本发明专利技术公开一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法，包括：将缓存以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分成多个块，其中，每个块由meta区和数据区组成；接收输入端口的数据包，将接收的数据存入相应的缓存中；在每个块接收完成对应数据后还具有大于所述最小单元的缓存地址为空的情况下，将该为空的缓存地址以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分出独立的块。本发明专利技术可以有效地提高缓存空间的利用率和存取速度。如果某个数据块只被部分占用，可以将其以64bytes为单元分裂成更小的块，为每一个新的数据块定义头尾指针，提高存入效率。如果数据块的占用率较低，可以将较小的数据块合并和相应的头尾指针合并，提高了网络设备调度的实时性。备调度的实时性。备调度的实时性。
【技术实现步骤摘要】
一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法及装置
[0001]本专利技术属于航天通信
，尤其涉及一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
[0002]随着我国航天事业的迅速发展，星载单机之间数据交互需求不断提升，对星上信息交换能力提出了更高的要求，多连互通的数据交互方式已成为发展趋势。在此背景下，基于星上多平台组建分布式以太网络是解决这些问题的有效途径，然而传统以太网络存在数据传输冲突问题，这对星上数据传输的可靠性和实时性带来严重影响。
[0003]时间触发以太网是一种高实时性、高资源利用率和高容错性的新型实时工控以太网，在工业领域进行了广泛的实践。作为一种分布式网络，时间触发以太网拥有超过1Gbps的通信速率，且在网络中增加时间属性和多种容错设计以保障时间关键消息的可靠传输，具备高确定性和高实时性等诸多优越特性。逐渐应用于航天通信
[0004]但是，星载时间触发网络引入了时间触发和事件触发两种触发服务，对于时间触发业务而言，所有网络服务的触发基于事先规划的全局时序。当全局时钟到达某个特定的时间点时，触发业务数据的传输。在对应事件触发传输时隙里面，由于各端系统事件触发业务的传输时间不确定，所以在传输过程中可能出现冲突的问题。交换机在各交换端节点上会开辟一定深度数据帧缓存空间，将冲突的数据暂时缓存，并为每个输出端口维护数据帧队列，以先入先出的调度策略将数据依次输出，防止由于发送数据冲突而引起的传输丢包。在星载的背景之下，由于数据的种类很多，所以冲突的数据往往很多，因此，也造成了缓存空间使用效率不高的问题，急需解决。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法、装置、设备和存储介质。该方法、装置、设备和存储介质提供灵活快速的缓存控制方法，解决现有技术中缓存空间使用效率不高的缺陷。
[0006]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法，包括：将缓存以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分成多个块，其中，每个块由meta区和数据区组成，meta区记录数据块的信息，数据区是真实分配的内存区域；接收输入端口的数据包，将接收的数据存入相应的缓存中；在每个块接收完成对应数据后还具有大于所述最小单元的缓存地址为空的情况下，将该为空的缓存地址以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分出独立的块。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，所述块的数据区大小为64bytes或64bytes的整数倍。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，所述meta区记录数据块的信息包括数据区大小、空闲标志位、指针。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述数据区的第一个字节地址为返回的地址。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，通过输入端口接收数据包时，在块中从头开始查找空的数据区，存入相应的数据包并返回起始地址。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，在接收的数据包的大小大于查找到的第一个数据区的情况下，将其余一个或多个块的数据区进行合并以缓存该数据包。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，在接收的数据包为组播包的情况下，使用高位地址进行匹配，使用低位地址作为缓存区块的索引；在接收的数据包为广播包或单播包的情况下，使用给定的索引，使用组播缓存中的一个区块。
[0013]基于相同的构思，本专利技术还提供一种星载高速交换存储一体化缓存控制装置，包括：分区单元，用于将缓存以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分成多个块，其中，每个块由meta区和数据区组成，meta区记录数据块的信息，数据区是真实分配的内存区域；缓存单元，用于接收输入端口的数据包，将接收的数据存入相应的缓存中；重组单元，用于在每个块接收完成对应数据后还具有大于所述最小单元的缓存地址为空的情况下，将该为空的缓存地址以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分出独立的块；或，在接收的数据包的大小大于查找到的第一个数据区的情况下，将其余一个或多个块的数据区进行合并以缓存该数据包。
