第4章 存儲程序控制1

1、12電話呼叫過程及處理要求 電路交換系統(tǒng)功能，主要是處理電話呼叫過程的信令信息、監(jiān)控呼叫過程中的狀態(tài)及轉(zhuǎn)移，執(zhí)行相關(guān)接續(xù)動作和通知用戶其執(zhí)行情況。 要求， 初始化，各資源參數(shù)及端口置閑，掃描用戶及中繼狀態(tài)，準(zhǔn)備好接收任一呼叫請求； 按呼叫需求分配資源，完成接續(xù)操作； 通知用戶當(dāng)前執(zhí)行情形或指導(dǎo)下一步操作； 能同時處理多個呼叫，呼叫處于任何階段都能正確處理； 通信結(jié)束，能自動釋放相關(guān)資源。3呼叫處理流程 （3）收號，檢測到收號，檢測到A為為DP撥號，釋撥號，釋放放DTMF收號器，停撥號音，激活收號器，停撥號音，激活軟件收號；否則為軟件收號；否則為DTMF，收到，收到1位位碼后停撥號音，收到的號碼

2、按位存碼后停撥號音，收到的號碼按位存儲，根據(jù)首位號分類決定應(yīng)收號位儲，根據(jù)首位號分類決定應(yīng)收號位數(shù)，對數(shù)，對“應(yīng)收應(yīng)收”和和“已收已收”號位計號位計數(shù)。數(shù)。（4）號碼分析號碼分析，查用戶權(quán)限，無權(quán)查用戶權(quán)限，無權(quán)送拒絕音，停止收號；應(yīng)收號位已送拒絕音，停止收號；應(yīng)收號位已滿，分析并查資源狀態(tài)；鏈路忙送滿，分析并查資源狀態(tài)；鏈路忙送擁塞音，用戶忙送忙音；空閑則預(yù)擁塞音，用戶忙送忙音；空閑則預(yù)占通話路由，占通話路由，A送回鈴音，送回鈴音，B送鈴流。送鈴流。（1）檢測到摘機(jī)狀態(tài)，查詢端）檢測到摘機(jī)狀態(tài)，查詢端口參數(shù)表以區(qū)分類型，按類型準(zhǔn)口參數(shù)表以區(qū)分類型，按類型準(zhǔn)備資源，查收號器狀態(tài)。備資源，查收號

3、器狀態(tài)。（2）找到空閑收號器，分配并）找到空閑收號器，分配并與與A連接，找連接，找A與信號音源路由，與信號音源路由，連接并送撥號音，進(jìn)入收號監(jiān)視連接并送撥號音，進(jìn)入收號監(jiān)視狀態(tài)。狀態(tài)。4呼叫處理流程 （5）連接操作階段，連接操作階段，B振鈴音，A回鈴音；若A提前掛機(jī)，停鈴流并拆線復(fù)原，B超時不摘機(jī)，停鈴流，A送忙音；B應(yīng)答，停鈴流和回鈴音，建立通話通路。（6）通話階段，通話階段，B摘機(jī)則建立通話通路，啟動計費，監(jiān)視主、被叫用戶狀態(tài)。（8）B先掛機(jī)，復(fù)原通話通路，停止計費，A送忙音，監(jiān)視A狀態(tài)。（7）A先掛機(jī)，復(fù)原通話通路，停止計費，B送忙音，監(jiān)視B狀態(tài)。5規(guī)范描述語言1.狀態(tài)劃分及轉(zhuǎn)移圖 61

