[发明专利]动态共享缓冲存储器及交换机

摘要

本发明实施例提供一种动态共享缓冲存储器及交换机，属于计算机网络交换机的报文队列管理领域。所述动态共享缓冲存储器包括配合实现读写请求、读写地址及数据的传送的数据输入端口、读数据处理单元、地址访问管理单元、队列管理单元、数据缓冲区及数据输出端口。本发明实施例设计了一种能够支持上千个队列的动态共享缓冲区，能够消除写缓冲区和读缓冲区同时发生时产生的各种访问冲突，能够支持连续写缓冲区和连续读缓冲区。此外，本发明实施例还采用空闲地址预写和预读的方式实现了一个读端口和一个写端口的存储器支持两个写请求和两个读请求。

主权项

一种动态共享缓冲存储器，其特征在于，所述动态共享缓冲存储器包括：数据输入端口，用于写入包含写请求及写入的数据的报文描述信息；写数据处理单元，与所述数据输入端口连接，用于从所述写入的数据中提取出队列号W，并将所述写入的数据作为写数据D，用于根据所述写请求产生读请求I、写请求T以及写请求D，用于根据所述写请求、队列号W以及该队列号W对应的队列长度W生成写请求IH，以及用于在所述写请求有效且写请求IH无效时，生成写请求N；读数据处理单元，用于输入读请求和读队列号，并将所述读队列号作为队列号R，用于将队列号R发送至所述写数据处理单元以辅助判断写请求IH的有效性，以及用于在读请求有效且队列号R对应的队列长度R大于1时，生成读请求N；地址访问管理单元，用于从写数据处理单元接收读请求I和写请求N，从读数据处理单元接收读请求及读请求N，并将读请求作为写请求I，并根据各请求对应的地址输出读出的数据N、读出的数据D和/或读出的数据I；队列管理单元，包括队列头指针存储器、队列尾指针存储器和队列长度存储器，用于：从所述写数据处理单元接收队列号W、写请求T及写请求IH，并将队列号W作为读地址、写地址IH、读地址T和写地址T，从所述读数据处理单元接收队列号R作为读地址H，接收读请求作为写请求OH；根据读地址T从所述队列尾指针存储器读出数据作为读出的数据T，并将读出的数据T发送至所述地址访问管理单元作为下一个数据的写地址N，以及在写请求T有效时，将所述地址访问管理单元输出的读出的数据I作为写数据T保存在所述队列尾指针存储器中所述写地址T对应的位置；根据所述写请求IH，将所述地址访问管理单元输出的读出的数据I作为写数据IH写入至所述队列头指针存储器中写地址IH对应的位置，从所述队列头指针存储器中读地址H对应的位置读出数据作为读出的数据H，并将读出的数据H发送至所述地址访问管理单元作为释放的空闲地址的写数据I和读下一个数据所在地址的读地址N，以及从所述地址访问管理单元接收读出的数据N作为写数据OH，并在写请求OH有效时，将写数据OH写入队列头指针存储器中写地址OH对应的位置；以及根据写请求、队列号W、读请求、队列号R、队列号W、队列号R对列长度W和队列长度R，生成写请求IL、写地址IL及写数据IL或者生成写请求OL、写地址OL及写数据OL，并发送至所述队列长度存储器，使所述队列长度存储器根据写请求IL和写请求OL的有效性，写入写数据IL和/或写数据OL；数据缓冲区，用于从所述写数据处理单元接收写请求D和写数据D，从所述地址访问管理单元接收读出的数据I，并将读出的数据I作为写地址D，并在写请求D有效时，将写数据D保存到该数据缓冲区中写地址D对应的存储单元，用于从所述读数据处理单元接收读请求以作为读请求D，从所述队列头指针存储器接收到读出的数据H作为读地址D，在读请求D有效时，根据读地址D从该数据缓冲区读出数据以作为读出的数据D，并将读出的数据D发送至数据输出端口；以及数据输出端口，用于输出读出的数据D。