程控数字交换系统的软件.ppt

第四章程控数字交换系统的软件,（一）本章的基本要求,1 掌握程控交换软件的基本特点。2 掌握数据驱动程序的特点及数据驱动程序的结构。3 掌握有限状态机FSM和有限消息机FFM的概念。4.了解在交换软件设计中应用的三种类型的程序设计语言，SDL语言描述系统功能的三个层次，能读懂用图形表示法对系统三个层次的描述。5 掌握运行软件的基本结构。6 掌握局数据和用户数据的基本内容。7了解程控操作系统的主要功能8.了解程控交换系统中常用的中断种类及功能。9 掌握程序的优先级，各类程序的特点及驱动方式。10 掌握时钟级程序的比特型时间表调度方法。11掌握处理机占用率计算的基本原理。,2,13掌握定时处理的基本原理。14 掌握呼叫处理的基本原理及交换系统中作业处理的一般流程。15掌握呼叫处理程序的基本组成及层次结构。16 掌握呼叫处理程序和局数据、用户数据之间的关系。17了解呼叫记录中存放的内容。18了解用户摘、挂机扫描程序的功能，掌握DTMF信令的接收原理。19了解实施No.7信令系统时软件和硬件的功能划分。20 了解去话分析程序、来话分析程序的功能及分析的数据来源。21掌握数字分析程序的功能、分析的数据来源及结果数据的基本内容。22 掌握交换系统中路由、中继组织的一般层次及路由中继选择程序的功能。,41 程控交换软件基础,一程控交换软件的基本特点,1实时性强 能及时收集外部发生的各种事件，对这些事件及时进行分析处理，并在规定的时间内作出响应。2并发性和多道程序运行 多道程序在处理机上都已开始运行，并未结束，而是交替地在处理机上运行。3、可靠性要求高 要求交换机软件能长期稳定地运行，即使在其硬件或软件系统本身发生故障的情况下，系统仍应能保持可靠运行，并能在不停止系统运行的前提下从硬件或软件故障中恢复正常。4、能方便地适应交换机的各种条件 适应不同交换局在交换机功能、容量、编码方案等方面的具体要求。5、软件的可维护性要求高 当硬件更新或增加新功能时，能很容易对软件进行修改。,二数据驱动程序的特点和数据驱动程序的一般结构,1数据驱动程序就是根据一些参数查表来决定需要启动的程序。这种程序结构的最大优点就是，在规范发生变化时，控制程序的结构不变，只需修改表格中的数据就可以适应规范的变化。,例,动作驱动程序的流程图,2,数据驱动程序的流程图,数据驱动程序的一般结构,例2,例2 初始规范和变化后的规范如表4-1-2所示，画出与初始规范和变化后的规范相对应的数据结构。,2 初始规范和变化后的规范,三有限状态机FSM和有限消息机FMM的概念,1系统的有限状态机描述 系统的有限状态机描述是指能将系统(或进程)的状态定义为有限个状态，然后描述在每个状态下受到某个外部信号激励时系统作出的响应及状态转移的情况。系统(或进程)具有有限个非空状态集和有限的输入、输出信号集合。系统在每一种稳定状态下可接受其输入信号集合中的一个子集，当接收到一个合法的输入信号时，就执行相应的动作，包括向外部输出相应的信号，然后转移到一个新的稳定状态。每一个输出信号和下一稳定状态都是原状态和输入信号的函数。,2,2有限消息机FMM,有限消息机FMM采用了有限状态机的概念和结构。FMM是一种软件功能模块，实际上是一组程序，是进程的功能描述，它描述了一个进程所具有的状态，在每一状态下可能接收到的消息以及接收到某一消息后应执行的动作，包括向外部发送的消息和转到的下一稳定状态。,四在交换软件中使用的三种程序设计语言,规范描述语言SDL：用于系统设计阶段，用来说明对程控交换机的各种功能要求和技术规范，并描述功能和状态的变化情况；高级语言和汇编语言：用来编写软件程序；人机对话语言MML：主要用于人机对话，在软件测试和运行维护阶段使用。,（一）规范描述语言SDL,1 规范描述语言SDL的适用范围 凡是系统行为能用扩展的有限态自动机来有效地模拟，且重点在交互作用方面的所有系统，SDL都是适用的。例如，电话交换系统、数据交换系统、信令系统、用户接口等都可以用SDL来描述。2 SDL语言的表示层次 SDL可用来在详细程度不同的层次上表示一个系统的功能。其描述系统不同细节的三个表示层次是：系统、模块和进程。3SDL语言的表示形式 SDL具有两种表示形式，一种称为SDLGR(SDL图形表示法)，它的基础是一套标准化的图形符号；另一种称为SDLPR(SDL正文短语表示法)，它的基础是类似于程序的语句。