[发明专利]用于FC交换机芯片的快速转发电路及方法

权利要求书

1.一种用于FC交换机芯片的快速转发电路，其特征在于,包括数据写入模块(1)、帧排序FIFO(2)、帧信息存储器(3)、数据帧存储器(4)、队列调度器(5)和读出转发模块(6)；其中，数据写入模块(1)连接帧排序FIFO(2)，同时连接帧信息存储器(3)和数据帧存储器(4)，同时，帧排序FIFO(2)和帧信息存储器(3)与队列调度器(5)相连，读出转发模块(6)与队列调度器(5)和数据帧存储器(4)相连；

数据写入模块(1)负责将数据帧由帧头至帧尾依次写入数据帧存储器(4)中，同时将FC帧的第2到第4个字，写入帧信息存储器(3)，将缓冲逻辑块号写入帧排序FIFO(2)；

帧排序FIFO(2)深度为M,用于存储缓冲逻辑块号，帧排序FIFO(2)的深度与缓冲逻辑块个数保持一致；

帧信息存储器(3)为双端口存储器，包括M个缓冲逻辑块，每个缓冲逻辑块包含地址0、1、2，存储3个字；

数据帧存储器(4)为双端口存储器，用于存储数据，包括M个4KB的缓冲逻辑块，每个缓冲逻辑块由地址0开始存放一个帧内容，从SOF开始；

队列调度器(5)从帧排序FIFO(2)获得缓冲逻辑块号，并依据缓冲逻辑块号从帧信息存储器(3)获取帧路由和优先级信息，建立虚拟输出队列，从队列中调度出结果，通知读出转发模块(6)；

读出转发模块(6)用于从数据帧存储器(4)中读出数据，并从队列调度器(5)所建立的连接通路上将数据转发至目的端口。

2.一种用于FC交换机芯片的快速转发方法，其特征在于：包括数据接收存储步骤、调度步骤和转发步骤，其中

接收存储步骤包括：

1)数据写入模块(1)检测是否有新数据帧进入交换机端口，若接收到数据帧，则按照接收数据流顺序将接收到的帧由帧头至帧尾依次写入搜索到的数据帧存储器(4)空闲缓冲逻辑块中，在写入进行至FC帧的第2到第4个字，即包含路由信息的Header0、包含优先级信息的Header1和Header2时，将其同时也写入帧信息存储器(3)对应的缓冲逻辑块中；

2)帧信息存储器(3)的每个缓冲逻辑块地址0、1、2，分别存储该FC帧包含路由和优先级信息的FC帧Header0、Header1和Header2；

3)数据帧存储器(4)的每个缓冲逻辑块由地址0开始存放一个帧内容，从SOF开始，依次存放数据帧；

4)数据写入模块(1)完成帧信息存储器(3)的写入后，立即将缓冲逻辑块号写入帧排序FIFO(2)，返回接收存储步骤的1)，继续循环执行，

调度步骤：

其队列调度器(5)始终检测帧排序FIFO(2)是否为空，若非空，则读取到一个排队中的帧所在缓冲逻辑块号，依据该号寻址帧信息存储器(3)，获取到该帧的路由及优先级信息，使其进入针对输出目的端口预先建立的虚拟输出队列中，完成入队；重复执行调度步骤；

转发步骤：

1)其队列调度器(5)始终检测其建立的虚拟输出队列是否为空，若为非空，则依据交换机所支持的优先级调度算法调度出结果，与对应目的端口建立连接，然后将该FC帧所在的缓冲逻辑块号通知读出转发模块(6)；等待读出转发模块(6)返回的转发成功信息之后，重复执行转发步骤的1)；

2)其读出转发模块(6)始终等待队列调度器(5)的通知，接收到队列调度器(5)通知的缓冲逻辑块号，即从该缓冲逻辑块的0地址开始同时读取数据帧存储器(4)，并将读取到的数据通过队列调度器(5)建立的连接转发至目的端口，直至帧结束，向队列调度器(5)返回转发成功信息；重复执行转发步骤的2)；接收存储步骤、调度步骤和转发步骤均独立并行运行。