ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АТС
1. Общая характеристика программного обеспечения
Программное обеспечение (ПО) управляющих устройств представляет собой важнейшую составную часть современных систем автоматической коммутации и в значительной степени определяет их функциональные возможности. Посредством ПО в первую очередь организуются свойственные каждой АТС процессы управления коммутационным полем и комплектами, обеспечивающие обслуживание обычных телефонных вызовов. Кроме того, ПО обеспечивает ряд функций, практическая реализация которых стала возможной только благодаря программному управлению. Среди них следует выделить предоставления абонентам дополнительных видов обслуживания, динамическое управление потоками вызовов, автоматизацию процесса технического обслуживания, измерение телефонной нагрузки.
Сложность и большой объем ПО обусловлены многочисленностью реализуемых функций и тем, что управляющие устройства работают в реальном времени, одновременно обслуживая заявки от большого числа источников нагрузки. По мере развития средств вычислительной техники и расширения возможностей коммутационных узлов продолжает расти объем ПО. Если в первой программно-управляемой АТС ЕSS-1 (США) емкость запоминающего устройства для хранения программ составляла всего 250 тыс. слов, то в современной системе с распределенным микропроцессор управлением ЗУ только одного из нескольких модулей может иметь емкость до 4 млн. байт. Несмотря на это, время, необходимое для создания ПО, не имеет тенденции к увеличению, поскольку средства создания программ также постоянно совершенствуются
Значение по можно косвенно оценить потому, что более половины затрат на создание системы коммутации приходится на разработку программ. Высокая стоимость по частично окупается снижением расходов на аппаратные средства, так как управляющие устройства на универсальных микропроцессор во-первых, недороги, а во-вторых, могут быть разработаны в короткие сроки. В то же время эксплуатация АТС с программным управлением по сравнению с эксплуатацией станций системы дает существенный экономический эффект. Он достигается благодаря повышению пропускной способности сети, расширению списка услуг, предоставляемых абонентам, а также сокращению расходов на техническое обслуживание аппаратуры.
2. Языки программирования
Языки программирования — основное средство разработки любого программного обеспечения. от них во многом зависят сроки и стоимость разработки ПО, а также объем и скорость выполнения программ. при выборе язь программирования учитывается характер решаемых задач (вычисления или управление технологическими процессами) и особенности аппаратных средств, тех, для которых предназначается по, и тех, с помощью которых оно создается.
В зависимости от характера средств, необходимых для преобразования текстОв программ в команды, воспринимаемые электронной вычислительной или управляющей машиной, каждый язык программирования можно отнести к одному из следующих трех уровней: язык машинных команд; язык ассемблера; язык высокого уровня.
Язык машинных команд непосредственно воспринимается ЭВМ или программным управляющим устройством. Машинные ко
представляют собой двоичные коды, записанные в ЗУ и последовательно считываемые процессором при выполнении программы. Этот язык жестко привязан к аппаратуре, поскольку он целиком определятся системой команд, реализованной в конкретном процессоре. Иными словами, программа, написанная для одной машины, не может выполняться на машине с другой системой команд. Для того чтобы не возникала необходимость заново разрабатывать все программы для очередной модели управляющего устройства, разработчики аппаратных средств нередко сохраняют в ней команды, которые использовались в предыдущей модели, лишь дополняя их некоторыми новыми. Такая преемственность характерна для многих производителей интегральных микросхем, совершенствующих микропроцессоры без коренного изменения системы команд.
Программирование на ‘языке машинных команд представляет собой весьма сложную задачу. Все команды и данные должны быть представлены в виде двоичных или шестнадцатеричных кодов, не удобных для восприятия человеком. программисту необходимо самостоятельно планировать размещение команд и данных в запоминающих устройствах и внутренних регистрах процессора. Изменение плана расположения информации в ЗУ сопряжено с большими трудностями, так как в программе в виде чисел указывая конкретные адреса ячеек памяти, которые при этом приходится пересчитывать.
Язык ассемблера, называемый также просто ассемблером, предусматривает использование символических имен команд вместо их двоичных кодов.
Подобный способ записи упрощает составление и чтение про грамм.
Другая особенность ассемблера заключается в использовании символических имен для обозначения констант, переменных и адресов команд. Если в программе специальным оператором языка ассемблера константе Эти свойства ассемблера облегчают перемещение программ и данных из одних областей памяти в другие. Тем не менее, основные решёния по размещению ПО в запоминающих устройствах все же принимает программист.
Чтобы программа составленная на ассемблере могла быть исполнена процессором она должна быть переведена на язык машинных команд. Перевод осуществляется на ЭВМ с помощью специальной программы также называемой ассемблером.
В языке ассемблера, несмотря на его очевидные преимущества по сравнению с языком машинных команд, не устранены два основных недостатка последнего.
Один из них заключается в зависимости языка от аппаратных средств: набор мнемоник ассемблера, как и набор машинных команд, остается уникальным для ЭВМ или ЭУМ с процессором определенно типа. Поэтому указанные языки называют машинно-ориентированными.
Второй недостаток состоит в трудоемкости программирования. Программы на ассемблере, как и в машинных кодах, громоздки. Они содержат большое число операций пересылки данных между ЗУ и процессором так что даже выполнение простых действий, таких как сложение значений двух переменных, может требовать нескольких команд.
Языки Высокого уровня, или алгоритмические языки представ собой наиболее удобные средства создания ПО.
Во-первых, Они приспособлены для записи в более естественной и понятной человеку форме не отдельных команд, а элементов алгоритмов.
Во-вторых, языки высокого уровня являются машинно-независимыми, т. е. тексты программ имеют один и тот же вид независимо от того, на какой машине программы будут исполняться. “Привязка” к конкретной аппаратуре осуществляется только на этапе трансляции — перевода на язык машинных команд. для каждой системы машинных команд требуется своя программа-транслятор, однако стоимость ее создания невелика в сравнении с эффектом, получаемым при разработке ПО с использованием языков высокого уровня. Наконец, третье достоинство этих языков заключается в том, что их трансляторы обеспечивают автоматическое размещение команд и данных в запоминающих устройствах.
В отличие от машинно-ориентированных языков, языки высокого уровня называют проблемно-ориентированными. Это значит, что они создаются для решения определенного круга задач. Хотя программирование на языке, не соответствующем характеру задачи, обычно оказывается возможным, оно чаще всего не дает существенного эффекта. Поэтому выбор языка имеет большое значение. При создании ПО автоматических телефонных станций используется специально разработанный для этих целей и рекомендованный Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфий (МСЭ) язык СНILL а также языки, ориентированные на программирование систем управления: С (Си), РL/М и некоторые другие.
К недостаткам языков высокого уровня можно отнести неизбежные затраты машинного времени на трансляцию. Кроме того, про граммы, переведенные в машинные коды с языков высокого уровня, обычно имеют в 1,1—1,4 раза больший объем (и соответственно боль шее время выполнения) по сравнению с программами, написанными на языке ассемблера или на языке машинных команд. Эти недостатки уже не играют существенной роли по причине широкого выбора не дорогих быстродействующих микропроцессоров и интегральных микросхем ЗУ большой емкости.