,4系统定义,系统定义用来说明一个系统由几个模块组成，模块之间的相互关系及系统与外部环境的关系。,5模块定义,模块定义用来说明一个模块由几个进程组成，各个进程之间的相互关系。,6进程定义,系统的第三层描述是对模块中进程的说明。进程是一种扩展的有限状态的自动机，它规定了一个系统的动态行为。SDL/GR描述进程的主要符号,8位数字接收进程的SDL/GR描述,(二)、汇编语言和高级语言,1.汇编语言 汇编语言是面向处理机动作过程的语言 利用汇编语言编写的程序，运行效率高，占用存储空间少，能够较好地满足交换机软件实时性的要求。但可读性差，编写效率低、可移植性差，同时汇编时的检错能力不够强，用汇编语言编写的工作软件可靠性较差。近代的大多数程控交换机中，除了少部分实时性要求严格的程序，如拨号脉冲的接收，中断服务程序等采用汇编语言编程外，大部分程序都采用高级语言编写程序。,2.高级语言,用于编写交换机软件的高级语言有多种 如 CHILL语言和C语言等 有些交换机厂家还设计了程控交换机专用的高级语言。瑞典爱立信公司的PLEX语言(用于AXE系统)日本富士通公司的FSL语言(用于FETEX150)日本NEC公司的PlC语言(用于NEAX 61)加拿大北方电信公司的FROTEL语言(用于DMS100)。,(三)、人机对话语言MML,MML的语言是一种交互式人机操作和维护命令语言，用于程控交换机的操作、维护、安装和测试。MML语言包括输入语言与输出语言。维护管理人员通过输入语言对程控交换机进行维护管理，控制交换机的运行 交换机通过输出语言将交换机的运行状态及相关信息(话务数据、计费信息、故障信息等)报告给操作维护人员。输出信息又分为非对话输出(自动信息)和对话输出(应答信息)。,1输入信息人机命令,人机命令由命令码和参数块两部分组成。命令名：参数名=参数值，参数名=参数值；命令码规定了应进行的操作，参数块给出了执行命令所需的信息。例如，在S1240系统中创建一条用户线的命令为：CREATE-SINGLE-SUBSCR：DNK2412401，ENH10101；上面的命令中用到了两个参数：电话号码DN 设备码EN。,2输出语言,输出语言可分为非对话输出和对话输出。非对话输出为特定事件(例如告警)出现或在执行一段较长时间的任务(例如话务统计)结束后的自动输出。对话输出是对命令的回答，当操作人员输入的命令已被交换机正确执行后，即显示“命令已成功执行”的信息及命令执行后的相关结果；若命令有错或由于某种原因无法执行时则输出拒绝执行的原因,42 运行软件的一般结构；,421运行软件的基本结构,程控交换机的运行软件是指存放在交换机处理机系统中，对交换机的各种业务进行处理的程序和数据的集合。,程控交换机的运行软件,数据,局数据用户数据,程序,系统程序,操作系统 数据库系统,应用程序,呼叫处理程序维护管理程序,2,422 局数据和用户数据的基本内容,数据用来描述交换机的软、硬件配置和运行环境等信息，从实用的角度来看，数据又分为局数据和用户数据。这些数据基本固定，在需要时维护管理人员也可通过人机命令修改。,一、局数据,局数据用来描述交换机的配置及运行环境，主要包含以下内容：配置数据：用来描述交换机的硬件和软件配置情况。硬件配置数据主要说明交换机中各种硬件设备的配置数量、安装位置、相互连接关系等内容；软件配置数据主要说明交换机中各种软件表格的配置数量，起始地址等内容。配置数据一般在交换机扩容时才需要修改。交换局的号码翻译规则，如呼叫源数据、数字前缀分析表、地址翻译表等。路由中继数据：用于规定一个交换机设置的局向数，对应于每个局向的路由数，每个路由包含的中继群数、中继群采用的信令方式等内容。No7信令数据：用来描述No7信令系统MTP、TUP、SCCP、ISUP等部分的数据。计费数据：用来确定有关计费方式、不同局向的计费费率、费率转换时间方案等内容。新业务提供情况：交换机能提供的新业务的种类及每种业务能提供的最大服务数等。,二、用户数据,用户数据用来说明用户的情况，每个用户都有其特有的用户数据。用户数据主要包括以下内容：用户电话号码、用户设备码；用户线类别：如普通用户线、公用电话用户线、用户小交换机用户线等；话机类别：采用拨号脉冲方式还是DTMF方式；用户的服务等级：如呼出限制、本地网有权、国内长途有权、国际长途有权等；用户对新业务的使用权及用户已登记的新业务；用户计费数据。