DE60312499T2

DE60312499T2 - Stream-datenverarbeitungseinrichtung, stream-datenverarbeitungsverfahren, programm und medium

Info

Publication number: DE60312499T2
Application number: DE60312499T
Authority: DE
Inventors: Mikihiko Ibaraki-shi YAMADA; Shouichi Ibaraki-shi GOTOH; Satoshi Yawata-shi OKAMOTO
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: DE60312499D1; KR100939863B1; CN100539575C; EP1492295B1; EP1492295A1; JP3808394B2; US7680946B2; WO2003084164A1; EP1492295A4; CN1586063A; JP2003298661A; US20040215803A1; KR20040094601A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromdaten-Verarbeitungseinrichtung, die identifiziert, ob jedes der Pakete, die einen Eingangs-Datenstrom bilden, mit einem vorgegebenen Prozess zu verarbeiten ist, und, wenn das Paket mit dem vorgegebenen Prozess zu verarbeiten ist, nach Durchführen des vorgegebenen Prozesses in einem vorgegebenen Format ausgibt und dergleichen, und insbesondere ein Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Datenströmen, die ein unterschiedliches Format haben, verarbeiten kann und dergleichen.
Technischer Hintergrund
Herkömmliche Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtungen führen einen vorgegebenen Prozess an einem einzelnen Datenstrom in einem spezifischen Format aus und geben dann aus. So ist beispielsweise ein Transportstrom nach ISO/IEC 13818-1 (MPEG2-System) verbreitet als ein Format von Datenströmen bekannt. Für den Transportstrom werden eine Vielzahl von Programmdaten und andere sekundäre Informationen zu Paketen geformt, und die Pakete erhalten jeweils Paket-Kennungen zum Identifizieren derselben und zum Ausbilden eines Stroms. In einem Transportstrom-Paket sind die Position und die Länge eines Bits, in dem eine Paket-Kennung vorhanden ist, unveränderlich. Des Weiteren wird eine Paket-Kennung einmalig in einem einzelnen Transportstrom bestimmt, während es zur Duplizierung von Paket-Kennungen in Paketen kommen kann, die in einer Vielzahl von Transportströmen enthalten sind.
Eine herkömmliche Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung ist in 10 dargestellt.
Die herkömmliche Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung umfasst einen Strom-Eingabeabschnitt 1001, ein Paketfilter 1002, einen Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 1003 sowie einen Strom-Ausgabeabschnitt 1004.
Der Strom-Eingabeabschnitt 1001 erfasst einen Paket-Header aus kontinuierlichen Bitfolgen in einem Eingangsstrom und gibt Paketdaten aus.
Das Paketfilter 1002 bestimmt als eine Paket-Kennung eine Bitfolge an einer spezifischen Position in den Eingangs-Paketdaten und vergleicht sie mit einer angegebenen Bitfolge. Wenn sie übereinstimmen, wird dieses Paket ausgegeben.
Der Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 1003 führt einen vorgegebenen Prozess an den Paketdaten durch.
Der Strom-Ausgabeabschnitt 1004 gibt die verarbeiteten Paketdaten in einem vorgegebenen Format aus.
Die herkömmliche Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung befasst sich mit nur einem spezifischen Format für die Identifizierung eines Paketes und führt eine spezifische Verarbeitung für das Format durch. Des Weiteren befasst sie sich nicht mit simultanen Verarbeitungsvorgängen einer Vielzahl von Strömen.
In 11 ist dann eine Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung dargestellt, bei der die Funktion der herkömmlichen Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung so erweitert ist, dass zwei Typen von Strömen verarbeitet werden können.
In 11 wird das Format eines Eingangsstrom in einem Paket-Analyseabschnitt 1005 analysiert und entsprechend dem Format, das Verarbeitungsergebnis von zwei Paketfiltern 1002 ist, die vorhanden sind, so dass zwei verschiedene Typen von Formaten behandelt werden können, in einer Paket-Auswähleinrichtung 1006 ausgewählt. Desgleichen wird das Verarbeitungsergebnis von zwei Paketdaten-Verarbeitungsabschnitten 1003 ausgewählt, die vorhanden sind, so dass zwei verschiedene Typen von Formaten behandelt werden können.
12 ist eine Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung, die erweitert wird, indem zwei der Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtungen in 11 parallel so angeordnet werden, dass zwei Datenströme, die jeweils einen anderen Typ von Format haben, simultan verarbeitet werden können.
Wenn jedoch eine Vielzahl von Datenstrom-Verarbeitungsvorrichtungen ausgebildet werden, indem eine Vielzahl herkömmlicher Paketfilter und herkömmlicher Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtungen wie in 11 und 12 parallel angeordnet werden, nimmt die Größe der Vorrichtung proportional zur Anzahl verarbeiteter Datenströme zu, was zu höheren Kosten führt.
Daher nimmt beim Einsatz herkömmlicher Verfahren, wenn ein Datenstrom mit einem weiteren anderen Format verarbeitet wird, oder wenn die Anzahl von Datenströmen zunimmt, die simultan verarbeitet werden, die Größe der Vorrichtung weiter zu.
Da die Identifizierung von Paketen in Strömen mit einer Vielzahl verschiedener Formate durchgeführt wird, ist ein Paketfilter für jedes Format erforderlich. Des Weiteren nimmt, wenn eine Vielzahl herkömmlicher Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtungen parallel vorhanden ist, um eine Vielzahl von Datenströmen simultan zu verarbeiten, die Größe der Vorrichtung proportional zur Anzahl simultan verarbeiteter Datenströme zu.
Des Weiteren ist, wenn ein Paketfilter für jedes Format von Strömen vorhanden ist, die Funktion von Paketfiltern bis auf das eine, das einem Eingangsstrom entspricht, nicht erforderlich. Bei Datenverarbeitungsabschnitten müssen desgleichen Datenverarbeitungsabschnitte bis auf einen, der eine notwendige Verarbeitung für die Paketdaten durchführt, nicht betrieben werden. Auf diese Weise sind viele Abschnitte, die nicht simultan betrieben werden müssen, in der Vorrichtung vorhanden, was zu einer erheblichen Verschwendung bei der Struktur der Vorrichtung führt.
JP 11262002 A beschreibt eine Datenanalyseeinrichtung, die eine Vielzahl von Strömen mit Zeitteilprozessen behandelt, so dass verschiedene Speicherbereiche für jeden Strom benötigt werden.
