第四章程控交换机的软件系统
4.1 程控交换软件的概述
4.2 运行软件的一般结构
4.3 程序的级别及调度
4.4 呼叫处理程序
4.1 程控交换软件的概述
4.1.1 程控交换软件的基本特点
程控交换软件的基本特点是：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。
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。
定期扫描
由于用户呼叫处理请求是随机的，而处理机又不可能对每一设备进行连续监视，因此，要对其所控制的设备进行周期性的监视扫描（即，定期扫描）。
多级中断
多级中断是用来按时启动实时要求较严格的程序。
队列
所谓队列就是排队，按先进先出的原则进行处理。
2．并发性和多道程序运行
在一部交换机上，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。
一个交换机面对众多的用户，在同一时间里会有许多用户摘机呼叫，每一呼叫都伴随着许多事情要处理，如识别用户类型，向用户送拨号音，接收和分析用户拨号号码。
1．按优先顺序依次处理
将需要处理的任务加以分类，排定处理的先后顺序。
2．多道程序同时运行
将每次的用户呼叫过程分成若干段落，每一段落称为进程（或称任务）。处理机在处理某个用户呼叫时，完成一个任务后，并不等待外设动作，而是即刻去处理另一呼叫请求，这样就可使多个呼叫“同时”得到处理。
群处理
所谓群处理是执行一个程序可对多个输入同时处理。这种群处理的方法常用于用户线或中继线的扫描监视。
多处理机
在多处理机控制的系统中，处理机之间可按负荷分担方式或功能分担方式工作。因此许多处理机同时运行。
图4-1 多个进程实例共用一个程序代码
3．可靠性要求高
程控交换机应具有很高的可靠性，即使在其硬件或软件系统本身发生故障的情况下，系统仍能保持可靠运行。
4．能方便地适应交换机的各种条件
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。
5．软件的可维护性要求高
交换软件的另一个特点是具有相当大的维护工作量。
4.1.2 数据驱动程序的特点及其结构
程控交换软件的一个基本要求是容易追加新的功能及适应不同的条件。
图4-2 动作驱动程序的流程图
图4-3 数据驱动程序的流程图
图4-4 数据驱动程序的一般结构
4.1.3 有限状态机（FSM）和有限消息机（FMM）的概念
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。
图4-5 FSM结构的示意图
4.1.4 在交换软件设计中应用的三种类型的程序设计语言
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：规范描述语言（SDL）、各种高级语言和汇编语言、人机对话语言（MML）。
1．规范描述语言
规范描述语言（SDL）是原CCITT建议的一种高级语言，主要用来说明电话交换系统的行为。（1）系统定义
∙系统名字
∙信号定义
∙信号表定义
∙信道定义
∙数据定义
∙模块定义
图4-6 系统图的SDL/GR表示
（2）模块定义
模块定义包含以下项目：
▪模块名字信号定义
▪信号表定义
▪信号路由定义
▪信道到路由的连接
▪进程定义
▪数据定义
图4-7 模块的SDL/GR表示（3）进程定义
图4-8 SDL/GR描述进程的主要符号
图4-9 进程定义的例子2．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
（2）高级语言
3．人机对话语言（MML）
（1）输入信息——人机命令
（2）输出语言
4.2 运行软件的一般结构
4.2.1 运行软件的基本结构
程控交换机的运行软件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。
图4-10 运行软件结构
4.2.2 局数据和用户数据
1．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
∙交换局的号码翻译规则
∙路由中继数据
∙No.7信令数据
∙计费数据
∙新业务提供情况
2．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
▪话机类别
▪用户的服务等级
▪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
4.2.3 操作系统、呼叫处理程序以及维护管理程序
1．操作系统
又称为执行控制程序，是处理机硬件与应用程序间的接口，它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。
主要功能如下：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。