,423 操作系统、呼叫处理程序、维护管理程序的基本功能,一操作系统,操作系统又称为执行控制程序，是处理机硬件与应用程序之间的接口 操作系统统一管理系统中的软、硬件资源，合理组织各个作业的流程，协调处理机的动作和实现处理机之间的通信。操作系统的主要功能是任务调度、存储管理、定时管理、进程之间的通信和处理机之间的通信、系统的防御和恢复。,2,任务调度程序的基本功能是按照一定的优先级调度已具备运行条件的程序在处理机上运行，从而实现对多个呼叫的并发处理。存储器管理的基本功能是实现对动态数据区及可覆盖区的分配与回收，并完成对存储区域的写保护。定时管理的功能是为应用程序的各进程提供定时服务，定时服务可分为相对定时和绝对定时。消息处理程序用来完成进程之间的通信，当收、发进程位于不同的处理机中时，则还需要有一个网络处理程序来支持不同处理机之间的通信。故障处理程序的主要功能是对系统中出现的软件、硬件故障进行分析，识别故障发生的原因和类别，决定排除故障的方法，使系统恢复正常工作能力。故障处理程序之所以设在操作系统中，一个重要的原因是它的实时性要求很高。,2.呼叫处理程序,呼叫处理程序负责整个交换机中所有呼叫的建立，监视与释放，并完成对各种电话新业务的处理。呼叫处理程序由硬件接口、信令处理、电话资源管理、呼叫控制、呼叫服务、计费处理等程序组成。,3维护管理系统,维护管理系统的主要功能是管理和维护交换机运行所需的局数据和用户数据，统计话务量和话费，及时发现和排除交换机出现的软、硬件故障，使交换机正常运行。维护管理系统包括数据管理子系统、话务统计子系统、维护子系统、测试子系统和计费处理子系统几部分。数据管理子系统的功能是管理一个交换机的配置数据、字冠数据和用户数据。话务统计子系统用来统计交换机的话务量和交换设备的运行情况。其统计内容包括各个局向、路由、目的码、中继群、用户模块等的呼叫次数、平均占用时长、呼叫失败情况、处理机的占用率等。维护子系统可用来设置系统的再启动参数、过载和拥塞的域值，对相关电路的状态进行控制(查询、闭塞、打开、复位)，跟踪监视有关呼叫的接续情况，查看各级告警信息等。测试子系统可用来对指定用户电话、中继电路、数字交换网络、信令设备进行诊断测试。计费子系统用来完成对有关计费数据的收集、转储、分拣、结算和汇总，直至输出各类计费报表。,4.3操作系统,程控交换机中操作系统主要功能是 任务调度 存储器管理 进程之间的通信、处理机之间通信 定时管理 系统监督和恢复 IO设备管理、文件管理等。,431 操作系统的层次结构和核心层处理流程,操作系统核心层提供以下三方面功能；（1）中断处理：当中断事件产生时，首先由内核的中断处理例行程序接受并进行原则处理，它分析中断事件的类型和性质，进行必要的状态修改，然后交给外层模块去处理。（2）任务调度：其主要功能是分配处理机，当发生了一个事件之后，各进程的优先级可能会发生变化，任务调度程序按照一定的策略调度当前为最高优先级的进程进行。（3）原语管理：原语是核心中一个完整的过程，用于对核心层以外的程序提供支持。原语是操作系统为应用程序提供服务的一种手段，当操作系统以外的程序需得到操作系统的服务时，可通过原语调用进入操作系统。,操作系统核心属性,核心的执行有以下属性：（1）核心是由中断驱动的。（2）核心的执行是连续的，在核心层运行期间不能插入核心以外的程序执行。（3）核心层可以使用特权指令，现代计算机大都提供目态和管态等多种处理机工作状态，有一类指令称特权指令，只允许在管态下使用，如状态修改指令，开、关中断指令等。,操作系统核心的处理流程,432 操作系统的两个接口,操作系统有两个界面。第一个界面是操作系统与其他软件模块之间的接口，操作系统通过此界面为其他软件模块提供支持。在这个界面上的接口称为原语接口或系统调用接口。第二个界面是操作系统与某些硬件的接口，通过此接口，操作系统对硬件资源进行管理，对输入输出进行控制。该接口称为中断接口。,一、原语调用与原语接口,原语调用也称为系统功能调用。当操作系统以外的程序（应用程序）需要得到操作系统服务时，便通过原语调用进入操作系统 原语（在有的程控操作系统中也称为宏指令）是操作系统为应用程序提供服务的手段。对应于每一条原语，在操作系统中都有一段程序，叫做原语过程。当应用程序发出原语调用的请求时，产生软件中断，进入操作系统，执行相应的原语过程，为应用程序提供服务，原语过程执行完毕后再返回应用程序。,程控操作系统中常见的原语,（1）用于管理进程的原语，如创建进程，终止进程。（2）用于支持进程之间通信的原语，如发送消息、消息等待。