JPS6382194A - 高頻度使用プログラム実行方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蓄積プログラム制御方式電子交換機における
高頻度使用プログラム実行方式に係り、特にオンライン
サービス開始前に高頻度に使用されるプログラムをキャ
ッシュメモリに転送記憶せしめた後は、オンラインサー
ビスが行なわれている間そのキャッシュメモリより高頻
度使用プログラムを読み出し、実行するようにした高頻
度使用プログラム実行方式に関するものである。

〔従来の技術〕

交換機の処理能力向上対策としては、これまでに例えば
特開昭５６−１６８４８６号公報に示されているように
、必要とする加入者データを低速大容量メモリから高速
小容量メモリへ転送し、高速メモリ上に一定期限、ある
いはその加入者が終話するまで常駐させ、加入者に対す
るサービス判定処理を高速化することで処理能力向上が
図られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、低速大容量のメモリに割付けされた
データのアクセス時量大による処理能力の低下を防ぐこ
とを目的としているが、この方式による場合は加入者デ
ータへのアクセスの高速化が図れるだけであり、しかも
、アクセス頻度はたかだかプログラム実行ステップで５
００ステツプに１回程度であり、処理能力向上には限界
があるものどなっている。

また、処理能力向上を図るべく高頻度に使用されるプロ
グラムをＲＯＭより読み出すことも考えられているが、
この方法には以下のような不具合がある。

即ち、そのメモリ容量が２にバイト程度であって、高頻
度に使用されるプログラムを格納するのに必要なメモリ
容量］、Ｏｋバイトより小さく、十分な効果を期待し得
ないというものである。また、格納されるデータ内容は
固定的であってその変更が容易でなく、プログラムは格
納可であるにしても、高頻度に使用されるプログラムが
使用するデータ、例えばトランクやライン信号について
の監視データ格納には不適当なものとなっている。

本発明の目的は、蓄積プログラム制御交換機において、
プロセッサの処理能力が大幅に向上され得る高頻度使用
プログラム実行方式を供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、交換処理上高頻度に実行されるプログラム
を、オンラインサービス開始前に超高速キャッシュメモ
リへ転送記憶せしめておき、オンライン状態では高頻度
プログラムを超高速キャッシュメモリより読み出し、実
行することにより達成される。

〔作用〕

一般にオンライン状態では監視プログラムが常に周期的
に起動されており、これによるプロセッサの使用率は実
に２０％〜３０％に達するものとなっている。一方、呼
を制御するプログラムは呼が発生する度に起動されるが
、呼制御プログラムのうちでも状態遷移制御プログラム
での処理量が１つの呼の処理量に対し２０％〜３０％も
占めるようになっている。したがって、状態遷移制御プ
ログラムなどの高頻度使用プログラムを超高速キャッシ
ュメモリに予め記憶せしめておく場合は、それらプログ
ラムが高速に読み出されることになり、その結果それら
プログラムによるプロセッサ使用率が小さくなり処理能
力が向上されることになるものである。

キャッシュメモリのメモリ容量は１．０にバイト以上あ
ることから、蓄積プログラム制御交換機での高頻度使用
プログラムは全部収容し得、また、ＲＯＭとは異なって
内容の変更が可能であり、更にまた監視メモリのような
可変データも収容可能となっている。現局での高頻度使
用プログラムの変更も一般のプログラムと同様、ファイ
ルメモリの書替によって容易に行ない得るものである。

なお、キャッシュメモリ内に数十バイトのｌＪＸさな空
エリアを設け、これに加入者データを収容せしめる場合
は、呼に対する加入者データはたかだか１０〜５０バイ
トであるから、従来方式と本発明方式との並存も可能と
なる。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図から第９図により説明する。

先ず本発明に係る蓄積プログラム制御交換機について説
明すれば、第１図はその概要構成を示したものである。

図中５ＵＢ１〜ＳＵＢ□は電話加入者、　Ｓ　Ｕ　Ｂ　
Ｔ　Ｌ〜５ＵＢＴｎは加入者回路、ｓｗは通話路スイッ
チ、ＴＲＫ□〜ＴＲＫｎは通話トランク、ＳＲＤはプロ
セッサからの制御命令を各通話路系装置へ分配する信号
分配装置、ＣＰは中央処理装置ＭＭは全プログラムおよ
び全データが格納される容量をもつが、書込みおよび読
出しの速度が遅い低速大容量の主記憶装置、ＣＣＭは主
記憶装置よりは書き込みおよび読出し速度の速い高速小
容量の超高速キャッシュメモリ、ＴＲ８は主記憶装置Ｍ
Ｍから超高速キャッシュメモリＣＣＭに情報を転送する
情報転送装置である。