4、. 呼叫處理狀態(tài)劃分 接續(xù)過程分成空閑、等待收號、收號、振鈴、通話和聽忙音6種穩(wěn)定狀態(tài)。 一個穩(wěn)定狀態(tài)中，控制系統(tǒng)監(jiān)視外部端口有無新需求輸入。狀態(tài)轉(zhuǎn)移需外部信號激勵。 不同穩(wěn)定狀態(tài)下，同樣的輸入信號將激勵不同的處理程序，并且將有不同的新狀態(tài)轉(zhuǎn)移（如開始呼叫和振鈴中的摘機(jī)信號）。 71. 呼叫處理狀態(tài)劃分 同一個穩(wěn)定狀態(tài)下，不同的輸入信號將激活不同的處理程序。 同一穩(wěn)定狀態(tài)下，相同的輸入信號，由于資源狀態(tài)的不同，也會激活不同的處理任務(wù)，并轉(zhuǎn)移到不同的下一狀態(tài)。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，可簡明描述交換系統(tǒng)在執(zhí)行呼叫處理過程中的進(jìn)展情形。但只是概要描述，缺乏細(xì)節(jié)劃分，不能直接指導(dǎo)編程實現(xiàn)。 82. 有限狀態(tài)機(jī)和

5、有限消息機(jī)描述 有限狀態(tài)機(jī)有限狀態(tài)機(jī)(FSM)，是將系統(tǒng)或進(jìn)程用有限個狀態(tài)進(jìn)行描述。在每個狀態(tài)下，由外部信號激勵，系統(tǒng)完成相關(guān)響應(yīng)及狀態(tài)轉(zhuǎn)移。 在FSM描述下，系統(tǒng)具有有限個非空的狀態(tài)集合，是有限的輸入、輸出信號的集合，系統(tǒng)接收輸入信號，完成相應(yīng)動作和輸出相關(guān)信號，轉(zhuǎn)入下一新的穩(wěn)定狀態(tài)。 FSM非常適合描述交換機(jī)的呼叫處理過程。讀入狀態(tài)，執(zhí)行操作，轉(zhuǎn)入下一新狀態(tài)。9有限狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)示意 102. 有限狀態(tài)機(jī)和有限消息機(jī)描述 有限消息機(jī)（有限消息機(jī)（FMM），是一種采用有限狀態(tài)機(jī)概念和結(jié)構(gòu)的模塊化編程方法。 FMM是一種軟件功能模塊，是進(jìn)程的功能和狀態(tài)描述，包括可能接收的消息以及應(yīng)執(zhí)行的動作，向外

6、部發(fā)送的消息和下一穩(wěn)定狀態(tài)等。 FMM與外部通信，采用消息方式，消息的發(fā)送、接收由操作系統(tǒng)管理。適合多處理機(jī)分布式控制的交換系統(tǒng)。 113. 規(guī)范描述語言SDL SDL是原CCITT建議的一種高級語言，用來說明電話交換系統(tǒng)的行為。既能說明待設(shè)計系統(tǒng)，也能描述已實現(xiàn)系統(tǒng)。 它基于FSM，通過擴(kuò)展形成的有限自動機(jī)模型。定義一系列狀態(tài)，描述每個狀態(tài)下收到某個外部激勵信號時系統(tǒng)做出的響應(yīng)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況。 SDL可在不同程度上表示一個系統(tǒng)，從系統(tǒng)、模塊和進(jìn)程等不同層次、不同細(xì)節(jié)描述。 124. 局內(nèi)呼叫處理的SDL圖描述 134. 局內(nèi)呼叫處理的SDL圖描述 144. 局內(nèi)呼叫處理的SDL圖描述 15S

7、DL圖描述呼叫處理過程 利用SDL圖來描述交換機(jī)的呼叫處理過程，可以形象化的表示交換機(jī)軟件處理的過程、狀態(tài)變化及遷移、處理結(jié)果等。 SDL是一種圖形表示方法，它是在有限狀態(tài)機(jī)表示基礎(chǔ)上擴(kuò)展的表示方法。 動態(tài)特征是一個激勵-響應(yīng)過程，平常處于穩(wěn)定狀態(tài)，收到輸入信號后立即進(jìn)行一系列處理動作，輸出一個信號作為響應(yīng)。16交換機(jī)呼叫處理過程3個組成部分 （1）輸入處理輸入處理，接收并識別外部端口輸入的接續(xù)處理請求和相關(guān)參數(shù)。 （2）內(nèi)部處理內(nèi)部處理，根據(jù)接收的輸入信號和當(dāng)前的進(jìn)程狀態(tài)，結(jié)合規(guī)定服務(wù)性能和資源情況確定下一步任務(wù)。 （3）輸出處理輸出處理，根據(jù)內(nèi)部處理結(jié)果，發(fā)布一系列控制命令。命令對象，是呼