（3）用于支持时限服务的原语，如绝对时限定时请求，相对时限定时请求，撤销定时要求。（4）用于存储器管理的原语，如请求分配各种数据块的原语，请求分配堆栈区的原语等。,二、中断与中断接口,中断是实时系统中一个十分重要的概念。中断是指当系统中发生了急需系统处理的事件时（如发生硬件、软件故障或系统时钟定时时间到），可通过中断将事件报告处理机，处理机每执行一条指令后都会检查中断请求信号线，当识别到中断请求时就暂停当前运行的程序，将处理机的控制权转到中断服务程序以便完成对突发事件的处理。这种处理突发事件的能力是由硬件和软件配合完成的。硬件负责及时发现和响应中断，把中断的原因和被中断的程序的地址保存下来，并转入中断服务程序，而中断分析和中断处理，中断恢复是由软件完成的。,三交换机中的中断,在交换机中一般有如下几类中断：1.时钟中断 时钟中断是最重要的一种中断，它为操作系统提供时间基准。时钟中断由硬件时钟每隔一定时间发出，软件系统中的所有相对时间和绝对时间都是通过对时钟中断计数的累计而获得的。每当时钟中断产生时，就将处理机的执行控制权转到操作系统中的任务调度，由任务调度程序按照一定的优先权，依次调度时钟级程序和基本级程序运行。可以这样说，如果把任务调度程序比做操作系统的心脏，那么周期性的时钟中断，则相当于一个心脏起搏器。,2故障中断,（1）硬件故障中断 为了保证交换机的可靠运行，常在交换机中增加一些硬件监视电路，用来监视一些关键的硬件设备是否工作正常，一旦发现其工作异常，监视电路就发出中断信号向处理机告警并要求进行故障处理。（2）运行异常中断 在交换机中设置正常运行定时器，在系统正常运行时，该定时器被周期性复位而不会超时，一旦系统由于某种原因（例如某程序陷入死循环）而不能按时复位该定时器时，该定时器溢出，产生运行异常中断。（3）程序性中断 在程序执行过程中出现除数为0或处理机无法识别从内存中读出的指令代码等故障情况时出现程序性中断。故障中断一般都有很高的优先级，而且往往是不可屏蔽中断。3IO中断,4.33 程序的优先级，各类程序的特点及驱动方式。,一、程序的优先级,按照对实时性要求的不同，程序的优先级大致可分为中断级、时钟级和基本级。1中断级 中断级程序有两个重要特点，一个是实时性要求高，在事件发生时必须立即处理；另一个特点是事件发生的随机性，即事件何时发生事先无法确定。中断级程序主要用于故障处理和输入输出处理。中断级程序由硬件中断启动，一般不通过操作系统调度。2时钟级程序 时钟级程序用于处理实时性要求较高的工作(按照一定周期执行)。按照对实时性要求的不同，时钟级程序有不同的执行周期。时钟级程序主要用来发现外部出现的事件，时钟级程序对于发现的事件并不进行处理，而是将其送入不同的优先级队列等待基本级程序处理。时钟级程序由时钟级调度程序调度执行，而时钟级调度程序是由时钟中断启动的。,3基本级程序,基本级程序的功能是对外部发现的各种事件进行处理。应用程序的大部分在运行时构成进程，故基本级也称进程级。进程级程序按照其完成的任务又分为不同的优先级。进程级程序由任务调度程序调度执行。在交换软件中的进程是符合有限状态机(FSM)模型的。,433时钟级程序的调度,比特型时间表调度时钟级程序的基本原理,采用比特型时间表调度时钟级程序的基本原理。一表格结构 比特型时间表的数据结构包括时间计数器、时间表、屏蔽表和转移表四个表格。,计数器的值作为时间表的行指针，每次时钟中断到来时，时间计数器加l，计数器以时间表的行数为模进行循环计数。,时间表用来调度需执行的程序，表中每一列对应于一个程序。在时间表中填入1，表示要执行该程序，填入0表示不执行该程序。在时间表的某一列中填入适当的“1或“0”就可控制对应的时钟级的执行周期。,转移表的行号对应于时间表的列号，其内容是对应的时钟级程序的入口地址。,屏蔽表只有一行，表中每一列对应一个程序，其值为“1”表示允许执行该程序，其值为“0”表示不允许执行该程序。,时间表 两个重要参数,一个时间表所能调度的程序数等于该时间表的列数 时间表能够支持的不同周期数等于时间表行数n的不同因子数。例：一个时间表的总行数为12，由于12有6个不同的因子：12、1、3、4、2、6。该时间表能支持的不同周期有6个。设时钟中断周期为8ms，则该时间表能支持的不同时钟周期分别为8ms，16ms、24ms、32ms、48ms、96ms。