專利名稱：圖框及胞元運(yùn)送的交錯(cuò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，且特別涉及非同步搬移模式(ATM)系統(tǒng)一網(wǎng)際協(xié)定(IP)的一改善的直接記憶存取(DMA)處理器。
背景技術(shù)：
網(wǎng)際協(xié)定(IP)是目前所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)定中最授受歡迎的。簡而言之，IP將數(shù)據(jù)壓縮成數(shù)據(jù)包或不同長度的圖框(frame)。然而，IP不提供服務(wù)的真實(shí)品質(zhì)(QoS)，它是多媒體消息的要求。非同步搬移模式(ATM)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)封包于等長度的胞元(cell)中，且亦提供真實(shí)QoS。
在ATM上使用IP的系統(tǒng)因而必須提供處理不同長度IP圖框以及與該ATM QoS要求不沖突的固定長度ATM胞元。一方法是接收該IP圖框，將其拆開，且再組裝為ATM胞元。然而，此非必然提供最佳結(jié)果。
因此，需要一種改善的系統(tǒng)，用以處理IP圖框與ATM胞元。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，借助于一直接記憶存取裝置(DMA)可克服絕大部分習(xí)知技藝中上述及其他缺點(diǎn)。簡而言之，該DMA裝置可借助于交錯(cuò)圖框與胞元，于一共享的媒體中自多重請求者支持?jǐn)?shù)據(jù)搬移。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，一個(gè)DMA控制器包含一個(gè)總線驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)總線探嗅器(bus sniffer)，一個(gè)優(yōu)先權(quán)控制器以及一個(gè)內(nèi)文機(jī)器(context machine)。該總線探嗅器用以確認(rèn)該總線上搬移器的鑄型。該優(yōu)先權(quán)控制器擁有一信號，可存取該總線。該內(nèi)文機(jī)器儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)文。該控制器管理該總線上圖框與胞元的交錯(cuò)，且當(dāng)一圖框已被傳送時(shí)，擁有一圖框端信號。


本發(fā)明可經(jīng)由下列詳細(xì)說明與圖示得以更加清楚，易于了解。
圖1是根據(jù)本發(fā)明說明圖框與胞元的交錯(cuò)。
圖2是一個(gè)方塊圖，說明根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明說明一個(gè)實(shí)施例的掃描與服務(wù)視窗。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說明所示范的優(yōu)先權(quán)符號矩陣。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說明登記階段。
圖6與圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說明內(nèi)文分配。
具體實(shí)施例方式
圖1至圖7是說明用于搬移圖框與胞元的一改善系統(tǒng)與方法。一個(gè)DMA系統(tǒng)包含多個(gè)傳送-接收對用于一總線的通信。一個(gè)DMA控制器管理總線處理。該DMA控制器包含多個(gè)控制器，一總線探嗅器與一內(nèi)文機(jī)器。該總線探嗅器與內(nèi)文機(jī)器確認(rèn)塊搬移為圖框或胞元搬移以及管理交錯(cuò)。該優(yōu)先權(quán)控制器解決圖框或胞元塊搬移的每一組成搬移的優(yōu)先權(quán)，它利用優(yōu)先表微的矩陣。
圖1A說明一圖框1000與多個(gè)胞元1002，1004，1006，1008。該圖框1000是任意長度。如下更詳細(xì)的說明，一圖框標(biāo)題包括圖框長度信息，它用以分割該圖框?yàn)榈乳L元件(element)A-D。該胞元1002，1004，1006，1008是固定長度。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，說明該圖框與胞元的交錯(cuò)。如下更詳細(xì)的說明，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中，一DMA控制器提供控制信號以將錯(cuò)該圖框元件A-D與該胞元E-H搬移的交錯(cuò)。
