专利名称：可提升暂存管理效益的控制器及其暂存管理方法
技术领域：
本发明是关于一种可提升暂存管理效益的控制器及其暂存管理方法，尤指一种利用暂存控制装置以控制暂存存储器的资料存取方法。
另一种用以管理暂存的方法为使用链结串列方式，请参阅图3；为现有利用链结串列方式(Linked List)暂存管理示意图；一开始初始化时，如图所示，暂存存储器30内各区隔段(sgment)30.0001至30.2048各相串列；进一步而言，区隔段30.0001利用其一尾部节点(Tail)指向30.0002，而区隔段30.0002的一尾部节点指向30.0003，如此接续指向区隔段30.2048为止，而区隔段30.2048则指向无效(Null)，代表串列的结束；而暂存控制装置20内设有一指标器204，用以记录头一个未使用的区隔段。一开始时，第一个未使用的区隔段位址为30.0001时，其指标器指向区隔段30.0001，若当该区隔段30.0001存入资料时，该指标器便需要读取区隔段30,0001的尾部节点以改变其内容值而指向为30.0002。之后，若区隔段30.0001的内容使用完毕，则暂存控制装置20应将该用毕的区隔段30.0001加以链结至最前端，即区隔段30.0001的尾部节点必须改变记录而指向原指标器204中所记录的头一个未使用的区隔段，再将指标器204指向区隔段30.0001，方可完成链结。由此可见，虽是单纯的取用存储器中的区隔段，却牵涉到复杂的硬件运作；故选择以此管理方式实施时虽可大量减少位元罩幕器的使用，而降低成本，然其执行效率低且使得同步动态随机存取存储器(SDRAM)的负载(Loading)大很多，亦不符合当前业界的设计需求。
本发明的目的在于提供一种可提升暂存管理效益的控制器及其暂存管理方法。
本发明揭示一种暂存管理方法；实施一第一控制模态，以复数个位元控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；实施一第二控制模态，快取(cache)该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及实施一第三控制模态，以一串列链结的方式控制该存储器的链结区中复数个第二未使用位址。
本发明亦揭示一种控制器，包括；复数个位元，用以控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；复数个快取单元，用以快取该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及一指标器，用以指向该存储器的链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第二未使用位址。
本发明更揭示一种可提升暂存管理效益的交换控制器，包括有；复数个连接端口，用以传收复数个封包；复数个连接端口控制装置，耦接至该等连接端口；复数个伫列控制装置，耦接至该等连接端口控制装置，用以为该等连接端口控制装置要求伫列；一转送装置，耦接至该等连接端口控制装置，用以转送该等封包；一存储器，规划有一位元罩幕区以及一串列链结区；以及一暂存控制装置，耦接至该存储器及该等连接端口控制装置，且包含复数个位元以及一指标器，用以向该存储器要求存储器配置，以暂存该等封包；其中该等复数个位元用以代表该存储器的位元罩幕区的使用状态，而该指标器用以指向该存储器的串列链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第一未使用位址。兹为使对本发明的特徵及所达成的功效有进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明如后。
图5是显示本发明的管理暂存控制的一较佳实施例；暂存控制装置22整合位元罩幕方式及链结串列方式来有效管理暂存控制，更可设有三个快取位址单元122，进一步增进控制器12处理暂存资料的速率。一开始初始化时，位元罩幕器222包含复数个位元222.001至222.351，用以记录暂存存储器32的区隔段32.0001至32.0351(或可定义为一位元罩幕区)的使用状态，即以位元罩幕器222的复数个位元222.001至222.351对应记录暂存存储器32的区隔段32.0001至32.0351的使用状态；快取存储器122内所设的三个快取位址单元储存有对应于该暂存存储器32的区隔段32.0352至32.0354的位址，如此该控制器12可即时对于位元罩幕区之外的存储器部分做资料处理；至于暂存存储器32的区隔段32.0355至32.2048则为串列链结，即区隔段32.0355链接区隔段32.0356，而依序链接直至区隔段32.2048止，且以一指标器224随时指向串列链结的头一个未使用的区隔段位址，其如图6所示，暂存控制装置22控制指标器224随时指向串列链结的头一个未使用的区隔段，如当控制器12需使用区隔段32.0355作资料处理时，其指标器224便指向下一个未使用的区隔段，即区隔段32.0356；如此，以上述三种控制模态来管理暂存控制，可有效提高其运作效率，更可大幅减少硬件成本。
至于存储器32可为一静态随机存取存储器(SDRAM)或为一动态随机存取存储器(DRAM)，依照不同应用需求而定。
请再参考图5，以交换控制器为例，通常暂存存储器32是以区隔段(segment)为单位来分派存储器，而各区隔段的大小可以依照不同应用而定，本发明的一较佳具体实施例，可以规划前述暂存存储器32的区隔段32.0001至32.0351的大小是略大于所有端口数同时承受最大乙太网路封包长度的两倍，一般而言最大乙太网路封包(Ethernet Packet)是为1518位元组长，或可定义为超长型态为2048位元组长。以提供11端口传输为例，亦即使得区隔段32.0001至32.0351的大小是略大于1518*28*11或2048*2*11位元组长，其优点在于当交换控制器连续地接收到最大乙太网路封包时，不会造成壅塞(congestion)，原因在于当11端口皆收到一个最大乙太网路封包进入并要求彼此不同端口的转送时，可以位元罩幕方式要求存储器配置区隔段32.0001至32.0351的一半大小；当所有的端口再收到另一个最大乙太网路封包进入时，同样可以位元罩幕方式要求存储器配置而暂存至区隔段32.0001至32.0351的另一半区域；且在此时，该第一个最大乙太网路封包已经完成转送而将原先占据的存储器释放回系统，故下一个最大乙太网路封包进入时，亦可以位元罩幕方式要求存储器配置。更特定地，交换控制器可以将区隔段32.0001至32.0351分别指定为11个端口的私有缓冲区(privatebuffer)，配合前述规划，11个端口恒私有略大于最大乙太网路封包长度的两倍大小的私有权，此可确保各端口的最低使用权利。
