文库发布：sb000101mpu工作原理20220706

课程SB000101MPU工作原理课程SB000101Issue3.0MPU工作原理Version6.10R003PAGE1目录课程说明 1课程介绍 1课程目标 1相关资料 1第1章MPU初始化运行过程 21.1MPU板上电运行流程 21.1.1硬件初始化 21.1.2BIOS加载 21.1.3执行主机程序 31.1.4主机程序初始化 41.1.5主机程序正常运行阶段 41.2MPU上电运行过程中的异常情况介绍 41.3案例介绍 4第2章内存管理 72.1内存管理功能 72.2主机内存管理原则 92.3MPU的内存大小 92.4R003版内存分配方案 9第3章MPU加载途径 113.1各类模块MPU板加载联网方式的介绍 113.2各类模块MPU板加载途经的介绍 123.2.1多模块方式下的SM/RSM模块的加载途径 123.2.2多模块方式下的SMII模块的加载途径 123.2.3多模块方式下的RSMII模块的加载途径 133.2.4单模块方式下的SM模块的加载途径 143.2.5RSA用户的加载途径 14第4章时限和任务管理 164.1时限管理 164.1.1C&C08时限管理 164.1.2主机定时器 164.2任务管理 184.2.1C&C08任务管理 184.2.2任务状态 184.2.3系统调度 194.3消息包管理 20第5章MPU与BAM的通信 225.1C&C08交换机前后台通信方式 225.2B模块前后台连接 23第6章MPU保护机制 266.1动态数据备份 266.1.1动态数据备份功能 266.1.2动态数据备份方法 276.1.3动态数据备份过程 276.2主备MPU倒换 286.2.1主备机之间通信原理 286.2.2MPU与EMA通信 286.2.3主备倒换 296.2.4对呼叫的平滑检查 306.3MPU分级复位的工作原理 316.3.1一级再启动 316.3.2二级再启动 326.3.3三级再启动 326.3.4四级再启动 33第7章前后台数据一致性 347.1基本思想 347.2实现方法 347.2.1数据校验范围 347.2.2定时自动校验 357.2.3手工校验操作 357.2.4告警处理 357.2.5检查记录 35第8章MPU与主控单板的通信 368.1SM的控制结构 368.2通信方式 378.2.1MPU通过NOD访问设备。 378.2.2通过NOD、RSA_0、RSA_1访问设备 388.2.3通过TCI、CHD、ALM板访问设备 388.2.4通过内存交换访问主控框中的设备 398.3MPU与NOD板通信 398.3.1主节点通信概述 398.3.2MPU与用户框通信以及主节点互助关系 408.4MPU与协议处理板的通信 418.5MPU与MC2通信 418.5.1模块间通信概述 418.5.2MC2链路主备用与负荷分担 428.5.3链路带宽 428.6MPU与OPT通信 438.6.1OPT通信硬件结构 438.6.2OPT的主备用与负荷分担 448.6.3B模块的两种通信方式 448.6.4OPT/FBI主备组倒换 468.6.5硬件配置 478.7MPU与ALM的通信 48小结 49习题 50习题答案 51缩略语 53课程说明课程介绍本课程主要介绍C&C08数字程控交换机SM主控部分。包括MPU操作系统总体结构、性能特点、功能、内核实现及对各应用程序的支持，同时介绍了MPU对各主控单板的监控与通信，作为独立局的MPU与BAM的通信过程。另外还介绍了MPU的保护机制和MPU分级复位的工作原理和过程。在后面的叙述中所提到的主机或MPU，在没有特殊说明时，并不加以区分。课程目标本课程主要目标：了解C&C08数字程控交换机MPU操作系统的总体结构和性能特点了解MPU系统初始化过程熟悉C&C08数字程控交换机MPU与MCCM、NOD、MC2、OPT、协议处理板的通信了解作为独立局的MPU与BAM的通信过程。了解C&C08数字程控交换机MPU的保护机制相关资料《C&C08数字程控交换机技术手册》《C&C08数字程控交换机交换系统》《数字程控交换机原理》SB0101MPU初始化运行过程知识点：MPU初始化运行过程MPU板可以看作是一台简单的计算机。它有一些与计算机类似的硬件，如：CPU（运算器和控制器）、存储器（RAM、ROM和FLASH）、输入输出设备（一些外部接口）、总线等。在软件上，它有一个简单的嵌入式操作系统，在操作系统之上是一些短小的应用程序。从系统的角度看，多个程序的运行表现为执行一个个很小的任务，任务是竞争系统资源的最小运行单元。MPU板还设计看门狗电路（WATCHDOG），这是一种硬件防死机常用的方法。当程序转飞了或进入死循环导致对硬件WATCHDOG没有任何操作，若时间超过10秒，则自动进行硬件复位。WATCHDOG启动的功能与手工按MPU板上的复位按钮（RESET）的功能一样，现象均为MPU板灯全亮，然后熄灭，MPU板被复位。MPU板上电运行流程MPU板的上电运行过程总体分为如下几个阶段：硬件初始化、BIOS加载、执行主机程序、主机程序初始化和主机程序正常运行。硬件初始化交换模块主控框上电后，MPU处理机执行跳转指令，开始MPU板的硬件初始化，主要包括：CPU套片初始化、定时器设置、中断控制器设置、总线速率的选择、动态存储器DRAM的刷新、高速缓冲存储器CACHE的设置等。接着将BIOS加载软件由ROM区搬移到交换机低端内存DRAM区。BIOS加载调用并运行交换机低端内存DRAM区中的BIOS引导程序。读取MPU板加载控制软硬开关：“程序是否可写”、“数据是否可写”的设置状态，决定MPU板程序、数据是否写入FLASH中。只要MPU设置开关设置为“程序可写”的话，则此时PPE灯会常亮表示程序可写；只要MPU设置开关设置为“数据可写”的话，则此时DPE灯会常亮表示数据可写。“程序是否可用”、“数据是否可用”的设置状态，决定MPU板程序、数据的加载途径来源于FLASH还是后台BAM。如果决定MPU板的加载途径来源于后台BAM，则BIOS程序初始化网板，设置BNET锁相OPT时钟，复位MC2，建立前后台通信的半永久连接通路。MPU板通过上述半永久连接通路向BAM上报加载请求命令，此时MPU板LAD灯常亮。在上报加载请求的同时并将MPU板加载控制开关的设置（模块类型、速率设置、光路设置等）信息上报给BAM。BAM收到上述信息后，与后台所设置的相关数据进行比较，检测一致的情况下则给MPU板回一个加载请求应答命令。当MPU板收到BAM回应的加载请求应答消息后则开始进入加载过程。在MPU板的加载过程中，BAM将要加载的程序、数据文件拆分成一定数量的数据包，并在每一个数据包前加一个幀头部分，在幀头中描述了该数据包的大小和顺序编码，依此发给MPU板。MPU板收到该数据包后检查其幀头的顺序编码是否正确、数据包大小是否一致，如果一致的情况下则去掉幀头部分，放入MPU板的DRAM中，然后给BAM回一个证实信号。在回证实信号的同时MPU板的LAD灯会闪一下，表示成功收到该数据包，可以继续发送下一个数据包了。MPU板的LAD灯就会这样不停的闪烁，表示不断的接受数据并向BAM回证实信号，一直到所有的数据全部收齐后LAD灯才会停止闪烁。