圖框及胞元運送的交錯的製作方法

2023-04-28 20:29:41

專利名稱：圖框及胞元運送的交錯的製作方法
技術領域：
本發明涉及數據通訊系統，且特別涉及非同步搬移模式(ATM)系統一網際協定(IP)的一改善的直接記憶存取(DMA)處理器。
背景技術：
網際協定(IP)是目前所使用的網絡協定中最授受歡迎的。簡而言之，IP將數據壓縮成數據包或不同長度的圖框(frame)。然而，IP不提供服務的真實品質(QoS)，它是多媒體消息的要求。非同步搬移模式(ATM)系統將數據封包於等長度的胞元(cell)中，且亦提供真實QoS。
在ATM上使用IP的系統因而必須提供處理不同長度IP圖框以及與該ATM QoS要求不衝突的固定長度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果。
因此，需要一種改善的系統，用以處理IP圖框與ATM胞元。

發明內容
根據本發明，藉助於一直接記憶存取裝置(DMA)可克服絕大部分習知技藝中上述及其他缺點。簡而言之，該DMA裝置可藉助於交錯圖框與胞元，於一共享的媒體中自多重請求者支持數據搬移。
根據本發明的一實施例，一個DMA控制器包含一個總線驅動器，一個總線探嗅器(bus sniffer)，一個優先權控制器以及一個內文機器(context machine)。該總線探嗅器用以確認該總線上搬移器的鑄型。該優先權控制器擁有一信號，可存取該總線。該內文機器儲存系統內文。該控制器管理該總線上圖框與胞元的交錯，且當一圖框已被傳送時，擁有一圖框端信號。


本發明可經由下列詳細說明與圖示得以更加清楚，易於了解。
圖1是根據本發明說明圖框與胞元的交錯。
圖2是一個方塊圖，說明根據本發明的處理系統。
圖3是根據本發明說明一個實施例的掃描與服務視窗。
圖4是根據本發明的一個實施例說明所示範的優先權符號矩陣。
圖5是根據本發明的一個實施例說明登記階段。
圖6與圖7是根據本發明的一個實施例說明內文分配。
具體實施例方式
圖1至圖7是說明用於搬移圖框與胞元的一改善系統與方法。一個DMA系統包含多個傳送-接收對用於一總線的通信。一個DMA控制器管理總線處理。該DMA控制器包含多個控制器，一總線探嗅器與一內文機器。該總線探嗅器與內文機器確認塊搬移為圖框或胞元搬移以及管理交錯。該優先權控制器解決圖框或胞元塊搬移的每一組成搬移的優先權，它利用優先表微的矩陣。
圖1A說明一圖框1000與多個胞元1002，1004，1006，1008。該圖框1000是任意長度。如下更詳細的說明，一圖框標題包括圖框長度信息，它用以分割該圖框為等長元件(element)A-D。該胞元1002，1004，1006，1008是固定長度。
圖1B是根據本發明的一實施例，說明該圖框與胞元的交錯。如下更詳細的說明，根據本發明的一實施例中，一DMA控制器提供控制信號以將錯該圖框元件A-D與該胞元E-H搬移的交錯。
請參閱圖示，請特別參閱圖2，根據本發明的一實施例中所示的一系統100。如圖所示，該系統包含多個功能塊102，104。如下更詳細的說明，每一功能塊102，104各包含一DMA總線介面103a，103b。在運作中，一功能塊102運作為一傳送器，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100包含多於一對的搬移對，但是未簡單說明僅列出一個。因此，此圖示僅是一範例。
該系統100還包含一總線106，其耦合該功能塊102，104。該總線102的執行具有來源址107a，目的址107b與數據107c通道。
根據本發明的一實施例，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包含一總線驅動器110，一總線探嗅器112，一優先權解決器114以及一內文機器116，如下更詳細的說明。
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)，亦即該參數圖框長度，圖框長度描述器位置以及圖框長度場大小。一個下計算器(未顯示)是負責將該圖框長度值儲一些位元組，其是被平行搬移(亦即該總線寬度)。該計算器值在每一搬移是減少的。當該下計算器達到零(0)時，具有一圖框端信號。
該優先權解決器114解決同時發生的搬移要求且利用表徵在預先保留的基礎上，允許搬移要求。該內文機器116包含多個登記器且決定每一使用者數據要求的相關反應。基於該登記器內文，該驅動器110驅動該總線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。
如下更詳細的說明，在每一搬移基礎上，該優先權解決器114允許一搬移對存取至該總線，以一分配的表徵至每一搬移。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的表徵。該優先權解決器115解決任何未決定的搬移的優先權。該內文機器116被用以決定該塊搬移的元件搬移的處理。
如上所述，該優先權解決器114的功能是基於「優先權表徵」與「靜態排列」與「動態排列」的分配。搬移是基於「掃描視窗」與「服務視窗」中表徵的使用。該表徵允許每一搬移對的預先保留總線負載共享。更特別地，圖3是說明服務視窗202a-202c。對於每一服務視窗202a-202c，基於該內文信息，產生一搬移服務。
一服務視窗202是時間，其中該動態排列是於所有未決定搬移區球者間決定。一掃描視窗206是一時間區間，其具有的長度相當於n服務視窗202加上所執行的搬移服務期間。即使若一服務視窗202中無形成要求，該服務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服務視窗。
