程控交换系统软件技术课件

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1、制作：邵黎,1,第四章 程控交换系统软件技术,制作：邵黎,2,本章主要内容： 4.1 程控交换软件概述 4.1.1 程控交换软件的基本特点4.1.2 运行软件的组成4.1.3 支援软件4.1.4 软件设计语言4.1.5 数据 4.2 程序的执行管理4.2.1 软件管理技术4.2.2 程序的分级4.2.3 程序的启动控制4.2.4 周期级的调度管理4.2.5 基本级程序的执行管理4.2.6 空余时间 4.3 呼叫处理的基本原理 4.3.1 呼叫处理过程及状态转移4.3.2 输入处理4.3.3 分析处理4.3.4 任务执行和输出处理,制作：邵黎,3,4.1 程控交换软件的概述,软件是运行于交换系统

2、各处理机中的完成各项功能的程序和数据的集合。从交换机的基本任务来看，软件是为了建立和释放呼叫。通过处理机中程序的运行控制整个话路部分的接续。,正是由于软件和硬件的有机结合，程控交换机才得以实现全部智能性操作及提供各种新服务功能。,制作：邵黎,4,从本局来看，在一台程控交换机上，往往不仅有多个用户同时发出呼叫请求，还同时有多个用户正在进行通话。 从局间来看，一个程控交换机要面对大量规模不同、对交换机功能要求不同、运行环境不同的交换局。,制作：邵黎,5,程控交换机的软件分为两大部分 ： 运行软件（在线程序）指一个交换机的呼叫处理、维护和管理的全部程序与相关数据的总称。 支援软件在编写和调试时为了提

3、高效率而使用的程序，它存放在软件中心。,制作：邵黎,6,程控交换软件应该具备的基本特点是：实时性强，具有并发性，适应性强，可靠性和可维护性要求高。 1.实时性强程控交换机是一个实时系统。能及时收集外部状态变化，在规定时间内须做出适当反应，否则会丢失信息甚至导致操作失败。,4.1.1 程控交换软件的基本特点,制作：邵黎,7,2. 并发性和多道程序运行 系统为多用户服务，各用户状态存在差异，同一时间可能执行多道程序，处理多项任务； 各种不同的状态及不同的状态转移，需多个不同的程序进行处理； 程序可处于激活、等待、挂起状态，任何时刻只有一道程序投入CPU运行。,制作：邵黎,8,3.可靠性要求高 可靠

4、性指标是99.98%的正确呼叫处理及40年内系统中断运行时间不超过两小时。 关键设备采用冗余配置； 采用各种措施及时发现错误和纠正错误。,制作：邵黎,9,4. 能方便地适应各种使用条件 通用性能好，必须在规模、功能和运行环境方面适应不同需求； 普遍采用参数化设计，使处理程序和供给参数的数据部分分离。,制作：邵黎,10,5.软件的可维护性要求高 可扩展性强，能方便引入新技术、新功能，容易修改软件和硬件配置； 采用模块化、结构化设计，数据驱动型程序结构。,制作：邵黎,11,6. 数据驱动型程序结构为了使得程控交换机控制软件能够容易追加新的功能及适应不同的条件，处理程序通常采用数据驱动型程序结构。

5、数据驱动程序就是根据一些参数查表来确定需要启动的程序。优点是当处理策略变化时，不必修改处理程序，只需修改表格中的部分数据即可。,制作：邵黎,12,动作驱动程序结构,动作驱动编程方式，是把动作参数直接包含在程序的调度过程中，应用需求变化时必须改变程序结构。特点是程序结构符合人的处理思路，对计算机处理来说非最佳方式。,A B,制作：邵黎,13,数据驱动程序的一般结构,标志为0表示值域是程序入口地址，标志为1表示值域是表格的入口。,制作：邵黎,14,就是根据参数查表确定需启动的程序的编程结构，规范或需求变化时控制程序结构不变，只需修改数据即可。,表格中增设标志位，标识值域是程序入口地址/表格转移地址