当MPU加载完毕后，LAD灯灭，此时根据MPU加载控制开关决定程序和数据是否写入FLASH中。如果上述开关设置为程序、数据可写的状态，则需要将程序和数据写入FLASH中。进入程序可写状态，此时MPU板上的PWR灯常亮，表示正在写程序。当程序写完后PWR灯灭。进入数据可写状态，此时MPU板上的DWR灯常亮，表示正在写数据，当数据写完后DWR等灭。执行主机程序加载完毕后BIOS程序交出MPU板的操作权，启动主机程序。进入主机程序的初始化过程。主机程序初始化主机程序在获得MPU板的操作权后，读取主控框母板上的主备用开关状态。根据是否获得总线操作权，决定点亮MPU板上的主用灯（MUI灯）还是备用灯（BUI灯）。若获得总线操作权的MPU板则亮主用灯，否则点亮备用灯。在主机程序初始化阶段，主机程序还需要进行如下工作：读取维护人员配置的交换机数据（即DB_？.DAT）；根据数据配置，为即将开始的运行分配合适足够的内存，通过可用的内存大小决定话单池的容量；定义运行过程中所必需的中断程序，主要有10ms时钟中断、同步通信串口中断、看门狗操作等。主机程序正常运行阶段初始化完毕，如果没有出现问题的话，在进入正常运行阶段后，此时MPU板上的运行灯（RUN灯）会不停地闪烁，运行灯快速闪烁表示运行正常，慢闪表示异常。MPU上电运行过程中的异常情况介绍在BAM收到MPU板上报的加载请求信号和模块信息后，需要和后台所设置的相关数据进行比较，如果比较不一致的情况下，MPU板则不会成功进入加载阶段，此时MPU板的LAD灯一直常亮，直到MPU板超时启动看门狗软件，重新复位。在MPU板加载过程中，MPU板需要检查每次所收到数据包的幀头内容，如果幀头中所描述的数据包大小和顺序编码错误的话，则LAD灯会停止闪烁，变为常亮，直到MPU板超时启动看门狗软件，重新复位。此时在EXCHANGE窗口就会看到TIMEOUT消息。在MPU板主机程序初始化阶段，如果所读取的数据DB-？.DAT文件有错误（意味后台所设置的数据有错误），或者所读取的数据没有问题，但在分配内存时发现数据已经超出允许分配的内存容量，则MPU板不会进入运行状态（RUN灯不会快闪），此时RUN灯会常亮，直到MPU板超时启动看门狗软件，重新复位。案例介绍根据MPU的上电运行流程我们来看下面的案例后，我们一定会有深刻的认识。案例一：MPU板上电复位后为什么所有的灯均常亮。故障原因：MPU板开始上电需要进入硬件初始化过程，此时会点亮所有灯，但初始化结束后，只有LAD常亮表示申请加载，PPE和DPE灯根据硬件开关的设置决定是否点亮，其他灯此时均应该处于灭的状态，如果出现案例一的故障现象则可以表明该块MPU板有问题，可能存在短路现象。解决方法：更换MPU板。案例二：MPU板在加载后，本应点亮主用灯，结果却点亮了备用灯；或本应点亮备用灯，结果却点亮了主用灯。故障原因：MPU加载完后需要读取主控框母板上主备用开关（SW）的状态，判断哪一块MPU板获取总线操作权，如果获取总线操作权的MPU板则点亮MUI灯，否则点亮BUI灯。该开关的第一脚如果设置在AUTO的位置，则表示完全由EMA来控制主备机的状态，上电系统自动默认MPUA机为主用；该开关的第一脚如果设置在MANNAL的位置，则表示由该开关第二脚的设置状态来决定主备机的状态。如果第二脚设置为“MPUA”则表示MPUA为主用，如果第二脚设置为“MPUB”则表示MPUB为主用。解决方法：检查母板上该开关的设置。案例三：若MPU板在加载完毕之后，主用灯或备用灯点亮之前，MPU板死机或复位故障原因：由于MPU板是在加载完毕后，MUI或BUI灯点亮之前出现案例三的故障，此时还没有启动主机程序，还在BIOS程序引导过程中，所以应该是BIOS程序或者MPU板硬件的问题。解决方法：检查BIOS程序的版本是否符合要求，如果符合要求则更换一块MPU板。案例四：若MPU板主用灯或备灯点亮后，长时间无法闪烁运行灯，并在一段时间的等待后MPU板WATCHDOG启动导致复位故障原因：由于MPU板点亮MUI或BUI灯，所以是发生在主机程序的初始化阶段，在该阶段MPU板需要读取配置数据及分配内存等操作，在该阶段出现案例四的故障，一般来说是由于所运行的主机软件与数据的问题，可能是主机软件与数据不配套、数据做错、或初始化的次序有误造成，例如使用了没有初始化的内存变量等。解决方法：重作数据或修改不配套数据。案例五：若MPU板在运行灯闪烁后突然停止闪烁运行灯，并在停止闪烁一段时间后，启动WATCHDOG复位MPU板。故障原因：由于MPU板已经进入了主机运行阶段，然后才出现案例五的故障，所以最大可能是某种操作触发了主机中的错误导致MPU死机。解决方法：检查操作的正确性和跟踪程序。SB0101内存管理知识点：内存管理的基本知识MPU板的内存分配方案内存管理功能操作系统负责对MPU内存中的公共数据区（大约12M内存空间）进行管理，我们把这部分内存称为远堆。并为各应用模块提供“分配内存”和“释放内存”等函数接口。远堆为动态的可用内存空间，具体的分配、操作、释放等细节由操作系统完成。由于MPU板的差异，导致内存分配方案各异，使远堆的起始地址和大小均不太一样，操作系统屏蔽这些差异，为各应用模块提供友好的内存使用环境，本系统可用的最小内存块为256字节，即在最后一次内存分配剩下的内存量不足256字节时，这两部分作为一个整体给最后一次内存申请者。C&C08交换机系统支持“最先匹配”和“最佳匹配”的内存分配方案。内存管理是操作系统的重要内容，包括如下功能：内存分配与回收内存信息的共享与保护地址转换内存扩充主机操作系统提供的与内存操作有关的系统调用有：申请内存块和释放内存块。由于C&C08操作系统嵌入式应用的特点，不会发生频繁的内存申请、回收动作，一般是申请后长期使用。因此，用链表方式来组织内存块，用最佳适应算法来分配内存。所谓最佳适应算法，是在内存空闲链上寻找一个同当前申请大小最接近的空闲块，而尽量地减少内存碎片所占用空间，提高内存利用率。每个内存块的前面有一个内存控制块，可表示如下：内存块标记下一内存块首地址上一内存块首地址内存长度（单位字节）所属主人，任务号状态（空闲/被使用）一个内存链可用图2-2表示。内存链表图2-2中空白部分表示内存控制块，其后紧跟的阴影区域为可用内存块。下面举例说明内存申请以及内存块分裂的过程。一个1024字节大小的空闲内存块（控制块占16个字节）：申请一个200字节大小的内存块后：再申请一个300字节大小的内存块后：释放掉前面申请的200个字节后：再释放已申请的300个字节后：主机内存管理原则在主机程序系统初始化时，按照各应用模块的进程号PID申请好一个个大块的内存，一般不释放。在每一个大块内存的内部可以动态地申请和释放，例如消息包的申请和释放等。内存管理要求各应用模块不能使用不属于自己PID申请的内存地址空间，否则往往会造成MPU死机。MPU的内存大小MPU板CPU主频（MHz）内存处理能力CC06MPU386EX3316MB30KBHCACB01MPU486SX6632MB90KBHCACB02MPU486SX6632MB90KBHCACC07MPUSC4106632-64MB90KBHCACC08MPUSC4106632-64MB90KBHCACB03MPUPENTIUM13332MB200KBHCACB04MPUAMDK6-220064-256MB352KBHCAR003版内存分配方案CC07MPU板的内存分配如下：0-1MBIOS及其他（28000H-30000H数据描述符表）1M-XM程序（X最大为4.5M）XM-（X+1.5）M数据1.5M（数据段起始地址X为BSM_SEG）（X+1.5）M-15M保留15M-16M挖洞/分层16M-28M远堆（12M）28M-32M4M话单和计次表（计次表从28M开始存放，连续存放两份，双备份。）