适合于处理链表数据文件的一个存储器管理系统（１８００）。该系统具有多个低容量高速存储器（１８０３）和一个低速高容量的大容量存储器（１８０６）。一个访问流量调节器（１８０１）生成请求以通过存储器读写链表文件。头部和尾部缓冲区以及链表的任何中间部分缓冲区，都被写入高速存储器。中间部分缓冲区立即从高速存储器被传输到上述大容量存储器，同时将链表的头缓冲区和尾缓冲区留在高速存储器中。在读操作中，从高速存储器中读出头和尾部缓冲区。将中间部分缓冲区从大容量存储器传输到上述高速存储器，并接着从该高速存储器中读出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于通信网络的存储器管理设备，特别是通过在网络节点减少阻塞而用来优化网络通信量服务能力的设备。本专利技术进一步涉及存储器管理设备，它通过减少访问网络存储器单元的争用时间来改善传输流。本专利技术进一步涉及一个用于通过将信息的存储分布在小存储容量、高速度的存储器和低速高存储容量的大容量存储器之间而减少处理和争用时间的方案。
技术介绍
主动地管理多节点通信网络以改善网络通信量服务能力，是众所周知的。网络被设计成在每一个节点上都具有足够的设备，以充分地服务预期的通信量。这包括提供用来服务正常通信量所需要的设备，以及用来在经济上可行的范围内服务偶尔出现的峰值通信量所需要的附加设备。通信网络通常并没有被设计成提供服务通信量峰值所需要的设备数量，其中该通信量峰值在理论上是可能的，但是如果有的话，也很少遇到。多节点通信网络可能遇到通信量阻塞，即使网络在总体上被设计成可以服务足够的通信量水平。这个阻塞是因为通信量的不等分布，其中网络节点中的一些，但不是全部，因为过度的通信量而过载。如果一个网络节点是网络连接请求被导向的目标节点，它就可能会过载。如果一个网络节点通过一个链路连接到所请求的目标节点，并且接收来自目标节点、被导向上游节点的请求，那么它也可能会过载。众所周知，可以为网络配备通信量控制设备，以最小化由不等通信量分布所带来的节点过载。这些通信量控制节点监视每一个节点上的通信量，同时也监视由每个节点生成的连接请求。通过阻塞一些可因发送节点要访问已经过载的远端节点而产生的请求，避免了在远端节点上的信息拥挤问题。多节点网络和它们的通信量控制设备允许网络以在符合要求的低阻塞水平服务正常的通信量水平。然而，管理和控制网络通信量所需的设备是复杂、昂贵的，并且由于所需的处理操作的复杂性，它们减少了网络的通信吞吐量。这些设备包括，在节点的输入和输出处提供的由处理器控制的链表引擎，用以缓冲输入以及输出的通信量。链表引擎的操作要求有复杂的数据处理操作，它是使在链表引擎内争用问题最小化所需要的。这些争用问题的复杂性减小了整个网络的通信量服务能力。当遇到繁重通信量的时候，每个节点处的链表缓冲区的耗尽会引起过载。这会导致数据包被丢弃，因此系统的性能会严重降低。缓冲过载是由于缓冲区的容量不足而引起，或是由于以速度不足的缓冲区处理输入通信量而引起的。系统设计者已经面对两种选择使用低速但是大的缓冲区，或快速但是容量小的缓冲区。低速但大的缓冲区因引起丢失数据包而阻碍网络通信量。快速但小容量的缓冲区同样会由于在繁重的突发通信量期间缺乏可用缓冲区而引起缓冲区过载以及数据包的丢弃。与两种类型的缓冲区相关的根本问题的原因是当遇到要使用相同设备的多个访问时而发生的争用问题。例如，当接收到要求读或写一个特定的存储体的多个访问时，争用就会发生。在这样的情况下，其中一个访问胜出，而其它访问等待所请求的存储体变为可用。与获胜访问相关的呼叫就被充分地服务；那些与延迟的访问相关的呼叫不是被丢弃，就是被不充分地服务。对存储体的访问争用是因为使用的RAM存储体的数量不充足，以及/或是因为被提供用来服务于存储体的争用设备。有些争用设备依赖限制速率的算法和处理，其中在该速率下访问能够被服务。一个这样的现有技术装置利用一个算法，该算法在访问之间要求有大约250纳秒的最小时间延迟。这是一个重要的限制，因为它并没有规定要确定第二个RAM存储体是否可在访问被分配到第一个存储体之后接收该访问。因此，在服务各访问之间有250纳秒的时间间隔的情况下，系统的吞吐量被限制为一秒内最多服务4,000,000个访问，这里并不考虑RAM存储体的可用性。与已有争用装置有关的另一个问题是，它们中的许多都利用逻辑设备，而这些逻辑设备都很复杂、昂贵，并且不能充分地满足高通信量水平。
技术实现思路
