买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明属于集成电路领域，具体为一种多端口多优先级的路由器数据包缓存管理调度系统。本发明将调度单位和数据单位分开处理，以地址资源分配回收模块为核心对整个缓存空间进行基于链表的全动态地址管理，解决了缓存空间利用率低的问题：不同端口的带宽分配回收速度达s2字节每时钟周期，且可在一个很大的总的调度带宽下自适应分配；并辅以轻量化的链表设计来调度地址资源，摒弃了传统链表的增删遍历功能，仅保留链表的连接功能，将队列的读写分开通过两套链表管理，剩余空间单独使用一套链表来管理，在较小的逻辑复杂度下实现了多队列共用一个缓存空间的效果，同时保证了较高的调度速度，提升了整体系统设计的性能与可靠性。

主权项：1.一种多端口多优先级的路由器数据包缓存管理调度系统，其特征在于：包括输入缓冲模块，控制帧转换模块，地址回收指令产生模块，地址资源分配回收模块，输入端口路由表模块，输出端口路由表模块，输出对接模块和动态数据缓存模块；所述输入缓冲模块有m个输入端口，为整个系统的输入端口，用于接收并缓冲外界的输入数据；其输出端接动态数据缓存模块，共有m个输出端口，当输入端口路由表模块产生有效地址时，从输入缓冲模块中读出数据，与有效地址一起写入动态数据缓存模块，另外将FIFO的满信号连接到外界的数据提供方，实现输入数据的流量控制；所述控制帧转换模块一端接外界的输入数据，有m个输入端口以及每个端口一一对应的1组寄存器，1组寄存器包含0级和1级寄存器；其输出端口接地址资源分配回收模块，通过侦听外界的输入数据，获得输入数据中所有的控制帧，然后根据控制帧的数据包信息进行优先级轮询仲裁，到达的控制帧中，优先级最高的控制帧之一仲裁成功，其余控制帧为仲裁失败，仲裁失败的控制帧将会等待下一轮仲裁；所述地址回收指令产生模块包括n个输出端口，以及一一对应的n组回收指令状态寄存器，初始化为0；其侦听地址资源分配回收模块的指针寄存器堆中队列的空满情况以及输出对接模块中实际输出的数据，通过轮询的方式决定某一个时钟周期生成某一个输出端口的地址回收指令，在地址资源分配回收模块允许接收地址回收指令时将地址回收指令发出；所述地址资源分配回收模块用于地址资源的分配和回收，与控制帧转换模块和地址回收指令产生模块连接，接收上两个模块的分配和回收指令，存入一个指令FIFO，依次进行地址资源的分配或者回收；分配和回收指令谁先进入指令FIFO轮流切换，初始化时分配指令优先级更高，存入一个分配指令后，回收指令优先级变得更高，而存入一个回收指令后，分配指令优先级变得更高，当指令FIFO满时，分配和回收指令都不允许接收；地址资源分配回收模块还连接输入端口路由表模块和输出端口路由表模块，负责接收分配的地址资源和回收的地址资源，其中地址分配事件分配出的地址资源写入输入端口路由表模块，而地址回收事件回收到的地址资源写入输出端口路由表模块；所述输入端口路由表模块存在m个深度为16的地址资源FIFO，负责接收分配的地址资源，并侦听输入缓冲模块中对应端口的数据FIFO的空满信号；如果对应端口的数据FIFO非空，则尝试从本模块对应端口的地址资源FIFO中获取一个有效的地址资源，然后将这个有效的地址资源拼接地址偏移成为一个有效地址，然后从输入缓冲模块中对应的数据FIFO中连续取出m8个数据，此时便形成一个有效的地址数据对，如果没有取够m8个数据就取到了结尾帧，那么视为已经取够了数据；输入端口路由表模块同时最多可能存在m个有效的地址数据对，此时使用循环优先级仲裁器来进行仲裁，仲裁成功的有效的地址数据对写入动态数据缓存模块，仲裁失败的有效地址数据对则等待下一次仲裁；仲裁成功的有效地址数据对被写入动态数据缓存模块后，地址偏移加一，重新取出数据形成新的地址数据对，直到地址偏移完毕，即地址偏移位从全0偏移到来全1，此时这个地址资源失效，尝试从相应的地址资源FIFO中取出地址资源重复上述过程；所述输出端口路由表模块存在n个深度为16的地址资源FIFO，负责接收回收的地址资源，产生有效的回收地址，从动态数据缓存模块中取出数据；输出端口路由表模块有一个读写保护锁，如果侦听输出对接模块中对应端口的状态为空闲，则尝试从本模块中对应端口的地址资源FIFO中获取地址资源，作为有效的地址资源，然后将这个地址资源与输入端口路由表模块中的有效的地址资源对比，如果存在相同的地址资源，则等待，直到输入端口路由表模块中不存在相同的有效地址资源，再拼接上地址偏移成为一个有效地址；此时可能存在最多n个有效地址，对这些有效地址进行循环优先级仲裁，使用仲裁成功的有效地址从动态数据缓存模块中读出相应数据，放到输出对接模块的对应端口，并将该端口的状态变为忙碌，直到这个数据被外界读出，该端口的状态变回空闲，依次偏移，直到该地址资源偏移完毕，即地址偏移位从全0偏移到来全1，此时这个地址资源失效，侦听输出对接模块中对应端口的状态，尝试从相应的地址资源FIFO中取出地址资源重复上述过程；所述输出对接模块有n个用于数据缓存的寄存器，负责暂时存放从动态数据缓存模块读出的各个输出端口的数据，根据外界状态将数据输出；所述动态数据缓存模块为静态随机存储器构成，与输入缓冲模块、输入端口路由表模块、输出对接模块、输出端口路由表模块连接，作为统一的数据缓存空间。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学 一种多端口多优先级的路由器数据包缓存管理调度系统