交換技術(shù)考試實時處理和多重處

3.5.2 實時處理和多重處理

1.實時處理

交換系統(tǒng)中，各種處理的實時要求并不相同，例如對摘、掛機的識別處理，稍遲幾個亳 秒也沒什么關(guān)系，用戶一般是不會感覺有等待時間的。而對于撥號脈沖的接收、識別、計數(shù)， 則處理時間必須很短，要求在8-10ms之內(nèi)就應(yīng)處理完畢。否則就會收錯號。為了做到這一 點，交換機必須對話路系統(tǒng)進行監(jiān)視，以識別外部有無業(yè)務(wù)要求。有要求就是有輸入，交換 機根據(jù)輸入的要求，經(jīng)過處理后又作出回答，這就是輸出。輸入輸出都有時間限制，滿足這 些時限要求。就叫實時處理。

實時處理常采用的方式有以下幾種。

（I）定期掃描

定期掃描是指每隔一定時間，處理機對所要監(jiān)測的對象逐一進行監(jiān)測。

由于用戶呼叫處理請求是隨機的，而處理機又不可能對每一設(shè)備進行連續(xù)監(jiān)視，因此采 用對其所控制的設(shè)備進行周期性的監(jiān)視掃描。對實時性要求比較嚴格的處理要求，其掃描周第3章程控交換技術(shù)181 期可以短一些，而對實時性要求不太嚴格的，掃描周期可以長一些。一般掃描周期的長短是 根據(jù)既能正確無誤地識別信號，又盡量少占用處理機的時間為原則而確定。定期掃描常用于 對外圍設(shè)備的監(jiān)測。

（1）中斷

中斷為實現(xiàn)實時處理的一個重要方法。中斷就是處理機停止正常程序的執(zhí)行，而改去執(zhí) 行另一程序，等程序執(zhí)行完后，再返回正常程序，這個過程叫“中斷”.常見的中斷有：定時 中斷、各種輸入輸出設(shè)備動作完畢的中斷和故障中斷等。中斷多用來啟動定時要求較嚴格的 程序。

（2）隊列

程控交換系統(tǒng)中的隊列多指排隊，一般按先進先出的原則進行處理。最典型的隊列是排 隊等待處理的事件，例如用戶線掃描檢測程序檢測到用戶摘機呼叫的請求后，應(yīng)由分析程序 進行處理，但分析程序的處理時間較長，不能馬上處理，需要等待，這時就把該用戶放入隊 列，等待分析程序處理。為使先來的請求先得到處理，隊伍的處理原則就應(yīng)為先進先出。

隊列多用于啟動對實時性要求不很嚴格的基本級程序。

2.多重處理

為了解決對呼叫處理程序的管理問題，以滿足程控交換實時處理的要求，必須采用一個 重要技術(shù)，那就是多重處理。

所謂多重處理，簡單地說就是在同一時間內(nèi)對許多工作同時進行處理。多重處理的基礎(chǔ) 是處理機的工作速度遠遠高于交換動作速度，因此可將處理機的時間分割使用，對交換設(shè)備 好像同時被驅(qū)動一樣。

（1）多重處理的原理

一次呼叫從發(fā)生到結(jié)束要經(jīng)歷幾分鐘或幾十分鐘，而要求處理的時間是很短的，大部分 時間是用戶摘機、掛機、撥號等動作和交換設(shè)備動作所花費的時間。因此，處理機每處理完 一個任務(wù)，并不需要一直等待著用戶或設(shè)備動作完畢，然后轉(zhuǎn)去處理另一任務(wù)，也不必長期 地對某一呼叫進行監(jiān)視，而是同時處理許多任務(wù)，這里的“同時”是從宏觀上來看的。在實 際執(zhí)行這些任務(wù)時，微觀上處理機在某一很短時間只能執(zhí)行某一任務(wù)。這樣就充分發(fā)揮了處 理機髙速工作的特點，這種對處理機進行時間分割運用，就形成了一臺處理機“同時”處理 若干個呼叫的多重處理，如圖3-44所示。

（2）多重處理的控制方法

在執(zhí)行多重處理時，系統(tǒng)會有許多任務(wù)同時要求處理，這就需要安排這些任務(wù)的執(zhí)行順 序，分配處理系統(tǒng)的資源，同時還包括對系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的異常情況的處理等？可以用以下方法 來解決多重處理的控制。

①任務(wù)的排序

對一個處理系統(tǒng)，同時會有許多任務(wù)需要處理，如何安排優(yōu)先順序，解決爭執(zhí)，有以下 多種解決方法。

一種是按所處理任務(wù)的性質(zhì)進行劃分：一類任務(wù)為對執(zhí)行時間要求較嚴的，按周期執(zhí)行； 另一類為對執(zhí)行時間要求不嚴的，什么時候執(zhí)行都可以；還有一類為偶發(fā)性的，通常不執(zhí)行， 但如果需要就即時執(zhí)行。

另一些方法有：按照任務(wù)先后到達的顒序：按照處理時間短的優(yōu)先；按照執(zhí)行周期短的 優(yōu)先：按照處理結(jié)果對整機影響大的優(yōu)先等。

對于上述幾種方法需要綜合考慮。在實際的交換系統(tǒng)中往往是幾種方法的組合。

②任務(wù)的時間分配

在決定了優(yōu)先順序的基礎(chǔ)上，如何分配處理設(shè)備的時間，也是提高設(shè)備效率，完成多重 處理的主要問題之一。常用的控制方法有以下兩種。

一種方法是通過一個管理程序按規(guī)定的時間間隔去尋找有無處理要求，根據(jù)需要更換處 理任務(wù)，這種方法適用于具有周期性的任務(wù)或?qū)崟r處理件數(shù)很多的情況。

另一種方法是從各處理程序的角度來要求更換處理，這種方法適用于各單元處理時間長， 而且處理更換不頻繁的分批處理中。它對時間的要求不是太強。

③任務(wù)的更換處理

在按優(yōu)先順序進行多道任務(wù)處理時，往往要使處理機從一個處理轉(zhuǎn)到另一個處理。在這 一過渡的瞬間，其轉(zhuǎn)移方法有硬件控制和軟件控制兩種。

硬件控制即中斷技術(shù)，具體方法有：人工搡作控制臺上的中斷控制開關(guān)：硬件障礙輸出； 計時器溢出；訪問中斷指令等，多為強制中止。這時需要將中斷點作保護處理，把各種信息 保存起來，以便以后能夠恢復(fù)。

軟件控制則多為在任務(wù)執(zhí)行完畢后自我判斷轉(zhuǎn)移。

④資源管理

資源的管理包括對中央處理機、存儲器、通道、輸入/輸出設(shè)備、接線器等的管理。為了 高效率地使用這些資源，要經(jīng)常對資源的使用頻率、保留時間、同時使用數(shù)量等進行觀測， 并且根據(jù)話務(wù)理論計算的資源數(shù)對未用的資源進行重新登記。

（3）多重處理的形式

多重處理的控制有多種方法，根據(jù)目的不同，采用的形式也不同。

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