早期释放缓冲区的方法及其相关媒体存取控制芯片技术

一种早期释放缓冲区的方法，包含下列步骤：　　　　自一来源连接端口接收一以太网络封包；　　　　配置一缓冲区以储存该以太网络封包，该缓冲区包含多个缓冲器，而这些缓冲器是依序地编织串接；　　　　将该以太网络封包开始转送出一目的连接端口；以及　　　　若该目的连接端口是为全双工传输模式，则当完成各缓冲器的转送时即刻地释放该各缓冲器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种早期释放(early release)缓冲区的方法及其相关媒体存取控制芯片，特别有关于一种以太网络交换器中早期释放缓冲区的方法及其相关以太网络媒体存取控制芯片。(2)
技术介绍
以太网络交换器可以提供多端口的网络连结，每一个端口可供线速度(linespeed)10M/100M/1000M(1M＝106)的全双工数据传收。以太网络交换器的核心为媒体存取控制器(medium access controller，简称MAC controller)，典型地负责网络七层运作中第二层及部分第三层以上的工作，媒体存取控制器耦接实体层(physical layer，简称PHY)，以提供多端口的网络连结，负责与远程实体讯号的传收。媒体存取控制器先暂存所有连接端口所接收的封包数据，再转送至指定的目的连接端口，媒体存取控制器通常利用外挂存储器芯片或者内建整合的有限存储器进行封包数据的暂存，例如内建1M位(相当于128K字节)的静态随机存取存储器，而以太网络交换器典型地为8端口/16端口/24端口，有限的存储器空间要同时供多个连接端口的数据暂存与转送，因此存储器的有效利用非常重要。以太网络交换器接收到的封包可以区分为单播(uni-cast)封包、多播(multi-cast)封包、以及广播(broadcast)封包，单播封包从以太网络交换器其中一端口接收后从另一端口转送出去，多播封包从以太网络交换器其中一端口接收后从其它多个端口转送出去，而广播封包从以太网络交换器其中一端口接收后从其它所有端口转送出去。一般而言，以太网络封包的最大长度为1522字节长，而在NAS/SAN系统中更有9.6K(1K＝103)字节长的特长封包(jumbo packet)的应用，这样的特长封包只要几个便可占据内建的1M位存，造成网络交换器的拥塞((congestion)。媒体存取控制器利用外挂或内建存储器以缓冲暂存封包数据，媒体存取控制器包含转送控制单元、队列控制单元、缓冲器控制单元以及连接端口控制单元(未示)。缓冲器控制单元于初始化阶段便规划该外挂或内建的存储器以建立适当的数据结构与格式，以利后续的运用。图1显示以太网络封包100的结构，以太网络封包100包含目的地址(DMAC)110、来源地址(SMAC)120、酬载(payload)130、以及循环冗余检查码(cyclicredundant code，简称CRC)140，由以太网络交换器(未示)外部接收进来的以太网络封包100以缓冲器(buffer)为单位，缓冲器控制单元从存储器配置适当大小的缓冲区予以暂存的，缓冲区包含一或多个缓冲器，举例而言，每个缓冲器定义为128字节长，当一个256字节长的以太网络封包100进入以太网络交换器中时，需要占据暂存存储器的两个缓冲器的空间，也就是其缓冲区大小为256字节长；而当一个260字节长的以太网络封包100进入以太网络交换器中时，则需要占据暂存存储器的三个缓冲器的空间，其缓冲区大小为384字节长；而当一个1522字节长的以太网络封包100进入以太网络交换器中时，则需要占据暂存存储器的十二个缓冲器的空间，其缓冲区大小为1536字节长；缓冲器之间藉由适当的节点(node)编织(stitch)而形成对应的缓冲区。现有技术当将以太网络封包100转送完毕之后，会将所配置的缓冲区释放。图2显示典型用以暂存以太网络封包的缓冲区的结构，该缓冲区包含多个缓冲器200、210、…、220、230，这些缓冲器200~230是依序地编织串接(stitch)，这些缓冲器分别具有连结节点(link node)202、212、222、232，第一缓冲器200藉由其连结节点202指向第二缓冲器210，第二缓冲器210藉由其连结节点212指向第三缓冲器(未示)，依序指向至第N-1缓冲器220，第N-1缓冲器220藉由其连结节点222指向第N缓冲器230，其中将第二缓冲器210的编号写入第一缓冲器200的连结节点202，使得第一缓冲器200藉由其连结节点202指向第二缓冲器210，此动作称为编织串接，举例而言，内建1M位存储器，而以以太网络交换器以每个缓冲器为128字节进行利用，则共可规划出1024个缓冲器供使用，因此利用十位便可指出每个缓冲器的编号。(3)
技术实现思路