Offenbarung der Erfindung
Angesichts dieser Probleme herkömmlicher Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtungen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung zu schaffen, mit der eine kleinere Vorrichtung und niedrigere Kosten und dergleichen erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche befassen sich mit bevorzugten Ausführungsformen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Systemschema einer Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung, die in der Lage ist, verschiedene Typen von Strömen zu verarbeiten, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Zeitablaufdiagramm von Signalen, das sich auf einen Strom-Eingabeabschnitt bezieht, wie er in 1 dargestellt ist.
3 ist ein erläuterndes Schema, das die Beziehung zwischen einem Pufferzellen-Zuordnungsinformationsspeicher 303, einem Paketpuffer 402 und einem Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen zeigt, wie sie in 1 dargestellt sind.
4 ist ein Blockschaltbild, das im Detail den Aufbau eines Paketfilters 601, wie es in 1 dargestellt ist, gemäß einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Systemschema einer Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung, die verschiedene Typen von Strömen verarbeiten kann, gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Funktion des paketweisen Speicherns eines Stromeingangs in einem Paketpuffer 402 in 1 zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das im Detail die Funktion einer TD-Steuereinheit 701 in 1 zeigt.
8 ist ein Flussdiagramm, das im Detail die Funktion eines Paketdaten-Verarbeitungsabschnitts in 1 zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das im Detail die Funktion eines Stromausgabe-Abschnitts in 1 zeigt.
10 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus einer herkömmlichen Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung zeigt.
11 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus einer Vorrichtung zeigt, bei dem eine herkömmliche Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung so erweitert ist, dass verschiedene Typen von Strömen verarbeitet werden können.
12 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel des Aufbaus einer Vorrichtung zeigt, bei dem eine Vielzahl der Datenstromvorrichtungen, wie sie n 11 dargestellt sind, vorhanden sind, so dass verschiedene Typen von Strömen verarbeitet werden können.

101: Strom-Eingabeabschnitt 1
102: Strom-Eingabeabschnitt 2
111: Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 1
112: Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 2
121: Strom-Ausgabeabschnitt 1
122: Strom-Ausgabeabschnitt 2
200: Arbitrations-Abschnitt
301: Paket-Header-Detektor
302: Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung
303: Pufferzellenzuordnungs-Informationsspeicher
401: Paketpuffer-Steuerabschnitt
402: Paketpuffer
501: Steuereinheit für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen
502: Speicher für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen
601: Paketfilter
701: TD-Steuereinheit
800: Paketdaten-Verarbeitungsvorrichtung
SI1, SI2: ein Stromeingang von einer Strom-Quelle (nicht dargestellt)
REQ: Datenübertragungs-Anforderungssignal
ENB: Daten-Wirksamkeitssignal (data effective signal)
SYNC: Paket-Startsignal
TSD: Übertragungsdaten
ARB: Quelle der Annahme einer Datenübertragungs-Anforderung
BSW: Pufferzellenzuordnungs-Anweisung
Iab: Pufferzellenzuordnungs-Informationen
Iba: Pufferzellenverwendungs-Informationen
WD: Paketpuffer-Schreibdaten
RD: Paketpuffer-Lesedaten
Ctrl: Paketpuffer-Steuersignal
Nbuf: Zahl bzw. Nummer der auf Verarbeitung wartenden Pufferzelle
Bwp: ein Speicherziel-Anweisungssignal für einen Speicher für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen
PID: die Paketkennung eines in einer zu verarbeitenden Pufferzelle gespeicherten Pakets
Sc: ein Steuersignal zum Steuern der Funktion jeder Komponente einer Paketdaten-Verarbeitungsvorrichtung 800
Sr: ein Zustandssignal zum Mitteilen des Zustandes jeder Komponente einer Paketdaten-Verarbeitungsvorrichtung 800
Ac1, Ac2, Ac3, ...AcN: Pufferzellenzuordnungs-Informationsbereich
bc1, bc2, bc3, ...bcN: Pufferzelle
Rc1, Rc2, Rc3, ...RcN: Pufferzellen-Bestimmungsbereich
RP: Zeiger zum Lesen des Speichers für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen
WP: Zeiger zum Schreiben in den Speicher für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen
TSIDREG: Stromkennungs-Register
PIDREG: Paketkennungs-Register
MREG: Maskeninformations-Register
PREG: Paketkennungs-Verweisregister
STAB: Stromkennungs-Verweistabelle
TST[1], TST[2], ...TST[a]: Stromkennungs-Verweistabellenelement
PTAB: Paketkennungs-Verweistabelle
LUT[1], LUT[2], ...LUT[a]: Paketkennungs-Verweistabellenelement
MTAB: Maskeninformations-Verweistabelle
MSK[1], MSK[2], ...MSK[a]: Maskeninformations-Verweistabellenelement
DTAB: Verarbeitungs-Inhaltstabelle
DT[1], DT[2], ...DT[a]: Verarbeitungs-Inhaltstabellenelement
BAND AND: AND-Operator für jedes Bit
CMP: Komparator
1001: Strom-Eingabeabschnitt
1002: Paketfilter
1003: Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt
1004: Strom-Ausgabeabschnitt
1005: Paket-Analyseabschnitt
1006: Paket-Auswahlabschnitt

Beste Art und Weise der Ausführung der Erfindung
(Erste Ausführung)
Eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung von 1 beschrieben.
Da ein Strom-Eingabeabschnitt 101 und ein Strom-Eingabeabschnitt 102 in 1 der vorliegenden Erfindung funktionell gleich sind, wird im Folgenden nur der Strom-Eingabeabschnitt 101 beschrieben.
Der Strom-Eingabeabschnitt 101 empfängt Stromeingang SI1 von einer Strom-Quelle, die nicht dargestellt ist, erfasst den Kopf eines Paketes und überträgt die Daten paketweise zu einem Arbitrations-Abschnitt 200.
Diese Datenübertragung wird unter Verwendung von 2 beschrieben.
Der Strom-Eingabeabschnitt 101 prüft von einer Strom-Quelle eingegebene Daten, und wenn er den Kopf eines Paketes erfasst, teilt er die Übertragung des Paket-Headers dem Arbitrations-Abschnitt 200 durch ein Signal SYNC mit.