,二、调度程序流程,434 处理机占用率计算,1处理机占用率的计算原理,2处理机占用率的计算公式 占用率(测试周期一测试周期内空闲时间)测试周期,43.5基本级程序的调度,一、进程的概念,进程是由数据和有关的程序序列组成。是程序在某个数据集上的一次运行活动。具有如下性质：(1)进程包含了数据和运行于其上的程序。(2)同一程序同时运行于不同数据集合上时，构成不同的进程。或者说，多个不同的进程可以包含相同的程序。一般将描述进程功能的程序称为功能描述或进程定义，将进程运行的数据集合称为功能环境。(3)若干个进程可以是相互交往的。(4)进程可以并发地执行。对于一个单处理机的系统来说，m个进程Pl，P2Pm是交替地占用处理机并发地执行。,2进程的状态及其转换,进程主要有以下三种状态：等待状态：不具备运行的条件，正等待某个事件的发生。就绪状态：已具备运行的条件，等待系统分配处理机以便运行。运行状态：占有处理机正在运行。,3进程控制块,进程控制块(缩写为PCB)用以标识进程的存在及各种信息。PCB是操作系统对进程进行调度和管理的基本依据。一般地说，进程控制块包括以下四类信息：第类：“标识信息”。用于标识一个进程。第二类：“说明信息”。用于说明进程情况，如说明进程状态，等待原因、进程程序存放位置，进程数据存放位置等信息。第三类：“现场信息”。用于保留进程在运行时存放在处理机中的内容。第四类：“资源信息”。有关该进程所占用的存储器或外设资源的记录和连接信息等。,4进程的物理表征,二、进程通信,在程控交换系统中，进程之间的通信广泛采用的方法是消息缓冲通信。消息通信的基本思想是：由操作系统管理一组空闲的消息缓冲块，每个缓冲块可存入一个信息，消息缓冲块中包含消息头和消息体两部分。消息体中包括要传送的内容，消息头中含有消息处理程序传递信息所需的控制信息，其中包括：发送进程的标识和接收进程的标识，信息号，信息类型等内容。当一个进程要向其他进程发送信息时先通过原语调用得到一个空闲的消息缓冲块，然后把所要发送的信息写入消息缓冲块中，然后通过“消息发送”原语发送此信息，由操作系统在适当时候将此消息缓冲块送交接收进程。当一个进程需要得到一个消息才能继续运行时，可使用“消息等待”原语使进程进入等待状态。,“消息发送”原语的功能,“消息发送”原语的功能为：(1)在消息缓冲块中填上发送该消息的进程所在的处理机标识和进程标识；(2)确定消息路由，在收信进程尚未创建或发信进程尚未与收信进程有过通信联系之前，发信进程不知道收信进程的进程标识，在信息头中给出的是接收进程的共享代码段标识，这种类型的消息称为基本消息，对于基本消息，操作系统要通过查找消息路由表确定消息的接收进程；(3)根据已确定的消息路由发送消息。如果消息的接收者在本处理机，则将消息送入相应的消息队列排队，等待调度程序在某一适当时候将消息发送给接收进程并调度接收进程运行，如果消息的接收者在另一处理机中，则调用网络处理程序发送此消息。,消息等待原语的功能,消息等待原语的功能：(1)保存现场：将调用该原语的进程的现场信息和程序计数器的内容及处理机中的寄存器内容送入该进程的进程控制块PCB中；(2)将该进程排入等待队列，然后转入调度程序调度就绪队列中优先级最高的进程运行。,三、进程调度,进程调度程序的功能就是从就绪队列中挑选一个进程到处理机上运行。1进程调度算法(1)先来先服务方法(2)时间片轮转法(3)分级调度,2进程调度程序,437 定时管理,一 定时要求的种类,在呼叫处理和维护管理中，会经常出现定时要求。应用程序提出的要求有绝对时限定时和相对时限定时两种。1绝对时限定时 绝对时限定时指应用程序要求监视某个未来的绝对时间。2相对时限定时 相对时限监视是监视从应用程序提出要求开始的某一时间间隔,二定时管理的基本原理,操作系统统一管理时间资源，为各种应用进程提供时间基准，相应于绝对时限和相对时限要求，操作系统提供两种类型的定时管理，即绝对时钟管理和相对时钟管理。应用程序在运行过程中有定时要求时，可通过原语调用向操作系统提出定时要求，通过原语的执行，为应用程序分配一个时限控制块，存入应用程序提出的时限值、进程标志等相关参数，然后将时限控制块置入相应的定时队列 操作系统按照一定时间周期对定时队列进行处理，当到达应用程序要求的定时时间时，操作系统向设置定时的应用进程发送超时消息，并归还时限控制块。,三、时限控制块TCB,时限控制块TCB用来存入应用程序提出的时限要求及相关参数，作为时限处理的依据。