如下更詳細的說明，優先權解決本身是基於表微分配，參閱「靜態」與「動態」排列。該靜態排列是基於n+1(列)*m+1(欄)的矩陣中的一位置。其對於掃描視窗206的重複是有效的。該動態排列僅於一服務視窗202內是保持有效的。一但該靜態排列與該動態排列被決定，該對應的搬移要求者只供應是在於其內文描述。每一搬移導致「耗盡」所使用表微，其而後僅在下一掃描視窗的開始處「更新」。
請參閱圖4，它顯示一舉例的表徵矩陣。所示是為多個列401與欄403。該表徵欄是與潛在搬移要求者的內文組相關聯。因此有「m+1」內文組。該表徵列是與幹優先權解決器的結構登記器相關聯。
此圖示描述(n+1)結構登記器403(階層2)與該登記器尺寸(m+1)。其形成於邏輯感應矩陣中於該優先權表徵。根據本發明的一實施例，對於該矩陣有三階層的登記器(對於該剩餘內文為兩階層)。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)設定一優先權表徵，其是藉由將一寫至該登記器(階層0)的個別位元組位置-該登記器的最重要位元組組，是對應於該內文「m」如最不重要位元組組對應於該內文「0」。
最高的靜態排列是於該矩陣位置(欄＝m|列＝n)；第二高位置(欄＝m-1|列＝n)，繼續往下至最低靜態排列的短陣位置(欄＝0|列＝0)。該靜態排列與優先權表徵是經由一結構介面分配在系統結構上(圖2)。
該優先權解決組織的運作是經由範例介紹。如圖4的實施例所示，有五個優先權表徵被分配優先權表徵「A」為搬移要求者「m」(對應於內文「m」)；優先權表徵「B」為搬移要求者1(對應於內文「1」)以及優先權表徵「C」、「D」與「F」為搬移要求者0(對應於內文「0」)。假設該掃描視窗是正約開始。再者，在相同的服務視窗中假設有兩個掃描到的競爭要求一個來自搬移要求者1，一個來自搬移要求者0。在第一輪中，決定每一內文組的最高靜態排列有「新」的表徵。在此實施例中，這些為表徵B與表徵C。在下一邏輯步驟中，這些表徵的靜態排列是被對照的表徵B較表徵C具有較高的靜態排列。對於該搬移要求者1而言，此結果是於最高的動態排列中。因此該要求的搬移是被允許的，且將可如相關內文中所描述而被執行。而後表徵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。在下一服務視窗中，搬移要求者0之要求將可能被再次掃描-因為無被允許的服務。然而，可能是因為此次搬移要求者的要求，「m」已被掃描，其因而先服務搬移要求者「m」。若非此案例，則該搬移要求者0之服務是被允許的。
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)經由該結構介面502。因此，該掃描視窗所欲之大小是被溝通，且該內文信息是被起始。該掃描視窗大小(但非必須)對應於實際分配的表徵(可使用不同值以補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。同時將負載新的內文信息。該掃描視窗被重新開始於該服務視窗「零」。
登記者階層2的登記者508將開始執行實際的工作登記者一但決定允許一要求，則藉由對應邏輯重新開始該對應位元組。利用在登記者階層1的原始結構，所有位元組被更新於該掃描視窗的端。而後一新的掃描視窗將自開始處開始。
如上所述，內文機器116決定如何進行搬移。一但一傳要求優先權已被解決，與該搬移相關的內文即被讀取。如圖6與圖7中所示，一搬移要求的服務是基於六個主要內文502a-f之一，以及數個動態選擇的次內文504a-d。該主要內文為總線共享502e，以及基礎來源址(BSA)502f。該次內文為鑄型504a，且四個每一靜態抵銷至該基礎來源址504b與目的址504c。
該總線共享內文502a是如上所述，且包含多個設定(圖7)，以保留預先決定總線寬度。
根據所述的實施例，使用兩個優先權內文502b標準506a與較佳者506b。若使用標準506a，一搬移要求的優先權將可於一可獲得的表徵與最高動態排列的基礎上被允許，如上所述。
若使用較佳者506b，則回流排要求立即被服務。已經開始的搬移是不被中斷，但是不使用優先權矩陣。這表示直到下一搬移的非常初始，基於優先權表徵的決定可藉由該搬移要求者與「較佳」內文而駁回。若使脾此模式，一優先權表徵小於「n」，必須被用以該矩陣起始-該掃描視窗將保持相同。
定義三個聽取模式值502cOAM(運作，管理與保持)-聽取506c，除錯-聽取506d以及OAM-聽取與除錯-聽取506e。可使用這些信號，例如引起統計計算器(未顯示)或於除錯相關運作。
OAM-聽取在相關搬移上，具有該信號OAM-聽取。
除錯-聽取在相關搬移上，具有該信號除錯-聽取。
OAM-聽取與除錯-聽取在相關搬移上，具有兩種信號。
該搬移大小值特指該塊搬移大小，其中「n」是關於該總線寬度，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範例、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。此可被用於探測飛行搬移耦合直接總線介面的RAM-區。
該基礎來源址值504b代表該基礎來源址，數據可搬移於其中。增加抵銷至此位址。
四個不同靜態抵銷至基礎來源址(BSA)504b描述統計增加抵銷至數據被括移的該來源址。
四個不同目的址504c描述該數據被搬移的位址。
定義兩種鑄型504a胞元括移506I與圖框搬移506j。如上所述，當使用該圖框搬移模式時，利用該下計算器計算該圖框搬移，以及當該搬移完成時，具有一圖框端信號。例如，在該總線上該圖框元件而後與胞元交錯，其是利用上述的優先權分配。