8、叫處理內(nèi)部某個任務(wù)程序，或者是外部電路。 1718控制軟件的基本特點 1. 實時性強(qiáng)實時性強(qiáng) 能及時收集外部狀態(tài)變化，規(guī)定時間內(nèi)須做出適當(dāng)反應(yīng)，否則會丟失信息甚至導(dǎo)致操作失敗。 2. 并發(fā)性和多道程序運行并發(fā)性和多道程序運行 系統(tǒng)為多用戶服務(wù)，各用戶狀態(tài)存在差異，同一時間可能執(zhí)行多道程序，處理多項任務(wù)； 各種不同的狀態(tài)及不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，需多個不同的程序進(jìn)行處理； 程序可處于激活、等待、掛起狀態(tài)，任何時刻只一道程序投入CPU運行。19控制軟件的基本特點 3.可靠性要求高可靠性要求高 可靠性指標(biāo)是99.98的正確呼叫處理及40年內(nèi)系統(tǒng)中斷運行時間不超過兩小時。 關(guān)鍵設(shè)備采用冗余配置； 采用各種措施

9、及時發(fā)現(xiàn)錯誤和糾正錯誤。 4. 能方便地適應(yīng)各種使用條件能方便地適應(yīng)各種使用條件 必須在規(guī)模、功能和運行環(huán)境方面適應(yīng)不同需求； 普遍采用參數(shù)化設(shè)計，使處理程序和供給參數(shù)的數(shù)據(jù)部分分離。20控制軟件的基本特點 5.軟件的可維護(hù)性要求高軟件的可維護(hù)性要求高 能方便引入新技術(shù)、新功能，容易修改軟件和硬件配置； 采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計，數(shù)據(jù)驅(qū)動型程序結(jié)構(gòu)。 6. 數(shù)據(jù)驅(qū)動型程序結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)驅(qū)動型程序結(jié)構(gòu) 根據(jù)參數(shù)查表來確定需要啟動哪個程序的方法； 優(yōu)點是當(dāng)處理策略變化時，不必修改處理程序，只需修改部分?jǐn)?shù)據(jù)即可。21系統(tǒng)運行軟件的一般結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)程序，采用實時操作系統(tǒng)，系統(tǒng)程序，采用實時操作系統(tǒng)，是應(yīng)用程序與

10、硬件間的接口，功是應(yīng)用程序與硬件間的接口，功能是任務(wù)調(diào)度、定時管理、進(jìn)程能是任務(wù)調(diào)度、定時管理、進(jìn)程間通信、處理機(jī)間通信、系統(tǒng)保間通信、處理機(jī)間通信、系統(tǒng)保障和恢復(fù)功能。障和恢復(fù)功能。系統(tǒng)資源參數(shù)、端口性能系統(tǒng)資源參數(shù)、端口性能參數(shù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及參數(shù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及其他表格數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫其他表格數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供存取數(shù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供存取數(shù)據(jù)的操作機(jī)制。據(jù)的操作機(jī)制。呼叫處理程序負(fù)責(zé)所有呼呼叫處理程序負(fù)責(zé)所有呼叫請求的接續(xù)電路建立、叫請求的接續(xù)電路建立、監(jiān)視與釋放處理，支持常監(jiān)視與釋放處理，支持常規(guī)業(yè)務(wù)和各種新業(yè)務(wù)。規(guī)業(yè)務(wù)和各種新業(yè)務(wù)。維護(hù)和管理系統(tǒng)運行維護(hù)和管理系統(tǒng)運行中資

