CN1112791C - 数字分组的排队的管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是从多个源接收的数字分组的待征行的管理方法,将最后接收到的数字分组存储于一个缓冲存储器的一个接收地址中,对这个最后接收到的数字分组建立一个时间标记,表征从述及的排队输出这个数字分组的理论时间;还包括:将接收地址插入在程序器中的一个用最后接收到的数字分组的时间标记标识的一个位置,将与这个标记相联系的占用位置于激活状态,确定从随在刚刚离开排队的那个数字分组的占用位后的第一个激活的占用位离,排队的第一个或第一批数字分组,占用位是根据和它的联系的时间标记的上升顺序来排序的,当第一数字分组离开排队时,就将这个包的占用位置于未激活状态。

Description

数字分组的排队的管理方法
本发明涉及的是一种数字分组的排队的管理方法。
在数字传输方面,这样一种方法的目的在于确定应用什么顺序将接收到的来自不同源的数据或分组转发至一个外部设备。
自然,不同数字分组的转发的顺序可以和接收的顺序不同,以接收到的数字分组的这种排序操作通常称为排队的管理。
述及的排序是根据每个源的优先级进行的,述及的优先级通常是各个源发射连续的数字分组的周期性节律的函数。
对于实施这类排序,已知法国申请公开号为No.2 715 258的专利推荐的一种数据分类装置,该装置有一链式寄存器的下降列,用以存储各种不同的数据,这列的第一个寄存器是用以保存要排序的各种数据。这装置还有一个链式上升列,这上升列的最后一个寄存器存放要转发的数据,上升列的每一个寄存器还和下降列中一个寄存器一一对应地相联系,而排序操作是存于下降列中的各寄存器中的数据与存于上升列的各寄存器的数据进行交换。勿需进入这装置的运行细节,可以清楚地知道相互连接的寄存器间的数据传输的管理具有相当的复杂性,因为两列中每个寄存器内的数据是一步一步前进的。
一个数据的移位要求的传输次数和使这个数据通过的寄存器的个数相适应。由此得出,在每个列中寄存器中的个数越多,则与传输的次数相应的数据移动也就越耗时。
因此本发明的目的在于需要对数字分组的排序进行有限次数操作的排队的管理方法。这种方法特别适用于相对长的排队。
根据本发明,一种接收到的来自多个源的数字分组的排队的管理方法,包含下列步骤:
将接收到的最后一个数字分组(LC)存储在缓冲存储器(BU)的一个接收地址(RAd),
对于这个接收到最后的数字分组(LC)建立一个时间标记(TSTP),表征从述及的排队离开的这个数字分组的理论时间,
其特征在于本方法还包含有下列的步骤:
将述及的接收地址(RAd)插入程序器(PR)中的用最后接收到的数字分组(LC)的时间标记(TSTP)标识的一个位置,
将与述及的时间标记(TSTP)相联系的一个占用位置于激活状态,
确定从紧随在刚刚离开述及的排队的数字分组占用位之后的第一个激活的占用位离开排队的第一数字分组,述及的占用位是根据和它的相联系的时间标记的上升顺序来排序,
当述及的第一数字分组离开排队,将其占用位置于未激活状态,
将所有相继的占用位(b0、b1,…b16383)组成字(A0,A1,…,A511),为每个字(A0,A1,…,A511)建立一个标记符(I0,11,…,I511),当一个字中的所有的比特都未被激活时,这字的标记符取为零,在相反的情况下,取为1。
当述及的接收到的最后一个数字分组是来自一个给定优先级的源时,这个数字分组的时间标记便是这个优先级的函数。
举例来说,源以和平均周期相对应的速率发送数字分组,优先级和这个周期相对应,这数字分组的时间标记大于或等于前面的来自这个源的数字分组的时间标记再加上这个周期。
还有,述及的时间标记还大于或等于第一个数字分组的时间标记。
还有,在一个占用位定位之后,就重新计算相应字的标记符。