,正向链接字和反向链接字用于链接双向链队,填入使用该TCB的进程的标志号，以便由TCB找到使用它的进程,对于绝对时限，填入的是指定的小时、分钟值，对于相对时限，填入的是以lOOms为单位的数值,1,四、用于时限服务的原语,操作系统提供了一组与定时有关的原语，应用程序在有定时要求时可通过原语调用来提出定时要求。与定时管理有关的几个主要原语：绝对时限服务请求原语 相对请求服务原语 撤销时限服务原语。,1绝对时限原语,应用程序有绝对时限要求时，可调用绝对时限服务请求原语。应用程序调用该原语时产生软件中断，通过进程管理进入绝对时限服务原语过程运行，其主要操作如下：(1)通过存储管理从TCB空闲队列中分配一个TCB，将标识号写入TCB中，并将TCB标识号存放在应用程序指定的存储单元，将调用进程的标志号写入TCB。(2)将绝对时限值从应用程序指定的存储单元读出并存入TCB中。(3)按绝对时限值将该TCB按时间顺序插入绝对时限队列。,2,2相对时限原语,调用相对时限服务原语后的操作与绝对时限服务原语相似，不同的是应将TCB插入相对时限队列。相对时限队列中的TCB也是按时间次序排队，应注意到在该队列中每个TCB中的时限值，是相对时限值减去排在前面的时限控制块中的时限值的累加和而得到的。这样，每到时限检查时刻，只要对链队中第一个时限控制块中的时限值执行减1操作。,例,新加入一个相对定时要求为1000ms的TCB后队列的变化,定时时间400ms,定时时间1400ms,定时时间2000ms,1,例 设系统每50ms处理一次相对时限队列，原队列如图所示，画出新加入一个相对定时要求为1000ms的TCB后队列的变化,3撤销时限的原语,无论是绝对时限要求还是相对时限要求，应用程序均可使用撤销时限原语而取消定时监视。在调用时，应用程序应给出的调用参数是指向存放TCB标识的存储单元的指针。撤销时限原语的操作是根据应用程序给出的TCB号在相应队列查找此TCB，将此TCB从定时队列中取出归还到空闲链队。,三、对时限服务请求的处理,1绝对时限处理 2相对时限处理,四定时处理的两个阶段,对定时的管理分为两个主要的阶段：1应用程序利用定时原语发出定时请求，操作系统将相应的TCB插入定时队列。2.操作系统定时对定时队列进行处理，当发现队列中某个TCB中登记的定时时间到，根据该TCB中登记的进程号码向该进程发送超时消息。,44 呼叫处理程序,441呼叫处理的基本原理,一 呼叫处理程序的基本特点1 实时性2 并发性,二 呼叫处理程序的基本原理,1 交换机的基本工作过程是以状态和状态间的迁移为基础的。在程控交换机中一次完整的接续，是由众多状态之间的迁移构成的。处理机对某个接续的服务仅集中在对事件的检测以及状态迁移过程中的作业执行。作业中有对处理机内部数据的处理、对硬件的驱动，向其他处理机发出信号和形成新的事件以触发新的状态转移，每次状态的迁移都终止于一种新的状态。2 由于处理机不能用一个连续的作业来完成对一个呼叫的处理，处理机必须把对一个呼叫处理的来龙去脉保存在相应的数据表格中。1）呼叫控制表。2）设备表。,三交换机中作业调度的一般流程,442呼叫处理程序的基本组成及层次结构,一 呼叫处理程序的层次结构,1设备控制程序(硬件接口程序),第一个层次是设备控制程序(硬件接口程序)，硬件接口程序是终端硬件设备与信令程序、呼叫控制程序之间的接口软件。其主要功能是定期搜集电路的状态信息，并以事件形式报告给信令处理软件；同时接收呼叫控制程序或信令处理程序发出的逻辑命令，并将其译成电路的工作命令，用以驱动硬件电路动作。,2信令处理程序,处于第二个层次的软件主要是信令处理程序。信令处理程序的主要功能是将外部电路的状态变化译成相应的电话信令。信令处理软件是由事件驱动的，它接收硬件接口程序送来的事件报告，将其译成标准的电话消息报告给呼叫控制程序，并根据呼叫控制程序发来的命令控制信令的传送。,3呼叫控制程序和呼叫服务程序,处于第三个层次的主要有呼叫控制程序和呼叫服务程序。呼叫控制程序是呼叫处理程序的中枢。呼叫控制程序的主要功能是对呼叫的当前状态和接收到的事件信息进行分析，调用相应的处理程序运行，对接收到的事件进行处理，并协调各软件模块的工作，从而控制呼叫的进展。呼叫服务程序的主要功能是根据呼叫控制程序的要求检索数据库，为呼叫接续提供相关数据。呼叫服务程序主要是分析程序，例如数字分析、路由选择等。