11、源分配和釋放、中資源分配和釋放、參數(shù)存取、統(tǒng)計話務(wù)參數(shù)存取、統(tǒng)計話務(wù)量、計費、發(fā)現(xiàn)和排量、計費、發(fā)現(xiàn)和排除故障等。除故障等。222. 局?jǐn)?shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù) 電路交換機(jī)服務(wù)功能靠編程實現(xiàn)，功能的定義、引用、刪除、使用環(huán)境等控制參數(shù)需專門數(shù)據(jù)描述。 程序依據(jù)數(shù)據(jù)的設(shè)定來影響事件，依不同的描述來實現(xiàn)各異的服務(wù)功能。 數(shù)據(jù)分為固定數(shù)據(jù)/半固定數(shù)據(jù)和臨時數(shù)據(jù)，固定數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)配置、運新環(huán)境和用戶參數(shù)，臨時數(shù)據(jù)記錄端口狀態(tài)、資源占用情況和處理進(jìn)程等，常用CCB形式存放。23（1） 局?jǐn)?shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)，交換機(jī)的硬件和軟件情況。硬件數(shù)量、位置、連接關(guān)系等，軟件版本、表格數(shù)量、起始地址等。局號翻譯規(guī)則，如呼叫源、號碼前

12、綴等。中繼路由數(shù)據(jù)，局向數(shù)、中繼群數(shù)和信令方式等。No.7信令數(shù)據(jù)，描述MTP、TUP、SCCP、ISUP等。計費數(shù)據(jù)，方式、費率和費率方案等。新業(yè)務(wù)供給情況數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)類型和最大服務(wù)量等。24（2） 用戶數(shù)據(jù)電話號碼和設(shè)備碼。用戶線類別，普通用戶、電話亭、小交換機(jī)等。電話機(jī)類別，DP/DTMF方式。服務(wù)等級，呼出限制、本地有權(quán)、長途權(quán)限等。新業(yè)務(wù)登記，已登記的新業(yè)務(wù)及權(quán)限。計費模式，月結(jié)算、每次結(jié)算、免費等。 253. 數(shù)據(jù)驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) 動作驅(qū)動編程方式，是把動作參數(shù)直接包動作驅(qū)動編程方式，是把動作參數(shù)直接包含在程序的調(diào)度過程中，應(yīng)用需求變化時含在程序的調(diào)度過程中，應(yīng)用需求變化時必須改變程序結(jié)

13、構(gòu)。必須改變程序結(jié)構(gòu)。特點是程序結(jié)構(gòu)符合人的處理思路，對計特點是程序結(jié)構(gòu)符合人的處理思路，對計算機(jī)處理來說非最佳。算機(jī)處理來說非最佳。263. 數(shù)據(jù)驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) 就是根據(jù)參數(shù)查表確定需啟動的程序就是根據(jù)參數(shù)查表確定需啟動的程序的編程結(jié)構(gòu)，規(guī)范或需求變化時控制的編程結(jié)構(gòu)，規(guī)范或需求變化時控制程序結(jié)構(gòu)不變，只需修改數(shù)據(jù)即可。程序結(jié)構(gòu)不變，只需修改數(shù)據(jù)即可。表格中增設(shè)標(biāo)志位，標(biāo)識值域是程表格中增設(shè)標(biāo)志位，標(biāo)識值域是程序入口地址序入口地址/表格轉(zhuǎn)移地址。表格轉(zhuǎn)移地址。初始需求，初始需求，X=0執(zhí)行執(zhí)行R1，XY=10執(zhí)執(zhí)行行R2，XY=11執(zhí)行執(zhí)行R3。需求改變，要求需求改變，要求 XY=00執(zhí)行執(zhí)行