这样就有可能寻找第一个非零标记符及这个标记符的第一非零比特,以确定离开排队的第一个数字分组。
因此,根据附加的特征,相继的标记符组合成字段,对于这些字段中的每一个都建立一个索引,当字中的所有比特都未被激活,索引值为0,在相反情况下,索引为1。
在此情况下,在一个占用位定位之后,相应的字的标记符也重新得到计算,包括这个标记符的索引也得到重新计算。
这样相当方便,寻找第一个非零索引,与这个索引相关的第一个非零标记符,以及这个标记符的第一个非零比特,以确定应离开排队的第一数据分组。
最好还有,用一个预定的容量常数求模运算建立时间标记。
根据一个附加的特征,述及的程序器至少有两页,且逐页确定要离开排队的第一数字分组。
不管在什么情况下,本发明还包括一种情况,即程序器每个位置包含有地址的链式列表。
现在本发明将出现在后面的参照附图的更详细的描述中,述及的附图是:
图1是实施本发明的主要机构的示意图,
图2是说明本发明的一个特征的图。
参见图1,本方法的第一步在于将经一条传输通道接收到的最后一个数字分组LC记录在缓冲存储器BU的一个接收地址RAd中。
本发明利用一个程序器PR,程序器PR实际是将一个数据和一个占用位和一个时间标识符相联系的一个特殊的存储器,而述及的时间标识符则是存储的存取方式。所有的占用位都初始化为零,依据规则,这对应于一个未被激活的状态。
为了说明方便,还假定对生成数字分组的各个源都指定一个仅仅决定于这个源所发送的数字分组的速度的优先级,这个优先级非常容易地用分开两个相继的数字分组的平均周期T来标记。
显示所谓排队的程序器PR适用于存储缓冲存储器BU中的不同的地址作为数据。
程序器PR标识出排队的第一个数字分组,亦即适于向外部设备转发的数字分组。在此,按照习惯定义一具虚时间TV,这是和正在转发的数字分组相联系的时间标识符的值或是与最后一个已经发送完的数字分组相联系的时间标记的值。
这样,在接收最后的数字分组LC时,就计算与这个数字分组相联系的时间标记TSTP。这个时间标记取与前面接收到的同一个源的数字分组相联系的标记再加上这个源的周期T的值。因此必须考虑一个源的第一个数字分组的接收、前述方法不能实施的情况。在此情况下,将时间标记的值固定在虚时间TV的值。于是,作为例子,可以定义时间标记为下述两个值中较大的一个:一方面是前面的数字分组的标记再增加一个周期T,而另一方面是虚时间TV。同样可以从前面数字分组的标记的值和虚时间TV这二者中较大的值再加上一个周期T来得出时间标记。
一旦算出时间标记TSTP,在缓冲寄存器BU中存储最后的数字分组的LC的接收地址RAd就作为与具有这个时间标记TSTP的值的时间标识符相关的数据记录于程序器PR中。
自然地,时间标记是和决定时间标识符的时基相适应的,而且这个标记保持在一个与时基的整数值相对应的增大的值。
另一方面,与这个时间标记相对应的占用位置于1,按照习惯这对应于一个激活的状态。当相应的数字分组转发时,便将这个占用位置于0。
于是看到,要转发的数字分组都是和占用位值为1相联系的数字分组。另外这些数字分组在程序器PR中是以转发顺序排序的。
因此就要在程序器PR中寻找这样的时间标识符,其数值最低但又大于和置于1的占用位相联系的虚时间TV的值。
为此,本发明推荐一种方便的方法。参照图2。
现在安排分成两页的有16348中个时间标识符的程序器PR。述及的时间标记就是按以32768求模运算计算出来,就是用32768去除得到的余数。32768这个值和程序的容量相对应。
确定第一占用序列,它是由程序器PR的第一页内相继的占用位所构成,对应于时间标识符为0到16383,这个序列的权重最小的比特b0是和时间标识符0相联系的占用位,这个序列的随后的那个比特b1就是和时间标识符1相联系的占用位,如此类推。
16348这个值可以将述及的这个序列分解成每个含有32比特的字512个。第一个字A0包含的比特为从b0到b31,第二个字A1包含的比特为从b32到b63。如此直到第512个字A511所包含的比特是从b16352到b16383。
