DE3629399A1

DE3629399A1 - Verfahren zum betrieb des zentralen speichers einer multiprozessor-zentralsteuereinheit eines vermittlungssystems

Info

Publication number: DE3629399A1
Application number: DE19863629399
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Keller; Otto Harlinghausen; Roland Dr Heim; Hans-Joachim Hey; Anton Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-03-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des im Ober begriff des Patentanspruchs definierten speziellen Ver fahrens, das für sich der europäischen Patentanmeldung

* 135 931 (= VPA 83 P 1722 E)

entspricht. Die dort beschriebene Multiprozessor-Zentral steuereinheit kann z. B. zusätzlich gemäß den europäischen Patentanmeldungen

* 140 155 (= VPA 83 P 1723 E),
* 141 984 (= VPA 83 P 1724 E),
* 141 247 (= VPA 83 P 1725 E),
* 141 246 (= VPA 83 P 1726 E) und
* 141 245 (= VPA 83 P 1727 E),

aufgebaut und betrieben werden.

Eine solche Zentralsteuereinheit, welche z. B. sämtliche zentral zu erledigenden Vermittlungsaufgaben für 100 000 Fernsprechteilnehmer zu bearbeiten hat, muß - trotz einer extrem hohen Verfügbarkeit, trotz einer sehr hohen Rechen geschwindigkeit und trotz einer extrem hohen Fehlertole ranz - vor allem auch eine hohe Parallelverarbeitungska pazität aufweisen. Für jede einzelne anfallende Vermitt lungsaufgabe soll sie also äußerst zuverlässig möglichst sofort verfügbar sein. Die zentralen Prozessoren der Zen tralsteuereinheit sollen gleichzeitig gleichartige Ver mittlungsaufgaben bearbeiten und sich gegenseitig zumin dest weitgehend ersetzen können, d. h. für andere zentrale Prozessoren einspringen können, wobei es zahlreiche ver schiedene Vermittlungsaufgaben gibt, z. B. Rufen, Wegesu che, Gebührenerfassung, Verbindungsabbau, Hörtoneingabe usw.

Zum Beispiel durch die obengenannte europäische Patentanmeldung

* 135 931

ist bekannt, daß bei einer solchen Zentralsteuereinheit autonom einer oder mehrere der IO-Prozessoren, die zwischen der Peripherie und dem zentralen Bussystem eingefügt sind, für eine neu anfallende Vermittlungsaufgabe einen der zen tralen Prozessoren belegen. Dazu ruft z. B. der betreffende IO-Prozessor,

* der die jeweils betroffene periphere Einheit, welche die Bearbeitung dieser neuen Aufgabe veranlaßt, bedient (also z. B. einen nicht soeben meldenden rufenden Teilnehmer),

für diese neue Vermittlungsaufgabe jeweils die verschiede nen zentralen Prozessoren in zyklischer Reihenfolge auf, und teilt auf diese Weise den ersten gefundenen freien zen tralen Prozessor der peripheren Einheit zu. Bei dieser zyk lischen Verteilung wird ein aufgerufener zentraler Prozes sor,

* der zwar arbeitsfähig ist aber derzeit bereits eine son stige Vermittlungsaufgabe (z. B. für eine andere periphere Einheit) bearbeitet und also noch nicht frei für die neue Vermittlungsaufgabe ist, oder
* der derzeit (z. B. wegen Fehlerhaftigkeit) nicht arbeits fähig sondern totgelegt, also entsprechend abgeschaltet ist,

jeweils sofort übersprungen und es wird der nächste zentra le Prozessor aufgerufen, wodurch die zentralen Prozessoren keine entsprechenden eigenen Warteschlangeneinrichtungen benötigen. Durch diese zyklische Zuteilung wird übrigens bereits eine einigermaßen gleichmäßige Belastung der zen tralen Prozessoren erreicht.

