专利名称：在松散连接的多处理器系统中传输本地保存的信息的系统和方法
技术领域：
本发明总的涉及松散连接的多处理器系统，尤其是涉及在这种松散连接的系统中的多个处理器和中央处理器或管理处理器之间传输本地保存的信息的任务。
特别地，通过更新和处理多个计数器值，本发明可以应用于移动电话系统领域内。
背景技术：
某些计算问题需要巨大的计算能力，以至于因为处理器固有的处理速度的限制，不能使用一个单处理器来解决。单处理器系统的故障往往是可怕的，因为整个系统都将受到影响。
这些计算问题一般是通过多处理器系统来解决，系统的多个处理器同步地运算一个综合问题的子任务，并且在系统中加入了冗余措施，因而，系统对故障情况表现得不那么敏感。
多处理器系统一般分为两个主要等级第一级，代表紧密连接的系统，是指可以从多个处理器访问共享的存储器资源的系统。
第二级，代表松散连接的系统，是指与本地存储器资源相关的多个处理器是通过网络相互连接的系统。单个的处理器适合用于获取在与其它处理器相关的存储器内保存的信息，通过从所讨论的特定的处理器中请求该信息。
US-A-5 390 316是这种松散连接的系统的一个示例，在多计算机综合系统中处理计算机系统控制台的配置和操作。该文件中所提到的一个关键问题是在一个计算机综合系统中的多个用户之间同步地访问和共享数据。根据上述文件，该系统提供了一种通过利用分布的共享存储器，以受控的方式进行信息传送及再传送机制。
这种系统的另一个示例是远程通信网络切换系统，该系统涉及到大量的同步操作的控制。
爱立信TM数字转换AXE10TM是一个完整的网络系统的示例，用来互联网络诸如ISDN(综合业务数字网)、PSTN(公共交换电话网)、PLMN(公共陆地移动电话网)和商业通信网。
图1给出了AXE10的硬件配置的略图，它包括下列元件转换硬件部分APT，许多区域处理器RP、被连接到转换硬件APT，管理处理器组合CP，以及一套支持处理器SP，这些SP通过区域处理器总线RPB连接。各自的处理与本地共享的存储器相关联，本地存储器可以通过其它处理器寻址。
区域处理器RP，控制转换硬件APT和处理网络中的常规任务，如在网络中执行单通道连接以及执行数字/模拟信号转换。另一方面，管理处理器组合CP，控制数字转换的所有功能，和处理组合执行任务的结果，其特点主要是分析和管理性质的。
支持处理器SP，处理人机接口，文件管理和数据通信任务。为此，支持处理器通过LAN(局域网)连接到人机通信子系统，子系统包括诸如PC、打印机、硬盘和数据链接等设备。
通过操作和管理子系统OMS(未示出)，在中央和区域软件中执行，操作参数如新的用户数据，系统的交换数据等，可以被更新。该系统包括其它网络管理系统NMS，在支持处理器SP上执行，并且处理涉及到所有系统性能的统计和操作数据。另外，基于大容量存储系统如硬盘的文件管理系统FMS，连接到LAN。
在操作和管理系统OMS之下，统计和通信量测量子系统STS(未示出)，搜集、存储、处理和提交测量数据，如通信流量和网络性能。在OMS下还提供负责用户调用收费的收费子系统CHS(未示出)。
操作中，涉及到通信量的保存在本地计数器，在规定的时间间隔内被读取并存储到测量数据库，这样就可以监视通信流量，就可以建立关于各个收费的调用的详细的信息。该信息从文件管理系统FMS下载，以便将来传输到外部的记账中心。
如前所述，一些搜集到的数据一般是统计性质的，并且是基于累计值的总和。
已经考虑了公共陆地移动电话网PLMN，上述的转换用于连接功能，在许多情况下在许多基站处理器之间传输和存储的数据，该处理器与区域处理器相关。
