[发明专利]存储地址分配方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种存储地址分配方法和装置。

背景技术

缓存管理是对芯片外挂或内嵌的共享RAM资源进行分配和回收的管理，尤其是在基于存储转发数据结构的网络设备和芯片中，缓存管理的应用都十分广泛，缓存管理既要保证分配回收的正确性又要保证充足的地址分配回收带宽，目前比较成熟的缓存管理实现方案有先入先出(First-In First-out，以下简称：FIFO)式缓存管理或比特图(BITMAP)式缓存管理。

对于FIFO式缓存管理，其原理是使用FIFO存储缓存地址，初始化时写入所有的可分配缓存地址，在数据的接收端读取FIFO头存储的地址用于存储接收数据，在数据的发送端将释放的地址写入FIFO进行地址的回收。在缓存地址数目为n时，消耗的内存资源为r＝n·log₂n，单位为比特。

比特图式缓存管理的原理是用一种位映射的思想将缓存地址映射至一定宽度(如512bit或1Kbit)比特图中的某一个比特位上，通过搜索比特图的空闲位来分配空间地址。比特图式缓存管理在缓存单元很多的时候，如何实现快速搜索是个问题。一种改进的方案是利用BITMAP+FIFO的方式，即在接收到数据时，首先读取FIFO中的BITMAP的索引，并利用该索引找到对应的BITMAP，然后通过译码逻辑电路对BITMAP中未分配地址进行分配。在数据的发送端，首先将释放的物理地址译码为BITMAP信息写入RAM，如果RAM中某一BITMAP中所有比特全部释放完毕，则将该BITMAP对应的索引信息写回FIFO完成地址回收。采用BITMAP+FIFO的缓存管理方式时，若缓存地址总数为n＝x·y，则消耗的总的资源为r＝n+y·log₂y，其中n为总RAM资源数，x为BITMAP的宽度，y·log₂y为FIFO资源数，单位为比特。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下技术问题：BITMAP缓存管理方式在进行缓存地址分配时的速度慢，造成的延迟时间大，可能不满足某些应用的要求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种存储地址分配方法和装置，以实现在进行存储地址管理时提高存储地址管理速度。

本发明实施例提供了一种存储地址分配方法，包括：

接收存储地址分配请求；

对分级比特图中的第二级比特图进行双向搜索；所述分级比特图包括N个第一级比特图和所述第二级比特图，每个第一级比特图包括M个比特位，第一级比特图的每个比特位对应一个存储地址并用于表示对应的存储地址的空闲状态；所述第二级比特图包括与N个第一级比特图对应的N个比特位，第二级比特图的每个比特位用于表示对应的第一级比特图是否存在空闲的存储地址；M、N均为大于1的整数；

根据对第二级比特图的双向搜索结果输出一个空闲比特位；

根据输出的第二级比特图的空闲比特位获取对应的存储地址并进行分配。

本发明实施例还提供了一种存储地址分配装置，包括：

第一接收模块，用于接收存储地址分配请求；

分级比特图，所述分级比特图包括N个第一级比特图和所述第二级比特图，每个第一级比特图包括M个比特位，第一级比特图的每个比特位对应一个存储地址并用于表示对应的存储地址的空闲状态；所述第二级比特图包括与N个第一级比特图对应的N个比特位，第二级比特图的每个比特位用于表示对应的第一级比特图是否存在空闲的存储地址；M、N均为大于1的整数；

第一搜索模块，用于对分级比特图中的第二级比特图进行双向搜索以获取一个空闲比特位；

分配模块，用于根据输出的第二级比特图的空闲比特位获取对应的存储地址并进行分配。

本发明实施例提供的存储地址分配方法和装置，采用分级的比特图，在接收到缓存分配请求时，通过对第二级比特图进行双向搜索获取空闲地址并分配。本实施例提供的基于分级比特图，利用双向搜索方法对比特图进行搜索以获取储存地址的技术方案，能够提高存储地址的管理速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明存储地址分配方法实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例中分级比特图缓存管理结构示意图；