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負載長度場。更特別地，圖框基礎協定(例如IP-v4與2位元組總長度(TL)或IP-v6亦與2位元組付費負載長度(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(例如範例中所述的2位元組)。內部增加抵銷以獲得適當的計算器值。
上述的實施例並不局限本發明的範圍，且仍可包含其他改變與修飾而不脫離本發明的精神與範圍。
權利要求
1.一種直接記憶存取控制器，其特徵在於，包含一個總線探嗅器(112)，它用以決定一總線上一塊搬移的一端；一個優先權控制電路(114)，它用以保證總線共享於搬移要求；以及一個內文機器(116)，它用以儲存該總線上搬移的要求內文；其中，該優先權控制電路(114)是用以讀取一鑄型的一內文於每一搬移，且交錯非同步搬移模式(ATM)圖框與網際協定(IP)封包。
2.如權利要求1所述的直接記憶存取控制器，其特徵在於，該優先權控制單元(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，其特徵在於，一個總線(106)；一個第一功能塊對(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DMA控制器(108)其是用於該總線上，交錯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.如權利要求3所述的直接記憶存取系統，其特徵在於，該DMA控制器(108)是藉由位元組基礎，於一位元組上用以交錯該IP圖框與ATM胞元。
5.如權利要求4所述的直接記憶存取系統，其特徵在於，當完成一搬移時，該DMA控制器(108)是具有圖框信號的一端。
6.如權利要求5所述的直接記憶存取系統，其特徵在於，該DMA控制器(108)是包含優先權解決器(114)，其是基於表徵分配用以解決優先權。
7.如權利要求3所述的直接記憶存取系統，其特徵在於，該DMA控制器(108)包含下計算器，其中該下計算器向下計算於每一搬移，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，其特徵在於，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的該許多位元組。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，該搬移更包含往下計算自一數目，它等於一圖框大小除以該一些位元組。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，還包含當該計算器達到一預先決定的計算時，具有圖框信號的一端。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，還包含聯合一優先權表徵與該位元組的每一搬移。
12.一種直接記憶存取控制器，其特徵在於，用於讀取一鑄型的裝置(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)，用於決定一圖框鑄型的一些位元組，其可被平行搬移；以及用於搬移與一胞元搬移的胞元交錯的一些位元組的裝置(102，104，108)。
13.如權利要求12所述的控制器，其特徵在於，該搬移還包含的裝置是用於向下計算自一數目，它等於一圖框大小除以該一些位元組。
14.如權利要求13所述的控制器，其特徵在於，還包含當該計算器達到一預先決定的計算時，具有圖框信號一端的裝置。
15.如權利要求13所述的控制器，其特徵在於，還包含聯合一優先權表徵與該一些位元組的每一搬移。
16.一種方法，它包含提供一個總線(106)；提供一個第一功能塊(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DMA控制器(108)，它用於該總線上，交錯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.如權利要求16所述的方法，其特徵在於，該DMA控制器(108)是藉由位元組基礎，交錯該IP圖框與ATM胞元。
18.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，當完成一搬移時，該DMA控制器(108)是具有圖框信號的一端。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，該DMA控制器(108)包含優先權解決器，它基於表徵分配用以解決優先權。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，該DMA控制器(108)包含下計算器，其中該下計算器向下計算於每一搬移，一搬移為該圖框的許多位元組，其可被平行搬移。
全文摘要
本發明涉及框圖及胞元運送的交錯。一種直接記憶存取系統包含多對傳送－接受器(102，104)，用於與總線通訊。一直接記憶存取控制器監控總線操作，而該直接記憶存取控制器包括一優先權控制電路(114)、一總線探嗅器(112)及一內文機器(116)。該總線探嗅器(112)及該優先權控制電路(114)，是用以辨識塊搬移為圖框或胞元搬移及監控交錯程序。而該優先權控制電路(114)則使用優先權表徵的矩陣以解決圖框或胞元塊搬移中各構成搬移的優先權。
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 優先權日2000年8月10日
發明者G·哈根 申請人:因芬尼昂技術北美公司