Signal SYNC, das die Übertragung eines Paket-Headers anzeigt, wird erzeugt, wenn der Paket-Header in übertragenen Daten enthalten ist, und wird nicht erzeugt, wenn kein Paket-Header in den übertragenen Daten enthalten ist. Der Strom-Eingabeabschnitt 101 versieht den Dateneingang von der Strom-Quelle mit zusätzlichen Informationen IM, um Datenübertragung durchzuführen. Die zusätzlichen Informationen IM enthalten wenigstens eine Strom-Kennung TSID sowie einen Stromtyp-Anzeigecode TSST und ermöglichen Identifizieren auch nach Speicherung in einem Paketpuffer 402 dahingehend, zu welchem Typ von Strom das Paket gehört und von welcher Strom-Quelle der Strom eingegeben wird. Zusätzlich zu Strom-Kennung TSID können ein Zeitstempel, der die Zeit anzeigt, zu der der Paket-Header in den Strom-Eingabeabschnitt 101 eingegeben wird, und desgleichen für die Zeitsteuerung der Datenverarbeitung und der Datenausgabe bereitgestellt werden.
Des Weiteren speichert der Strom-Eingabeabschnitt 101 temporär die von der Strom-Quelle eingegebenen Daten in dem internen Puffer. Wenn Daten mit einer vorgegebenen Anzahl von Bytes gespeichert sind, wird Signal REQ, das Datenübertragung zum Schreiben in den Paketpuffer 402 anfordert, an den Arbitrationsabschnitt 200 ausgegeben.
Der Verarbeitungsalgorithmus des Strom-Eingabeabschnitts 101 wird unter Verwendung von 6 beschrieben. Der Strom-Eingabeabschnitt 101 beginnt seine Funktion entsprechend der Anweisung eines TD-Steuerabschnitts 701, und die Verarbeitung geht zu Schritt S701 über.
In Schritt S701 sucht der Strom-Eingabeabschnitt 101 nach dem Kopf eines Paketes, das in einem Eingangsstrom enthalten ist. Er setzt dies fort, bis er den Paket-Header erfasst. Dies wird zum Speichern eines vollständigen Paketes in dem Paketpuffer getan, und um zu verhindern, dass Daten aus der Mitte des Paketes gespeichert werden. Wenn der Paket-Header erfasst ist, geht die Verarbeitung zum nächsten Schritt S703 über.
In Schritt S703 speichert der Strom-Eingabeabschnitt 101 die Daten des Eingangs-Stroms in dem internen Speicher. Dann geht der Prozess zu dem nächsten Schritt S705 über.
In Schritt S705 wird festgestellt, ob der Strom-Eingabeabschnitt 101 Daten mit einer vorgegebenen Anzahl von Bytes in dem internen Puffer gespeichert hat oder nicht. In dem Fall, in dem die vorgegebene Anzahl von Bytes nicht erreicht ist, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S703 zurück. In dem Fall, in dem die vorgegebene Anzahl von Bytes erreicht ist, wird "Yes" festgestellt. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S707 über.
In Schritt S707 gibt der Strom-Eingabeabschnitt 101 Datenübertragungs-Anforderungssignal Req an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus, um die in dem internen Puffer gespeicherten Daten zu dem Paketpuffer 402 zu übertragen. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt 709 über.
In Schritt S709 wird festgestellt, ob die Datenübertragungsanforderung des Strom-Eingabeabschnitts 101 angenommen worden ist oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob Daten-Wirksamkeitssignal ENB, das anzeigt, dass die Datenübertragungsanforderung von dem Arbitrationsabschnitt 200 angenommen worden ist, wirksam ist oder nicht. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB nicht wirksam ist, wird "Nein" festgestellt, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S709 zurück, und dies wird fortgeführt, bis das Datenwirksamkeitssignal ENB wirksam wird. In dem Fall, in dem das Datenwirksamkeitssignal ENB wirksam ist, wird "Yes" festgestellt. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S711 über.
In Schritt S711 gibt der Strom-Eingabeabschnitt 101 an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus, um die in dem internen Puffer gespeicherten Daten an den Paketpuffer 402 auszugeben. Dann geht die Verarbeitung zum nächsten Schritt S13 über.
In Schritt S713 wird festgestellt, ob ein Paket von Daten von dem Strom-Eingabeabschnitt 101 zu dem Paketpuffer 402 übertragen worden ist oder nicht. In dem Fall, in dem die Übertragung eines Paketes von Daten nicht abgeschlossen ist, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S703 zurück. In dem Fall, in dem die Übertragung eines Paketes von Daten abgeschlossen ist, wird "Yes" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S701 zurück und bereitet sich auf die Eingabe der nächsten Paketdaten vor.
Der Arbitrations-Abschnitt 200 empfängt eine Vielzahl von Datenübertragungsanforderungen, so beispielsweise eine Datenübertragungsanforderung zum Schreiben in den Paketpuffer 402, wie dies oben beschrieben ist, und eine Datenübertragungsanforderung zum Lesen aus dem Paketpuffer 402, wie dies weiter unten beschrieben ist, führt Arbitration durch und entscheidet, welche Datenübertragung durchgeführt wird. Wenn die angenommene Datenübertragungsanforderung die zum Schreiben in den Paketpuffer 402 ist, erzeugt der Arbitrations-Abschnitt 200 Daten-Wirksamkeitssignal für die Datenübertragung anfordernde Quelle der angenommenen Datenübertragungsanforderung, um mitzuteilen, dass die Datenübertragungsanforderung angenommen worden ist, empfängt Übertragungsdaten TSD und gibt die Daten sowie SYNC, das anzeigt, dass ein Paket-Header in den Daten enthalten ist, an einen Paket-Header-Detektor 301 aus. Des Weiteren gibt der Arbitrations-Abschnitt 200 Signal ARB aus, das die durch die Arbitration ausgewählte Datenübertragungs-Anforderungsquelle dem Paket-Header-Detektor 301 und einer Paketpuffer-Steuereinheit 401 anzeigt.
Wenn die angenommene Datenübertragungsanforderung die zum Lesen aus dem Paketpuffer 402 ist, wird Signal ARB, das die Datenübertragung anfordernde Quelle einer angenommenen Datenübertragungsanforderung anzeigt, an die Paketpuffer-Steuereinheit 401 ausgegeben. Die Paketpuffer-Steuereinheit 401 liest Daten aus dem Paketpuffer 402 aus und gibt sie an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus. Wenn die ausgegebenen Daten einen Paket-Header enthalten, wird Signal SYNC, das die Übertragung des Paket-Headers anzeigt, an den Arbitrations-Abschnitt 200 ausgegeben.