现在对每个字Ai定义一个标记符Ii,如一个字的所有比特bi都为零,则其标记符Ii的值为零,如字中的比特中至少有一个为1则其标记符Ii为1。
于是,将512个指示器Ii组合成32个比特的字段16个,第一个字段B0包含的标记符为从I0到I31,第二个字段B1包含的标记符为I32到I63,以此类推直到第16个字段由标记符I480到I511组成。
对于每个字段Bj重新定义一个索引Fj,它为由上面的标记符的同一函数所得的结果。这样,第j个索引Fj在第j个字段Bj中的所有标记符都为零时取值为零,在前述的字段中至少有一个标记符不为零的情况下取值为1。
所有16个索引F15,F14,…F1,F0的集合构16个比特的第一个关键字C。
在此指出所有的字用同一逻辑操作压缩两次,第一次是为字段,第二次是关键字,不管压缩的数目是多少,本发明都能适用,或仅有一次压缩,或多于二次压缩。
同样定义第二占用序列,并由列于程序器PR的第二页内的相继的占用位组成(图中未画出),对应的时间标识符为从16384到32767。
同样将第二序列分解成32比特的字512个,其第一个字A512包含的比特为b16384到16415,第二个字A513包含的比特为b16416到b16447,并以此类推直到第1023个字A1023,包含的比特为b32736到b32767。
重新取一个标记符Ii,如字Ai的所有比特bi都为零,则Ii的值为零,如字Ai中的这些比特中至少一个为1,则Ii值为1。
同样,将512个标记符Ii组合成32比特的字段16个。
对于每个字段Bj定义另一个索引Fj。
将16个索引F31,F30,…F17,F16集合成16个比特的第二个关键字K。
在此引入一个二进制变量P,当应考察第一页时,P取0;而当必须引证第二页时,P取1。这个变量P的初始值为0。
检查用变量P标识的页。
如页的关键字的所有比特都为零,则排队的这一部分为空。在这页中没有一个要转发的数字分组,且使这个变量P的值求补。
如审查页的关键字为一个非零值,则要寻找哪一数字分组是该首先转发的。
于是就在这页中寻找下标j的最小值为jm,对于它,索引Fj等于1。
然后,寻找下标i的最小值im,对于它,Ii等于1。
最后在字Aim中寻找权重最小的但不为零的比特bk。
比特bk指明处于排队开头的程序器PR的时间标识符。这样,与这个时间标识符相对应的地址就是记录应转发的数字分组的缓冲存储器的地址。
当转发这个数字分组时,相对应的占用位bk就重新置于零。
然后,重新计算字Aim,同样重新计算字段Bjm,还有最后通常还要修改相应的关键字。
根据上面的例子,述及的程序器包括两个页,因为这里所涉及的是最简单的情况。自然,如果页数多,本发明同样适用,技术人员对于修改前面叙述的方法是没有困难的。例如,只要预先确定变量P的值,它将等于页数。在转发的过程中,如一个页是空的,则必须过到下一页。
如前所述,虚时间TV也得以更新,并取正在转发的数字分组的时间标识符的值,即与比特bk相联系的数字分组的时间标识符的值。
当涉及到转发一个新的数字分组,则只需重新实施上面所述的转发的过程。
另一方面,当一个新的数字分组在缓冲存储器BU中被接收,除本说明书的开头已经叙述的各种操作之外,通常还要修改字Ai和相应的字段Bj,以及相应的关键字。
如果,和述及的数字分组相对应的占用位bq的下标为q,则r=q/32-q[32]的字Ar应重新计算,同样s=r/16-r[16]的字段Bs也应重新计算,最后应将关键字更新。
还可看出,一个数字分组的接收和发送需要一个相对小数目的操作,因为在每种情况下,仅仅修改一个占用位、一个字Ai、一个字段Bj和关键字。
