[發明專利]一種片內、片外存儲器按流量動態調度分包數據的方法

無效

• 申請號: 201110422771.6
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102521159A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 任忠惠;喬世棟
• 申請（專利權）人: 杭州初靈信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于數據通信領域，涉及一種分包數據的動態調度方法，具體應用FPGA（現場可編程門陣列）芯片設計分包交換數據在高速通道向低速通道存儲轉發轉換過程中，根據分包數據流量的不同在芯片內部SRAM(靜態隨機存儲器)和片外SDRAM（同步動態隨機存儲器）動態切換存儲并調度，實現低數據流量時應用內部存儲器高速、穩定調度，高數據流量時應用片外存儲器調度。

背景技術

數據通信方式具有電路交換、分組交換、報文交換等多種方式，其中分組交換和報文交換都需要進行存儲轉發操作，此外，工業領域多種數據轉發及處理都要涉及到存儲轉發操作，尤其是高速數據通道的數據向低速數據通道進行轉發時，如以太網數據處理、視頻數據處理等。

對于出口及入口速率不對等進行的數據存儲轉發操作，應用現場可編程門陣列進行設計是高效和通用的方式，現場可編程門陣列內部具有靜態隨機存儲器，具有操作全雙工、高速、可靠但容量小的特點，大容量的存儲轉發一般應用同步動態隨機存儲器進行片外存儲，具有容量大、半雙工、速度較靜態隨機存儲器低且是片外操作依賴同步動態隨機存儲器本身性能的特點。

普遍地，數據傳輸出入口速率不對等而采用片外同步動態隨機存儲器的方式進行處理具有以下不足：

1.通過片外同步動態隨機存儲器調度數據會增加傳輸時延，對傳輸視頻、語音等實時性要求高的應用會有影響。

2.現場應用如靜電、感應雷等因素會引起同步動態隨機存儲器出現掛死現象，從而導致數據傳輸故障，需重新上電或更換芯片解決問題。

3.實際應用時高速數據入口往往具有瞬時數據持續時間短，以間歇性迸發為主的特點。

發明內容

一種片內、片外存儲器按流量動態調度分包數據的方法，該方法將入口瞬時高速數據包首先緩存到現場可編程門陣列高速片內存儲器中，出口低速上載緩存空時將一個數據包從片內存儲器上載，數據流量統計機制判斷片內存儲器將滿時，新的入口數據包將被存儲到片外存儲器中，切換保護機制保證片內、片外存儲器緩存的數據被依次上載到低速出口上載緩存中，片外存儲器空后，新的入口數據包會切換到片內存儲器存儲。

一種片內、片外存儲器按流量動態調度分包數據的方法，其實現步驟為：

步驟1.瞬時高速數據包優先使用片內存儲器緩存數據，而控制緩存調度的數據寫入判決器會實時監控片內緩存使用情況。

步驟2.當數據寫入判決器檢查到片內緩存使用到達預設的閾值后，會在本幀數據緩存結束后，將片內存儲器狀態標記為已滿。

步驟3.新的數據包到達后，數據寫入判決器監測到片內存儲器已滿，會自動將數據流切換到片外存儲器緩存。

步驟?4.在高速數據緩存的同時，低速數據接口必然會產生數據讀出請求；數據讀出判決器優先檢查片內存儲器中是否有數據存在，若存在，則將數據連續性讀出，放入下一級的低速數據接口緩存，直至將片內存儲器讀空。

步驟5.當片內存儲器被讀空后，數據讀出判決器將片內存儲器狀態標記為已空，在讀取下一幀數據時自動切換到片外存儲器，直至將片外存儲器讀空。

步驟?6.此時數據寫入判決器將又檢查到片內存儲器為空，重復進行步驟1的寫入操作，進入下一輪的調度操作。

采用本發明設計片內、片外存儲器按流量動態調度分包數據具有如下效果：

效果1.?優先使用片內存儲器緩存數據，在數據流量較低的情況下，可僅使用片內高速存儲器，提高系統實時性。

效果2.?即使片外存儲器損壞，也可切換至片內存儲器操作，在一些惡劣的環境中，最大限度的保證基本業務的穩定。

效果3.?基于本方法設計，同一設備可適應多種應用環境，而且在某些低速應用時，完全可以省去片外存儲器，而無需改動系統。

附圖說明

圖1是分包數據流緩存結構圖；

圖2是片內、片外存儲器動態調度流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行進一步的說明：