当移动终端站点MES通过多单元传输时，搜集这些数据的任务变得复杂了，因为数据必须从关于单元的基站传输到，如文件管理系统FMS。该行为涉及到在网络中传输的多个管理信息，该行为占用了容量。
因此，涉及到在终端之间传输信息的容量，如在区域处理器之间的网络上传输的电话呼叫，因而被降低了。
发明概述如上所述，本发明属于松散级连接的系统，特别直接地涉及到多处理器系统，系统中的数据可以在管理处理器和工作处理器之间传输。
本发明的一个目标是提供一种多处理器系统和方法，以搜集保存在本地工作处理器内的计数器值，在相应的本地处理器的控制下，计数器值可以更新和递增，从而在管理处理器中完成搜集到的计数器值的中心的更新和累加。已经考虑了网络中基本的限制和消除了传输的冗余信息，这一目标可以实施。
这一目标通过权利声明1和7中提出的主题实现。
本发明的另一个目标是数据的安全冗余，在一个工作处理器出现故障时，能够使数据再存储到本地工作处理器中。
这一目标通过权利声明2和8中定义的主题实现。
本发明还有一个目标，忽略已经停止改变的保存在本地的计数器值的传输。
这一目标通过权利声明4和9中定义的主题实现。
本发明的其它优点，将在余下的权利声明和描述中体现出来。
应该理解到，保存在本地处理器的数据不仅仅是要递增的计数器，还有其它类型的数据，如标志文件或随时间推移累计的其它数据。
应当注意到，可以包括许多不同类型的数据计数器，特定类型的计数器或数据可以分配或创建到特定的处理器，或被删除掉。
特别地，本发明可以在移动电话系统领域中应用，虽然本发明没有以任何方式限制这样的系统。
本发明定义了一个多处理器系统，该系统能够使保存在本地处理器内的信息传输到管理处理器，当基本上减少或完全消除网络上冗余信息传输，从而为其它功用提供了更多的容量。
附1，图示了已知的所谓数字转换，用在其它事件中，可以用于连接到陆地移动电话网。
图2，图示了一个略图，说明涉及到本发明的优选的第一实施方案和第二实施方案的数据结构。
图3，是一个流程图，图示了根据在工作处理器上实现的优选的第一实施方案的第一例程。
图4，是一个流程图，图示了根据在管理处理器上实现的优选的第一实施方案的第二例程。
图5，图示了一个信息交换框图，关于图3和图4所示的第一和第二例程。
图6，是一个流程图，图示了根据在工作处理器上实现的第二优选实施方案的第三例程。
图7，是一个流程图，图示了根据在管理处理器上实现的第二优选实施方案的第四例程。
图8，图示了一个信息交换框图，关于图6和图7所示的第三和第四例程。
本发明的第一优选实施方案的描述本发明在物理外形类似图1所示的数字交换的处理器组合中实现，也就是说，处理器组合包括管理处理器AP，和通过网络互联的多个工作处理器WP1、WP2、WPn。在以下的叙述中，当讨论到连接图1所示的数字转换时，术语管理处理器等于支持处理器，工作处理器等于区域处理器。
应该理解到，术语管理处理器好包括处理器组合，如并联运行的一套处理器。还应当理解到，本地存储器资源，如随机存取存储器RAM，涉及到管理处理器和各自的工作处理器。
图2中，一个略图解释了所示出的数据结构和信息流程。这些数据结构将在关于本发明的第一优选实施方案中进一步描述。
在关于各个工作处理器WP1和WP2的存储器中，存储了多个值，根据在各自工作处理器上运行的一定程序，这些值可以不断地更新和递增。
该值排列在所谓的探头内。一个探头就是一个用在管理处理器和工作处理器中的数据结构。探头数据结构被排列，以便进行下列比较探头-id；探头值(I)探头-id标识探头类型。
与探头-id相关的探头值可以是用于计数器如用于递增的一个整数值，或者可以是随着时间改变的任何其它值。它也可以是一个文件，如关于事件累计列表的日志文件。