Wenn der Paket-Header-Detektor 301 ertasst, dass ein Paket-Header in Übertragungsdaten WD enthalten ist, gibt er Pufferzellenzuordnungs-Anforderungssignal BSW aus, um eine Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung 302 anzuweisen, einen neuen Paketspeicherbereich in dem Paketpuffer 402 zuzuordnen.
Im Folgenden wird jeder Bereich zum Speichern eines Paketes von Daten in dem Paketpuffer 402 als eine Pufferzelle bezeichnet.
Wenn die Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung 302 Pufferzellenzuordnungs-Anforderungssignal BSW empfängt, legt sie eine ungenutzte Pufferzelle als einen Bereich zum neuen Speichern von Daten unter Bezugnahme auf Pufferzellen-Nutzungsinformationen Iba fest, wie dies weiter unten beschrieben wird, und gibt eine Nummer zu zugeordneten Pufferzelle als Pufferzellen-Zuordnungsinformationen Iab an einen Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicher 303 und die Paketpuffer-Steuereinheit 401 aus.
Der Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicher 303 empfängt Pufferzellenzuordnungsinformationen Iab, die von der Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung 302 ausgegeben werden, um Informationen darüber zu speichern, wie die Pufferzelle zugeordnet worden ist, und der Pufferzelleninformations-Speicher 303 informiert die Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung 302 über den Pufferzellen-Nutzungszustand Iba.
Der Paketpuffer-Steuerabschnitt 401 steuert das Lesen und Schreiben von Daten aus dem bzw. in den Paketpuffer 402. Das heißt, der Paketpuffer-Steuerabschnitt 401 berechnet aus Signal ARB, das die Datenübertragung anfordernde Quelle einer angenommenen Datenübertragungsanforderung anzeigt, das durch den Arbitrations-Abschnitt 200 ausgegeben wird, und Pufferzellen-Zuordnungsänderung 302, in welche Pufferzelle in dem Paketpuffer 402 Übertragung durchgeführt wird. Des Weiteren zeigt Signal SYNC, das die Übertragung eines Paket-Headers anzeigt, die erste Übertragung zu der Pufferzelle. Bei einer folgenden Übertragung zu der Pufferzelle wird ein Übertragungsziel in der Pufferzelle durch Speichern eines Übertragungsziels für jede Übertragung anfordernde Quelle berechnet.
Zum Datenschreiben empfängt der Paketpuffer-Steuerabschnitt 401 Schreibdaten WD von dem Paket-Header-Detektor 301 und weist den Paketpuffer 402 unter Verwendung von Steuersignal Ctrl an, zu schreiben, und die Schreibdaten werden in das Übertragungsziel geschrieben.
Wenn Schreiben in die Pufferzelle abgeschlossen ist, d. h., wenn die nächsten zu verarbeitenden Daten in der Pufferzelle gespeichert werden, wird Signal Nbuf, das die Puffernummer anzeigt, an eine Steuereinheit 501 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen ausgegeben.
Zum Datenlesen weist der Paketpuffer-Steuerabschnitt 401 den Paketpuffer 402 unter Verwendung von Steuersignal Ctrl an, zu lesen, liest Lesedaten RD aus dem Übertragungsziel und gibt sie an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus. Des Weiteren gibt der Paketpuffer-Steuerabschnitt 401, wenn ein Paket-Header in den gelesenen Daten RD enthalten ist, ein Signal SYNCrd1, das die Übertragung des Paket-Headers anzeigt, an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus.
Der Paketpuffer 402 führt Daten-Schreiben und -Lesen entsprechend der Anweisung des Paketpuffer-Steuerabschnitts 401 durch. Es ist vorteilhaft, wenn der Paketpuffer 402 einen Speicher umfasst, auf dessen ausführliche Beschreibung verzichtet wird, da es sich um bekannten Stand der Technik handelt.
Die Steuereinheit 501 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen empfängt Signal Nbuf, das eine Nummer eines Puffers anzeigt, in dem die nächsten zu verarbeitenden Daten vorhanden sind, von der Paketpuffer-Steuereinheit 401 und gibt dieses zusammen mit Signal Bwp, das ein Speicherziel in einem Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen anzeigt, an den Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen aus.
Der Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen speichert Signal Nbuf, das eine Nummer eines Puffers anzeigt, in dem die nächsten zu verarbeitenden Daten vorhanden sind, in dem durch Signal Bwp angezeigten Speicherziel entsprechend der Anweisung durch die Steuereinheit 501 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen. Es ist vorteilhaft, wenn der Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen einen FIFO (Fast In Fast Out)-Speicher umfasst, auf dessen ausführliche Erläuterung verzichtet wird, da es sich um allgemein bekannten Stand der Technik handelt.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 3 die Beziehung zwischen dem Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicher 303, dem Paketpuffer 402 und dem Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen, wie sie oben beschrieben sind, kurz beschrieben. Der Paketpuffer 402 enthält N Pufferzellen bc1-bcN (N ist eine natürliche Zahl gleich 2 oder größer) zum temporären Speichern von Paketdaten, die von den Strom-Eingabeabschnitten 101 und 102 und Paketdaten-Verarbeitungsabschnitten 111 und 112 eingegeben werden.
Der Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicher 303 hat Pufferzellenzuordnungsinformations-Bereiche Ac1-AcN, die jeweils den Pufferzellen bc1-bcN des Paketpuffers 402 entsprechen. Der Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicher 303 schreibt auf Basis von Pufferzellenzuordnungsinformation Iab, die von der Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung 302 zugeführt werden Zuordnungsidentifizierungsdaten, die "Zuordnung" oder "keine Zuordnung" anzeigen, in den Pufferzellenzuordnungsinformations-Bereich Acn, der der zugeordneten Pufferzelle bcn entspricht (n ist eine natürliche Zahl gleich 1 oder mehr und N oder weniger). Das heißt, so viele Pufferzellenzuordnungsinformations-Bereiche Ac1-AcN wie Pufferzellen bc1-bcN des Paketpuffers 402 werden für den Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicher 303 hergestellt.