本专利技术依照第一个示例性的实施例，克服了这些争用问题，该实施例提供了更多数目的RAM存储体。这本身就减少了争用的可能性。本专利技术提供的第二个特性是为每一个RAM存储体提供一个相关的控制单元，称作状态控制器。该状态控制器是在它的RAM存储体和系统总线之间的一个接口，其中通过该系统总线而接收访问请求。所有的访问请求都由一个访问流量调节器提供到系统总线，其中访问流量调节器接收由一个节点生成的所有访问请求，判断一个RAM存储体是否可用于满足访问请求，在指定RAM存储体当前为忙的情况下缓冲该访问请求，并且在空闲时间将访问请求提供到与该RAM存储体相关的状态控制器。如果RAM存储体为忙，则状态控制器提供一个信号给访问流量调节器，以指示它的RAM存储体当前正忙于为另一个访问服务，并且暂时不能为更多访问请求提供服务。在写访问请求的情况下，一个访问流量调节器在企图将访问请求路由到RAM存储体时扫描所有的状态控制器。在进行这样的扫描时，它立即绕过正在为它们的相关RAM存储体(没有足够的存储空间)生成忙信号的状态控制器。访问流量调节器绕过忙或是完全消耗的RAM存储体以及它们的状态控制器，并将访问请求导向空闲的RAM存储体，其中上述空闲的存储体拥有可用于存储空间的缓冲区。RAM存储体的存储器是这样一种类型，它具有高速但相对低的存储容量。每一个RAM存储体都能快速地处理每一个导向到它的访问请求。在它的存取周期完成时，它的状态控制器将针对访问流量调节器、指示它的RAM的状态的忙信号移除。一旦忙信号被移除，访问流量调节器就知道RAM存储体现在可用来满足新的访问请求。本专利技术的另一个可行的示例性的实施例是一个RAM存储体忙信号的使用操作，其中忙信号只在RAM存储体为忙的短暂时间间隔内持续。这个信号的提供构成了有利的争用方案，其能够以一定的速率服务于访问请求，其中该速率只受采用RAM存储体的RAM设备的速度的限制。这个争用方案是对现有技术方案的一大改善，其中能服务于访问的速率受强制时间间隔的限制，或受所提供的争用逻辑的复杂度的限制。通过使用采用本专利技术的争用设备，动态RAM存储体设备可以操作的最大速率不是受争用方案所固有的任意限制的制约，而是只受所利用的RAM设备的速度的限制。采用本专利技术的动态高速RAM存储体设备可以以一种流水线方式来操作，以为以光纤传输设备的总线速率到达的数据包服务。本专利技术提供的争用方案提高了在高通信量水平的服务期间由处理器控制的链表引擎所能服务于输入和输出通信量、同时争用最小的速率。方面该专利技术的一个方面是操作存储器管理系统的方法，所述管理系统适于处理链表数据文件；上述系统包括多个低存储容量高速存储器，以及低速高存储容量的大容量存储器，上述高速存储器拥有第一数据速率，上述大容量存储器拥有比上述第一数据速率低的第二数据速率，上述系统进一步包括访问流量调节器，用来生成通过上述存储器读、写链表的请求，上述方法包括以下步骤通过将写请求从上述访问流量调节器传送到上述高速存储器，启动在上述高速存储器中链表的写入；将上述链表的头部缓冲区和尾部缓冲区，以及至少一个中间缓冲区写入上述高速存储器；以及将上述至少一个中间缓冲区从上述高速存储器传输到上述大容量存储器，同时将头部缓冲区和尾部缓冲区留在上述高速存储器中。本专利技术的另一个方面是操作一个存储器管理系统的方法，所述管理系统适合于处理链表数据文件；上述系统包括多个低存储容量高速存储器，以及低速高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种操作存储器管理系统的方法，所述管理系统适于处理链表数据文件；所述系统包括多个低存储容量高速存储器，以及低速高存储容量的大容量存储器，所述高速存储器拥有第一数据速率，所述大容量存储器拥有比所述第一数据速率低的第二数据速率，所述系统进一步包括访问流量调节器，用来生成通过所述存储器读和写链表的请求，所述方法包括以下步骤：通过将写请求从所述访问流量调节器传送到所述高速存储器，启动在所述高速存储器中链表的写入；将所述链表的头部缓冲区和尾部缓冲区，以及至少一个中间缓冲 区写入所述高速存储器；以及将所述至少一个中间缓冲区从所述高速存储器传输到所述大容量存储器，同时将头部缓冲区和尾部缓冲区留在所述高速存储器中。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：比德J兹维尔斯，
申请(专利权)人：朗迅科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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