直到现在,只考虑一个与一个确定的时间标记相联系的数字分组。可以多个数字分组与同一个时间标记相对应,就是说这多个数字分组应和程序器PR的同一个时间标识符相联系。在此情况下,不是将和这个时间标识符有关的唯一的地址作为数据记录,而是登录与相应的时可标记有关的链式地址列表。这里还涉及到现有技术,不再予以描述。
再者,已在介绍本发明的同时指出:占用位是记录在程序器PR中的,这并不是绝对必要的,这些占用位也可存储在别的与相应的时间标识符相关的存储器中。
本发明并不限于上面描述的实施方式,特别是整个方法可以用一个等效的方法代替。

Claims (12)

1.一种接收到的来自多个源的数字分组的排队的管理方法,包含下列步骤:
将接收到的最后一个数字分组(LC)存储在缓冲存储器(BU)的一个接收地址(RAd),
对于这个接收到最后的数字分组(LC)建立一个时间标记(TSTP),表征从述及的排队离开的这个数字分组的理论时间,
其特征在于本方法还包含有下列的步骤:
将述及的接收地址(RAd)插入程序器(PR)中的用最后接收到的数字分组(LC)的时间标记(TSTP)标识的一个位置,
将与述及的时间标记(TSTP)相联系的一个占用位置于激活状态,
确定从紧随在刚刚离开述及的排队的数字分组占用位之后的第一个激活的占用位离开排队的第一数字分组,述及的占用位是根据和它的相联系的时间标记的上升顺序来排序,
当述及的第一数字分组离开排队,将其占用位置于未激活状态,
将所有相继的占用位(b0、b1,…b16383)组成字(A0,A1,…,A511),为每个字(A0,A1,…,A511)建立一个标记符(I0,I1,…,I511),当一个字中的所有的比特都未被激活时,这字的标记符取为零,在相反的情况下,取为1。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于,述及的接收到的最后的数字分组(LC)是来自指定了优先级的一个源,这个数字分组的时间标记是述及的优先级的函数。
3.根据权利要求2的方法,其特征在于,述及的源以和一个平均周期相对应的速度发送数字分组,其述及的优先级与这个周期相对应,述及的时间标记(TSTP)大于或等于来自述及的源的前面数字分组的时间标记再加上述及的周期。
4.根据权利要求3的方法,其特征在于,述及的时间标记(TSTP)也大于或等于第一个数字分组的时间标记。
5.根据权利要求1的方法,其特征在于,在占用位定位之后,便重新计算相应字的标记符。
6.根据权利要求5的方法,其特征在于,寻找第一个非零标记符(I0,I1,…,I511),然后寻找与这个标记符相关的第一个非零比特,以确定第一个离开排队的数字分组。
7.根据权利要求5的方法,其特征在于各相继的标记符(I0,I1,…,I511)组合成字段(B0,B1,…,B15),对于这些字段(B0,B1,…,B15)中的每一个都建立一个索引(F0,F1,…,F15),当字的所有比特都未被激活时,其索引取0,在相反的情况下,其索引取1。
8.根据权利要求7的方法,其特征在于,在将一个占用位定位,相应字(A0,A1,…,A511)的标记符(I0,I1,…,I511)被重新计算之后,包含这个标记符的字段的索引(F0,F1,…,F15)也重新计算。
9.根据权利要求8的方法,其特征在于,寻找第一个非零索引(F0,F1,…,F15),然后寻找这个索引的第一个非零标记符(I0,I1,…,I511),最后寻找这个标记符的第一个非零比特,以确定离开排队的第一数字分组。
10.根据权利要求1的方法,其特征在于,述及的时间标记是由模预定的容量常数来建立的。
11.根据权利要求10的方法,其特征在于,述及的程序器(PR)至少有两页,并逐页确定应从排队离开的第一数字分组。
12.根据权利要求1的方法,其特征在于述及的程序器(PR)一个位置中包含一个链式地址列表。
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