CB01MPU/CB02MPU板的内存分配方案与CC07MPU板相同。根据MPU内存的分配方案我们可以得到以下结论：CC07MPU板总共具有32M的内存，两个16M的内存条。可用内存为28M，不可用的内存地址映射到了硬件端口。B模块数据文件存放起始地址BSM-SEG可以在注册表文件EXCHANGE进程中定义，针对R03I版本定义为“0X3C0000”。针对每一版本来说该地址不能轻易修改，否则会引起MPU板加载后无法正常读取数据从而导致模块间链路中断。远堆（HEAP）是内存的一部分，为动态分配的公用数据区。程序运行中的暂时数据，都放在远堆中。任务完成后，相应空间会被释放，由下一个任务再申请使用。远堆的起始地址均固定为16M的地方。话单池的起始地址是由远堆的起始地址加上远堆的大小推算出来的。而远堆的起始地址又是由BSM-SEG推算而来的，这些地址依据推算的规则，不会由于数据的大小或远堆大小的改变而导致错误。从而达到内存的保护。由于MPU的内存分配为预占内存方式，在数据配置中最大元组数的设置要按实际的需要配置。如果配置过大，则内存会不够，从而引起MPU板加载后死机。案例：为何出现内存告警？？问题出现的可能原因：占用其他PID的内存，如果自己的PID申请的内存过小或是自己PID的某些变量申请了非法的内存，破坏了别人的内存，让别人的程序转死，同时往往也会破坏自己的程序。出现这种情况一般都会造成MPU死机。内存的缓冲区超过上限，这是C&C08数字程控交换机内存保护机制的告警，拿话统模块PID_ms来举例说明：在话统模块的发送结果缓冲区中，我们申请了短结果2000条记录和长结果400条记录的空间，在给后台送结果时发现空闲的空间小于30％，就向后台发送缓冲区满的告警。MPU加载途径知识点：SM、RSMII、SMII模块MPU的加载联网方式SM、RSMII、SMII模块MPU的加载途径各类模块MPU板加载联网方式的介绍C&C08B型交换机适用于两种组网方式，多模块组网和单模块组网方式。在这两种组网方式下MPU板的加载联网方式不全一样，先介绍如下。多模块组网方式下：与AM/CM通过40.96M近距离或远距离光纤相连的SM或RSM模块，其MPU加载联网方式有两种，一是通过MC2与OPT联网，二是通过LAPMC2与OPT联网。与AM/CM通过E1直接相连的SMII模块，其MPU加载联网方式有两种，一是通过MC2与IDT联网，二是通过LAPMC2与IDT联网。与上一级SM/RSM模块通过内部七号链路直接相连的RSMII模块，其MPU加载联网方式只有一种，则是通过内部NO.7/LAPN7。单模块组网方式下：与BAM直接相连的SM模块，其MPU的加载联网方式有两种，一是通过HDLC链路加载，二是通过串口或TCP/IP协议进行加载。值得大家注意的是配置在SM、RSM、RSMII、SMII模块上的RSA用户数据、程序的加载是通过母局SM、RSM、RSMII、SMII模块的MPU加载来完成。各类模块MPU板加载途经的介绍多模块方式下的SM/RSM模块的加载途径首先需要明确SM/RSM模块是通过AM/CM模块与BAM进行通信的，AM/CM与BAM之间通过两条速率为256K的HDLC链路保持前后台的通信，所以AM/CM模块的正常运行是SM/RSM模块MPU能够正常加载的前提条件。主MPU上电，调用BIOS程序，初始化BNET网板（设置BNET锁相OPT时钟），复位MC2或LAPMC2板，建立前后台通信的半永久连接通路，并通过该通路向BAM发送加载请求命令。主MPU——MC2/LAPMC2——BNET——OPT~~~~FBC——SNT——MCCS——MCCM——SNT——BAMBAM收到主MPU板上报的加载请求信号后，通过上述半永久连接的反向通路给主MPU板发加载请求应答信号，主MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过反向半永久连接通路开始加载。主用MPU加载完后正常运行起来是备用MPU板加载的前提条件。备用MPU上电，启用板内BIOS程序，建立给BAM上报加载请求信号的半永久连接通路，该通路必需通过EMA板和主MPU板。备用MPU——EMA——主MPU——MC2/LAPMC2——BNET——OPT~~~~FBC——SNT——MCCS——MCCM——SNT——BAMBAM收到备用MPU上报的加载请求信号后，通过上述半永久连接的反向通路给MPU板发加载请求应答信号，备用MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过反向半永久连接通路开始加载。备用MPU加载完后正常运行起来。多模块方式下的SMII模块的加载途径首先需要明确SMII模块是通过模块间HDLC链路直接与AM/CM模块相连，所以AM/CM模块的正常运行是SMII模块MPU能够正常加载的前提条件。主MPU上电，调用BIOS程序，初始化BNET网板，复位MC2或LAPMC2板，建立前后台通信的半永久连接通路，并通过该通路向BAM发送加载请求命令。主MPU——MC2/LAPMC2——BNET——IDT~~~~E16——SNT——MCCS——MCCM——SNT——BAMBAM收到主MPU板上报的加载请求信号后，通过上述半永久连接的反向通路给主MPU板发加载请求应答信号，主MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过反向半永久连接通路开始加载。主用MPU加载完后正常运行起来是备用MPU板加载的前提条件。备用MPU上电，启用板内BIOS程序，建立给BAM上报加载请求信号的半永久连接通路，该通路必需通过EMA板和主MPU板。备用MPU——EMA——主MPU——MC2/LAPMC2——BNET——IDT~~~~E16——SNT——MCCS——MCCM——SNT——BAMBAM收到备用MPU上报的加载请求信号后，通过上述半永久连接的反向通路给MPU板发加载请求应答信号，备用MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过反向半永久连接通路开始加载。备用MPU加载完后正常运行起来。多模块方式下的RSMII模块的加载途径首先需要明确RSMII模块是通过内部NO.7链路与上一级SM模块相连，所以上一级SM模块及AM/CM模块的正常运行是RSMII模块MPU能够正常加载的前提条件。主MPU上电，调用BIOS程序，初始化BNET网板，建立与上一级SM模块通信的内部NO.7链路，并通过该通路向BAM发送加载请求命令。BIOS程序固定选用HW53的NO.7/LAPN7板的TS0与HW90的IDT板的TS16建立加载半永久连接通路。