請參閱圖示，請?zhí)貏e參閱圖2，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例中所示的一系統(tǒng)100。如圖所示，該系統(tǒng)包含多個(gè)功能塊102，104。如下更詳細(xì)的說明，每一功能塊102，104各包含一DMA總線介面103a，103b。在運(yùn)作中，一功能塊102運(yùn)作為一傳送器，且另一功能塊104功能為一接收器。該傳送塊與該接收塊是共同作為一搬移對。典型地，該系統(tǒng)100包含多于一對的搬移對，但是未簡單說明僅列出一個(gè)。因此，此圖示僅是一范例。
該系統(tǒng)100還包含一總線106，其耦合該功能塊102，104。該總線102的執(zhí)行具有來源址107a，目的址107b與數(shù)據(jù)107c通道。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其是一DMA控制單元108耦合至該總線106。該DMA控制電路單元108包含一總線驅(qū)動(dòng)器110，一總線探嗅器112，一優(yōu)先權(quán)解決器114以及一內(nèi)文機(jī)器116，如下更詳細(xì)的說明。
更特別地，在一塊搬移的第一搬移上，該總線探嗅器112讀取被搬移的該圖框的長度場(field)，亦即該參數(shù)圖框長度，圖框長度描述器位置以及圖框長度場大小。一個(gè)下計(jì)算器(未顯示)是負(fù)責(zé)將該圖框長度值儲(chǔ)一些位元組，其是被平行搬移(亦即該總線寬度)。該計(jì)算器值在每一搬移是減少的。當(dāng)該下計(jì)算器達(dá)到零(0)時(shí)，具有一圖框端信號。
該優(yōu)先權(quán)解決器114解決同時(shí)發(fā)生的搬移要求且利用表征在預(yù)先保留的基礎(chǔ)上，允許搬移要求。該內(nèi)文機(jī)器116包含多個(gè)登記器且決定每一使用者數(shù)據(jù)要求的相關(guān)反應(yīng)?；谠摰怯浧鲀?nèi)文，該驅(qū)動(dòng)器110驅(qū)動(dòng)該總線106。該總線探嗅器112在一塊搬移中聽取該第一搬移，且決定所需要搬移的數(shù)目以完成該塊搬移。在該塊搬移之端，該總線探噢器112具有一圖框端信號。
如下更詳細(xì)的說明，在每一搬移基礎(chǔ)上，該優(yōu)先權(quán)解決器114允許一搬移對存取至該總線，以一分配的表征至每一搬移。因此，例如，參閱圖1B，每一胞元E-H與每一圖框元件A-D代表一搬移，且將其分配至一相關(guān)的表征。該優(yōu)先權(quán)解決器115解決任何未決定的搬移的優(yōu)先權(quán)。該內(nèi)文機(jī)器116被用以決定該塊搬移的元件搬移的處理。
如上所述，該優(yōu)先權(quán)解決器114的功能是基于“優(yōu)先權(quán)表征”與“靜態(tài)排列”與“動(dòng)態(tài)排列”的分配。搬移是基于“掃描視窗”與“服務(wù)視窗”中表征的使用。該表征允許每一搬移對的預(yù)先保留總線負(fù)載共享。更特別地，圖3是說明服務(wù)視窗202a-202c。對于每一服務(wù)視窗202a-202c，基于該內(nèi)文信息，產(chǎn)生一搬移服務(wù)。
一服務(wù)視窗202是時(shí)間，其中該動(dòng)態(tài)排列是于所有未決定搬移區(qū)球者間決定。一掃描視窗206是一時(shí)間區(qū)間，其具有的長度相當(dāng)于n服務(wù)視窗202加上所執(zhí)行的搬移服務(wù)期間。即使若一服務(wù)視窗202中無形成要求，該服務(wù)視窗期間將在下一開始前流逝。因此，每一掃描視窗206具有最小期間的n服務(wù)視窗。
如下更詳細(xì)的說明，優(yōu)先權(quán)解決本身是基于表微分配，參閱“靜態(tài)”與“動(dòng)態(tài)”排列。該靜態(tài)排列是基于n+1(列)*m+1(欄)的矩陣中的一位置。其對于掃描視窗206的重復(fù)是有效的。該動(dòng)態(tài)排列僅于一服務(wù)視窗202內(nèi)是保持有效的。一但該靜態(tài)排列與該動(dòng)態(tài)排列被決定，該對應(yīng)的搬移要求者只供應(yīng)是在于其內(nèi)文描述。每一搬移導(dǎo)致“耗盡”所使用表微，其而后僅在下一掃描視窗的開始處“更新”。
請參閱圖4，它顯示一舉例的表征矩陣。所示是為多個(gè)列401與欄403。該表征欄是與潛在搬移要求者的內(nèi)文組相關(guān)聯(lián)。因此有“m+1”內(nèi)文組。該表征列是與干優(yōu)先權(quán)解決器的結(jié)構(gòu)登記器相關(guān)聯(lián)。
