某一些任务，也可能是外部硬件。 n输入处理：收集话路设备的状态变化和有关信息。大多用扫描的方法实现；按一定周期执行。输入处理一般是在中断中执行，主要任务是发现事件而不是处理事件，因此扫描程序执行的时间应尽量缩短。为提高效率，通常用汇编语言编写。还广泛采用群处理方式。n内部处理：如数字分析、路由选择、通路选择等。内部处理程序的一个共同特点是要通过查表进行一系列的分析和判断，也可称为分析处理。内部处理程序的结果可以是启动另一个内部处理程序或者启动输出处理。n输出处理：根据内部处理的结果输出命令，完成话路设备的驱动。 呼叫处理过程(续)呼叫处理过程是不断的状态转移过程扫描驱动任务分析分析稳定状

4、态稳定状态输入处理内部处理输出处理硬件软件呼叫处理过程是不断的状态转移过程(续)n一个呼叫处理过程，是输入处理、内部处理和输出处理的不断循环。n硬件执行了输出处理的驱动命令之后，改变了硬件的状态，使得硬件设备从原有的稳定状态转移到另一种稳定状态。因此，呼叫处理过程是不断的状态转移过程。4.2程控交换控制系统的电路结构n控制系统的逻辑结构控制系统的工作过程模式（1）接收外界信息）接收外界信息（2）分析并处理信息）分析并处理信息（3）输出处理结果）输出处理结果4.2程控交换控制系统的电路结构n控制系统的电路结构控制系统的电路结构形式n采用SPC的最大优点是系统可只通过变动或增加软件，就能达到改变交

5、换系统的组态和功能的目的，从而大大提高了系统硬件结构的模块化或标准化的水平，十分便于系统的升级和更新。n增加了呼叫处理的能力，增添了许多方便用户的业务，显著地提高了网络运行、管理和维护OAM)的自动化程度，大大提高了系统的灵活性、可操作性和可靠性，提高了网络连续运行的能力。n程控交换是泛指存储程序控制信息交换，如程控电话交换，数据分组交换等。 4.3 呼叫处理软件 4.3 呼叫处理软件n交换软件的特点n规模大n实时性强n多道程序并行处理n可靠性要求高n软件的组成n运行软件系统n支援软件系统 交换软件组成交换软件应用软件系统 数据库系统操作系统支援软件系统运行软件系统软件维护工具与环境软件开发，

6、生产工具与环境维护程序管理程序呼叫处理程序 运行软件系统结构 操作系统 数据库管理系统 中央 处理机 处理机外围设备 交换机外围设备呼叫处理程序 维护程序 管理程序应用软件系统各软件组成部分的实时性要求n操作系统和维护软件中的系统防御程序的实时性要求最高n呼叫处理程序次之n管理程序和维护程序中的大部分程序实时性要求较低操作系统的两个界面n第一个界面是操作系统与硬件(处理机系统和交换机外设)之间的界面。通过此界面，操作系统对硬件资源进行管理，对输入输出进行控制。n第二个界面是操作系统与其他软件模块之间的接口，称为原语接口或系统调用接口。操作系统通过此界面为它们提供服务和支持，实现对所有软件资源的

7、管理。程控交换机的操作系统操作系统的两个界面 硬件系统 操作系统系统调用控制中断调用返回应用软件系统数据库管 理系统程控交换机的操作系统程控交换机操作系统的功能n内存管理、程序调度、程序间的通信、处理机间的通信(在多处理机交换系统中)、时间服务、出错处理等。 进程的概念n可以简单地把进程理解为程序在某一数据集上的动态执行。n进程的静态描述由一个代码段和该进程赖以运行的数据空间组成。 n在交换系统中，这些不同的进程场面(同类进程或不同类进程)互相并发地执行，由操作系统提供并发控制，以实现对大量电话呼叫和其他业务的并发处理。采用并发处理并发处理可以减少软件设计、尤其是应用软件设计的复杂性。 程序调

8、度n程序调度是调度合适的程序占用处理机。n调度可分为静态调度和动态调度。 静态调度是把处理机时间等分为一组连续的时间片。系统中的所有程序都按其优先级在某一段时间内分配到若干块时间。 优点是比校简单，缺点是难以掌握合适的调度时机，不能很好地反映系统中各任务的实时性情况，处理机时间的使用效率也不高。 程序调度 动态调度则完全按各程序的优先级来进行的。所有要求占用处理机的程序都有其相应的优先权，由操作系统中相关部分预先向调度程序登记(例如形成一些队列或表等)，调度程序按登记的情况，根据优先级高低先后调度它们占用处理机。其优点是能合理地反映各任务的实时性情况，处理机使用效率较高。缺点是算法稍微复杂。

9、程序级别n程序的执行级别-按实时性强弱分为三级n故障级: 发生故障时即响应故障中断，调用故障级处理程序，进行故障处理。n时钟级: 按一定的时间间隔定时启动运行，一到时间无条件执行，可被故障级中断。n基本级: 没有固定的执行周期，有任务就执行，可以被前面两种程序中断。 程序的执行n故障级和时钟级都是在中断中执行的，但故障的发生是随机的，故在正常情况下，只有时钟级和基本级的交替执行。每当时钟中断到来，就执行时钟级进程，执行完毕转入基本级的执行。 n基本级执行完毕到下一次时钟中断到来之前，存在一小段空余时间。由于话务量的变化，空余时间的长短不是固定的。也可能出现基本级未执行完毕就发生时钟中断，剩余时

10、间不存在。但在正常负荷下，不应经常出现无空余时间的情况，否则说明处理机处理能力不够，经常超负荷。 时钟级程序的调度的依据-时间表n时钟级程序有不同的执行周期，但都以时钟中断间隔为计时基准，采用时间表作为调度的依据。n时间表由计数器、屏蔽表、时间表、转移表组成。 n在执行时，时间表中的每一位内容要与屏蔽表中相应位进行逻辑乘，如果逻辑乘的结果在该位是1，则执行该程序，如果逻辑乘的结果在该位是0，则不执行该程序。这样一来，在不改变时间表内容的前提下，可以灵活地改变屏蔽表来控制程序是否执行。 基本级程序的调度n 基本级程序也可以有周期性(周期较长)，但大部分程序没有周期性，而是按需执行，有任务就激活。

11、可将需要执行的任务排队，如划分级别则每级有一个队列，同一级按先到来先服务的原则调度执行。n所谓将任务排队，实际上是将存储块排成队列，存储块中存有需要激活的基本程序的身份及执行时要用的有关数据。n基本级按级别从高到低依次执行。n在基本级执行中可以被中断插入而转入中断处理程序。n中断级在执行过程中，允许更高级中断插入。n基本级被时钟中断插入后的恢复，应体现基本级中的级别次序。即在基本级被时钟中断后应恢复执行原来被中断的基本级程序。被时钟中断后，会发现新的事件等待处理，所以被中断的基本任务完成后，应返回基本级的最高级。 程序执行管理的基本原则 实时操作系统简介(RTOS)n占先式内核n非占先式内核 中断任务低中断任务任务高 多任务的调度(Schedule)Task1Name1State1Prori1.Task2Name2State2Prori2.TaskNNameNStateNProriN. CPU Schedule RTOS 的种类nVxwork: Wind RivernPsos: Integrate