,二呼叫处理程序的基本结构,4-4-3 呼叫处理中用到的数据,在呼叫处理过程中要用到大量的数据，这些数据可分为 暂时性数据 半固定数据,一、暂时性数据,暂时性数据又称为动态数据，这些数据是在呼叫处理过程中产生的，它们描述了呼叫的进展情况、相应设备的状态及各设备之间的动态链接关系。随着呼叫的进展，这些数据被呼叫处理程序不断地修改。,1呼叫控制块,呼叫控制块中详细记录了一个呼叫的相关信息，例如呼叫的状态、主叫用户信息、被叫用户信息、呼叫过程中占用的各种公用设备(如记发器、中继器、交换链路及相应连接关系、呼叫的开始时间、应答时间、计费存储器指针等内容。呼叫控制块是对应于每一个呼叫的，在每一个呼叫建立时都要申请一个空闲的呼叫控制块，在呼叫释放时归还，呼叫控制块由呼叫控制程序处理,2,2设备表,每个设备都有其相应的表格，用来记录该设备的状态，相应设备的逻辑号和设备号，占用该设备的呼叫记录的号码，该类设备处理中需要的信息等内容。不同的设备有其相应的设备表。例如用户线存储器用来存储用户线的状态(忙、闲、阻塞等)，振铃标志等信息，发号器存储器用于存储需发送的号码及发送状态等信息，中继线存储器用来存储中继线的状态，中继线的类型及线路信令的收、发情况等信息。,3资源状态表,在程控交换系统中，有很多的电话资源，如收号器、发码器、出中继器、交换网络链路等，这些资源可能处于若干状态中的一种(空闲、忙、阻塞等)，描述状态的数据用来说明全部系统资源的状态。主要的状态表有线路状态表、服务电路状态表和交换网络链路状态表等。,二、半固定数据,半固定数据用以描述交换机的硬件配置和运行环境。半固定数据又可分为用户数据和局数据。在呼叫处理的各个不同阶段，呼叫处理程序都要查询相应的用户数据和局数据，根据已定义的用户数据和局数据对接收到的信号进行分析，从而进行不同的处理。,1用户数据,用户数据描述了用户的全部信息，每一个用户都有其自己的用户数据。用户数据主要包括以下内容：用户电话号码及设备码；用户使用状况；用户线类别(如普通、投币、用户交换机等)；用户发话等级；用户话机类型；新业务使用情况；计费类别。,例：F150程控交换系统中的用户数据,ST为用户使用状态，ST的取值为07，分别代表用户状态为未使用、正常使用、发话限制，来话限制，临时拆机等。,GATEG为用户类别，包括三方面数据：用户等级CLS、发话等级OG和话机类别TEC,SVCLS为用户业务等级，说明了允许该用户使用的新业务类型,WN为缩位表长度，说明了该用户在缩位表中所占用的单元数,ADSLST为缩位表针，说明了该用户在缩位表中占用的第一个单元的偏移地址,1,2局数据,局数据主要有硬件结构数据、译码数据、路由和中继数据、费率表等。(1)数字分析表 前缀分析表：该表用电话号码的前几位为索引，分析结果包括呼叫类型(本地、局间、国内长途、国际长途等)，尚需接收的电话号码位数，某字冠对应的路由索引、计费索引等。地址翻译表：此表以前缀分析表中得到的等效千位号或等效万位号及电话号码的后几位为索引查表，由此表可得到被叫用户的设备码。(2)路由、中继数据 路由、中继数据主要用来说明各个出局局向的路由数，每个路由的中继群数，中继群内的中继线数及中继线的类型、信号方式、物理地址等。(3)计费数据 计费数据用来确定到不同目的地的费率、计费方式、节假日的费率，一天中不同时间段的费率等数据。,444信令处理程序,信令处理程序用于控制信令的发送和接收，对应于不同的信令方式，都设置有相应的信令处理程序，用来完成对不同信令系统的各种规程处理。信令处理程序可分为 模拟用户线信令处理程序 中继线路信令处理程序 记发器信令接收程序和记发器信令发送程序，NO7信令处理程序 数字用户线信令处理程序等。,一、模拟用户线信令处理程序,模拟用户线信令处理程序,时钟级的扫描程序,用户摘，挂机扫描程序 拨号脉冲数字接收程序DTMF收号程序,用户线处理进程,l用户摘、挂机扫描程序,用户摘、挂机扫描程序由时钟级调度程序按一定周期调度运行 对用户线的状态进行监测 当发现用户线状态改变时将相应事件送入队列向用户线处理进程报告。,双音多频信令的接收,双音多频收号器的接口电路,双音多频接收程序流程图,3模拟用户线处理进程,用户线处理进程用来管理用户状态的迁移。它接收扫描程序送来的事件报告，将其译为电话消息向呼叫控制进程报告 根据呼叫控制进程的命令，控制相应的接口电路动作。