主MPU（RSMII）——NO.7/LAPN7——BNET——IDT~~~~IDT——BNET——NO.7/LAPN7——主MPU（SM）——MC2/LAPMC2——BNET——OPT~~~~FBC——SNT——MCCS——MCCM——SNT——BAMBAM收到主MPU板上报的加载请求信号后，通过上述半永久连接的反向通路给主MPU板发加载请求应答信号，主MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过反向半永久连接通路开始加载。主用MPU加载完后正常运行起来是备用MPU板加载的前提条件。备用MPU上电，启用板内BIOS程序，建立给BAM上报加载请求信号的半永久连接通路，该通路必需通过EMA板和主MPU板。备用MPU（RSMII）——EMA——主MPU（RSMII）——NO.7/LAPN7——BNET——IDT~~~~IDT——BNET——NO.7/LAPN7——主MPU（SM）——MC2/LAPMC2——BNET——OPT~~~~FBC——SNT——MCCS——MCCM——SNT——BAMBAM收到备用MPU上报的加载请求信号后，通过上述半永久连接的反向通路给MPU板发加载请求应答信号，备用MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过反向半永久连接通路开始加载。备用MPU加载完后正常运行起来。单模块方式下的SM模块的加载途径首先需要明确单模块方式下的SM模块是通过HDLC链路或串口（TCP/IP）直接与BAM进行通信的。我们常用的方式是通过加载电缆形成前后台通信的两条速率为256K的HDLC链路进行加载。我们知道BNET网板提供HW68用于MPU加载，提供HW94、HW95用于与MCP卡形成两条HDLC链路。其中HW94用于加载，HW95用于维护联机。主MPU上电，调用BIOS程序，初始化BNET网板，建立前后台通信的半永久连接通路，并通过该通路向BAM发送加载请求命令。主MPU——UHW68（上行HW）——BNET——DHW94（下行HW）——BAMBAM收到主MPU板上报的加载请求信号后，通过下述半永久连接通路给主MPU板发加载请求应答信号，主MPU板成功收到加载请求应答信号后，则通过该半永久连接通路开始加载。BAM——UHW94（上行HW）——BNET——DHW68（下行HW）——主MPU主用MPU加载完后正常运行起来是备用MPU板加载的前提条件。单模块方式下备用MPU板的加载不需要通过EMA，是直接通过主机程序加载联网，所以备用MPU板的加载途径与主用MPU板完全一样。一般规定加载电缆长度应该小于15米。RSA用户的加载途径首先我们明确RSA用户不具有交换功能，RSA用户的交换需要通过母局SM、RSM、SMII、RSMII模块来完成，所以RSA用户的程序和数据是通过母局SM、SMII、RSM、RSMII模块的MPU板加载来完成。案例：加载不成功如何处理问题出现的可能原因：链路定不上，MCP卡出问题，数据配置有误，拨码开关有误等处理方法及步骤：检查模块与AM/CM连接的参数与实际的物理连接是否相符，如光路号、MCC号等。检查MCP卡是否正常，线路连接是否正确。检查数据配置是否正确。检查拨码开关，看看通信带宽与配置的数据是否一致，加载方式是否相符。SB0101时限和任务管理时限管理C&C08时限管理主机根据实时处理要求进行时限管理，包括周期性调度和超时调度。周期性调度即时钟级任务，在C&C08操作系统中的时钟级任务有10ms周期任务、100ms周期任务、1s周期任务以及1分钟周期任务四种。超时调度指任务指定的时间或时限已到或超过，向任务发超时消息，激活任务完成超时处理。C&C08操作系统提供的超时调度服务包括绝对时限和相对时限两种。绝对时限要求操作系统按事先定义的某个未来的绝对时刻进行处理，届时发出超时消息，绝对时限又有以下两种情况：不具有重复周期：只要求监视某一未来时刻，一旦时刻到达后发出超时消息包，时限服务即告完成，如某年某月某日某分某秒执行某类处理。具有重复周期：除要求监视某个未来时刻外，还要在时刻到达后，继续监视在一定周期内重复出现的时刻。如每天凌晨2点钟交换机做话单处理，其周期为24小时。相对时限是从任务提出超时要求开始，隔一定时间后做超时处理。主机定时器三类定时器在CC08B的操作系统中，提供定时器的程序模块分别是设备定时器DEVTIMER、系统定时器SYSTIME和软件定时器TIMER。三类定时器如图4-1所示。定时器的分类设备定时器设备定时器是操作系统中使用最灵活，数量最多的一种定时器，它为应用层提供定时服务支持，以实现各类超时处理。在设备定时器中，有分辨率为100ms和1s的两种定时器。设备定时器提供的是“启动”，“停止”机制，当定时时间到，则直接调用登记定时器时设置的处理模块。系统定时器系统定时器以“年月日时分秒”形式为应用模块提供定时服务。应用模块可以通过系统定时器设定在某一个具体时刻（年月日时分秒）完成某项操作，或设定某一时刻（时分秒）每天都进行某项操作。系统定时器提供的是“登记”和“定时发消息包”的机制。设定的“时分秒”或“年月日时分秒”到，向登记的模块发消息包。软件模块（PID）一旦登记（启动）系统定时器，当系统时间与定时器设定的值相同时，系统定时器模块（PID_TIMER）向登记系统定时器的模块发消息包。消息包处理函数判断发送者是PID_TIMER时，调用“定时到”处理函数。软件定时器为便于与通用的“定时器”概念区别，这里统称1秒，1分，1tick的周期性定时器为“软件定时器”。软件定时器适用于周期性的定时，一旦登记，就开始运行，无法停止。功能较单一，便于实现。其中1秒及1分任务由时钟事件处理发消息包（发送方标识为PID_TIMEOUT），由应用程序调度启动执行。软件定时器提供的是“登记”，“周期性发消息包”的机制。一旦登记，定时器周期性地向登记的模块发消息包。但是，TICK任务定时器是个例外，它采用直接调用处理函数的方法以加快调用速度。任务管理C&C08任务管理此处所谓任务（task）通常又称为进程（process），可定义为由操作系统调度以及可由处理机执行的程序单位。任务管理是根据任务的动态性、并发性，任务间异步关联性设计的。利用此概念可以清晰地描述完成C&C08各种功能所对应的程序逻辑。C&C08软件系统可划分为通信类任务、资源管理类任务、呼叫处理类任务、数据库管理类任务，维护类任务，它们在C&C08操作系统的协调管理下运行。任务状态任务，作为一个“可执行的程序单位”，具有动态的特征。主机系统中的任务具有如下四种状态：执行态（Executing）、就绪态（Ready）、挂起态（Suspended）、休眠态（Dormant）。执行态任务指当前正占用处理机（CPU）资源，其程序逻辑正在被执行的任务。在任一瞬间，处理机只能执行一个任务，即只有一个任务处在执行态。准备好将去执行的任务，处于就绪态。如当模拟用户任务在摘机事件发生后，即处于就绪态。在C&C08系统中，依据就绪态任务的优先级，依次加以执行。正在等待系统调用（某一事件发生前）的任务，处于挂起态。如模拟用户任务在用户摘机后等待拨号，处于等待拨号事件发生的挂起状态。休眠任务指未初始化，或被系统删除的任务。C&C08操作系统中，任务状态迁移原理如下图所示：C&C08操作系统中任务状态迁移C&C08操作系统的任务调度策略是基于任务优先级和事件优先级的抢占式调度，高优先级就绪任务优先占用处理机资源执行，同一优先级的任务按其就绪先后次序调度执行。