一种数据帧存储管理装置制造方法及图纸

一种数据帧存储管理装置，涉及数据帧的处理技术，包括入口分片装置、分片写入读出装置和公用存储器的分单元管理装置三部分；入口分片装置将数据流缓存后，将其分片抽取成分片数据并发送给分片写入读出装置；分片写入读出装置根据时序控制电路的时序信号，将分片数据写入存储器，或从存储器中读取分片数据；公用存储器的分单元管理装置控制分片写入读出装置的读写操作。本发明专利技术所述的数据帧存储管理装置，将存储器分成若干个基本存储单元，作为存储的基本单位，可基于源端口分配地址，也可共享型分配地址，通过申请一释放的机制来达到地址的独立性使用，采用时序隔离的方法完成数据的写入与读出，避免了读写的冲突，使整个系统的电路实现相对简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据帧的处理技术，具体的说是一种数据帧存储管理装置。
技术介绍
存储设备中的数据帧存储管理装置与系统的数据处理能力、带宽利用率、性能 的稳定性都紧密相关。目前数据帧存储管理装置及存储方式多种多样，都有不同的特 点，但在具体的电路设计中大多还存在着以下一些缺陷 1、固定分配地址空间。数据帧的数据是突发的，包长和速率是不固定的，各端 口需要存储的数据量是不一样的，固定分配地址空间不能达到各端口的地址共享，显然 不能充分利用存储空间。 2、以帧为单位进行地址连续的存储，同样依赖于地址的相对固定的分配，不利 于地址的灵活使用。 3、存储控制电路并行处理。并行处理在逻辑上相对简单，但每个端口都需要一 套独立电路，规模较大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种数据帧存储管理装 置，将存储器分成若干个基本存储单元，作为存储的基本单位，可基于源端口分配地 址，也可共享型分配地址，通过申请-释放的机制来达到地址的独立性使用，采用时序 隔离的方法完成数据的写入与读出，避免了读写的冲突，使整个系统的电路实现相对简单。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是 —种数据帧存储管理装置，其特征在于包括入口分片装置、分片写入读出装 置和公用存储器的分单元管理装置三部分； 入口分片装置将多端口数据流缓存后，将其分片抽取成分片数据并发送给分片 写入读出装置； 分片写入读出装置根据时序控制电路的时序信号，将分片数据写入存储器，或 从存储器中读取分片数据； 公用存储器的分单元管理装置控制分片写入读出装置的读写操作。 在上述技术方案的基础上，所说的存储器由基本存储单元构成，所说的基本存储单元的长度值为固定字节，包括地址空间和链表空间，地址空间用来存储分片数据，链表空间用来承载基本存储单元之间关联的链表。 在上述技术方案的基础上，入口分片装置包括入口缓存管理电路、缓存、分片 抽取电路，入口缓存管理电路将接收到的多端口数据流写入缓存并通知分片抽取电路从 缓存中读取数据流，分片抽取电路从缓存中读取数据流并将其变成分片数据，分片抽取 电路还负责将分片数据发送到分片写入读出装置。3 在上述技术方案的基础上，分片写入读出装置包括分片写入操作电路、分片读 出操作电路、时序控制电路、存储器，分片写入操作电路接收入口分片装置的分片抽取 电路发来的分片数据，然后根据时序控制电路的时序信号将分片数据写入存储器，分片 读出操作电路根据时序控制电路的时序信号将分片数据从存储器内读出，发送到需要该 分片数据的下级单元；公用存储器的分单元管理装置将存储器的具体操作地址发送给分 片写入操作电路、分片读出操作电路，分片写入操作电路、分片读出操作电路根据该具 体操作地址完成分片数据的写入和读出。 在上述技术方案的基础上，公用存储器的分单元管理装置包括基本存储单元的 状态管理电路、基本存储单元的申请释放电路、基本存储单元的预申请电路，基本存储 单元的状态管理电路和基本存储单元的申请释放电路间交互数据，基本存储单元的申请 释放电路将申请释放请求传递给基本存储单元的状态管理电路，基本存储单元的状态管 理电路将更新后的基本存储单元的状态信息传递给基本存储单元的申请释放电路，基本 存储单元的申请释放电路直接发送操作地址给分片读出操作电路；基本存储单元的申请 释放电路通过基本存储单元的预申请电路发送操作地址给分片写入操作电路。 本专利技术所述的数据帧存储管理装置，将存储器分成若干个基本存储单元，作为 存储的基本单位，可基于源端口分配地址，也可共享型分配地址，通过申请-释放的机制 来达到地址的独立性使用，采用时序隔离的方法完成数据的写入与读出，避免了读写的 冲突，使整个系统的电路实现相对简单。附图说明 本专利技术有如下附图 图1本专利技术的各主要模块的连接关系示意框图 图2本专利技术的入口分片后的总线示意图 图3本专利技术的基本存储单元地址空间和链表空间的示意图具体实施例方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 如图1所示，本专利技术所述的数据帧存储管理装置，包括入口分片装置、分片写 入读出装置和公用存储器的分单元管理装置三部分；入口分片装置将多端口数据流缓存 后，将其分片抽取成分片数据并发送给分片写入读出装置；分片写入读出装置根据时序 控制电路的时序信号，将分片数据写入存储器，或从存储器中读取分片数据；公用存储 器的分单元管理装置控制分片写入读出装置的读写操作。