,1）用户线存储器的数据结构,用户线处理进程简化SDLGR图,二、中继线路信号处理程序,(一)出中继数字线路信号处理程序 出中继数字线路信号处理组成：时钟级扫描程序 驱动程序 出中继信令处理进程,1 数字中继线路信号的扫描程序,1）线路信号扫描存储器SCN和上次扫描存储器LSCN的结构,2）数字线路信号扫描程序,2数字线路信号的驱动,数字中继器的终端电路中发送线路信号缓冲器有15个单元，每个单元存放两个话路的线路信号。当需向对端局发送数字型线路信号时，只需将线路信号编码存放在发送线路信号缓冲器中的相应单元中，硬件电路会自动将其插入到相应复帧的时隙16送往对端。设计一个标准接口过程完成此任务，在调用此接口过程时，只需在参数中说明需发送的中继线号(话路号码)和事件编码，该接口过程就能将对应于该事件编码的线路信号写入到相应的线路信号发送缓冲器。,3出中继数字线路信号处理进程,出中继数字线路信号处理进程负责管理出中继线的状态 接收呼叫控制进程的命令，控制向对端发送前向线路信号 接收扫描程序送来的从对端发来的后向信号，将其译成电话消息并报告呼叫控制进程。,出中继数字线路信号处理进程的简化SDL图,三、多频互控信令的发送和接收,1 MFC发送模块用于MFC信号的发送，即控制发送前向信号和接收后向信号2 MFC接收模块控制前向信号的接收和后向信号的发送。,四、No7信令系统在程控交换机上的实现,1实施No7信令系统时软件和硬件的功能划分,第一级功能由硬件实现 第二功能级则由硬件和软件实现 第三级和第四级的功能由软件实现,7号信令系统硬件的一般结构,第二功能级结构,4-4-5 呼叫控制程序,一呼叫控制程序的基本功能,呼叫控制程序又叫做呼叫状态管理程序。是呼叫处理的中枢，负责控制呼叫接续的整个过程 协调指挥与硬件有关的外围模块如用户线管理模块，记发器信号发送和接收模块，中继线路控制模块的工作 请求呼叫资源管理程序为呼叫分配各种公用资源 请求呼叫服务程序检索局数据和用户数据，控制完成不同类型的呼叫。,二呼叫控制进程在本局呼叫时的简化SDL图,三呼叫控制进程出局呼叫时从数字分析后至出局通话状态时的简化SDL图,446分析程序和资源管理程序,在呼叫处理过程中，呼叫处理程序要查找相应的局数据和用户数据，根据已定义的数据来确定对一个特定的呼叫应该如何处理。分析程序的主要任务就是根据已接收到的输入信息，查找和分析相关数据，以确定交换机下一步如何进行处理。,一、分析的基本方法,1.表格展开法 这种方法是利用已知的数据作为索引，依次查表，最后得到所需的数据。,2.对键法,二、去话分析 根据主叫用户的设备码为索引去查找和分析主叫用户的用户数据，从而确定如何处理该用户发起的呼叫。三、来话分析 根据被叫用户的电话号码作为索引去查找和分析被叫用户的用户数据，从而确定如何处理至该用户的呼叫。从以上说明可看出，对一个用户的呼叫处理流程与该用户的用户数据密切相关。,四、数字分析,数字分析的基本任务是根据不同的呼叫源，主叫用户拨发的号码等参数为索引查找相关的局数据表格，从而得到一次呼叫的路由、业务性质、计费索引、最小号长及最大位长，呼叫的释放方式等数据。,1分析的数据来源,呼叫源码 将用户及入中继群按呼叫属性划分为不同的呼叫源，不同的呼叫源可用其相应的呼叫源码来代表。不同的呼叫源即使拨打相同的号码，在数字分析时也可能得不同的分析结果。呼叫目标(字冠号码)指用户拨打的号码的前几位，常用来代表一个局号、长途区号或程控特服标识码。,2分析的结果数据,呼叫的优先级。路由数据：对于本局呼叫，其路由数据常是被叫所在的万号组号或干号群号；对于出局呼叫，路由数据是路由块号，如果是特服座席呼叫，给出一个特服代答机号码或特服中继代码；如果是程控特服码呼叫，则给出程控特服的标志。.最小号长，最大号长。呼叫释放方式(互不控、主叫控制、被叫控制)。计费索引。限话类型：说明本次呼叫所属的限定类型(紧急呼叫、本地网呼叫、国内长途、国际长途)。目标选择：本次呼叫在收到几位号码时开始选择出中继。阻塞原因：说明本次呼叫被阻塞的原因(例如：空号、限制目标),3数字分析的一般步骤,(1)源分析 以呼叫源码为索引检索相关局数据表格，得到对应于该呼叫源的源索引及数字分析树指针，并确定在数字分析前是否需对接收到的数字进行处理。(2)数字准备 如果在源分析时确定要对接收到的数字进行处理，则根据源分析结果中给出的指针查找相应表格，按照表格中的规定对接收到的数字进行增、删、改处理。(3)数字分析 以字冠数字为索引，检索由第一步得到的数字分析树表格，得到与该字冠对应的目的索引。在数字分析时采用表格展开法来得到结果数据。(4)任务定义 以源索引、目的索引为指针查找相关表格得到处理该次呼