14、R2，XY=01執(zhí)行執(zhí)行R1，XY=11執(zhí)行執(zhí)行R3。不改變程序結(jié)構(gòu)，只修改數(shù)據(jù)表不改變程序結(jié)構(gòu)，只修改數(shù)據(jù)表格便能實現(xiàn)。格便能實現(xiàn)。274. 程序設(shè)計語言 （1）SDL語言，用于系統(tǒng)設(shè)計階段，描述功能塊的進(jìn)程、動作過程、狀態(tài)變化、過程轉(zhuǎn)移等。 （2）MML語言，用于系統(tǒng)維護(hù)，多采用圖形化的圖形界面語言。 （3）處理過程的編程語言，采用匯編語言、 CHILL 、 C/C+等語言。匯編語言，效率高，但可移植性差。CHILL語言，推薦的標(biāo)準(zhǔn)語言，困難是編譯環(huán)境。C/C+語言，居中，編譯環(huán)境容易，可移植，較普遍。282.6.3 程序的級別劃分和調(diào)度 交換機(jī)程序的特點是并發(fā)性和實時性強(qiáng)，存在多道被激活

15、的作業(yè)，須在規(guī)定時間內(nèi)作出響應(yīng)。 調(diào)度程序，根據(jù)實時性要求將各處理程序劃分為不同的優(yōu)先級，并按其高低順序調(diào)度相關(guān)程序在處理機(jī)上執(zhí)行。 控制程序通常劃分為故障級、時鐘級和基本級三個等級。 291. 故障級 任何故障都將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，且故障隨時發(fā)生，必須能及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，保證系統(tǒng)處于高可用狀態(tài)。 故障處理程序級別最高，常采用不可屏蔽中斷方式激活處理程序，即其他不可打擾其執(zhí)行。 任何時刻發(fā)生故障時，都直接向處理機(jī)發(fā)出不可屏蔽中斷請求，處理機(jī)完整處理一條指令后應(yīng)馬上響應(yīng)該中斷請求。 302. 時鐘級 時鐘級程序特征 處理實時性較高并按周期執(zhí)行的任務(wù)。 可有不同的執(zhí)行周期。 只發(fā)現(xiàn)事件，不

16、直接處理事件。 將事件及參數(shù)按優(yōu)先級排隊，由調(diào)度程序調(diào)度執(zhí)行。 時鐘級調(diào)度程序工作方式 由硬時鐘中斷方式啟動，隔4ms/8ms激活中斷服務(wù)程序一次。 中斷服務(wù)程序先保護(hù)斷點，后按調(diào)度表調(diào)度執(zhí)行程序。 本時段任務(wù)執(zhí)行完，自動返回先前斷點執(zhí)行。 可被故障級打斷，但不能中斷故障級程序。 調(diào)度程序功能，按時鐘級進(jìn)程周期要求，確定調(diào)度哪些程序運行。312. 時鐘級時間表調(diào)度方式 每次時鐘中斷時，時間計數(shù)器加每次時鐘中斷時，時間計數(shù)器加1，值用作時間表的行指針，計數(shù)器以值用作時間表的行指針，計數(shù)器以時間表的行數(shù)為模進(jìn)行循環(huán)計數(shù)。時間表的行數(shù)為模進(jìn)行循環(huán)計數(shù)。 為了靈活，利為了靈活，利用屏蔽表可將用屏蔽表可