Beispielsweise sind Zuordnungsidentifizierungsdaten binäre Daten aus 1 und 0, und der Anfangswert ist 0. Wenn die Pufferzelle bc1 zugeordnet wird, wird beispielsweise "1" in den Pufferzellenzuordnungsinformations-Bereich Ac1 geschrieben, der der Pufferzelle bc1 entspricht. Hingegen wird, nachdem in die Pufferzelle bc1 geschriebene Daten gelesen sind, auf Basis des Steuersignals Sc1, das von der TD-Steuereinheit 701 ausgegeben wird, "0" in den Pufferzellenzuordnungsinformations-Bereich Ac1 geschrieben, und die Pufferzelle bc1 wird freigegeben.
Auf diese Weise werden die jeweiligen Zuordnungszustände der Pufferzellen bc1-bcN, die in dem Paketpuffer 402 enthalten sind, als ein Satz von Werten in den Pufferzellenzuordnungsinformations-Bereichen Ac1-AcN ausgedrückt, die der Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung 302 als Zuordnungs-Pufferzelleninformationen Iba zugeführt werden.
Der Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen weist Pufferzellen-Bestimmungsbereiche Rc (Rc1-RcN) zum Speichern einer Pufferzellen-Nummer Nbuf auf, die eine spezifische der Pufferzellen bc1-bcN anzeigt, die in dem Paketpuffer 402 enthalten sind. Vorzugsweise umfasst der Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen einen Ringspeicher, und die Pufferzellen-Bestimmungsbereiche Rc1-RcN werden kontinuierlich und zyklisch aufgezeichnet.
Der Pufferzellen-Bestimmungsbereich RcN (n ist eine natürliche Zahl gleich 1 oder mehr und N oder weniger), in den eine Pufferzellen-Nummer Nbuf geschrieben werden sollte, wird mit Schreib-Zeiger WP angezeigt. Der Pufferzellen-Bestimmungsbereich Rcn, aus dem die geschriebene Pufferzellen-Nummer Nbuf gelesen werden sollte, wird durch Lese-Zeiger RP angezeigt. Schreib-Zeiger WP wird auf Basis des Schreib-Zeige-Aktualisierungssignals Bwp bewegt, das, wie oben beschrieben, von der Steuereinheit für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen ausgegeben wird, während Lese-Zeiger RP auf Basis von Steuersignal Sc2 bewegt wird, das von der TD-Steuereinheit 701 ausgegeben wird.
Der Fall, in dem die Position von Schreib-Zeiger WP sich von der von Lese-Zeiger RP unterscheidet, bedeutet, dass die durch den Pufferzellen-Bestimmungsbereich Rcn, auf die Lese-Zeiger RP zeigt, angezeigte Pufferzelle bcn aufgehört hat, Daten zu speichern und sich in einem lesbaren Zustand befindet. Der Fall, in dem Schreib-Zeiger WP und Lese-Zeiger RP auf die gleiche Position zeigen, bedeutet, dass keine Pufferzelle bcn vorhanden ist, die sich in einem Zustand befindet, in dem Daten gelesen werden können.
Ein Paketfilter 601 vergleicht eine Paket-Kennung, die an einer spezifischen Bit-Position in einer Pufferzelle gespeicherter Paketdaten vorhanden ist, sowie eine durch TD-Steuereinheit 701 angezeigte Bit-Folge und teilt der TD-Steuereinheit 701 mit, ob sie übereinstimmen oder nicht. Die Paket-Kennung wird aus dem Paketpuffer 402 gelesen und dem Paketfilter 601 durch Steuerung des Paketpuffer-Steuerabschnitts 401 mittels der TD-Steuereinheit 701 zugeführt.
Die TD-Steuereinheit 701 erzeugt Steuersignal Sc, das die Funktion jeder Komponente einer Paketdaten-Verarbeitungsvorrichtung 800 steuert, auf Basis eines Zustands-Signals Sr und gibt Steuersignal Sc an die Paketdaten-Verarbeitungsvorrichtung 800 aus. Die Erläuterung der Steuerung der Paketdaten-Verarbeitungsvorrichtung 800 beim Erzeugen von Zustands-Signal Sr und Steuersignal Sc wird weggelassen, da es sich um allgemein bekannten Stand der Technik handelt.
Ein Beispiel des Verarbeitungsalgorithmus der TD-Steuereinheit 701 wird unter Verwendung von 7 beschrieben.
Die TD-Steuereinheit 701 beginnt ihre Funktion, nachdem der Strom angeschaltet wurde oder nach der Initialisierungsverarbeitung, und die Verarbeitung geht zu Schritt S801 über.
In Schritt S801 wird festgestellt, ob eine auf Verarbeitung wartende Pufferzelle vorhanden ist oder nicht. Wenn keine auf Verarbeitung wartende Pufferzelle vorhanden ist, d. h., wenn Schreib-Zeiger WP und Lese-Zeiger RP in dem Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen verglichen werden und ihre Werte gleich sind, wird festgestellt, dass keine auf Verarbeitung wartende Pufferzelle vorhanden ist, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S801 zurück und wartet weiter, bis eine auf Verarbeitung wartende Pufferzelle vorhanden ist. Wenn eine auf Verarbeitung wartende Pufferzelle vorhanden ist, d. h., wenn Schreib-Zeiger WP und Lese-Zeiger RP in dem Speicher 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen verglichen werden und ihre Werte nicht gleich sind, wird festgestellt, dass eine auf Verarbeitung wartende Pufferzelle vorhanden ist, und die Verarbeitung geht zu dem nächsten Schritt S803 über.
In Schritt S803 liest die TD-Steuereinheit 701 die Daten der durch den Lese-Zeiger RP angezeigten Adresse des Speichers 502 für Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen und legt eine zu verarbeitende Pufferzelle in dem Paketpuffer 402 fest. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S805 über.
In Schritt S805 liest die TD-Steuereinheit 701 Code TSST, der den Typ des Stroms anzeigt, der in der in Schritt S803 zur Verarbeitung festgelegten Pufferzelle gespeichert ist und entscheidet über den Typ des Stroms, der in der zu verarbeitenden Pufferzelle gespeichert ist. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S807 über.