Hierbei kann zusätzlich in einem besonderen Datenfeld, z. B. innerhalb des großen zentralen Speichers, die jeweils ge troffene Zuteilung gespeichert werden, damit derselbe zen trale Prozessor nach einer Unterbrechung jene neue Vermitt lungsaufgabe (oder eine Folgeaufgabe davon) rasch weiterbe arbeiten kann, selbst wenn er vorübergehend schon wieder einer fremden peripheren Einheit zur Bearbeitung einer frem den Vermittlungsaufgabe zugeteilt gewesen sein sollte. Ir gendein Organ der Zentralsteuereinheit, z. B. wieder einer der IO-Prozessoren, kann dann nämlich den vorher einer Ver bindung zugeteilten zentralen Prozessor anhand der im be sonderen Datenfeld gespeicherten Zuordnung wieder zuord nen. Hierbei konnte der betreffende zugeordnete Prozessor (z. B. in einem eigenen, relativ kleinen lokalen Speicher) bei Bedarf zusätzlich alle wichtigen bisherigen Zwischen ergebnisse jener neuen Vermittlungsaufgabe zwischenspei chern und ohne unnötige Zeitverluste sofort nach erneuter Zuleitung die betreffende Vermittlungsaufgabe weiterbe arbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung

* die Zuverlässigkeit der Zusammenarbeit der zentralen Pro zessoren mit dem zentralen Speicher weiter zu erhöhen,
- - indem mit besonders großer Sicherheit verhindert wird, daß einer aktuellen Vermittlungsaufgabe entsprechende, im zentralen Speicher gespeicherte Daten einer Verbin dung, die derzeit von einem zentralen Prozessor bear beitet werden, unerwünschterweise von anderen zentra len Prozessoren geändert oder ergänzt werden,

wird durch die im Patentanspruch genannten Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung wird anhand des in der Figur gezeigten Bei spiels weiter erläutet.

Die Erfindung betrifft die Zusammenarbeit des zentralen Speichers CMY mit den zentralen Prozessoren BP, CP der hochverfügbaren Multiprozessor-Zentralsteuereinheit eines Vermittlungssystems, z. B. eines Fernsprechvermittlungs systems. Gezeigt sind mehrere zentrale Prozessoren BP, CP mit in sich gedoppelten Prozessoreinheiten PU undje einem lokalen Speicher LMY. Sie dienen zur Bearbeitung von Ver mittlungsaufgaben. Die Prozessoren BP unterscheiden sich von den übrigen Prozessoren CP im allgemeinen dadurch, daß die Prozessoren BP zusätzliche Aufgaben übernehmen können, z. B. bei Störungen im Vermittlungssystem.

Gezeigt ist ferner, daß der zentrale Speicher CMY in sich gedoppelte Speicherblöcke MB enthält, zu welchen die zentra len Prozessoren BP, CP über das - ebenfalls in sich gedop pelte - Bussystem B : CMY Zugriff haben. Durch die Doppelun gen wird eine sehr hohe Betriebssicherheit erreicht.

In den obengenannten europäischen Patentanmeldungen sind viele Details über Aufgaben und Betriebsweisen der verschie denen gezeigten Bestandteile dieses Beispiels beschrieben; daher kann hier auf entsprechende Wiederholungen verzich tet werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat also nur noch einer der zentralen Prozessoren BP, CP Zugriff zu den im zentra len Speicher CM gespeicherten Daten einer Verbindung, so lange dieser einzige zugriffbedingte zentrale Prozessor der Zentralsteuereinheit diese Daten dieser Verbindung be arbeitet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die zu einer aktuellen Verbindung eines Teilnehmers gehörenden, in einem eigenen Speicherabschnitt des zentralen Speichers CMY ge speicherten Daten, nach der Zuordnung eines der zentralen Prozessoren, z. B. des Prozessors CPx, zur betreffenden Ver bindung, einen der Adresse des betreffenden zentralen Pro zessors (CPx) entsprechenden Schutzcode zugeordnet erhal ten. Dieser zugeordnete Schutzcode kann unmittelbar im sel ben Speicherabschnitt mit abgespeichert werden, oder in sonstigen zugeordneten Registern oder Speicherabschnitten.

Dieser Schutzcode gestattet, den unerwünschten Zugriff an derer zentraler Prozessoren zu diesem soeben bearbeiteten Daten zu sperren: Sobald nämlich ein beliebiger zentraler Prozessor zu den betreffenden gespeicherten Daten zugreifen will, wird zunächst der gespeicherte, zugeordnete Schutz code mit jenem Code verglichen, welcher der Adresse dieses zugriffswilligen zentralen Prozessors entspricht. Danach erhält, bei Gleichheit des den Daten zugeordneten Schutzco de und des Code des zugriffswilligen zentralen Prozessors, dieser zentrale Prozessor Zugriff zu den gespeicherten Da ten, präziser: zu deren Speicherabschnitt, wodurch er die se Daten lesen, überschreiben und/oder löschen kann. Bei Ungleichheit des den Daten zugeordneten Schutzcode und des Code des zugriffswilligen zentralen Prozessors erhält je doch dieser zugriffswillige zentrale Prozessor keinen Zu griff zu den gespeicherten Daten, präziser: zu deren Spei cherabschnitt.