此圖示描述(n+1)結(jié)構(gòu)登記器403(階層2)與該登記器尺寸(m+1)。其形成于邏輯感應(yīng)矩陣中于該優(yōu)先權(quán)表征。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，對于該矩陣有三階層的登記器(對于該剩余內(nèi)文為兩階層)。階層2的登記器是作為主要工作登記器；階層0與階層1的登記器是作為投影登記器階段。一裝置包埋控制器(未顯示)設(shè)定一優(yōu)先權(quán)表征，其是藉由將一寫至該登記器(階層0)的個(gè)別位元組位置-該登記器的最重要位元組組，是對應(yīng)于該內(nèi)文“m”如最不重要位元組組對應(yīng)于該內(nèi)文“0”。
最高的靜態(tài)排列是于該矩陣位置(欄＝m|列＝n)；第二高位置(欄＝m-1|列＝n)，繼續(xù)往下至最低靜態(tài)排列的短陣位置(欄＝0|列＝0)。該靜態(tài)排列與優(yōu)先權(quán)表征是經(jīng)由一結(jié)構(gòu)介面分配在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上(圖2)。
該優(yōu)先權(quán)解決組織的運(yùn)作是經(jīng)由范例介紹。如圖4的實(shí)施例所示，有五個(gè)優(yōu)先權(quán)表征被分配優(yōu)先權(quán)表征“A”為搬移要求者“m”(對應(yīng)于內(nèi)文“m”)；優(yōu)先權(quán)表征“B”為搬移要求者1(對應(yīng)于內(nèi)文“1”)以及優(yōu)先權(quán)表征“C”、“D”與“F”為搬移要求者0(對應(yīng)于內(nèi)文“0”)。假設(shè)該掃描視窗是正約開始。再者，在相同的服務(wù)視窗中假設(shè)有兩個(gè)掃描到的競爭要求一個(gè)來自搬移要求者1，一個(gè)來自搬移要求者0。在第一輪中，決定每一內(nèi)文組的最高靜態(tài)排列有“新”的表征。在此實(shí)施例中，這些為表征B與表征C。在下一邏輯步驟中，這些表征的靜態(tài)排列是被對照的表征B較表征C具有較高的靜態(tài)排列。對于該搬移要求者1而言，此結(jié)果是于最高的動(dòng)態(tài)排列中。因此該要求的搬移是被允許的，且將可如相關(guān)內(nèi)文中所描述而被執(zhí)行。而后表征B保留，且被此描述視窗耗盡-例如其是由重放位元組所代表。在下一服務(wù)視窗中，搬移要求者0之要求將可能被再次掃描-因?yàn)闊o被允許的服務(wù)。然而，可能是因?yàn)榇舜伟嵋埔笳叩囊?，“m”已被掃描，其因而先服務(wù)搬移要求者“m”。若非此案例，則該搬移要求者0之服務(wù)是被允許的。
如上所述，該工作登記者階層為階層2。該登記者階層500是如圖5中所示。其顯示為登記者階層0(504)，登記者階層1(506)，以及登記者階層2(508)。登記者階層0的登記者504的依序起始是藉由該包埋的控制器(未顯示)經(jīng)由該結(jié)構(gòu)介面502。因此，該掃描視窗所欲之大小是被溝通，且該內(nèi)文信息是被起始。該掃描視窗大小(但非必須)對應(yīng)于實(shí)際分配的表征(可使用不同值以補(bǔ)償該決搬移的不同大小)。
一但完成起始，一指令指示引起一同步鎖自登記者階層0的該登記者504，個(gè)別至該登記者階層1與登記者階層2的登記者506與508。同時(shí)將負(fù)載新的內(nèi)文信息。該掃描視窗被重新開始于該服務(wù)視窗“零”。
登記者階層2的登記者508將開始執(zhí)行實(shí)際的工作登記者一但決定允許一要求，則藉由對應(yīng)邏輯重新開始該對應(yīng)位元組。利用在登記者階層1的原始結(jié)構(gòu)，所有位元組被更新于該掃描視窗的端。而后一新的掃描視窗將自開始處開始。
如上所述，內(nèi)文機(jī)器116決定如何進(jìn)行搬移。一但一傳要求優(yōu)先權(quán)已被解決，與該搬移相關(guān)的內(nèi)文即被讀取。如圖6與圖7中所示，一搬移要求的服務(wù)是基于六個(gè)主要內(nèi)文502a-f之一，以及數(shù)個(gè)動(dòng)態(tài)選擇的次內(nèi)文504a-d。該主要內(nèi)文為總線共享502e，以及基礎(chǔ)來源址(BSA)502f。該次內(nèi)文為鑄型504a，且四個(gè)每一靜態(tài)抵銷至該基礎(chǔ)來源址504b與目的址504c。
該總線共享內(nèi)文502a是如上所述，且包含多個(gè)設(shè)定(圖7)，以保留預(yù)先決定總線寬度。