在每个工作处理器上，可以分配几种类型的探头和探头-id。随着时间的推移，可以分配新的探头，而其它探头可以删除，即停止存在。
在管理处理器上，对应于相应的工作处理器探头的值的复制在常规更新例程期间被建立。
测量实例是一个在管理处理器种使用的数据结构。测量实例数据结构可以比较以下各项探头-id；测量值；工作记录；探头-链接(II)探头-id标识测量实例，并等于某一类型的探头-id。
测量值可以涉及到关于所给定的探头，即探头-id的探头值的累计值。
工作记录是工作处理器的一个列表，其中给定类型的探头当前存在。
对应给定探头类型的探头链接包括当前存在的所有探头的链接，其中每个单独的探头的链接可以包括下列各项内容探头-id和探头值(III)上述各项中，探头-id标识各自的工作处理器，探头值表示在各自的工作处理器上的相应的探头值的复制。
图2中，以示例的方式图示了在各自的工作处理器WP1和WP2上的各自的探头I。在WP1上，探头类型a-c；e与探头类型a同时存在；d-f在WP2上。探头I，没有值分配给它，图中用虚线示出。
另外，测量实例II，已经在管理处理器AP上表示出，包括探头I的链接III，已经通过示例表示，测量实例II，包括探头链接，链接的各自探头的值等于在各自的注册过的各处理器WP1和WP2上的探头值。在管理处理器上，所有探头都存在。
为了解释方便，只示出了在管理处理器AP上的探头类型d-i，但是应该可以理解到，列表中至少还包括探头类型a-c，列表应该长得多。
第一优选实施方案的功能现在将引用图3和图4所示的例程以及图5所示的信息交换框图，来解释在各工作处理器和管理处理器之间传输数值的方法的机能。
在该实施方案中，假设管理处理器连接到如前所述的外部处理器，但是应当理解到外部处理器的控制任务可能在管理处理器上执行。
根据如上所述的在各工作处理器上执行的本地例程，每个各自的各自处理器执行计算和注册事件，使存储到与各自处理器关联的本地存储器的单独的探头值被更新。
本地执行的例程，也表示为第一通知例程，在各自的工作处理器上运行，如图3所示。
当一事件引发了一个新的探头值在本地创建或分配到本地，步骤1，在工作处理器中的第一例程保证通知了管理处理器探头在各自的工作处理器上被创建，步骤2。之后，管理处理器注册探头的给定类型为工作处理器上现有的，并从工作处理器请求当前探头值。
随后，工作处理器就不断地执行探头值可能地改变，步骤3。
当事件发生在影响所述探头将被删除的本地工作处理器内，步骤4，工作继续到步骤5，工作处理器请求管理处理器取消注册所述的探头。
另一方面，管理处理器不断保持在上述的工作记录中当前在各种工作处理器上的探头类型记录。
与上述例程并行的，如果所有工作处理器都被考虑在内，第一更新的例程在管理处理器上执行。第一更新的例程如图4所示。
当出现需要更新或监视某个类型的探头值时，步骤1，就发出一个测量请求，步骤2。也就是说，相应某探头类型的探头值是从那些根据上述的第一例程已经注册的工作中请求而来的，步骤3和步骤4。然后，传送所述的探头值。
所以，当一个控制系统如网络管理系统发布更新存储在管理处理器内的测量值的指令时，管理处理器只访问那些有所述的探头的处理器，并只请求那些探头值。这样的情况请看图5的上面部分，见项目1)-4)。
然后，当前的累加探头值被存储到管理处理器，相应的测量值被计算并存储到管理处理器上的测量值(II)内，见项目5)。
随后，从管理处理器向网络管理系统发出响应，6)。
这种机制，由于避免了网络中冗余信息通信，很大程度上改进了效果。
在图5中，示出了在管理处理器上被请求取消注册的探头，7)，后来又注册了8)。