在C&C08系统中，每一任务创建时，赋予一个优先数（0～255），优先数越小，优先级越高，0代表系统的最高优先级。当某一高优先级任务T1因等待某一资源而被挂机，而恰好此资源被另一低优先级任务T2占用而未被释放，此可谓高优级任务被低优先级任务阻塞，称之为优先级倒置。在优先级调度策略驱动的系统中，T1只有耐心等待T2被一次次缓慢调度执行（因优先级低）最终释放所占用资源后，才能被激活，这样高优先级任务T1的实时性难以保证，为此C&C08操作系统提供优先级继承技术来解决此问题，一旦高优先级任务被低优先级任务阻塞，可临时提高低优先级任务的优先级到适当级别，以便让低优先级任务尽可能快地执行以释放高优先级任务所急需的公共资源。当低优先任务正在执行时，若有事件发生让高优先级任务处于就绪态，此时，高优先级就绪任务可打断正在执行的低优先级任务，将其挂起进而抢占CPU的控制权，以满足系统实时性要求。系统调度CC08B型机主机程序具有“事件优先，消息驱动”的调度机制。所谓“事件优先”是指优先处理Tick任务等对硬件事件的控制和响应，如邮箱管理模块PID_MAIL，LAPRSA管理模块PID_LPRSA等功能模块的邮箱处理函数，每10ms都会对它们进行调用。另外，如秒、分定时任务，设备定时器的超时处理函数，每天的某一时刻（时分秒），以及某年月日时分秒的系统定时器任务也均为我们所说的事件。秒、分定时任务的到时，是以发送到时消息包PID_TIMEOUT方式实现的。系统定时器任务的到时，是以发送到时消息包PID_TIMER方式实现的。“消息驱动”是指各功能模块（或任务）间，通过消息包的方式进行相互间的通信，使任务由挂起态转为就绪态。调度模块功能如下：事件级任务调度；消息包调度；分级过载控制；（满足国标4级过载控制）容错能力，在某模块出现异常时，能自动退出进入下一调度周期。消息包管理C&C08消息管理：除定时事件以及中断事件外，C&C08系统中任务间的通信主要由消息事件来驱动和完成。消息有两个方面的功能，一是激活其它任务，使该任务进入就绪队列；二是执行任务间的数据传递。消息包结构如下：发送消息模块（SM）标识，即模块号发送消息任务标识，即任务号接收消息模块（SM）号接收消息任务号消息块长度消息内容它表示将某一消息从某一交换模块（SM）的某一任务，发往另一交换模块的另一任务，当然也可能是同一交换模块内的两个任务间传递消息，甚至也可以是同一任务的消息，C&C08操作系统提供给应用程序使用与消息管理有关的系统调用有三种：申请消息块发送消息块释放消息块消息队列管理：C&C08系统中，消息块通过队列方式管理，包括空闲队列、申请队列、就绪队列三类，每类队列由链表方式实现。为了节省空间和提高效率，C&C08系统为所有消息开辟一段公共缓冲区，队列操作仅仅是队列指针的变化，而消息块的内容无需拷贝搬动。SB0101MPU与BAM的通信知识点：前后台的通信方式C&C08交换机前后台通信方式前后台通信为前台（主机）与后台（包括维护台、测试台、告警台、话统台、计费台）之间的通信提供无差错的数据传输通路。从交换模块的角度看，前台与后台之间有近端维护和远端维护两种维护方式。对于独立局，BAM直接接在SM上，称为近端维护。对于模块局，BAM接在AM上，后台对SM的维护需经过AM，称为远端维护。如图5-1所示。前后台有三种通信方式：TCI邮箱通信MCP_HDLC链路通信MC2邮箱通信其中TCI和MCP可能同时存在，MC2邮箱仅在模块局时才可能有。图5-1是各种前后台通信方式的示意图。前后台通信方式B模块前后台连接作模块局时有两种情况。B模块经MC2、OPT与后台连接B模块经LAPMC2与后台连接如图5-2所示。模块局与后台的连接作独立局时连接方式如图5-3所示。独立局与后台的连接案例前后台出现通信中断怎么办？问题的原因：网板故障，链路断掉，MCP卡出现故障，非独立局的光路或电路故障。解决办法：检查网板，可以作一次主备倒换，当然要看对现有通话的影响，千万不要随意插拔网板；检查MC2和OPT板，找出是否是为何链路断掉；看看MCP卡是否有问题，如出现问题建议换一块新卡。SB0101MPU保护机制知识点：动态数据备份的基本原理及过程主备机的倒换与通信MPU分级复位的工作过程C&C08交换机MPU采用主备用双机备份系统保护机制，设计上主要分为三个模块：动态数据备份、双机倒换、平滑处理部分。为了保证可靠性，针对主备用MPU的控制应该由独立于MPU板的EMA板来完成。EMA板控制主备机的状态及动态数据的备份过程。动态数据备份动态数据备份：交换机在正常运行时，主机通过EMA板上的大邮箱把动态变化的数据传送到备机保存。该过程即为动态数据备份。只要动态数据备份开关置于“ON”的状态，当主机检测到主机中存有新的数据，则开始动态数据备份过程，该过程由主机软件自动进行，维护人员无需要参与。动态数据备份是通过EMA单板来完成的，双机系统的硬件接口集中于EMA单板，主要有以下几方面：EMA板上提供两个邮箱，分别用于与主备MPU通信，和数据备份。EMA板提供的两个邮箱的总容量为8k，且为双口RAM（又称PRAM），主备MPU都可操作，用于提供数据备份的通路。EMA板决定控制总线权，以确定哪个MPU可以操作外部总线，存取其它单板邮箱。动态数据备份功能保证数据在主备机间正确传送，并允许维护人员决定是否备份。数据备份基本完全时，倒换后应做到保持已接通的话路，继续与单板的正常通信，主机数据与实际一致。未进行数据备份或备份不完全时，倒换后应保证系统资源不吊死，并能够正确初始化不一致的数据，使系统能继续正常运转。动态数据备份方法备份模块通过提供公共函数的形式向各应用模块提供统一的数据备份方法。主机－－定时数据备份开始时，双机倒换模块依次调用各应用模块提供的数据备份函数。在这些函数中，各模块根据自己需要备份的数据，调用本模块提供的公共接口函数完成备份。备机－－定时数据备份开始时，同样由各应用模块提供自己的数据恢复函数，通过调用公共接口函数进行数据的恢复。各应用模块进行数据备份的方法有三种：一种是增量式的位表方式的数据备份，即当各模块发现自己的数据发生必要的变化时，就将其索引值记录在一张位表上，备份时根据位表进行，只备份有位表标志的数据，只备份变化的数据。第二种是对于数据结构较大而只须备份一部分域的情况，由各应用模块提供将该数据结构映射为较小结构的函数，以节省空间，也就是自定义函数方式的数据备份。第三种是对于一些较短小简单而且时刻变化的数据，则每次将其以块方式全部备份。B模块主要是通过HDLC链路进行主/备机数据的传输。通过HDLC链路的数据备份只传输有效的数据至备机，且传输是异步的，其可靠性由传输链路来保证。因此，每次备份的容量可以提高，速率得到加快，且基本可不考虑系统的过载或拥塞。现在备份的模块数据有：定时器TIMER数据、交换网络NET数据、呼叫处理CCB数据、用户数据、V5数据、话路数据、TUP中继数据、ISUP中继数据、TK中继数据、设备DEV数据、告警ALM数据、MTP消息传递部分数据、协议处理板LAP数据、话务台数据等。动态数据备份过程当主用机正常运转时，会实时修改内存中的动态数据结构。由于备用机不参与设备维护及呼叫处理，因此其数据结构无法自动更新。