[发明专利]ATM信元重组共享缓存系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机通信系统领域，具体涉及ATM技术，尤其涉及一种ATM信元重组共享缓存系统。此外，本发明还涉及一种ATM信元重组共享缓存的实现方法。

背景技术

ATM全称为“Asynchronous Transfer Mode”，中文名为“异步传输模式”。ATM是一项数据传输技术。ATM是以信元为基础的一种分组交换和复用技术，它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输模式。其中ATM重组位于ATM的AAL(ATM adaptation layer，ATM适配层)层中SAR(segmentation and reassembly，分割和重组)功能的一部分，用于完成将接收到的ATM信元重组成上层能够辨识的格式，如以太网包，IP包。

ATM重组需要缓存用于接收基于PVC(指在两个用户(DTE)之间建立起来的永久性虚电路连接，PVC是通过网管手工建立的，两端用户一开机即可使用)的信元。每个PVC攒齐一个包(即收到尾信元)后，就可从缓存中调度出该包做ATM的重组。由于在DSLAM(Digital SubscriberLine Access Multiplexer，数字用户线路接入复用器)芯片中需求的PVC比较多，势必意味着该缓存容量要求高。每个PVC维持一个包和一个信元的计数器。当包计数器不为0时就通知调度模块该PVC攒齐了一个数据包，准备好做ATM重组。当出现拥塞时用信元计数器实现早期包丢弃(EPD)和部分包丢弃(PPD)。

从传统实现方式看存在如下问题：

1)硬件实现往往外挂RAM(DDR，SDRAM)作为接收缓存，在高速流量情况下很难保证带宽要求。

2)出现拥塞的时候PPD结合EPD也还是很难保证错包进入重组功能，导致后续流量有震动。

3)需要在多PVC(可能多至1K)之间做调度，增加难度和硬件资源。

4)如果始终接收不到某个PVC数据包尾信元，那么该PVC数据包之前已存信元是不会调度出去，占用了缓存空间影响其它PVC的接收。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种ATM信元重组共享缓存的实现方法，该方法能清除不需要的信元，同时完成释放相应的缓存空间，会使缓存管理更加公平合理，处理带宽高，逻辑实现简单。为此，本发明还提供一种ATM信元重组共享缓存系统。

为解决上述技术问题，本发明一种ATM信元重组共享缓存的实现方法，采用片内SRAM(SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据)作为接收缓存，所有PVC共享该缓存，用链表实现，该方法主要包括如下步骤：

(1)初始化链表，建立FREE链表和ACTIVE链表；该FREE链表指向缓存剩余空间，该ACTIVE链表表示被缓存PVC包(或称PVC数据包)占用空间；初始化每个PVC属性值为0；

(2)PVC接收信元，判断接收到的信元是否是尾信元；接收到非尾信元时进入步骤(3)，接收到尾信元时进入步骤(4)；

(3)接收到非尾信元时，读取PVC属性值判断是否能写入缓存，如是，则从FREE链表中申请一个地址存入共享缓存，同时更新该PVC属性值；如否，则仅仅更新PVC属性值，同时丢弃该信元；

(4)接收到尾信元时，读取PVC属性值判断是否能写入缓存，如是，则从FREE链表中申请一个地址存入共享缓存，把该PVC包写入ACTIVE链表中，同时更新该PVC属性值，并且把该PVC包的信息写入FIFO(FIFO是英文First In First Out的缩写，是一种先入先出的数据缓存器)；如否，则更新PVC属性值，并且丢弃该信元，同时把原来写入缓存信元的地址写入FREE链表完成链表rollback(回滚)功能；

在步骤(2)、(3)、(4)的过程中，扫描器固定时序地访问PVC属性值和链表。

在步骤(1)中，所述PVC属性值为：CRT_CELL_NUM表示当前PVC包已存信元数目，ALL_CELL_NUM表示该PVC所有包已存信元数目，ERROR_FLAG表示当前PVC包是否是错误或者丢信元，ACTIVE_FLAG表示该PVC是否在接收信元。

在步骤(3)和步骤(4)中，所述读取PVC属性值判断是否能写入缓存，其判断过程如下：比较ALL_CELL_NUM是否小于最大门限且同时ERROR_FLAG是否是0，如是则能写入缓存。