交換技術(shù)考試實(shí)時(shí)處理和多重處

3.5.2 實(shí)時(shí)處理和多重處理

1.實(shí)時(shí)處理

交換系統(tǒng)中，各種處理的實(shí)時(shí)要求并不相同，例如對(duì)摘、掛機(jī)的識(shí)別處理，稍遲幾個(gè)亳 秒也沒(méi)什么關(guān)系，用戶(hù)一般是不會(huì)感覺(jué)有等待時(shí)間的。而對(duì)于撥號(hào)脈沖的接收、識(shí)別、計(jì)數(shù)， 則處理時(shí)間必須很短，要求在8-10ms之內(nèi)就應(yīng)處理完畢。否則就會(huì)收錯(cuò)號(hào)。為了做到這一 點(diǎn)，交換機(jī)必須對(duì)話(huà)路系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，以識(shí)別外部有無(wú)業(yè)務(wù)要求。有要求就是有輸入，交換 機(jī)根據(jù)輸入的要求，經(jīng)過(guò)處理后又作出回答，這就是輸出。輸入輸出都有時(shí)間限制，滿(mǎn)足這 些時(shí)限要求。就叫實(shí)時(shí)處理。

實(shí)時(shí)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(shí)間，處理機(jī)對(duì)所要監(jiān)測(cè)的對(duì)象逐一進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

由于用戶(hù)呼叫處理請(qǐng)求是隨機(jī)的，而處理機(jī)又不可能對(duì)每一設(shè)備進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視，因此采 用對(duì)其所控制的設(shè)備進(jìn)行周期性的監(jiān)視掃描。對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較嚴(yán)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(duì)實(shí)時(shí)性要求不太嚴(yán)格的，掃描周期可以長(zhǎng)一些。一般掃描周期的長(zhǎng)短是 根據(jù)既能正確無(wú)誤地識(shí)別信號(hào)，又盡量少占用處理機(jī)的時(shí)間為原則而確定。定期掃描常用于 對(duì)外圍設(shè)備的監(jiān)測(cè)。

（1）中斷

中斷為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理的一個(gè)重要方法。中斷就是處理機(jī)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(gè)過(guò)程叫“中斷”.常見(jiàn)的中斷有：定時(shí) 中斷、各種輸入輸出設(shè)備動(dòng)作完畢的中斷和故障中斷等。中斷多用來(lái)啟動(dòng)定時(shí)要求較嚴(yán)格的 程序。

（2）隊(duì)列

程控交換系統(tǒng)中的隊(duì)列多指排隊(duì)，一般按先進(jìn)先出的原則進(jìn)行處理。最典型的隊(duì)列是排 隊(duì)等待處理的事件，例如用戶(hù)線掃描檢測(cè)程序檢測(cè)到用戶(hù)摘機(jī)呼叫的請(qǐng)求后，應(yīng)由分析程序 進(jìn)行處理，但分析程序的處理時(shí)間較長(zhǎng)，不能馬上處理，需要等待，這時(shí)就把該用戶(hù)放入隊(duì) 列，等待分析程序處理。為使先來(lái)的請(qǐng)求先得到處理，隊(duì)伍的處理原則就應(yīng)為先進(jìn)先出。

隊(duì)列多用于啟動(dòng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不很?chē)?yán)格的基本級(jí)程序。

2.多重處理

為了解決對(duì)呼叫處理程序的管理問(wèn)題，以滿(mǎn)足程控交換實(shí)時(shí)處理的要求，必須采用一個(gè) 重要技術(shù)，那就是多重處理。