为更新备用机的数据结构，就需要把主用机中变化了的数据结构实时地传送至备用机。因此，当主用机修改数据结构时，应该置一标志，以通知数据备份模块把该部分数据送往备用机。交换机数据空间很大，而备份只能通过EMA上的一个8k邮箱进行，因此完成备份需一定时间。另外，在数据备份的同时，还有大量主用机数据仍然在实时修改，因此数据备份会有一定的时延。双机倒换时可能会有少量数据不一致，数据的不一致如果在发生双机倒换时不能有效解决，会吊死系统资源，甚至会出现倒换后死机现象。为此，在刚发生倒换时，系统的各模块应分别提供平滑处理函数，完成数据的一致性处理，保证在倒换的一刻，系统能正常运转。由于倒换属于交换机异常情况，因此硬件资源的状态也有可能不对。为此在倒换后的一段时间，应该对用户板、DT板等端口状态不稳定的单板做统一检测，当发现异常时，复位相应端口。主备MPU倒换双机倒换：交换模块的主用MPU死机或运行不稳定时，可以在EMA板的控制下倒换到备用MPU运行，并尽量保证倒换的平滑性。该过程即为双机倒换主备机之间通信原理将EMA8kPRAM邮箱划分为物理上独立的两个子邮箱，第一个邮箱空间较大，为7.5k用于动态数据备份，称为大邮箱；第二个邮箱空间较小，为0.5k用于主备机之间的通信，称为小邮箱。邮箱的管理也完全独立，分别用不同的tick任务实现，这既保留了通信带宽较宽的优点，无需分包和组包，保证了主备通信的实时性，而且也不会影响数据备份。通信采用了完全标准的消息包结构，为备机维护的实现提供了可能。可实现主备机同一进程间的通信。主用机下发命令的邮箱结构与备用机响应或上报结果的邮箱结构相同。在主机软件中，每10ms进行一次主备通信，400ms进行一次数据备份，100ms进行一次数据恢复，但主备机之间的通信不会影响数据备份，因为主备通信邮箱和数据备份邮箱相互独立，这样可保证数据备份的安全可靠性，在程控交换机中，数据备份的优先级和重要性远远大于备机维护。MPU与EMA通信主机与EMA通信主机与EMA之间通过邮箱方式进行通信，由主机的EMA模块负责。它通过50ms的定时，对EMA的邮箱进行分析、操作，接收EMA的命令和查询，报告主机状态给EMA，实现与EMA的信息交换。在与EMA通信的同时，EMA模块还以消息包方式与主/备机倒换模块、维护管理模块以及AM通讯模块（当模块局时）进行通信。EMA模块接收维护管理模块送来的人工倒换命令、重启动命令，并通知EMA或主/备机倒换模块做相应处理。EMA模块在每个tick周期检测由EMA板发来的EACT（主备倒换激活）硬信号，当检测到稳定的信号时，通知主/备倒换模块PID_RED进行备/主倒换。备用倒主用时，置主用态，并经过平滑过渡阶段进入稳定的主用态。主用倒备用时，置备用态，禁止WatchDog的清除，以引起复位。备机与EMA通信备机与EMA的通信主要是由EMA通信模块接收来自EMA的BACK_TO_ACTIVE命令，然后通知备机中的双机倒换模块进行由备用到主用的倒换处理及平滑接替。另外双机倒换模块还定时检测EMA模块所置的重启动标志，进行1级、2级重启动相应的平滑处理。主备倒换双机热备份与倒换是交换机可靠性的保障。备机中的双机倒换模块在正常情况下进行主备MPU间的数据备份管理，当接收到EMA的倒换命令时，它完成备机升主用时的平滑接替，以及协调容错、数据一致性检查等。总的说来要完成的功能有：与EMA进行有关的通讯；定时数据备份管理；备机到主机时的平滑接替；备机倒换至主机时存在着两个不一致性：数据的不一致性。由于数据备份是定时的，主/备机发生倒换时并不能保证双方的数据完全一致的。程序的不一致性。备用机转为主用时的程序运行状态与原主用机停止主用时的程序运行状态不可能完全一致。因此，在备→主倒换时，要进行各模块的检查及清理工作，对于用户侧、网络侧与各从节点的不一致性，还需通知容错模块进行处理。从而保证倒换后的主用机能平稳、正常地工作。对呼叫的平滑检查当主备机发生倒换时，由于数据备份的时延，以及倒换过程中消息包的丢失，会使一些呼叫的用户侧与网络侧之间产生不一致，从而引起用户、中继或CCB的吊死，在平时呼叫过程中，也可能产生这种现象。因此，有必要在双机倒换后，以及每天的定时容错过程中，在用户侧与网络侧之间进行一次状态核对，保持两侧状态一致，避免上述问题。这就是对呼叫的平滑检查。下面以一个普通呼叫为例来做进一步说明呼叫平滑检查方法。主叫侧、被叫侧记录了用户电路的状态，同时记录了指向的CCB号，在网络侧的CCB中则记录了主叫、被叫的情况。如图6-1所示。普通呼叫状态核对因此，状态核对主要包括两个过程：主叫、被叫、CCB的内部数据检查。这实际上是由各用户侧和网络侧以功能模块为单位完成的，主要是进行内部数据的一致性检查。对于用户侧，还要保证其状态与实际的用户电路状态相一致。除了空闲、通话以及维护、闭塞等稳态外，都对用户电路下单路复位命令。对于模拟用户及DT，还要进行单路查询，进一步保证这种一致性。主叫、被叫与CCB之间的关系检查。这种检查也是由各用户侧与网络侧以功能模块为单位进行。具体方法如下：a.在某SM发生双机倒换时，由该SM给所有SM的容错模块广播一条倒换通知，由容错模块向各用户侧及网络侧发开始容错检查的消息包，驱动各用户侧与网络侧之间的状态核对。在每晚的容错启动时，也是由容错模块的消息包来驱动。b.各用户侧和网络侧收到该消息包后，即启动平滑检查，用户侧对于所有处于通话态的用户，查询其在网络侧的CCB记录；网络侧对于所有处于通话态的CCB，向其记录的各呼叫方所在用户侧进行查询。由于这种查询数量较大，各用户侧和网络侧可以定时进行，如每秒钟查询20～50个用户侧记录或CCB。对于同一个SM内的查询，可以通过函数调用的方式实现，以减少消息包的数量。注意，如在查询过程中又收到启动查询命令，则查询重新开始。c.各用户侧及网络侧收到对方的查询消息包后，其状态以被查询方的记录为准，如查询方记录与本方不符合，则由被查询方向查询方发释放完成，将查询方的用户或CCB释放；如符合则不予响应。MPU分级复位的工作原理C&C08交换系统为了提高整机的可靠性和自愈能力，提供了两种重要的系统恢复级别：再启动和引导加载。再启动主要是执行初始化操作，根据再启动的级别决定是否重新进行引导加载，从而使系统控制变量及状态变量恢复到初始状态继续运行。引导加载是更高一级的恢复，要通过后台将程序和数据重新装入到内存，重新进行初始化并运行。C&C08交换系统提供了四级再启动，以适应不同的运行环境，方便终端维护，其主要用于一些不能联机设定的数据改动后的加载，以及在交换机运行出现问题后作为一种恢复手段。这里将介绍四种级别再启动的工作原理及过程。一级再启动实现过程当后台发送一级再启动命令后，主机的维护管理模块将会收到一级再启动的消息包，在消息包里含有再启动的级别。维护管理模块收到消息后对消息包进行一些合法性的判断，并判别是对主机还是备机再启动。与此同时向后台产生告警消息和回应信息。维护管理模块定时器到时向EMA发送再启动消息包。EMA收到消息包后启动一级再启动功能模块。该功能模块就完成一级再启动。它的实现过程简述如下：启动平滑处理定时器平滑标志置位释放所有的中继资源释放所有的MFC资源释放所有的DTR资源释放所有的CT0资源PRAM端口置0CPU复位在平滑定时器到时会进行平滑处理，它的平滑处理级别为0；影响保持话单，但影响正在接续的用户保持已通话的用户不必加载数据和程序二级再启动实现过程当后台发送二级再启动命令后，主机的维护管理模块将会收到二级再启动的消息包，在消息包里含有再启动的级别。