上述的方法还能够实现如果一个或者几个工作处理器丢失了本地存储器的内容，探头值还能写回到工作处理器中。如图5的下面部分，见项目9)，在工作处理器上执行了重启动时，使得所有探头值和记录被删除。
在重写过程中，所有的探头值被送回或重写到工作处理器。因此，只有最近更新的值被丢失。
第二实施方案有些应用可能具有突然的特点，如被长时间的非活动状态中断的探头值的改变。
本发明的第二实施方案是第一实施方案的进一步发展，寻求关于上述的突然改变值的方案的最优性能。
本实施方案中所用到的数据结构和上面的相似，除了涉及到存储在关于管理处理器的存储器内的探头链接的数据结构，和工作处理器上的数据结构被改进了以外。也请参见图2。
在工作处理器上的数据结构具有如下的配置探头id；探头值；和计时器值(IV)计时器值简化了随时间递增的计数器，用于与预定的时间溢出值比较。
应该注意到，上面的探头数据结构IV等于根据本发明的第一实施方案定义的探头I。
管理处理器上的数据结构，探头链接，按照第二实施方案具有如下配置探头id；探头状态；和探头值(V)探头状态可以断言活动或者非活动状态之一，用于表示计时器值是否已经超过时间溢出值，没有探头值已经改变。这种情况用于表明所述的在某工作处理器上的探头值是否不必重新改变。
应该注意到，上面的探头数据结构V等于根据本发明的第一实施方案定义的探头III。
根据本发明第二实施方案的测量值与根据第一实施方案定义的测量值II是一样的。
第二实施方案的功能在本地工作处理器上执行的第二通知例程，如图6所示。除了在步骤3所插入的时间溢出特点外，本例程大部分与图3所示的第一通知例程一致。
步骤3中，建立了从上次探头值改变起的时间是否超过了预定的间隔。如果超过了，探头状态标识为非活动的，并把当前探头值传输到管理处理器。上述的传输可能涉及到管理处理器读取当前值，当管理处理器接收到所述的标识为非活动的探头的信息时。
在预定的时间间隔内可能再次发生改变时，探头的状态标识为活动的。
按照第一通知例程，检测探头是否被删除了，如果是，在特定的工作处理器上的相应的探头的取消注册的请求，发送到管理处理器。这些检测在步骤4和步骤5中进行。
并行于在各自的工作处理器上执行的第二通知例程，如图7所示的第二更新例程，在管理处理器上执行。
在第二更新例程中，除了在步骤3中进行的，探头值只从同时是活动的和注册了的那些探头传输外，其它方面与第一更新例程很一致。
所以，在预定的时间间隔内没有改变的探头值，将不会传输到管理处理器。
对于以突发(brust)方式改变的探头，第二通知和更新例程使得不能得到关于传输在预定的时间周期内没有变，从而认为在最近的将来不会改变的探头值的通信量。这种机制省去了在网络上发送管理信息。
图8，图示了属于第二通知例程和更新例程的信息交换流程。
图中，示例了两个工作处理器WP1和WP2，管理处理器AP，网络管理系统NMS之间的通信。
本示例中，一个事件，见项目1)，使探头，对应将被创建的某探头类型和存储在两个工作处理器的值。随后，向管理处理器发送请求，以便注册探头，2)。两个探头都是活动的，因为在预定的时间间隔内的改变使之成为活动的了。
在下一个示例中，一个事件，3)，在网络管理系统NMS中，促使管理处理器AP从第一和第二工作处理器检索各活动的探头值，然后将这些值存储到管理处理器，4)-9)。
随后，在这些探头值的基础上计算测量值，10)，并传输到网络管理系统。
在时间的最近一点，在第一工作处理器WP1上的探头值经历了超时，也就是，探头值在预定的时间间隔内没有改变。因此，第一工作处理器WP1发送请求到管理处理器，把探头标识为非活动，11)，然后把当前探头值传输到管理处理器，并存储在其中，12)。