In Schritt S807 berechnet die TD-Steuereinheit 701 die Adresse, an der die Paket-Kennung PID der Paketdaten in der zu verarbeitenden Pufferzelle gespeichert ist, auf Basis des in dem Schritt S805 festgelegten Strom-Typs und steuert den Paketpuffer-Steuerabschnitt 401 so, dass die Paket-Kennung PID gelesen wird und sie zu dem Paketfilter 601 übertragen wird. Weiterhin führt das Paketfilter 601 Paketfiltern durch. Das heißt, es vergleicht die Paket-Kennung PID und eine durch die TD-Steuereinheit 701 angezeigte Bitfolge und teilt der TD-Steuereinheit 701 mit, ob sie übereinstimmen oder nicht übereinstimmen. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S809 über.
In Schritt S809 wird festgestellt, ob das Ergebnis der Paketfilterung "Übereinstimmung" oder "Nichtübereinstimmung" ist. Im Fall von "Nichtübereinstimmung" wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung geht zu Schritt S817 über. Im Fall von "Übereinstimmung" wird "Yes" festgestellt, und die Verarbeitung geht zu Schritt S811 über.
In Schritt S811 wird entschieden, welche Verarbeitung an den Paketdaten vorgenomen wird. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S813 über.
In Schritt S813 weist die TD-Steuereinheit 701 den Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt an, die in dem Schritt S811 festgelegte Datenverarbeitung durchzuführen. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S815 über.
In Schritt S815 weist die TD-Steuereinheit 701 den Strom-Ausgabeabschnitt an, die Paketdaten, an denen die Datenverarbeitung bereits durchgeführt wurde, als einen Strom auszugeben. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S817 über.
In Schritt S817 leert die TD-Steuereinheit 701 die Pufferzelle, in der die Paketdaten, die unnötig geworden sind, nachdem alle Verarbeitungsvorgänge abgeschlossen sind, gespeichert sind, um neu eingegebene Paketdaten zu speichern oder Paketdaten nach Datenverarbeitung zu speichern. Dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S801 zurück und wiederholt die oben aufgeführte Verarbeitungsroutine.
Ein Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 111 ist funktionell der gleiche wie ein Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 112, und daher wird nur der Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 111 beschrieben.
Der Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 111 führt entsprechend der Anweisung der TD-Steuereinheit 701 eine vorgegebene Verarbeitung an Paketdaten durch, die in einer Pufferzelle gespeichert sind.
Die Funktion des Paketdaten-Verarbeitungsabschnitts 111 wird unter Verwendung von 8 beschrieben.
Der Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 111 beginnt seine Funktion entsprechend der Anweisung des TD-Steuerabschnitts 701, und die Verarbeitung geht zu Schritt S901 über.
In Schritt S901 wird festgestellt, ob ein Datenverarbeitungsbefehl für den Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 111 von der TD-Steuereinheit 701 erzeugt wird oder nicht. In dem Fall, in dem Datenverarbeitungsbefehl nicht erzeugt wird, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung wartet weiter auf die Erzeugung des Datenverarbeitungsbefehls. In dem Fall, in dem der Datenverarbeitungsbefehl erzeugt wird, wird "Yes" festgestellt, und die Verarbeitung geht zu Schritt S903 über.
In Schritt S903 gibt der Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt 111 Datenübertragungs-Anforderungssignal Req an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus, um zu verarbeitende Daten in der jeweils vorgegebenen Zahl von Bits aus dem Paketpuffer 402 zu lesen. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S905 über.
In Schritt S905 wird festgestellt, ob die Datenübertragungsanforderung des Paketdaten-Verarbeitungsabschnitts 111 angenommen worden ist oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob das Daten-Wirksamkeitssignal ENB, das anzeigt, dass die Datenübertragungsanforderung von dem Arbitrations-Abschnitt 200 angenommen worden ist, wirksam ist oder nicht. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB nicht wirksam ist, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S905 zurück und setzt dies fort, bis das Daten-Wirksamkeitssignal ENB wirksam wird. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB wirksam ist, wird "Yes" festgestellt. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S907 über.
In Schritt S907 liest der Datenverarbeitungsabschnitt 111 aus dem Paketpuffer 402 gelesene Daten TSD und speichert sie in dem internen Puffer. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S909 über.
In Schritt S909 führt der Datenverarbeitungsabschnitt 111 die vorgegebene Verarbeitung an den in dem internen Puffer gespeicherten Daten durch. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S911 über.
In Schritt S911 gibt der Datenverarbeitungsabschnitt 111 Datenübertragungs-Anforderungssignal Req an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus, um die verarbeiteten Daten jeweils in der vorgegebenen Anzahl von Bytes wieder in den Paketpuffer 402 zu schreiben. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S913 über.
In Schritt S913 wird festgestellt, ob die Datenübertragungsanforderung des Paketdaten-Verarbeitungsabschnitts 111 angenommen worden ist oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob das Daten-Wirksamkeitssignal ENB, das anzeigt, dass die Datenübertragungsanforderung von dem Arbitrations-Abschnitt 200 angenommen worden ist, wirksam ist oder nicht. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB nicht wirksam ist, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S913 zurück und führt dies fort, bis das Daten-Wirksamkeitssignal ENB wirksam wird. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB wirksam ist, wird "Yes" festgestellt. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S915 über.
In Schritt S915 gibt der Datenverarbeitungsabschnitt 111 die verarbeiteten Daten TSD aus und speichert sie in dem Paketpuffer 402. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S917 über.
In Schritt S917 wird festgestellt, ob ein Paket von Daten, das in dem Datenverarbeitungsabschnitt 111 verarbeitet worden ist, wieder in den Paketpuffer 402 geschrieben worden ist oder nicht. In dem Fall, in dem die Verarbeitung eines Pakets von Daten nicht abgeschlossen ist, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S903 zurück und setzt die Datenverarbeitung fort. In dem Fall, in dem die Verarbeitung eines Pakets von Daten abgeschlossen ist, wird "Yes" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S901 zurück und wartet auf den nächsten Datenverarbeitungsbefehl von der TD-Steuereinheit 701.
Ein Strom-Ausgabeabschnitt 121 ist funktionell der gleiche wie ein Strom-Ausgabeabschnitt 122, und daher wird nur der Strom-Ausgabeabschnitt 121 beschrieben.
Der Strom-Ausgabeabschnitt 121 gibt als Strom SO1 in einer Pufferzelle gespeicherte Paketdaten entsprechend der Anweisung der TD-Steuereinheit 701 aus.
Die Funktion des Strom-Ausgabeabschnitts 121 wird unter Verwendung von 9 beschrieben.