在平滑定时器到时会进行平滑处理，它的平滑处理级别为1。二级启动和一级启动的本质区别就在于平滑级别的不同。影响保持话单，但影响正在接续的用户影响已通话的用户不必加载数据和程序三级再启动实现过程当后台发送三级再启动命令后，主机的维护管理模块将会收到三级再启动的消息包，在消息包里含有再启动的级别。维护管理模块收到消息后对消息包进行一些合法性的判断，并判别是对主机还是备机再启动。与此同时向后台产生告警消息和回应信息。维护管理模块定时器到时向EMA发送再启动消息包。EMA收到消息包后将把重启的级别写到CMOS。然后重启主机，把数据加载标志置位，把程序加载标志置为假，这样主机重启时就只加载数据，而不加载程序。影响保持话单，但影响正在接续的用户影响已通话的用户加载数据四级再启动实现过程四级再启动的原理与三级一样，只是在重启中把数据加载标志和程序加载标志都置位，这样主机重启时同时加载数据和程序。影响保持话单，但影响正在接续的用户影响已通话的用户加载数据和程序SB0101前后台数据一致性前后台数据一致性检查的工作还很有意义，尤其在发生异常情况的时候，及早发现问题，排除隐患，可以避免不必要的麻烦和对交换机正常运行的影响。对检查工作的详细记录，是我们定位、排除故障的依据。同时，主机数据修复命令行接口，能够在不一致的情况下将正确数据组织成设定命令发送主机。基本思想分别计算前后台相同数据块的数据校验字，将主机计算结果发往后台进行对比。当发现某数据块检验字不一致后，再将细化的校验字发送后台，定位具体数据记录。这种方法不是简单的比较，需要前后台同时计算数据区的校验字，然后对校验字进行比较，虽占用了一定的计算时间，但前后台通信量很小。如果校验正确就无须数据块的传送。检查出现问题后，立即给出告警，提示用户尽快处理。后台对每一次检查工作做详细的记录，提供修复数据的依据。并提供数据修复命令接口，以检查正确后的后台数据为基础，设定主机内存。命令接口以检查告警报告中记录的表ID和记录号为关键字，后台根据表类型和设定方式自动组成数据块设定主机。主机原有的数据设定接口不改动，保证数据设定的操作一致性。实现方法数据校验范围主机数据检查范围包括100多张静态表格，即主机运行前由后台加载的DB_?.DAT数据。因此，后台检查的数据基础也就是各模块对应的DB_?.DAT数据文件。以数据表为基本单位，校验方式采用CRC双字节校验计算。叠加后可形成整表和数据库的校验结果，发送后台比较。整表校验比较失败后，进一步向后台发单条记录校验字，由后台完成具体记录的定位工作。定时自动校验选定固定时间（如凌晨1：30），由BAM发起请求，校验和计算的范围为全部数据库静态数据表，BAM按照预先的设定，选择发送不同数据类型数据表校验请求，主机根据BAM的请求字回送校验结果，BAM同自己计算的结果进行比较，正确时继续下一组数据表检查流程；出现错误后，按具体表ID发数据记录校验字请求，定位不一致记录后发告警信息，同时记录详细检查报告。手工校验操作命令行方式的手工操作，可选择模块和校验数据类型（或具体的表ID），校验正确，给出正确提示；出现错误，在操作终端或某业务台上以不同颜色或不同格式的方式打印出告警信息。由于MML版本对用户已不存在表的概念，因此随同版本发放了TABLEBROWSE数据查看工具，可以按表和记录的方式查看后台数据。使用EXTABLEBROWSE数据查看工具可以查看前台的数据。告警处理检查的同时，如发现记录不一致，立即发检查告警，要求用户立即处理，或请求支援。检查记录在没有异常的时候，可简单记录检查过程，异常情况下，需对所有的检查点做详细描述，包括检查的表ID，不一致的记录号，甚至具体字段和相关值。后台设有检查日志浏览指令，可按日期段浏览检查记录。检查记录保留3个月的结果，超过3个月的记录系统自动清除。SB0101MPU与主控单板的通信知识点:MPU与各主控单板的通信方式及通信原理MPU与NOD板的通信MPU与协议处理单板的通信MPU与MC2、OPT的通信MPU与ALM板的通信SM的控制结构SM模块形成五级分散控制结构，如图8-1所示，关键部件采用主备热备份的工作方式，以提高系统的可靠性。C&C08交换模块控制结构通信方式交换机正常工作时，MPU必须能控制各种设备，因此MPU需和各类设备之间进行通信，以获得对设备的控制。MPU和各类设备的通信有以下几种方式：通过NOD板上的主节点访问设备。通过NOD板上的主节点、RSA_0、RSA_1访问设备。通过TCI、CHD、ALM板访问设备。通过内存交换访问主控框中的设备。下面分别描述这四种通信方式：MPU通过NOD访问设备。主机与接口设备间的通信如图8-2所示。主机与接口设备间的通信在主节点与用户设备及中继设备之间的通信是主从控制方式（查询方式）MPU与主节点的通信是内存交换方式。由于MPU与主节点的通信速度较快，主节点与用户设备及中继设备之间的通信速度较慢，因此一个主节点可以与多块用户设备或中继设备通信，而不影响用户设备及中继设备的工作。主节点通过串行口来访问多个设备，每个设备分配一个号码，以供主节点识别正在占用串行口设备。设备与主节点通信时所对应的号码称为从节点号，如图8-3所示。主从节点通信除了远端用户框通过RSA_1、RSA_0、主节点和CPU通信外，用户框和中继框中的设备都是通过主节点和MPU通信。通过NOD、RSA_0、RSA_1访问设备主机与RSA通信通路如图8-4所示。RSA通信交换机通过RSA可将部分用户框拉远，使之成为远端模块。在图8-4的接法中，RSA板有2种，RSA-0，用于近端RSA；RSA-1，用于远端RSA。这两种RSA板成对出现，互为配对。近端RSA-0接NOD板，远端用户设备接远端RSA-1。在RSA近端与RSA远端的连接处选择分层点，由主节点直接负责与其通讯的设备或CPU直接控制的设备处于第0级，每经过一个分层点，级别加1。在图8-4的连接中，RSA_0受控于NOD板，故其通信节点类型为NOD板。RSA-1受控于RSA-0，其通信节点类型为RSA-0，用户框受控于RSA-1，故其设备的通信节点类型为RSA-1。通过TCI、CHD、ALM板访问设备TST、TSS、SLT这三种设备即可通过TCI与MPU通信，也可通过主节点与MPU通信，告警箱通过ALM或TCI与MPU通信，在A模块中CHD管理营业厅打印机，如图8-5所示。通过TCI、CHD、ALM板的通信通过内存交换访问主控框中的设备在主控框各单板的内存中，分配了一块区域，供主机与单板互相访问，完成信息交换。这个区域我们称为“邮箱”。如图8-6所示。“邮箱”通信通过这种方式与MPU通信的设备有：NOD、MFC、DTR、LAP、NO7、SIG、EMA、OPT、MC2、NET、MEM、ALM、TCI、CHD等。MPU与NOD板通信主节点通信概述主节点NOD是主机与各类用户设备、中继设备间通信的转发站。主机与主节点间通过邮箱通信，主节点与下级设备间通过串口通信。主机中有邮箱管理程序，负责邮箱的初始化、状态分析、读写操作、通信协议分析等工作。主机与NOD之间的流量控制方法是，当主节点上报信息太多，主机可暂时不读邮箱，能处理时再读；当主机下发命令太多时，主节点可利用邮箱帧结构中的“主机可写帧数”字节来控制流量。