[0014]基于相同的构思，本专利技术还提供一种电子设备，包括：存储器，所述存储器用于存储处理程序；处理器，所述处理器执行所述处理程序时实现所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法。
[0015]基于相同的构思，本专利技术还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有处理程序，所述处理程序被处理器执行时实现所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法。
[0016]本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0017]本专利技术的优点主要是针对缓存管理，可以有效地提高缓存空间的利用率和存取速度。如果某个数据块只被部分占用，可以将其以64bytes为单元分裂成更小的数据块，为每一个新的数据块定义头尾指针，提高存入效率。如果数据块的占用率较低，可以将较小的数据块合并成一个较大的数据块，并将相应的头尾指针合并，便于管理，提高了网络设备调度的实时性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术交换机硬件架构；
[0019]图2为本专利技术帧交换架构框图；
[0020]图3为缓存空间划分示意图；
[0021]图4为本专利技术星载高速交换存储一体化缓存控制方法流程图；
[0022]图5为本专利技术实施例的交换机示意图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0024]对于事件触发业务而言，所有的网络服务的触发基于特定的事件，这些事件往往是业务和网络状态的改变。由于网络的状态改变是难以预测的，所以事件触发业务的传输通常在时间上是不确定的。在对应事件触发传输时隙里面，由于各端系统事件触发业务的传输时间不确定，所以在传输过程中可能出现冲突的问题。
[0025]星载高可靠实时网络端节点设备内部组成包括时间戳处理层、进港时间调度和离港时间调度层、目的查询和冗余剔除层、交换开关层。缓存控制的作用是将来自主机端口的数据包，根据预设规则放入相应缓存中。
[0026]实施例一
[0027]参看图1至图5，本专利技术的技术方案为：一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法，包括：将缓存以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分成多个块，其中，每个块由meta区和数据区组成，meta区记录数据块的信息，数据区是真实分配的内存区域；接收输入端口的数据包，将接收的数据存入相应的缓存中；在每个块接收完成对应数据后还具有大于所述最小单元的缓存地址为空的情况下，将该为空的缓存地址以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分出独立的块。
[0028]以上所述方法通过将缓存区域划分成不同大小的区域，实现缓存区域高效利用与快速读写。本专利技术将缓存区块划分为不同大小的区域，将堆内存空间以块的形式组织起来，每个块由meta区和数据区组成，meta区记录数据块的信息(数据区大小、空闲标志位、指针等等)，数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种星载高速交换存储一体化缓存控制方法，其特征在于，包括：将缓存以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分成多个块，其中，每个块由meta区和数据区组成，meta区记录数据块的信息，数据区是真实分配的内存区域；接收输入端口的数据包，将接收的数据存入相应的缓存中；在每个块接收完成对应数据后还具有大于所述最小单元的缓存地址为空的情况下，将该为空的缓存地址以预设的最小单元或最小单元的整数倍划分出独立的块。2.根据权利要求1所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法，其特征在于，所述块的数据区大小为64bytes或64bytes的整数倍。3.根据权利要求1所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法，其特征在于，所述meta区记录数据块的信息包括数据区大小、空闲标志位、指针。4.根据权利要求1所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法，其特征在于，所述数据区的第一个字节地址为返回的地址。5.根据权利要求1所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法，其特征在于，通过输入端口接收数据包时，在块中从头开始查找空的数据区，存入相应的数据包并返回起始地址。6.根据权利要求1所述的星载高速交换存储一体化缓存控制方法，其特征在于，在接收的数据包的大小大于查找到的第一个数据区的情况下，将其余一个或多个块的数据区进行合并以缓存该数据包。7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱坤托，何健，刘建锋，田文波，苏嘉玮，
申请(专利权)人：上海航天计算机技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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