Der Strom-Ausgabeabschnitt 121 beginnt seine Funktion entsprechend der Anweisung des TD-Steuerabschnitts 701, und die Verarbeitung geht zu Schritt S1001 über.
In Schritt S1001 wird festgestellt, ob ein Strom-Ausgabebefehl für den Strom-Ausgabeabschnitt 121 von der TD-Steuereinheit 701 erzeugt wird oder nicht. In dem Fall, in dem der Strom-Ausgabebefehl nicht erzeugt wird, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung geht zu Schritt S1001 über und wartet weiter auf den Strom-Ausgabebefehl. In dem Fall, in dem der Strom-Ausgabebefehl erzeugt wird, wird "Yes" festgestellt, und die Verarbeitung geht zu dem nächsten Schritt S1003 über.
In Schritt S1003 gibt der Strom-Ausgabeabschnitt 121 Datenübertragungs-Anforderungssignal Req an den Arbitrations-Abschnitt 200 aus, um Daten zur Stromausgabe jeweils in der vorgegebenen Anzahl von Bytes aus dem Paketpuffer 402 zu lesen. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S1005 über.
In Schritt S1005 wird festgestellt, ob die Datenübertragungsanforderung des Strom-Ausgabeabschnitts 121 angenommen worden ist oder nicht. Das heißt, es wird festgestellt, ob das Daten-Wirksamkeitssignal ENB, das anzeigt, dass die Datenübertragungsanforderung von dem Arbitrations-Abschnitt 200 angenommen worden ist, wirksam ist oder nicht. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB nicht wirksam ist, wird "No" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S1005 zurück und setzt dies fort, bis das Daten-Wirksamkeitssignal ENB wirksam wird. In dem Fall, in dem das Daten-Wirksamkeitssignal ENB wirksam ist, wird "Yes" festgestellt. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S1007 über.
In Schritt S1007 liest der Strom-Ausgabeabschnitt 121 Daten TSD, die aus dem Paketpuffer 402 ausgelesen werden und speichert sie in dem internen Puffer. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S1009 über.
In Schritt S1009 gibt der Strom-Ausgabeabschnitt 121 als Strom die in dem internen Puffer gespeicherten Daten aus. Dann geht die Verarbeitung zu dem nächsten Schritt S1011 über.
In Schritt S1011 wird festgestellt, ob ein Paket von Daten als ein Strom durch den Strom-Ausgabeabschnitt 121 ausgegeben worden ist oder nicht. In dem Fall, in dem die Stromausgabe eines Paketes nicht abgeschlossen ist, wird "No" festgestellt, und der Schritt kehrt zu Schritt S1003 zurück und setzt die Stromausgabe fort. In dem Fall, in dem die Stromausgabe eines Paketes abgeschlossen ist, wird "Yes" festgestellt, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S1001 zurück und wartet auf den nächsten Strom-Ausgabebefehl von der TD-Steuereinheit 701.
(Zweite Ausführung)
Eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung von 5 beschrieben.
1 in der ersten Ausführung und 2 in der zweiten Ausführung unterscheiden sich dahingehend, wie Paket-Kennung PID zu dem Paketfilter 601 übertragen wird. Nur dieser Unterschied wird beschrieben.
In der zweiten Ausführung liest die TD-Steuereinheit 701 eine spezifische Bitfolge, die in einer zu verarbeitenden Pufferzelle in den Paketpuffer 402 vorhanden ist und überträgt diese als Paket-Kennung PID zu dem Paketfilter 601.
Für verschiedene Typen von Strömen sind gewöhnlich Bitpositionen in Paketen, an denen Paket-Kennungen vorhanden sind, verschieden. Bei der zweiten Ausführung können, wenn die TD-Steuereinheit 701 durch eine CPU gebildet wird und ihre Funktion programmierbar ist, Bitfolgen, die an verschiedenen Positionen in einer zu verarbeitenden Pufferzelle vorhanden sind, gelesen werden, so dass die Paketfilterung verschiedener Typen von Strömen implementiert werden kann.
(Dritte Ausführung)
Eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung von 4 beschrieben.
4 ist eine Ansicht, die schematisch das Paketfilter 601 zeigt, das Paketfiltern verschiedener Typen von Strömen unter Verwendung von Strom-Kennung TSID und Maskeninformationen MSK ermöglicht.
Eine Maskeninformations-Verweistabelle MTAB umfasst (a) Element MSK[1], MSK[2], ..., und MSK[a], und die Bitlänge jedes Elementes ist L. Eine Strom-Kennungs-Verweistabelle STAB umfasst (a) Elemente TST[1], TST[2], ..., und TST[a], und die Bitlänge jedes Elementes ist M. Eine Paket-Kennungs-Verweistabelle PTAB umfasst (a) Elemente LUT[1] , LUT[2], ..., und LUT[a], und die Bitlänge jedes Elementes ist N (a, L, M und N sind natürliche Zahlen). Eine Verarbeitungs-Inhaltstabelle DTAB umfasst (a) Elemente DT[1], DT[2], ..., und DT[a] und speichert den Inhalt einer Verarbeitung, die an einem zu verarbeitenden Paket durchgeführt werden sollte, auf Basis eines Vergleichsergebnisses des Paketfilters.
Die Beziehung L = M + N gilt für L, M und N. Die Bitlänge der Strom-Kennung TSID wird in Abhängigkeit von der Anzahl von Strom-Eingabeabschnitten bestimmt, die in der Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Der Wert jedes der oben stehenden Elemente wird im Voraus durch die TD-Steuereinheit 701 festgelegt.
Des Weiteren ist eine Strom-Kennung TSID, die einem zu verarbeitenden Paket durch den Strom-Eingabeabschnitt verliehen wird, in einem Stromkennungs-Register TSIDREG eingestellt, und die Paket-Kennung PID des zu verarbeitenden Paketes wird in einem Paketkennungs-Register PIDREG eingestellt, in dem das Bit hoher Ordnung um 0 erweitert wird, so dass die Paket-Kennung PID die Bitlänge L hat.
Paketfiltern beginnt entsprechend dem Paketfilterungs-Befehl der TD-Steuereinheit 701.