在主节点板中，有多个串口，通信时通过串口标识来区分它们。MPU与用户框通信以及主节点互助关系在正常情况下，一个主节点管理半框用户，一框用户由两个主节点共同管理，如图8-7所示。主机与用户框的通信当一个半框的DRV或NOD发生故障时，这半框用户不能与主机通信，此时主机对另半框的DRV下接管命令，将整框配置重新配给工作正常的主节点，让该主节点负责管理整框用户，实现主节点的互助。当故障的DRV或NOD恢复时，主机重新与NOD建立通信，得知故障已经恢复，主机这时对负责整框用户的DRV下退出接管的命令，并对两个主节点按半框用户重新配置。主节点（邮箱）的互助过程举例如下：DRV是串口驱动板，NOD1与从节点的通信通过DRV1驱动，NOD2与从节点的通信通过DRV2驱动。当DRV2故障、或NOD2故障时，都需要左边的NOD1互助右边。具体互助步骤如下：对DRV1下发接管全框命令。DRV1硬件将左右半框的串口线均与NOD1连通，同时封死DRV2到NOD2的串口通路。对NOD1下发全框从节点配置，由NOD1接管整框从节点。互助条件规定所有从节点的从节点号不可相同，就是为了在互助时不会产生从节点号冲突。在主节点进入互助和退出互助过程中，上报的从节点故障必须同时加以延时处理，否则会造成正在通话的用户断话。MPU与协议处理板的通信LAP板是一种多协议处理板，板上运行的程序可由主机加载，通过加载不同的程序，处理不同的协议；也可使用各种程序烧结的ROM芯片，来运行不同的协议处理程序。MPU与协议处理板间的通信是采用邮箱通信的机制。C&C08中MPU与协议处理板间通信是在LAP邮箱管理模块LAPMAIL中完成的，LAP邮箱管理模块完成对LAP邮箱的控制与管理、主机与单板间信令和信息的透明传输以及对单板软件的加载等。目前LAP板上，使用的软件有：七号信令、V5、30B+D、PHI等协议处理软件。MPU与MC2通信模块间通信概述在主机软件系统中，模块间通信功能块主要是在B型机多模块组网方式的情况下使用，为模块间通信提供支持。保证模块间信令的正确传输就是保证消息包的正确传输，模块间通信功能块为模块间消息包传递提供一种透明传输。模块间通信主要是MC2板或LAPMC2板的通信。MCCS板与MC2/LAPMC2板之间采用HDLC控制器和MTCP协议来实现链路层功能。如图8-8所示。MC2LAPMC2链路链路层MC2链路实际包含两段通路，从AM的MCC到SM的MC2/LAPMC2是一段，从MC2/LAPMC2到SM的MPU是另一段，见图8-8。第二段采用的是邮箱通信方式，在MC2板上设有一个4k字节的邮箱，LAPMC2板设有一个8k字节的邮箱。MC2链路主备用与负荷分担严格地说，MC2链路是负荷分担方式。所谓主备用是指物理上为了可靠起见，实现的双备份传输。可以这样看，在MC2-MCC段有两条链路，是负荷分担关系；在OPT-FBI段有四条物理链路，两两之间是主备用关系。所谓链路主备用，是指由本模块发往另一模块的信息有两条可选的链路，软件设计上优先走主链路，只在主链路异常的情况才走备链路；所谓链路负荷分担，指的是多个B模块成局时，由本模块发往其它所有模块的信息量各不相同，为使本模块总体出入模块信息量均匀地由两条链路承载，将出入模块信息以目的模块号为单位进行分流，即将到不同的目的模块的主链交错配置，例如设本模块为1号模块，将到2模块的主链配为0，备链为1，到3模块的主链配为1，备链配为0，以此类推，如图8-9所示：目的模块号主链备链234501011010主备链的配置这样，统计概率的结果，是两条通信链路的信息量基本相同。从整体上看来，就是负荷分担了，但从某一模块来看又是主备用的。MC2链路主备用与负荷分担和OPT主备用与负荷分担毫无关系。可以通过ADDSM模块中的链路配置描述域来进行主备链路选择。链路带宽链路带宽调整由MPU的拨码开关决定，目前R03I版本的模块间HDLC链路速率有四种选择：64KBPS（占用1个时隙）、128KBPS（占用2个时隙）、256KBPS（占用4个时隙）、512KBPS（占用8个时隙）。模块通信HW中起始时隙的确定：我们知道一条HW有32个时隙，如图8-10所示：TS0123456789101112131415TS16171819202122232425262728293031时隙图其中，TS0是同步时隙，TS16是标志信号时隙，TS1由于离TS0太近未被采用，因此，选择链路0的起始时隙为TS2，为了充分利用链路时隙带宽，选择链路1的起始时隙为TS18，这样，两条链路的带宽完全对称。宽度则由MPU板的拔码开关确定（后台数据的值要与拨码开关保持一致）。某一条链路所用的时隙是从起始时隙开始连续的几个时隙。MPU与OPT通信OPT通信硬件结构如图8-11所示（主备用模式），B模块两块MC2板各占一条HW，两块OPT各占一条HW，在时隙配置与链路管理上，是0号MC2板在2时隙上收发，1号MC2板在18时隙上收发。由于B模块硬件设计上将两块MC2板与两块OPT板所占HW全部分开，造成联网上有很大差别，此时通信链路管理需要网的参与，而且硬件设计上，两块OPT均为主用态，两者输出均有效，至于取哪一块OPT的HW与时钟，由主机软件给网板下配置决定。设0号FBI为主用，则硬件上决定SM发往AM的信息由0号FBI传给两块MCC板，这就要求SM侧必需也是置0号OPT为主用，软件上的动作表现为给网板下配置命令字，取0号OPT的HW与时隙，同时将两块MCC的接收与发送信息交换到OPT0的HW上。以上是理想情况，假如此时SM侧认为1号OPT主用，则由于FBI主备组输出三态，导致硬件上物理链路断开，为此在SM与AM的主机软件中均加入了OPT与FBI板超时切换处理进程，确保物理链路畅通。B模块链路图OPT的主备用与负荷分担OPT主备用与负荷分担是指物理意义上的主备用与负荷分担。所谓OPT主备用是指SM侧两块OPT是主用与备用的关系，在B模块上全有效，选通由网板裁决，此时只有一对FBI/OPT能形成物理通路；在正常通信方式下，两条光纤上所走的信令与信息是完全一样的，这样在一条光纤出现问题的情况下，也不致于影响正常的通信。所谓OPT负荷分担是指两块OPT输出均有效，不分主备，此时两对FBI/OPT均能形成物理通路，与主备用情况相比，其话路数增加了一倍，收敛比也提高了一倍，两条光纤必须全部正常工作，并且这两条光纤上所在的信令与信息是不一样的。也就是说，相对于主备用方式，模块间话路容量增加了一倍，同时模块间信令传输能力也相应增加。OPT主备用与负荷分担是通过MPU板上一个开关（SW2-3）所决定的。B模块的两种通信方式以带宽为一个时隙的情况为例（即每块MC2板带宽为1TS，总共2个TS）。BSM侧OPT负荷分担方式MC2发送信息流图上行广播：HW66TS2交换至HW69TS2HW70TS2HW67TS18交换至HW69TS18HW70TS18MC2接收信息流图下行广播：HW69TS2交换至HW66TS2HW67TS2HW70TS18交换至HW66TS18HW67TS18如图8-12、图8-13所示，上行时OPT的两条HW所传信息一样，保证AM能可靠收到，下行时MC2的两条HW所传信息一样，保证SM能可靠收取信息。同时网资源配为分担方式，两条OP