以上のように、全プログラムおよび全データは低速大容
量の主記憶装置ＭＭに記憶されているが。

本発明による場合交換機がオンラインサービス開始前、
即ち、交換処理開始前に情報転送装置ＴＲ８により主記
憶装置ＭＭから超高速キャッシュメモリＣＣＭへオンラ
イン状態で高頻度に使用されるプログラムを転送記憶し
ておき、オンライン状態ではそれらプログラムを超高速
キャッシュメモリＣＣＭより読み出すことで、処理能力
を向上させようというものである。

ここで、第２図から第４図により高頻度使用プログラム
について説明すれば、一般に電子交換機では状態遷移制
御と称される制御方式が採られるようになっている。即
ち、第２図に示すようにある監視状態（状態ａ）にて信
号の到来が検出されれば、次の監視状態（状態ｂ）へ遷
移させるべくタスクと称される一連の処理が実行される
ようになっている。このタスクではハードウェアに対し
必要なオーダ、例えば起動信号送出、通話路設定等のオ
ーダを送出し次の監視状態（状態ｂ）へと遷移されるも
のとなっている。したがって、電子交換機での交換処理
用のソフトウェアはこの状態遷移を行なっているといえ
る。この状態遷移のしくみを第３図により説明すれば、
交換機でのプログラムは４．ｍ５ｅｃ毎に入力されるク
ロック（割込み）にて起動される実行管理プログラムよ
り起動される。実行管理プログラムでは４　ｍ５ｅｃの
クロック割込みを利用して４　ｍ５ｅｃの整数倍の周期
を作成し、ラインやトランク等のレジスタまたはライン
信号の監視を行なう監視プログラムをその周期で起動す
るようになっている。このような監視プログラムには加
入者線監視プログラムや通話トランク監視プログラム、
ダイヤル監視プログラム、ＰＢ信号監視プログラム、時
限監視プログラム等数十種類存在するものとなっている
。第３図では監視プログラムとして加入者線監視プログ
ラムの例が示されているが、このプログラムが実行管理
プログラムより起動された場合、加入者線に対するスキ
ャンによりその信号状態が監視されるものである。

例えば、加入者線が空きの状態である場４合にそのスキ
ャン情報がｌ（０”から“１”への変化したとすれば、
加入者は発呼したと判断され状態遷移要求のため待ち行
列にアタッチされる。この後は次の加入者を決定し同様
な動作を繰り返すが、全加入者線をスキャンした後は、
再び実行管理プログラムに戻るようになっている。

このように、監視プログラムおよび実行管理プログラム
は呼の有無に拘らず４　ｍ５ｅｃ〜５００ｍ５ｅｃとい
った具合に高頻度周期で起動され、プロセッサ使用率を
大きくしている。一方、状態遷移制御プログラムは全監
視プログラム実行後に実行管理プログラムによって非周
期的に起動されるが、状態遷移制御プログラムによって
は待ち行列にアタッチされたトランザクションが取り出
されるようになっている。この後このプログラムは信号
種別と現在の状態番号とにより実行すべきタスクを決定
するが、これはタスクテーブルというデータを決定する
ことを意味している。このテーブル上にどのプログラム
を起動すべきかが指定され、状態遷移制御プログラムで
はテーブルで指定されたプログラムを順番に起動してゆ
くが、起動されるプログラムはタスクルーチンと称され
るようになっている。

このように状態遷移制御プログラムは呼の状態遷移の度
に起動されることから、高頻度使用プログラムといえる
。しかしながら、タスクルーチンは一般にある特定の状
態遷移でしか起動されないものが多く高頻度使用プログ
ラムとはいえないものとなっている。ここで、第４図に
よってより具体的にこの状態遷移について説明すれば、
電話前人吉５ＵＢ１が空き状態よりオフフックすると、
監視プログラムがラインスキャン（ＬＳＣＮ）によりそ
のオフフック信号を検出するものとなっている。この信
号を状態遷移プログラムに知らせると、この信号を受は
取った状態遷移制御プログラムはタスクテーブルで指定
されたタスクルーチンを起動するが、その際起呼分析に
よって加入者クラスよりＰＢレシーバが必要と判断され
た場合は、空きのＰＢレシーバが捕捉されるようになっ
ている。更にＳＰ系駆動オーダにより電話機とＦＢレシ
ーバが接続され、選択信号監視状態へ遷移するようにな
っている。この遷移状態ではＰＢ信号監視プログラムに
より選択信号を受信するが、受信が終了すればその数字
を信号の変化検出ということで、前と同様に待ち行列に
アタッチして状態遷移制御プログラムに知らせるように
なっている。