多端口数据流即多个端口的数 据流，所述端口指的是某种类型的数据帧接口，通常可以是以太网端口，比如包括6个 百兆和2个千兆以太网端口的多端口数据流可以被本专利技术所述的数据帧存储管理装置在 125M的主时钟下同时处理。本专利技术所述的数据帧存储管理装置最终实现是硬件电路，但 不象硬盘这样物理介质是固定的。本装置主要由电路板上的芯片(可现场编程的FPGA或 者专用集成电路ASIC)实现，核心就是用verilog硬件描述语言作为源代码描述本装置的 各种信号功能。只要某种应用需要做数据帧的存储管理，就可以将源代码在相应的FPGA 或ASIC中实现。本装置类似于IP核，物理形式可以是多样的。帧数据流首先是通过入口分片装置的处理，被抽取成分片的数据送出，分片写入读出装置根据时序控制电路的 时序信号向公用存储器的分单元管理装置申请基本存储单元的地址，然后将分片数据写 入对应地址的基本存储单元中去。读出时，分片写入读出装置的分片读出操作电路对各 端口进行调度，将优先级高的数据片段读出来，送给对应的端口。整个电路采用全同步 设计，网管可以对操作的模式进行灵活配置。如上所述，本专利技术所述的数据帧存储管理装置，各组成部分的功能如下 1、入口分片装置 a、入口缓存管理电路。主要功能是在入口将各端口的数据和端口信息缓存起 来，并进行空间的统计，当达到抽取门限，则将通知分片抽取电路进行抽取操作。 b、分片抽取电路。主要功能是产生抽取片段的时序，根据各端口缓存的情况， 按照RR轮循原则进行片段的抽取。将数据片度和信息、时序指示送给下游模块。 2、公用存储器的分单元管理装置 a、基本存储单元的状态管理电路。主要功能是初始化所有基本存储单元，监视 所有单元的空闲占用状态，完成状态的刷新，并实时统计各端口使用基本存储单元的情 况。 b、基本存储单元的申请释放电路。主要功能是处理基本存储单元的申请和释 放，采用申请优先、释放等待的原则。 c、基本存储单元的预申请电路。主要功能是预先申请好基本存储单元的地址， 既提高了写入操作的效率，又平抑了短时间内各端口申请释放操作的集中产生。 3、分片写入读出装置。 a、时序控制电路。功能是产生写入和读出的时序，分配写入和读出操作的带宽o b、分片写入操作电路。主要功能是按照写入时序将各端口的数据片段逐一写入 申请的存储器的基本存储单元中。 c、分片读出操作电路。主功能是采用公平的轮循原则，按照读出时序将数据片 段从基本存储单元中读出。 在上述技术方案的基础上，如图3所示，所说的存储器由基本存储单元构成， 所说的基本存储单元的长度值为固定字节，包括地址空间和链表空间，地址空间用来存 储分片数据，链表空间用来承载基本存储单元之间关联的链表。图3是基本存储单元承 载帧数据的的基本情况。 一个基本存储单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据帧存储管理装置，其特征在于：包括入口分片装置、分片写入读出装置和公用存储器的分单元管理装置三部分；　　入口分片装置将多端口数据流缓存后，将其分片抽取成分片数据并发送给分片写入读出装置；　　分片写入读出装置根据时序控制电路的时序信号，将分片数据写入存储器，或从存储器中读取分片数据；　　公用存储器的分单元管理装置控制分片写入读出装置的读写操作。

【技术特征摘要】
一种数据帧存储管理装置，其特征在于包括入口分片装置、分片写入读出装置和公用存储器的分单元管理装置三部分；入口分片装置将多端口数据流缓存后，将其分片抽取成分片数据并发送给分片写入读出装置；分片写入读出装置根据时序控制电路的时序信号，将分片数据写入存储器，或从存储器中读取分片数据；公用存储器的分单元管理装置控制分片写入读出装置的读写操作。2. 如权利要求1所述的数据帧存储管理装置，其特征在于所说的存储器由基本存储单元构成，所说的基本存储单元的长度值为固定字节，包括地址空间和链表空间，地址空间用来存储分片数据，链表空间用来承载基本存储单元之间关联的链表。3. 如权利要求1或2所述的数据帧存储管理装置，其特征在于入口分片装置包括入口缓存管理电路、缓存、分片抽取电路，入口缓存管理电路将接收到的多端口数据流写入缓存并通知分片抽取电路从缓存中读取数据流，分片抽取电路从缓存中读取数据流并将其变成分片数据，分片抽取电路还负责将分片数据发送到分片写入读出装置。4. 如权利要求1或2所述的数据帧存储管理装置，其特征在于分片写入读出装置包括分片写入操作电路、分片读出操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄元波，张伟，冯俊峰，匡可，董志兵，方继通，杜明鲜，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：83[]