[发明专利]允许状态转换的同步方法

说明书

本发明相关于在运行的计算机系统中对软件的替换，特别是旧软件中的进程与新软件中的进程之间的状态转换的同步。

计算机软件的一个方面是必须通过修改、增和/或减来对它进行周期性的更新，以便继续为用户提供适当的功能、使软件最优化、以及改正在软件使用过程中出现的错误和差异。当软件中加入了新的特征后，为了给用户提供新软件的特征，需要尽快用新版本取代旧软件。

在某些类型的计算机系统，如独立或批处理系统中，将软件从一个版本变为另一个版本几乎没有任何障碍。典型的处理方式是在一天中没有什么任务的时间关闭计算机系统，并且维修人员随时待命，然后将旧软件去掉，换上新版本软件，此后重新启动计算机系统，所有未来的数据处理都由新版本软件来进行。当然，这一处理过程假定新软件已经在一个脱机系统中作了适当的检测和调试，使得软件人员和运行管理者相信该软件会适当地执行它所赋予的功能，而不会出现需要整个计算机系统暂停并重新启动的不适当中断。

在其他类型的计算机系统，如现代化的存储程序控制(SPC)电信交换系统(在工业界简称为“交换机”)中，在系统中检测新版本软件或改变软件都不如在独立或批处理系统中那么简单。例如，如果不放在实际的操作处理呼叫中，新的软件版本就不能有效地进行测试。而软件必须在运行时进行测试，以便确定它在实际操作条件下是否会适当地运行，以及新的软件部分是否能与构成运行的SPC交换机系统一部分的所有其它软件块适当接口。另外，电信交换机系统事实上从不停止运行。由于人类社会对电信服务的持续需要，理想的情况是这些系统永远不停止运行，没有任何中断。也就是说，即使在下班时间或晚上，系统中也有持续的电信业务量在进行处理，交换机操作的任何中断都会导致电信业务不希望的破坏，这种破坏会严重地损坏系统的操作和效力以及系统用户对它的认可程度。

电信交换系统的这些实时要求给包括新的或改进功能的软件强化版本或其部分的测试、以及在交换机中包括错误校正或“故障修理”的软件替换而不破坏交换机处理的现有电信业务量做了严格的限制。因此，采用传统的“编辑--编译--连接--装载--运行”方法将新版本的软件成分或单元集成到系统中是不符合要求的。

在运行的计算机系统，如电信交换机中替换软件的另一个问题是旧软件中的进程与新软件中的进程之间的状态转换，特别是它们的同步。一个进程使用或包括资源对象，该资源对象是在一个硬件资源或内部数据结构中处理信息的对象类型。在本发明中应该理解状态转换是资源对象的状态转换。一个资源对象的状态具有分配或解除分配的特征。在旧软件中的进程和新软件中的进程之间的状态转换对系统的用户是必不可少的，原因是资源对象的状态可以由多个事务利用并存活。进程的状态随时间变化，这使得它不能事先将这些进程的状态结合到新版本软件中，从而如果它要存活下来的话，它必须在旧软件与新软件的替换过程中从旧软件转换为新软件。人们所欢迎的是这样一种方法，该方法提供这样一种可能性，即在系统运行时与旧版本软件和新版本软件的状态转换一起修改或扩展软件，而不需要任何停机时间。

在解决与将新软件结合到正运行的计算机系统相关的问题上已经做了许多努力，例如，一些目前使用的不以独立或批量方式操作的先进的联机操作系统将以与独立或批量系统所使用的方法明显不同的方式来解决替换旧软件的问题。然而，尽管比在独立系统下更透明一些，这种系统仍然是由人工替换软件，需要单个用户或用户组主动选择是否采用新的或修改的软件版本来处理。这一选择可以由用户通过修改将要由在其单个用户标识下运行的进程所使用的软件的串接来执行。该选择在以周或月来计的一段固定的时间对用户保持有效，在这一时间软件在每个优先级别中无差异地成功运行之后在串接结构中升迁几级。当到达串接结构的顶级时，声明该软件是“可操作的”，这时旧版本软件不再让系统用户使用。将新软件插入系统以及该软件在各个级别的升迁，是由一个配置管理过程和在每个级别报告、批准、跟踪软件版本和执行批准的改变的一个手动过程来控制的。

就用于在批量或独立系统中更新软件的方法而言，以这种方式将新的或修改的软件结合到系统中具有公知的缺点。系统主要是手动的高劳动强度系统，非常复杂并耗费时间，它将是否以及在何种情况下系统将以某个新软件来操作留给用户控制，没有任何方式来执行逐步的、被限制的联机使用以使得错误不会扩展或立即影响所有正在进行的操作。控制对新的或修改的软件的存取的方法直接与执行该软件的单个用户发生联系并局限于该用户。