根據(jù)所述的實(shí)施例，使用兩個(gè)優(yōu)先權(quán)內(nèi)文502b標(biāo)準(zhǔn)506a與較佳者506b。若使用標(biāo)準(zhǔn)506a，一搬移要求的優(yōu)先權(quán)將可于一可獲得的表征與最高動(dòng)態(tài)排列的基礎(chǔ)上被允許，如上所述。
若使用較佳者506b，則回流排要求立即被服務(wù)。已經(jīng)開始的搬移是不被中斷，但是不使用優(yōu)先權(quán)矩陣。這表示直到下一搬移的非常初始，基于優(yōu)先權(quán)表征的決定可藉由該搬移要求者與“較佳”內(nèi)文而駁回。若使脾此模式，一優(yōu)先權(quán)表征小于“n”，必須被用以該矩陣起始-該掃描視窗將保持相同。
定義三個(gè)聽取模式值502cOAM(運(yùn)作，管理與保持)-聽取506c，除錯(cuò)-聽取506d以及OAM-聽取與除錯(cuò)-聽取506e?？墒褂眠@些信號，例如引起統(tǒng)計(jì)計(jì)算器(未顯示)或于除錯(cuò)相關(guān)運(yùn)作。
OAM-聽取在相關(guān)搬移上，具有該信號OAM-聽取。
除錯(cuò)-聽取在相關(guān)搬移上，具有該信號除錯(cuò)-聽取。
OAM-聽取與除錯(cuò)-聽取在相關(guān)搬移上，具有兩種信號。
該搬移大小值特指該塊搬移大小，其中“n”是關(guān)于該總線寬度，亦即多少位元組可藉由一信號搬移而傳送。
可使用增加址值502e范例、以增加來源址506f，或增加目的址506g或增加一塊搬移中兩址506h。此可被用于探測飛行搬移耦合直接總線介面的RAM-區(qū)。
該基礎(chǔ)來源址值504b代表該基礎(chǔ)來源址，數(shù)據(jù)可搬移于其中。增加抵銷至此位址。
四個(gè)不同靜態(tài)抵銷至基礎(chǔ)來源址(BSA)504b描述統(tǒng)計(jì)增加抵銷至數(shù)據(jù)被括移的該來源址。
四個(gè)不同目的址504c描述該數(shù)據(jù)被搬移的位址。
定義兩種鑄型504a胞元括移506I與圖框搬移506j。如上所述，當(dāng)使用該圖框搬移模式時(shí)，利用該下計(jì)算器計(jì)算該圖框搬移，以及當(dāng)該搬移完成時(shí)，具有一圖框端信號。例如，在該總線上該圖框元件而后與胞元交錯(cuò)，其是利用上述的優(yōu)先權(quán)分配。
該圖框長度場506k表示該圖框長度。需要此信息以決定具有該圖框端信號的時(shí)間。
該圖框長度Desriptor位置場506I提供一指示器至一總長度或付費(fèi)負(fù)載長度場。更特別地，圖框基礎(chǔ)協(xié)定(例如IP-v4與2位元組總長度(TL)或IP-v6亦與2位元組付費(fèi)負(fù)載長度(PL)具有指示該圖框長度的場。此場提供一指示器至此場的開始以取得TL/PL。
該圖框長度場大小場506m描述該圖框長度指示器的長度(例如范例中所述的2位元組)。內(nèi)部增加抵銷以獲得適當(dāng)?shù)挠?jì)算器值。
上述的實(shí)施例并不局限本發(fā)明的范圍，且仍可包含其他改變與修飾而不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種直接記憶存取控制器，其特征在于，包含一個(gè)總線探嗅器(112)，它用以決定一總線上一塊搬移的一端；一個(gè)優(yōu)先權(quán)控制電路(114)，它用以保證總線共享于搬移要求；以及一個(gè)內(nèi)文機(jī)器(116)，它用以儲(chǔ)存該總線上搬移的要求內(nèi)文；其中，該優(yōu)先權(quán)控制電路(114)是用以讀取一鑄型的一內(nèi)文于每一搬移，且交錯(cuò)非同步搬移模式(ATM)圖框與網(wǎng)際協(xié)定(IP)封包。
2.如權(quán)利要求1所述的直接記憶存取控制器，其特征在于，該優(yōu)先權(quán)控制單元(114)是用以在插入該圖框至一胞元流中之前，決定一圖框長度。
3.一種直接記憶存取系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)總線(106)；一個(gè)第一功能塊對(102，104)耦合至該總線，且作為一接收器的功能；一個(gè)第二功能塊對(102，104)耦合至該總線，且作為一傳送器的功能；以及一個(gè)DMA控制器(108)其是用于該總線上，交錯(cuò)該第一功能塊對與該第二功能塊對之間ATM胞元與IP圖框的搬移。
4.如權(quán)利要求3所述的直接記憶存取系統(tǒng)，其特征在于，該DMA控制器(108)是藉由位元組基礎(chǔ)，于一位元組上用以交錯(cuò)該IP圖框與ATM胞元。
5.如權(quán)利要求4所述的直接記憶存取系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)完成一搬移時(shí)，該DMA控制器(108)是具有圖框信號的一端。