6、。 初始需求，X=0执行R1，XY=10执行R2，XY=11执行R3。,数据驱动程序的流程图,需求改变，要求 XY=00执行R2，XY=01、10执行R1，XY=11执行R3。不改变程序结构，只修改数据表格便能实现。,指出程序入口地址,制作：邵黎,15,4.1.2 运行软件的组成,运行软件（在线程序）的主要功能：控制交换机的运行，包括：呼叫处理、系统的管理、维护、系统的安全运行和保护功能。交换机的运行软件是运行程序和数据的总和，可分为系统软件和应用软件两大类。,制作：邵黎,16,系统软件功能与普通计算机的操作系统类似，它是交换机硬件同应用软件之间的接口。 应用软件是直接和交换处理与维护工作有关

7、的程序，包括呼叫处理、维护和管理三个部分。,制作：邵黎,17,程控交换机运行软件的组成,制作：邵黎,18,由运行程序处理的数据有两种： 动态数据：说明用户呼叫和通话过程中使用的系统资源的状态及资源之间连接关系的暂时性数据。 静态数据：描述交换机。,制作：邵黎,19,目前，程控交换机日益增多对数据库的应用。数据库用来提供动、静态实际数据，包括局数据和用户数据。数据库管理程序则提供系统和这些数据的接口，它加强了软件系统的模块化和可移植性。,制作：邵黎,20,系统运行软件的一般结构,系统程序，采用实时操作系统，是应用程序与硬件间的接口，功能是任务调度、定时管理、进程间通信、处理机间通信、系统保障和恢

8、复功能。,系统资源参数、端口性能参数、运行状态数据以及其他表格数据等。数据库管理系统负责提供存取数据的操作机制。,呼叫处理程序负责所有呼叫请求的接续电路建立、监视与释放处理，支持常规业务和各种新业务。,维护和管理系统运行中资源分配和释放、参数存取、统计话务量、计费、发现和排除故障等。,制作：邵黎,21,1.执行管理程序（操作系统） 功能： （管理计算机资源和控制程序的执行 ） a.任务调度 按任务的实时性要求分级、调度 b.I/O设备管理和控制 电话外设通过I/O中断请求和定期查询的方法 c.处理机间通信控制和管理 多处理器间通信网络资源管理和调用 d.系统管理 处理机管理、进程管理、内存管理

9、、文件管理,制作：邵黎,22,2.呼叫处理程序直接负责电话交换。用来控制各种呼叫接续的建立和释放。功能：a.交换状态管理（负责状态的转移及管理）b.交换资源管理（负责电话外设的测试、调用等）c.交换业务管理（新业务）d.交换负荷控制,制作：邵黎,23,3.维护和运行程序用于维护人员存取和修改有关用户和交换局的各种数据，统计话务量等。功能： (1)话务量的观察、统计和分析。 (2)对用户线和中继线定期进行例行维护测试。 (3)业务质量的监察。 (4)业务变更处理。 (5)计费及打印用户计费帐单 (6)负荷控制，对话务过载进行处理 (7)进行人机通信，对操作员打入的控制命令进行编辑和执行。,制作：

10、邵黎,24,4系统恢复程序系统恢复程序亦称故障处理程序，负责对交换系统作经常性的检测，并使系统恢复工作能力。 功能：a.系统监视和故障识别b.故障分析与处理c.系统重新组织d.恢复与再启动处理,制作：邵黎,25,5.故障诊断程序确定故障的部位。对于多数程控交换机来说，可将故障诊断到某块印刷电路板（PCB）。 故障诊断程序通常采用以下工作方式： 开机诊断，交换机加电后，首先自动对所有硬件部件进行诊断，将结果报告系统恢复程序。,制作：邵黎,26, 人-机命令诊断，由操作人员通过人-机命令指定对交换机某一部件执行诊断。 自动诊断，当系统恢复程序发现运行中的交换机有故障部件时，用备用部件代替该部件，并

11、调用故障诊断程序对其进行诊断。,制作：邵黎,27,4.1.3 支援软件,主要是在设计、开发，到运行整个软件的寿命期间来完成各项大量的设计、开发、生产、维护和管理交换机软件的复杂任务。（辅助软件）按其功能可划分为设计子系统、测试子系统、生成子系统和维护子系统。,制作：邵黎,28,1设计子系统设计子系统用在设计阶段，作为功能规范和描述语言（SDL）与高级语言间的连接器，各种高级语言与汇编语言的编译器，链接定位程序及文档生成工作。 2测试子系统测试子系统用于检测所设计软件是否符合其规范。,制作：邵黎,29,3生成子系统生成子系统用于生成交换局运行所需的软件（即程序文件） 。程序文件是程序和相应数据的