本专利技术揭示一种早期释放缓冲区的方法，包含下列步骤自来源连接端口接收以太网络封包，配置具有多个缓冲器的缓冲区以储存以太网络封包，而这些缓冲器是依序地编织串接，将以太网络封包开始转送出目的连接端口，以及若目的连接端口是为全双工传输模式，则当完成各缓冲器的转送时，便即刻地释放该各缓冲器，其中以太网络封包可为单播封包、多播封包、甚至广播封包；若目的连接端口是为半双工传输模式，则较佳地当完成以太网络封包的至少128字节长的转送时，方可释放已经传送完成的缓冲器。本专利技术进一步揭示一种媒体存取控制芯片，包含多个连接端口控制单元，用以耦接实体层控制芯片；转送控制单元，耦接于连接端口控制单元；队列控制单元，耦接转送控制单元及连接端口控制单元；以及缓冲器控制单元，用以耦接一缓冲存储器及这些连接端口控制单元；其中，各连接端口控制单元具有用以计数已经传送的封包长度的计数器以及用以记录传输能力的传输模式缓存器，连接端口控制单元根据传输模式缓存器以及计数器，发讯缓冲器控制单元早期释放该缓冲存储器的空间；当连接端口控制单元接收到以太网络封包，由缓冲器控制单元配置缓冲存储器中具有多个缓冲器的缓冲区以储存该以太网络封包，若传输模式缓存器显示连接端口控制单元为全双工运作模式，则当连接端口控制单元正传送第N个缓冲器时，便可立即地释放第(N-1)个缓冲器，其中N是为大于1的正整数；而若传输模式缓存器显示连接端口控制单元为半双工运作模式，则当连接端口控制单元正传送第N个缓冲器时，便可立即地释放第(N-1)个缓冲器，其中N是为大于1的正整数。为进一步说明本专利技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。(4)附图说明图1是显示以太网络封包的结构；图2显示典型用以暂存以太网络封包的缓冲区的结构；图3显示根据本专利技术的早期释放缓冲区的方法流程图；以及图4显示根据本专利技术的硬件方块图的一具体实施例。(5)具体实施方式图3显示根据本专利技术的早期释放缓冲区的方法流程图，以具有多个连接端口及暂存存储器的以太网络交换器做为实施例说明，从步骤300开始，步骤310，自这些连接端口的一来源连接端口接收以太网络封包；步骤320，以太网络交换器根据以太网络封包的大小，配置适当的缓冲区以储存以太网络封包，以太网络交换器是依照固定大小的缓冲器为单位运用暂存存储器，将缓冲器分别编号管理并依照适当方式予以编织串接，例如依照图2的方式编织串接，使得以太网络封包所相关联而配置的缓冲区包含多个缓冲器200、210、…、220、230，以依序暂存以太网络封包的数据，以太网络封包可以区分为单播、多播、及广播封包，本实施例以单播封包作为说明，单播封包中会指定目的地址及来源地址；步骤330，开始转送以太网络封包，于此实施例中，以太网络封包会由来源连接端口被转送到指定的目的连接端口；步骤340，检查目的连接端口是否为全双工，若是全双工，则继续步骤350，否则则继续步骤36本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种早期释放缓冲区的方法，包含下列步骤自一来源连接端口接收一以太网络封包；配置一缓冲区以储存该以太网络封包，该缓冲区包含多个缓冲器，而这些缓冲器是依序地编织串接；将该以太网络封包开始转送出一目的连接端口；以及若该目的连接端口是为全双工传输模式，则当完成各缓冲器的转送时即刻地释放该各缓冲器。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该以太网络封包是为一单播封包。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于该以太网络封包是为一多播封包。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于各缓冲器是为128字节。5.一种早期释放缓冲区的方法，包含下列步骤自一来源连接端口接收一以太网络封包；配置一缓冲区以储存该以太网络封包，该缓冲区包含多个缓冲器，而这些缓冲器是依序地编织串接；将该以太网络封包开始转送出一目的连接端口；以及若该目的连接端口是为半双工传输模式，则当完成该以太网络封包的一预定长度数据的转送时，开始释放已经传送完成的缓冲器。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于该以太网络封包是为一单播封包。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于该以太网络封包是为一多播封包。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于该预定长度数据是为64字节长。9.权利要求5所述的方法，其特征在于该预定长度数据是为128字节长。10.一种媒体存取控制芯片，包含多个连接端口控制单元，用以耦接一实体层控制芯片；一转送控制单元，耦接于这些连接端口控制单元；一队列控制单元，耦接该转送控制单元及这些连接端口控制单元；以及一缓冲器控制单元，用以耦接一缓冲存储器及这些连接端口控制单元；其中，各连接端口控制单元具有一用以计数已经传送的封包长度的计数器以及一用以记录传输能力的传输模式缓存器，该各连接端口控制单元根据该传输模式缓存器以及该计数器，发讯该缓冲器控制单元早期释放该缓冲存储器的空间。11.如权利要求10所述的媒体存取控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈任凯，蔡文仲，
申请(专利权)人：创惟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：