6.如權(quán)利要求5所述的直接記憶存取系統(tǒng)，其特征在于，該DMA控制器(108)是包含優(yōu)先權(quán)解決器(114)，其是基于表征分配用以解決優(yōu)先權(quán)。
7.如權(quán)利要求3所述的直接記憶存取系統(tǒng)，其特征在于，該DMA控制器(108)包含下計(jì)算器，其中該下計(jì)算器向下計(jì)算于每一搬移，一搬移為該圖框的許多位元組，其可被平行搬移。
8.一種直接記憶存取方法，其特征在于，讀取一鑄型(504a)，該鑄型定義一搬移是一圖框搬移或一胞元搬移；決定可平行搬移的圖框鑄型的一些位元組；以及搬移與一胞元搬移的胞元交錯(cuò)的該許多位元組。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該搬移更包含往下計(jì)算自一數(shù)目，它等于一圖框大小除以該一些位元組。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包含當(dāng)該計(jì)算器達(dá)到一預(yù)先決定的計(jì)算時(shí)，具有圖框信號的一端。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包含聯(lián)合一優(yōu)先權(quán)表征與該位元組的每一搬移。
12.一種直接記憶存取控制器，其特征在于，用于讀取一鑄型的裝置(102，104，108)，該鑄型定義一搬移是圖框搬移或一胞元搬移；可操作耦合至該讀取裝置的裝置(102，104，108)，用于決定一圖框鑄型的一些位元組，其可被平行搬移；以及用于搬移與一胞元搬移的胞元交錯(cuò)的一些位元組的裝置(102，104，108)。
13.如權(quán)利要求12所述的控制器，其特征在于，該搬移還包含的裝置是用于向下計(jì)算自一數(shù)目，它等于一圖框大小除以該一些位元組。
14.如權(quán)利要求13所述的控制器，其特征在于，還包含當(dāng)該計(jì)算器達(dá)到一預(yù)先決定的計(jì)算時(shí)，具有圖框信號一端的裝置。
15.如權(quán)利要求13所述的控制器，其特征在于，還包含聯(lián)合一優(yōu)先權(quán)表征與該一些位元組的每一搬移。
16.一種方法，它包含提供一個(gè)總線(106)；提供一個(gè)第一功能塊(104)耦合至該總線，且作為一接收器的功能；提供一個(gè)第二功能塊(102)耦合至該總線，且作為一傳送器的功能；以及提供一個(gè)DMA控制器(108)，它用于該總線上，交錯(cuò)該第一功能塊與該第二功能塊之間ATM胞元與IP圖框的搬移。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該DMA控制器(108)是藉由位元組基礎(chǔ)，交錯(cuò)該IP圖框與ATM胞元。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，當(dāng)完成一搬移時(shí)，該DMA控制器(108)是具有圖框信號的一端。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，該DMA控制器(108)包含優(yōu)先權(quán)解決器，它基于表征分配用以解決優(yōu)先權(quán)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，該DMA控制器(108)包含下計(jì)算器，其中該下計(jì)算器向下計(jì)算于每一搬移，一搬移為該圖框的許多位元組，其可被平行搬移。
全文摘要
本發(fā)明涉及框圖及胞元運(yùn)送的交錯(cuò)。一種直接記憶存取系統(tǒng)包含多對傳送－接受器(102，104)，用于與總線通訊。一直接記憶存取控制器監(jiān)控總線操作，而該直接記憶存取控制器包括一優(yōu)先權(quán)控制電路(114)、一總線探嗅器(112)及一內(nèi)文機(jī)器(116)。該總線探嗅器(112)及該優(yōu)先權(quán)控制電路(114)，是用以辨識塊搬移為圖框或胞元搬移及監(jiān)控交錯(cuò)程序。而該優(yōu)先權(quán)控制電路(114)則使用優(yōu)先權(quán)表征的矩陣以解決圖框或胞元塊搬移中各構(gòu)成搬移的優(yōu)先權(quán)。
文檔編號H04L12/56GK1446337SQ01813964
公開日2003年10月1日 申請日期2001年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月10日
發(fā)明者G·哈根 申請人:因芬尼昂技術(shù)北美公司