状態遷移制御プログラムではダイヤル数字受信終了と現
在の状態番号により必要なタスクを決定するが、この場
合受信数字を分析した結果自局内呼と判定された場合に
は、着信分析にて受信数字から加入者の収容位置が決定
され、更にｓｐ系駆動オーダにて発信加入者にはリング
バックトーンが、また、着信加入者にはリンギング信号
が送出されるようになっている。この後は後処理にて状
態番号をぬりかえて応答信号監視状態へ遷移するところ
となるものである。

以上のように状態遷移制御プログラムや監視プログラム
は高頻度使用プログラムとしての資格をもっていること
から、これらが高速に読み出され高速に実行されるとす
れば、これらによるプロセッサの使用率が小さく抑えら
れることになり、全体としての処理能力が向上されると
いうものである。

次に第５図にて呼数とプロセッサ使用率の関係について
説明すれば、プロセッサ使用率は呼数に依存しない固定
分と呼数に比例する呼比例分とからなる。このうち固定
分は第３図で説明した実行管理プログラムと監視プログ
ラムによるものであり通常２０〜３０％にもなる。これ
に対し呼比例分は状態遷移制御プログラムとタスクルー
チンによるものであり定格呼数の６０％程度になってい
る。しかしながら、高頻度使用プログラムをキャッシュ
メモリにより高速化すれば、第６図に示すように固定分
と呼比例分のプロセッサ使用率が小さく抑えられるとい
うものである（　０　＜　ｘ　、　ｙ　＜　１　）。

例えば、プロセッサ使用率の限界が８０％であるとすれ
ば、ｋｌ：ＢＨｃ）だけ処理能力は向上され得、この結
果より多くの加入者を収容し得、経済化が図られるとい
うものである。

さて、第７図により高頻度使用プログラムの主記憶装置
からキャッシュメモリへの転送について説明すれば、電
子交換機では、交換処理を行なうオンライン状態に入る
前に各種初期設定が行なわれるようになっている。初期
設定プログラムでは先ずプログラムをファイルメモリか
ら主記憶装置ＭＭにロードしてハードウェアの初期設定
を行なった後、各監視状態を作るためのメモリ初期設定
が行なわれるものとなっている。このプログラムの最後
の処理として情報転送装置ＴＲ８により主記憶装置ＭＭ
から超高速キャッシュメモリＣＣＭへ高頻度使用プログ
ラムが転送記憶された後、オンライン状態へ移行される
ものとなっている。ここで、高頻度使用プログラムの転
送記憶方法についてより具体的に第８図により説明すれ
ば１図示のような転送記憶制御データにもとづき転送記
憶が制御されるようになっている。即ち、データとして
は転送すべき主記憶装置ＭＭ上のプログラムの先頭アド
レスとこれに対応するキャッシュメモリＣＣＭ上の先頭
アドレス、更には転送すべきプログラムのサイズをプロ
グラム単位にもち、これらデータにもとづき中央処理装
置ＣＰが情報転送装置ＴＲ８に対しプログラム単位に転
送記憶オーダを発行するものとなっている。このような
動作を転送制御データに従い終了パターンが読み出され
るまで繰り返し必要な高頻度使用プログラムをキャッシ
ュメモリＣＣＭ上に転送記憶せしめるものである。オン
ライン状態では高頻度使用プログラムの内容の更新は行
なわれることはないわけである。

最後に第９図によりオンライン状態での動作例について
説明すれば、オンライン状態では４　ｍ５ｅｃのクロッ
ク割込みにより実行管理プログラムが起動されるように
なっている。この４　ｍ５ｅｃ周期をもとに４　ｍ５ｅ
ｃの整数倍の周期で周期プログラムが実行管理プログラ
ムにより起動されるわけであるが、この周期プログラム
起動法を特にプログラムがキャッシュメモリに在ると意
識することなく通常の手法で起動し得ることを示せば以
下のようである。

即ち、実行管理プログラムは１つづつ４　ｍ５ｅｃ周期
毎に変化する１２進カウンタを持ち、これにより周期が
制御されるようになっている。より詳細には起動される
と先ず１２進カウンタが１登算される。