前述架构十分有利于一般网路交换器的乒乓测试(Ping-Pong Test)的表现(performance)，即其可使用暂存存储器的区隔段32.0001至32.0351，使得暂存控制装置22使用位元罩幕方式即时处理连续进入的最大乙太网路封包，提升整体效能表现。
进一步说明设置三个快取位址单元122的优点，其可任意快取三组区隔段位址，而有效缓和串列链结的负荷；当前述区隔段32.0001至32.0351不敷使用时，可以优先至该等快取位址单元取用存储器配置，且当存储器使用完毕时亦优先释回该等快取位址单元的中，例如以堆叠(stack)方式取用及释回，故可有效地缓和串列链结改变链结时的复杂硬件运作。举例而言，当输出入资料速率不同，如输入100M bytes输出为10M bytes时，暂存存储器的区隔段32.0001至32.0351部分将很快耗尽，控制器12便可优先取用该等位元快取位址单元122中所暂存的位址来缓和串列链结的负荷，以提升效能。
纵上所述，本发明揭示一种暂存管理方法，包括实施一第一控制模态，以复数个位元控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；实施一第二控制模态，快取(cache)该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及实施一第三控制模态，以一串列链结的方式控制该存储器的链结区中复数个第二未使用位址。本发明亦揭示一种控制器，包括；复数个位元，用以控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；复数个快取单元，用以快取该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及一指标器，用以指向该存储器的链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第二未使用位址。本发明更揭示一种可提升暂存管理效益的交换控制器，包括有复数个连接端口，用以传收复数个封包；复数个连接端口控制装置，耦接至该等连接端口；复数个伫列控制装置，耦接至该等连接端口控制装置，用以为该等连接端口控制装置要求伫列；一转送装置，耦接至该等连接端口控制装置，用以转送该等封包；一存储器，规划有一位元罩幕区以及一串列链结区；以及一暂存控制装置，耦接至该存储器及该等连接端口控制装置，且包含复数个位元以及一指标器，用以向该存储器要求存储器配置，以暂存该等封包；其中该等复数个位元用以代表该存储器的位元罩幕区的使用状态，而该指标器用以指向该存储器的串列链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第一未使用位址。
但以上所述，仅为本发明一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。
权利要求
1.一种暂存管理方法，包括步骤有实施一第一控制模态，以复数个位元控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；以及实施一第二控制模态，以一串列链结的方式控制该存储器的一链结区。
2.如权利要求1所述的暂存管理方法，其中该存储器的位元罩幕区是可暂存实质大于最大资料长度的两倍。
3.一种暂存管理方法，包括有实施一第一控制模态，以复数个位元控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；实施一第二控制模态，快取该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及实施一第三控制模态，以一串列链结的方式控制该存储器的链结区中复数个第二未使用位址。
4.一种控制器，包括复数个位元，用以控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；以及一指标器，用以指向该存储器的一链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个未使用位址。
5.一种控制器，包括复数个位元，用以控制一存储器的一位元单幕区的使用状态；复数个快取单元，用以快取该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及一指标器，用以指向该存储器的链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第二未使用位址。
6.一种可提升暂存管理效益的交换控制器，包括有复数个连接端口，用以传收复数个封包；复数个连接端口控制装置，耦接至该等连接端口；复数个伫列控制装置，耦接至该等连接端口控制装置，用以为该等连接端口控制装置要求伫列；一转送装置，耦接至该等连接端口控制装置，用以转送该等封包；一存储器，规划有一位元罩幕区以及一串列链结区；以及一暂存控制装置，耦接至该存储器及该等连接端口控制装置，且包含复数个位元以及一指标器，用以向该存储器要求存储器配置，以暂存该等封包；其中该等复数个位元用以代表该存储器的位元罩幕区的使用状态，而该指标器用以指向该存储器的串列链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第一未使用位址。
7.如权利要求6所述的交换控制器，其中该该暂存控制装置更包含复数个快取位址单元，用以快取该存储器的串列链结区中复数个第二未使用位址。
8.如权利要求6所述的交换控制器，其中该存储器的位元罩幕区是实质地大于两倍最大乙太封包长度乘以该等连接端口的数目。
9.如权利要求6所述的交换控制器，其中该存储器是为一静态随机存取存储器。
10.如权利要求6所述的交换控制器，其中该位元罩幕区的使用状态，而该指标器用以指向该存储器的串列链结区。
全文摘要
本发明揭示一种暂存管理方法及相关控制器，该暂存管理方法实施一第一控制模态，以复数个位元控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；实施一第二控制模态，快取(cache)该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及实施一第三控制模态，以一串列链结的方式控制该存储器的链结区中复数个第二未使用位址。本发明的控制器包括；复数个位元，用以控制一存储器的一位元罩幕区的使用状态；复数个快取单元，用以快取该存储器的一链结区中复数个第一未使用位址；以及一指标器，用以指向该存储器的链结区中一串列链结的头，而该串列链结是链结复数个第二未使用位址。
文档编号G06F12/08GK1479208SQ0314755
公开日2004年3月3日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者陈任凯, 郑兆成, 胡永谦 申请人:威盛电子股份有限公司