17、將不必執(zhí)行的任不必執(zhí)行的任務(wù)屏蔽掉。務(wù)屏蔽掉。用來調(diào)度需執(zhí)行的程序，每列對應(yīng)用來調(diào)度需執(zhí)行的程序，每列對應(yīng)一個程序，每行對應(yīng)一個時鐘中斷一個程序，每行對應(yīng)一個時鐘中斷周期。周期。1表示該時鐘周期要執(zhí)行的表示該時鐘周期要執(zhí)行的列號對應(yīng)的處理程序，列號對應(yīng)的處理程序，0表示不執(zhí)表示不執(zhí)行。行。322. 時鐘級 在時間表中，某列兩次為1的行間距數(shù)表示該時鐘級程序的執(zhí)行周期。 一張時間表所能調(diào)度的最大程序數(shù)等于其列數(shù)，它由字寬決定，行數(shù)則由計數(shù)器的最大值確定。 時間表調(diào)度，所有周期程序具有嚴(yán)格的周期性要求，所有程序須完全等時調(diào)度。 時間表調(diào)度程序的激活間隔是所有時鐘級程序周期的最大公約數(shù)最大公約數(shù)，時

18、間表行數(shù)等于所有程序的周期除以時鐘周期的商數(shù)的最小公倍數(shù)最小公倍數(shù)。33 343. 基本級 基本級程序主要對時鐘程序發(fā)現(xiàn)的外部事件分析處理，大部分在運行時構(gòu)成進(jìn)程，也稱作進(jìn)程級。 。 進(jìn)程級程序可按其完成任務(wù)需求分成不同的優(yōu)先級。呼叫處理程序優(yōu)先級較高，維護(hù)和管理進(jìn)程優(yōu)先級較低。 進(jìn)程級程序由任務(wù)調(diào)度程序調(diào)度執(zhí)行。35（1） 進(jìn)程的概念 進(jìn)程是操作系統(tǒng)中的概念，是指并發(fā)程序的執(zhí)行過程，也稱為“任務(wù)”或“活動”，是系統(tǒng)分配資源的基本單位。 進(jìn)程的幾種定義： 進(jìn)程是可并行執(zhí)行的計算部分； 進(jìn)程是一個獨立的、可以調(diào)度的活動； 進(jìn)程是一個抽象實體，當(dāng)執(zhí)行某任務(wù)時它要分配和釋放各種資源； 行為規(guī)則叫程序

19、，程序在處理機(jī)上執(zhí)行時的活動叫進(jìn)程； 進(jìn)程是一系列逐一執(zhí)行的操作，操作的確切含義有賴于用怎樣的進(jìn)程來描述。 36（1） 進(jìn)程的概念 程序程序是靜態(tài)的概念，指令的有序集合，進(jìn)程進(jìn)程是動態(tài)的概念，強(qiáng)調(diào)執(zhí)行過程，可動態(tài)創(chuàng)建，調(diào)度執(zhí)行后消亡。一個程序可為多個進(jìn)程共享，而一個進(jìn)程也可以順序執(zhí)行多個程序。 作業(yè)作業(yè)，要求處理機(jī)所做處理工作的集合，是執(zhí)行任務(wù)實體。作業(yè)需經(jīng)四個階段：提交、收容、執(zhí)行和完成。 進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊組成。程序和數(shù)據(jù)說明具體的行為模式，進(jìn)程控制塊描述進(jìn)程執(zhí)行情況，進(jìn)程控制塊隨進(jìn)程的創(chuàng)建而建立，隨進(jìn)程的消滅而撤銷。37（2） 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 正占用處理機(jī)，對于單正占用處理機(jī)，對于單CPU結(jié)結(jié)構(gòu)，任何時刻處于運行狀態(tài)的構(gòu)，任何時刻處于運行狀態(tài)的進(jìn)程只有一個。進(jìn)程只有一個。 準(zhǔn)備占用處理機(jī)，準(zhǔn)備占用處理機(jī)，只要分配處理機(jī)資只要分配處理機(jī)資源即可投入運行。源即可投入運行。 等待某種事件或等待某種事件或信號產(chǎn)生后才可信號產(chǎn)生后才可進(jìn)入就緒狀態(tài)。進(jìn)入就緒狀態(tài)。38（3） 進(jìn)程控制塊 進(jìn)程控制塊（PCB），存