Hierbei ist es im Prinzip gleichgültig, nach welchem Ver fahren die jeweils anstehenden Vermittlungsaufgaben ur sprünglich auf die zentralen Prozessoren BP, CP verteilt wurden. Diese Verteilung konnte also z. B. dadurch erfolgt sein, daß irgendwelche Organe autonom, z. B. in zyklischer Reihenfolge, alle anfallenden Vermittlungsaufgaben auf die verschiedenen Prozessoren verteilten, oder z. B. dadurch, daß sich freie, arbeitsfähige zentrale Prozessoren jeweils selbst meldeten und Aufträge bei einem zentralen Organ an forderten oder abholten.

Weil bei der Erfindung mit hoher Sicherheit verhindert ist, daß irgendein anderer der zentralen Prozessoren Zugriff erhält zu den Daten einer Verbindung, die derzeit von einem speziellen zentralen Prozessor bearbeitet werden, ist weit gehend erreicht, daß diese Daten während ihrer Bearbeitung von anderen Prozessoren nicht verfälscht werden können. Es ist außerdem erreicht, daß der wirklich zugriffsberechtigte zentrale Prozessor mit hoher Sicherheit besonders rasch be liebig zu diesen Daten zugreifen kann, z. B. ohne den Ab schluß des von anderen zentralen Prozessoren ausgelösten völligen Lesens dieser Daten abwarten zu müssen. Die Er findung unterstützt also auch die hohe Arbeitsgeschwindig keit der Zentralsteuereinheit.

Claims

Verfahren zum Betrieb des zentralen Speichers (CMY) einer hochverfügbaren Multiprozessor-Zentralsteuereinheit eines Vermittlungssystems - z. B. eines Fernsprech-Vermitt lungssystems -, wobei
- * mehrere zentrale Prozessoren (BP, CP),
  - - welche bei Bedarf Teilnehmern zugeordnet werden und welche zur Bearbeitung von an sich gleichartigen Ver mittlungsaufgaben - z. B. Rufen, Durchschalten usw. - dienen,
- * sowie der zentrale Speicher (CMY),
  - - zu welchem die zentralen Prozessoren (BP, CP) über ein zentrales Bussystem (B : CMY 0, B : CMY 1) Zugriff haben, und welcher Daten über Verbindungen von Teilnehmern in ver schiedenen Speicherabschnitten speichert,
parallel an das zentrale Bussystem (B : CMY 0/B : CMY 1) ange schlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
- * die zu einer aktuellen Verbindung eines Teilnehmers ge hörenden, in einem eigenen Speicherabschnitt des zentra len Speichers (CMY) gespeicherten Daten, nach der Zuord nung eines der zentralen Prozessors (CPx) zur betreffen den Verbindung, einen der Adresse des betreffenden zen tralen Prozessors (CPx) entsprechenden Schutzcode zuge ordnet erhalten,
- * sobald ein zentraler Prozessor zu den betreffenden ge speicherten Daten zugreifen will, zunächst der gespei cherte, zugeordnete Schutzcode mit dem Code, welcher der Adresse des zugriffswilligen zentralen Prozessors ent spricht, verglichen wird,
- * wonach,
  - - bei Gleichheit des den Daten zugeordneten Schutzcode und des Code des zugriffswilligen zentralen Prozessors (CPx), dieser zentrale Prozessor (CPx) Zugriff zu den gespeicherten Daten, präziser: zu deren Speicherab schnitt, erhält, also diese Daten lesen, überschreiben und/oder löschen kann, aber
  - - bei Ungleichheit des den Daten zugeordneten Schutzcode und des Code des zugriffswilligen zentralen Pro zessors (CPx-1), dieser zentrale Prozessor (CPx-1) keinen Zugriff zu den gespeicherten Daten, präziser: zu deren Speicherabschnitt erhält.