为了方便说明，还是在时间的最近一点，第一工作处理器经历了故障，使得工作处理器上的探头值丢失，13)-15)。
然后，进行与图5所示的重写步骤一致的重写步骤。该步骤包括存储传输到工作处理器WP1的探头值和把探头标识为活动的，15)-16)。
工作处理器又准备好执行随时间递增的值的改变。因此探头值可以立即地执行，然后随着从管理处理器AP传送来的探头值递增。
权利要求
1.一种多处理器系统，包括带有CPU和存储器的一个管理处理器和多个工作处理器，处理器通过网络互联，管理处理器和工作处理器用于在由探头表示的数据结构中存储值，其中管理处理器用于保存特定类型的探头是否出现在特定的工作处理器上的记录，其中各个工作处理器用于创建和删除探头类型，以及改变或递增保存在各自工作处理器上的探头值，和如果探头类型在一个工作处理器上被创建或删除，工作处理器用于启动通知例程，通知管理处理器在特定工作处理器上的探头类型的创建和删除；管理处理器用于初始更新例程，管理处理器在更新例程中只从那些特定的探头类型存在的特定的工作中获取探头类型值，为此管理处理器存储获取的在管理处理器上的数据结构中的值。
2.如权利要求1的多处理器系统，其中的管理处理器用于为特定的工作处理器运行特定工作处理器的重写程序，其中探头值被重写到特定的工作处理器。
3.如权利要求1和2的多处理器系统，其中，管理处理器通过第二网络连接到外部处理器，外部处理器能够初始管理处理器的更新例程。
4.如前述的权利要求的多处理器系统，其中，管理处理器记录探头的状态为活动的和非活动的，活动的状态表示由于前面的变化在预定的时间周期内探头的值改变了，非活动的状态表示在预定的时间周期内探头值保持不变，和其中管理处理器用于执行更新例程，在各探头状态采用活动状态的情况下，更新例程中管理处理器只从那些具有特定探头类型的工作处理器上获取某类型的探头值。
5.如权利要求4的多处理器系统，其中，工作处理器用于执行通知例程，当探头采用非活动的状态时，通知例程通知管理处理器有关探头状态和探头值。
6.如前述的所有权利要求任一个的多处理器系统，其中，管理处理器和各自的工作处理器构成了部分网络转换系统。
7.一种传输保存在带有工作处理器和管理处理器的计算机组本地内的数值的方法，处理器通过网络连接，值的类型被存储在由探头表示的数据结构中，其特点在于每个单独的工作处理器执行通知例程，其中如果探头类型被创建或如果探头类型被删除，管理处理器被请求注册。管理处理器执行更新例程，为此对应某探头类型的值被管理处理器只从有所述的探头的那些工作处理器上获取。
8.如权利要求7的传输保存在计算机组本地内的数值的方法，其中管理处理器用于对特定的工作处理器执行重写程序，程序中探头值被重写到特定的工作处理器。
9.如权利要求7或8的传输保存在计算机组本地内的数值的方法，其中通知例程还提供功能把探头状态标识为活动的，如果探头值在预定的时间周期内改变了，否则标识为非活动的，如果探头变为非活动时，把探头值传输到管理处理器，更新例程还提供只从那些具有所述的探头并为活动的的特定的工作处理器上获取探头值。
全文摘要
一种多处理器系统包括一个管理处理器和多个工作处理器,处理器通过提供的网络互联,执行例程,完成本地保存的计数器值在工作处理器和管理处理器之间的传输,达到大大减少网络上冗余管理信息的传输的效果,从而提高网络的所有用户的能力。
文档编号H04L12/24GK1328670SQ9981368
公开日2001年12月26日 申请日期1999年11月23日 优先权日1998年11月24日
发明者S·埃利拉, C·坎纳斯, A·奥尔松, N·伍德, A·阿伦 申请人:艾利森电话股份有限公司