所謂多重處理，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)許多工作同時(shí)進(jìn)行處理。多重處理的基礎(chǔ) 是處理機(jī)的工作速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于交換動(dòng)作速度，因此可將處理機(jī)的時(shí)間分割使用，對(duì)交換設(shè)備 好像同時(shí)被驅(qū)動(dòng)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(shí)間是很短的，大部分 時(shí)間是用戶(hù)摘機(jī)、掛機(jī)、撥號(hào)等動(dòng)作和交換設(shè)備動(dòng)作所花費(fèi)的時(shí)間。因此，處理機(jī)每處理完 一個(gè)任務(wù)，并不需要一直等待著用戶(hù)或設(shè)備動(dòng)作完畢，然后轉(zhuǎn)去處理另一任務(wù)，也不必長(zhǎng)期 地對(duì)某一呼叫進(jìn)行監(jiān)視，而是同時(shí)處理許多任務(wù)，這里的“同時(shí)”是從宏觀上來(lái)看的。在實(shí) 際執(zhí)行這些任務(wù)時(shí)，微觀上處理機(jī)在某一很短時(shí)間只能執(zhí)行某一任務(wù)。這樣就充分發(fā)揮了處 理機(jī)髙速工作的特點(diǎn)，這種對(duì)處理機(jī)進(jìn)行時(shí)間分割運(yùn)用，就形成了一臺(tái)處理機(jī)“同時(shí)”處理 若干個(gè)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(shí)，系統(tǒng)會(huì)有許多任務(wù)同時(shí)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(shí)還包括對(duì)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(lái)解決多重處理的控制。

①任務(wù)的排序

對(duì)一個(gè)處理系統(tǒng)，同時(shí)會(huì)有許多任務(wù)需要處理，如何安排優(yōu)先順序，解決爭(zhēng)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(jìn)行劃分：一類(lèi)任務(wù)為對(duì)執(zhí)行時(shí)間要求較嚴(yán)的，按周期執(zhí)行； 另一類(lèi)為對(duì)執(zhí)行時(shí)間要求不嚴(yán)的，什么時(shí)候執(zhí)行都可以；還有一類(lèi)為偶發(fā)性的，通常不執(zhí)行， 但如果需要就即時(shí)執(zhí)行。

另一些方法有：按照任務(wù)先后到達(dá)的顒序：按照處理時(shí)間短的優(yōu)先；按照?qǐng)?zhí)行周期短的 優(yōu)先：按照處理結(jié)果對(duì)整機(jī)影響大的優(yōu)先等。

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

②任務(wù)的時(shí)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(shí)間，也是提高設(shè)備效率，完成多重 處理的主要問(wèn)題之一。常用的控制方法有以下兩種。

一種方法是通過(guò)一個(gè)管理程序按規(guī)定的時(shí)間間隔去尋找有無(wú)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(shí)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(lái)要求更換處理，這種方法適用于各單元處理時(shí)間長(zhǎng)， 而且處理更換不頻繁的分批處理中。它對(duì)時(shí)間的要求不是太強(qiáng)。

③任務(wù)的更換處理

在按優(yōu)先順序進(jìn)行多道任務(wù)處理時(shí)，往往要使處理機(jī)從一個(gè)處理轉(zhuǎn)到另一個(gè)處理。在這 一過(guò)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(tái)上的中斷控制開(kāi)關(guān)：硬件障礙輸出； 計(jì)時(shí)器溢出；訪問(wèn)中斷指令等，多為強(qiáng)制中止。這時(shí)需要將中斷點(diǎn)作保護(hù)處理，把各種信息 保存起來(lái)，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(duì)中央處理機(jī)、存儲(chǔ)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(duì)資源的使用頻率、保留時(shí)間、同時(shí)使用數(shù)量等進(jìn)行觀測(cè)， 并且根據(jù)話(huà)務(wù)理論計(jì)算的資源數(shù)對(duì)未用的資源進(jìn)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。

　　①多道程序

多道程序運(yùn)行表現(xiàn)為多道作業(yè)和多道任務(wù)同時(shí)運(yùn)行。例如，輸入程序、輸出程序和內(nèi)部 處理程序同時(shí)運(yùn)行，呼叫處理程序和維護(hù)管理程序同時(shí)運(yùn)行，呼叫處理程序和障礙處理程序 同時(shí)運(yùn)行等。

　　②多重并行處理

執(zhí)行同一道程序時(shí)，同時(shí)對(duì)個(gè)事件進(jìn)行處理，即群處理。主要用于同時(shí)數(shù)貴較多的處理。

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