第8講 存儲程序控制原理III

第4章存儲程序控制原理4.4程控交換機的軟件系統(tǒng)4.4.1交換軟件的特點和組成4.4.2程控交換機的操作系統(tǒng)4.4.3呼叫處理能力分析4.4.4數(shù)據(jù)結構4.4.5程序設計語言4.4.1交換軟件的特點和組成隨著微電子技術的發(fā)展，硬件成本越來越低；隨著新業(yè)務的不斷引入和功能的不斷完善，軟件工作量還有不斷增加的趨勢。軟件成本和質量決定程控交換系統(tǒng)的價格。軟件系統(tǒng)的特點：規(guī)模大、實時性、多道程序并行處理、可靠性要求高。交換軟件組成,包括:

軟件系統(tǒng)的組成：運行軟件系統(tǒng)和支援軟件系統(tǒng)。4.4.2程控交換機的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)與硬件（處理機系統(tǒng)和交換機外設）之間的界面；操作系統(tǒng)與其它軟件模塊之間界面。操作系統(tǒng)直接覆蓋在裸機上，為其它軟件模塊提供一個虛擬機環(huán)境，所以操作系統(tǒng)有兩個界面：操作系統(tǒng)界面內存管理；程序調度；程序間的通信；多處理機間的通信；時間服務；出錯處理；操作系統(tǒng)接口和初始化程序。操作系統(tǒng)功能：進程概念定義：程序在某一數(shù)據(jù)集上的動態(tài)執(zhí)行。描述：進程的等待狀態(tài)與進程的有限狀態(tài)機（FSM）描述。進程的FSM描述2.程序調度調度策略：靜態(tài)調度和動態(tài)調度;

程序級別：故障級、時鐘級和基本級。調用合適的程序占用處理機。進程必須經(jīng)操作系統(tǒng)調度才能占用處理機。調度由操作系統(tǒng)中來完成，是實現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)處理的關鍵之一。

故障級級別最高；

其次是時鐘級，如各種掃描程序均屬時鐘級。

基本級執(zhí)行定時性要求不太嚴格的進程，稍有延遲也沒有什么影響，級別最低。時間表是啟動時鐘級程序、作為時鐘級調度的依據(jù)。構成：計數(shù)器、時間表、屏蔽表和轉移表時鐘級調度撥號脈沖識別程序，啟動周期為8ms；測試用撥號脈沖識別程序，啟動周期為8ms；按鈕號碼識別程序，啟動周期為16ms；位間隔識別程序，啟動周期為96ms；中繼器掃描程序，啟動周期為96ms；用戶群掃描程序，啟動周期為96ms；時間計數(shù)器清零，啟動周期為96ms。時間表中時鐘級程序的啟動周期：時間表執(zhí)行的程序，最大周期為96ms，故時間表有12個單元，即12行即可。時間計數(shù)器是每8ms加1，也就是說，時鐘級中斷的周期為8ms。字長16，即每一行有16位。時鐘級調度時間表控制流程圖

最初置“0”，每8ms中斷一次，再加1；8ms中斷到，讀值為指針，讀取時間表中該行的內容。例如，在計數(shù)器數(shù)值為1時，讀時間表第一行的內容；將時間表該行的內容與屏蔽表相應的內容進行邏輯乘；將邏輯乘的結果右移一位；判斷是否是最高位；若不是最高位，則判斷結果是否為“1”，不是“1”，則轉入（４）。若是“1”，則轉至轉移表，找出相應的程序入口地址，執(zhí)行該時鐘級程序，執(zhí)行完畢，即可轉（４）；若在（５）處判斷是最高位，則判斷該位是否為“1”，如果是1，則轉至計數(shù)器清零，返回初始位置，等待下一個8ms周期中斷到來。若最高位不是“1”時，則啟動下一級控制程序，本時間表若是L級時間表，則此時就啟動基本級的控制程序。同時，時間計數(shù)器加1，返回至初始位置。時間表控制時間計數(shù)器流程圖：基本級調度基本級調度管理程序框圖基本級中的程序也可以有周期性（周期較長），但大部分程序沒有周期性，而是按需執(zhí)行，有任務就激活。執(zhí)行控制程序先詢問有無BQ1級處理要求，如有則按BQ1隊列依次處理，處理完畢再詢問有無BQ2級處理要求，如此下去，直到BQ3級的隊列處理完畢為止。先進先出鏈隊：基本級中的隊列就是處理登記表的隊列。處理登記表也叫處理細目，是在發(fā)現(xiàn)處理要求的進程中登記的。例如用戶掃描發(fā)現(xiàn)用戶呼出，就登記呼出事件處理登記表，包括應激活的進程地址、要求處理的內容和處理中必須的一些數(shù)據(jù)等。先進先出鏈隊4.4.3呼叫處理能力分析