このときカウンタ値が１２となる場合はＯに戻されるよ
うになっている。次に、このカウンタ値でその起動プロ
グラム決定テーブルをインデックスし、起動すべき、プ
ログラム番号を決定する。例えば、８　ｍ５ｅｃ周期で
起動される周期プログラムはこのテーブルの１つおきの
カウンタ値でインデックスされるところにそのプログラ
ム番号が入ることになる。ところで、この場合このカウ
ンタ値を０〜１１としているのは、これは、無限にカウ
ンタ値が大きくなるとテーブル容量も無限に用意しなけ
ればならず現実的ではないからである。カウンタ値をＯ
〜１１に制限することによっては４　ｍ５ｅｃ〜４８ｍ
５ｅｃの周期を作り出せるが、４８ｍ５ｅｃよりも長い
周期プログラムも同様にして起動され得るものとなって
いる。

さて、その後はカウンタ値によって起動プログラム決定
テーブルより求められたプログラム番号を先頭から１つ
取り出し、プログラムアドレス格納テーブルをプログラ
ム番号でインデックスすることによって、起動すべきプ
ログラムの先頭アドレスが決定され、このアドレスに従
い周期プログラムが起動されるところとなるものである
。その周期プログラムが高頻度使用プログラムである場
合には先頭アドレスとしてキャッシュメモリ上でのアド
レスが格納されているものである。このことにより実行
管理プログラムでは起動すべきプログラムがキャッシュ
メモリ上に在るかを特に意識することなく高頻度使用プ
ログラムをキャッシュメモリ上で高速に実行し得るもの
である。以」二の動作を繰り返している間に、起動プロ
グラム決定テーブルより取り出したプログラム番号が終
了パターンとなれば、その周期に起動すべきプロゲラ゛
　ムがなくなったことが知れ、この後実行管理プログラ
ムは状態遷移制御プログラムをキャッシュメモリのアド
レスにより起動するところとなるものである。状態遷移
制御プログラムをキャッシュメモリ上実行することを考
慮しているわけであるが、このとき起動するプログラム
は予め状態遷移制御プログラムであると知れていること
から、プログラムは全く複雑になることはないものであ
る。

以上のようにプログラムは、特にキャッシュメモリの存
在を意識することなしに高頻度使用プログラムをキャッ
シュメモリ上で高速に実行し得ることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による場合は、実行管理プロ
グラムや監視プログラム、状態遷移制御プログラム等の
高頻度使用プログラムを超高速キキッシュメモリ上で実
行し得ることから、処理能力が向上されるという効果が
ある。また、初期設定プログラムによってキャッシュメ
モリへ高頻度使用プログラムが転送記憶されるから、フ
ァイルメモリ内のプログラムを変更した後、初期設定プ
ログラムによりキャッシュメモリへ転送記憶せしめれば
、容易にキャッシュメモリ内のプログラムが変更される
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る蓄積プログラム制御交換機の概
要構成を示す図、第２図、第３図、第４図は、高頻度使
用プログラムを説明するための図、第５図は、呼数とプ
ロセッサ使用率との関係を説明するための図、第６図は
、本発明による効果を説明するための図、第７図、第８
図は、高頻度使用プログラムのキャッシュメモリへの転
送記憶方法を説明するための図、第９図は、オンライン
状態での高頻度使用プログラムを含む各種プログラムの
実行動作を説明するための図である。 Ｓ　Ｕ　Ｂ、−Ｓ　Ｕ　Ｂｏ＝−電話加入者、５ＵＢＴ
、〜８　Ｕ　Ｂ　Ｔ、・・・加入者回路、ＳＷ・・・通
話路スイッチ、ＴＲＫ□〜ＴＲＫｎ・・・通話トランク
、ＳＲＤ・・・信号分配装置、ＣＰ・・・中央処理装置
、ＭＭ・・・主記憶装置、ＣＣＭ・・・超高速キャッシ
ュメモリ、ＴＲ８・・・情報転送装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、各種プログラムを実行することによって、交換処理
   動作が制御される蓄積プログラム制御方式交換機におけ
   る高頻度使用プログラム実行方式であって、交換処理上
   頻度大にして起動、実行されるプログラムをオンライン
   サービス開始前にキャッシュメモリに転送記憶せしめて
   おき、オンラインサービス状態では上記プログラムは更
   新不可としてキャッシュメモリ上で実行されることを特
   徴とする高頻度使用プログラム実行方式。