12、有机结合，它包括局数据文件、用户数据文件和系统文件。 4维护子系统维护子系统用于对交换局程序的现场修改（或称补丁）的管理与存档。,制作：邵黎,30,执行管理系统软件 系统监视和故障处理故障诊断运行软件 人机通信 输入处理呼叫处理 内部处理 软件 应用软件 输出处理 系统 维护管理语言翻译支援软件 连接编辑文件生成安装测试,制作：邵黎,31,在程控交换机软件的开发、运行和维护阶段，一般要用到三种类型的语言，分别用于不同的使用阶段 。 SDL（Specification and description language） ：功能规格和描述语言（是一种图像语言）。用来描述程控交换机的功能要求和逻辑过

13、程。主要用于系统设计阶段，即软件设计的前阶段 。,4.1.4 软件设计语言,制作：邵黎,32,CHILL语言：（CCITT High Level Language）用于软件详细设计阶段。 MML语言：（Man-Machine Language）是人机交互式操作和维护命令语言。用于软件调试、检验和交换机运行管理和维护阶段。,制作：邵黎,33,制作：邵黎,34,4.1.5 数据,数据反映了交换机各种静态和动态信息，它是程序运行的基本依据。在不同的数据环境中，应用程序将得到不同的处理结果。有关程控交换机的各种信息都是通过数据来描述的。 如：交换机的硬件配置、运行环境、编号方案、用户当前状态、资源当前

14、状态、接续路由地址等。,制作：邵黎,35,一、数据的分类 1.系统数据（固定数据、静态数据）不同局共同的数据。不随交换局的应用环境而变化。 2.局数据（半固定数据）各局不同的数据。与交换局有关的数据。,制作：邵黎,36,3. 用户数据（半固定数据）反映不同用户情况的数据。交换机中的暂时性数据（动态数据）用来描述交换机的动态信息。暂时存储的随机性数据，随着接续进展而变化。 它是在呼叫处理过程中建立和使用的数据 ，一旦呼叫结束，其数据即被清除和修改。,制作：邵黎,37,二、表格数据常以表格的形式存放，包括检索表格和搜索表格两种。 1检索表格 （1）单级索引表格所需的目的数据直接用索引查一个单个表格

15、即可得到。 （2）多级索引表格只有要通过多级表格检索查找，才能得到所需的目的数据。 2搜索表格在搜索表格中，每个单元都包含有源数据和目的数据两项内容。,制作：邵黎,38,程控交换机操作系统的特点： 1.程控交换系统是一个实时控制系统，具有实时操作系统的特点：实时性、一体性、多任务与并发性、随机性、高可靠性。 2.在程控交换系统中常常采用多处理机系统，它的结构有计算机局部网的特点，因此具有网络操作系统的功能：提供网络通信和网络资源共享功能。,4.2 程序的执行管理,制作：邵黎,39,3.对于全分散控制的交换系统来说，还具有分布式操作系统的特点： 系统中任意两台计算机可以通过通信来交换信息 系统中

16、各台计算机完全平等，无主次之分 系统的资源为所有用户共享 系统中多台计算机可合作完成一个共同任务,制作：邵黎,40,4.2.1 软件管理技术,交换机在同一时刻可能会有许多用户同时进行呼叫，这些呼叫的产生是随机的，而且每个呼叫的实时性要求高。程控交换机软件设计与管理上采用的处理方法是： 实时处理 多重处理 群处理 多处理机,制作：邵黎,41,一、实时处理技术在交换机中，许多处理请求都有一定的时间要求，所谓实时处理（Real Time Processing）就是指当用户无论在任何时候发出处理要求时，交换机都应立即响应，受理该项要求，并在允许的时限范围内及时给予执行处理，实现用户的要求。处理机区分任务的缓急，分别对待，在规定的时间要求下完成某项任务，使用户感觉不出有等待的现象。,