交換機的話務能力往往受控制設備的呼叫處理能力的限制：兩個參數(shù)：通過交換網(wǎng)絡可同時占用的路由數(shù)，即一般稱為話務量，用愛爾蘭數(shù)表示；單位時間控制設備能處理的呼叫數(shù)。呼叫處理能力以忙時試呼次數(shù)BHCA來衡量。評價一臺交換系統(tǒng)的設計水平和服務能力的一個重要指標。處理機速度；指令功能；無呼叫發(fā)生時的開銷（涉及一次呼叫處理要執(zhí)行多少條指令以及各種指令的執(zhí)行速度）；呼叫處理的開銷（主要開銷）；其它開銷（調度管理、機間通信和簡單的故障處理）；程序結構和編制；安全系數(shù)（余裕處理能力）；話務參數(shù)。影響B(tài)HCA的因素：估算線性模型通常用一個線性模型來估算處理機的時間開銷t：

t=A+B*N

A——與話務量無關的開銷，而與系統(tǒng)容量等固定參數(shù)有關；

B——處理一次呼叫的平均時間開銷；

N——一定時間內各種呼叫接續(xù)的總數(shù)，即處理能力值（BHCA）。BHCA的估算：程控交換機所給出的BHCA值必須有足夠的精確度，否則會導致使用中服務質量的嚴重下降。因此，分析和測算所能承擔的BHCA值是一個重要問題。例如某處理機忙時呼叫處理的時間開銷平均為0.85（即占用率），固有開銷A=0.29，處理一個呼叫平均需時32ms，即可得：

0.85=0.29+(0.032/3600)*NN=(0.85-0.29)*3600/0.032=63000次/小時（1）A的產(chǎn)生主要來自時鐘級程序。（2）B是處理一次呼叫的平均開銷，必須考慮到本局、出局、入局的呼叫比例以及撥號不全、阻塞、被叫忙、被叫不應答所占的比重。（3）N是各類呼叫的總次數(shù)，按照一定的話務量和平均占用時間可以求得N。簡要分析說明4.4.4數(shù)據(jù)結構

數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)基本上可分為兩大類，即動態(tài)數(shù)據(jù)和半固定數(shù)據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)：呼叫處理過程中有許多數(shù)據(jù)需要暫存，而且不斷地變化。這些數(shù)據(jù)稱為動態(tài)數(shù)據(jù)：呼叫控制塊、時限控制塊中存放的、各種忙閑表。半固定數(shù)據(jù)相對于動態(tài)數(shù)據(jù)而言，半固定數(shù)據(jù)是基本上固定的數(shù)據(jù)，但在需要時也可以改變。半固定數(shù)據(jù)分為用戶數(shù)據(jù)和局數(shù)據(jù)，也可統(tǒng)稱為局數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)：用戶線類型、話機、服務類別和用戶設備碼。局數(shù)據(jù)是與整機有關的數(shù)據(jù)：出局路由數(shù)、各路由的中繼線數(shù)、迂回路由方案、編號方法、與控制接續(xù)有關的參數(shù)。以動態(tài)數(shù)據(jù)的表格結構為例：各種動態(tài)數(shù)據(jù)要按照其性質組織成緊湊的表格結構;各種交換系統(tǒng)的表格結構，因容量、性能、內存容量、存取方法等因素而異。1）小容量交換機的表格類型

(1)忙閑表；

(2)事件登記表；

(3)呼叫記錄或設備信息表；

(4)各種分析、譯碼表；

(5)各種監(jiān)視表；

(6)輸出登記表。2.數(shù)據(jù)表格結構新服務性能登記表用來存放登記新服務性能的有關信息（包括縮位撥號表，熱線登記表，呼叫轉移登記表，叫醒服務登記表）。2）新服務性能登記表3）數(shù)據(jù)庫簡介

面向應用的數(shù)據(jù)組織方式的不足：數(shù)據(jù)不能共享;數(shù)據(jù)不具有完全的獨立性，它和程序之間有一定的依賴關系;

缺乏統(tǒng)一管理，不利于數(shù)據(jù)的安全性。

數(shù)據(jù)庫是可以共享的相關數(shù)據(jù)以一定方式組織起來的集合;它不僅可以描述數(shù)據(jù)本身，而且還能描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系;通過所有存取途徑來描述數(shù)據(jù)之間的各種聯(lián)系是數(shù)據(jù)庫的主要特點。（1）引言（2）什么是數(shù)據(jù)庫半固定數(shù)據(jù)可以用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理。為了能對數(shù)據(jù)進行存取、改變結構、擴充、初始化和保證安全性，應配以數(shù)據(jù)庫控制系統(tǒng)（DBCS）。有助于交換機軟件的程序模塊化。程序模塊化，就要求數(shù)據(jù)獨立化。數(shù)據(jù)應隱含在程序模塊之間，當程序模塊需要數(shù)據(jù)時，不必詳細了解數(shù)據(jù)的具體結構及存取方式和位置，只需提出存取要求即可，剩下的工作由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)處理。（3）交換機軟件中應用數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點（4）數(shù)據(jù)庫在交換軟件中的應用4.4.5程序設計語言1）規(guī)范描述語言規(guī)范描述語言是一種圖形語言，它以簡單明了的圖形形式對系統(tǒng)的功能和狀態(tài)進行分塊，并對每塊的各個進程以及進程的動作過程和各狀態(tài)的變化進行了具體的描述。規(guī)范描述語言用于系統(tǒng)設計階段，它用來說明對整個程控交換機的各種功能要求及技術規(guī)范，并描述功能和狀態(tài)的變化情況。2）匯編語言和高級語言3）人機語言：人機語言主要用于操作維護終端和交換系統(tǒng)之間的通信，以供維護人員輸入運行維護指令（OAM指令）。優(yōu)點：在編寫程序時不需要對微處理器的指令系統(tǒng)有深入的了解；程序的可移植性好。此外，高級語言的語句功能強，和人們所熟悉的用語更為接近，便于程序的編寫、修改和移植。缺點：程序量相當龐大，從而影響了實