Zunächst wird das Element Nr. 1 MSK[1] der Maskeninformations-Verweistabelle MTAB durch ein Maskeninformations-Register MREG gelesen, und das Element Nr. 1 TST[1] der Stromkennungs-Verweistabelle STAB sowie das Element Nr. 1 LUT[1] der Paketkennungs-Verweistabelle PTAB werden durch ein Paketkennungs-Verweisregister PREG gelesen.
Anschließend wird die Verbindung des Stromkennungs-Registers TSIDREG und des Paketkennungs-Registers PIDREG sowie des Maskeninformations-Registers MREG durch einen AND-Operator für jedes Bit BAND verarbeitet. Desgleichen werden das Paketkennungs-Verweisregister PREG und das Maskeninformations-Register MREG durch einen AND-Operator für jedes Bit BAND verarbeitet. Dann werden die Ergebnisse der zwei oben stehenden AND-Operationen durch einen Komparator CMP verglichen, und wenn sie übereinstimmen, werden die Nummern 1 der Tabellen als Ergebnis der Paketfilterung ausgegeben.
Anschließend werden ähnliche Vergleichsvorgänge und Operationen für alle Nummern, d. h. 1 bis a, der Tabellen wiederholt, und Nummern, für die die Vergleichsergebnisse übereinstimmen, werden als das Ergebnis von Paketfilterung ausgegeben. Mit diesem Paketfilter können Vergleich und Abgleich einer Paketkennung mit jeder beliebigen Bitlänge von N Bit oder weniger durchgeführt werden.
Auf diese Weise kann, wenn das in dieser Ausführung beschriebene Paketfilter auf die Paketfilter in der ersten und der zweiten Ausführung angewendet wird, das Paketfiltern verschiedener Typen von Strömen leicht und wirkungsvoll implementiert werden.
Die vorliegende Erfindung ist ein Programm, das einen Computer veranlasst, die Funktionen aller oder eines Teils der Einrichtungen (oder Vorrichtung, Elemente, Schaltungen, Abschnitte oder dergleichen) der Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, durchzuführen, wobei das Programm mit dem Computer zusammenarbeitet.
Desgleichen ist die vorliegende Erfindung ein Medium, das das Programm der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, unterstützt, wobei das Programm, das durch einen Computer gelesen werden kann und gelesen wird, die Funktion zusammen mit dem Computer durchführt.
Des Weiteren bedeuten Teil der Einrichtung (oder Vorrichtungen, Elemente, Schaltungen, Abschnitte oder dergleichen) der vorliegenden Erfindung und Teil der Schritte (oder Prozesse, Operationen, Vorgänge oder dergleichen) der vorliegenden Erfindung entweder aus einer Vielzahl dieser Einrichtungen oder Schritte eine Anzahl von Einrichtungen oder Schritten oder einen Teil der Funktionen oder Vorgänge einer Einrichtung oder eines Schritts.
Das Programm kann in einer Verwendungsform des Programms der vorliegenden Erfindung auch über ein Übertragungsmedium, das von einem Computer gelesen wird, übertragen werden und mit dem Computer zusammenwirken.
Des Weiteren enthält die Datenstruktur der vorliegenden Erfindung eine Datenbank, ein Datenformat, eine Datentabelle, eine Datenliste, einen Datentyp und dergleichen.
Des Weiteren enthält das Aufzeichnungsmedium ROM und dergleichen, und das Übertragungsmedium schließt ein Übertragungsmedium, wie beispielsweise das Internet, Licht, Funkwellen, akustische Wellen und dergleichen, ein.
Weiterhin ist der Computer der vorliegenden Erfindung, wie er oben beschrieben ist, nicht auf reine Hardware, wie beispielsweise CPU, beschränkt, und kann Firmware, Betriebssystem und weitere periphere Einrichtungen einschließen.
Die Struktur der vorliegenden Erfindung kann, wie oben beschrieben, als Software oder als Hardware implementiert werden.
Industrielle Einsetzbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wie oben beschrieben, ein System implementiert werden, das für die Datenverarbeitung von Paketen geeignet ist, die in verschiedenen Typen von Strömen enthalten sind, und daher kann das System als Plattform für die Strom-Verarbeitung verschiedener digitaler Informationseinrichtungen, wie beispielsweise Set-Top-Boxen, digitaler Fernsehgeräte, Spielautomaten und Heim-Gateways eingesetzt werden.
Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung, nachdem Daten in einer Vielzahl von Strömen Paket für Paket gespeichert sind, Paketfiltern und die Datenverarbeitung für ein ausgewähltes Paket für jedes Paket durchgeführt, und daher ist es nicht notwendig, eine Vielzahl von Datenverarbeitungsabschnitten mit der gleichen Funktion anzuordnen, so dass eine kleinere Vorrichtung und geringere Kosten erzielt werden können.

Claims

Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten und Editieren eines oder einer Vielzahl von Datenströmen, wobei sie umfasst einen oder eine Vielzahl von Strom-Eingabeabschnitten (101, 102) zum Empfangen eines Eingangs-Datenstroms und zum Durchführen von Erfassung eines Paket-Headers und von Datenübertragung zu einem Puffer zum Speichern von Paketen; gekennzeichnet durch einen Arbitrations-Abschnitt (200), der Arbitration einer Anforderung von Datenübertragung zu dem Puffer zum Speichern von Paketen durchführt; eine Pufferzellenzuordnungs-Anweisungseinrichtung (301) zum Anweisen von Zuordnung einer Pufferzelle, eines der Puffer zur Eingabe des Paket-Headers; eine Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung (302) zum Zuordnen einer ungenutzten Pufferzelle auf Basis von Pufferzellen-Zuordnungsinformationen entsprechend der Zuordnungsanweisung der Pufferzelle; einen Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicherabschnitt (303) zum Speichern der Pufferzellenzuordnungsinformationen; einen Paketpuffer (402) zum Speichern der Paketdaten; eine Paketpuffer-Steuereinheit (401) zum Steuern des Paketpuffers; einen Abschnitt (502) zum Speichern von Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen, der eine zu verarbeitende Pufferzelle und ihre Verarbeitungsreihenfolge speichert; ein Paketfilter (601), das auf Basis einer Paketkennung darüber entscheidet, ob verarbeitet wird oder nicht; einen oder eine Vielzahl von Paketdaten-Verarbeitungsabschnitten (111, 112) zum Durchführen einer vorgegebenen Verarbeitung für die Paketdaten; und einen oder eine Vielzahl von Strom-Ausgabeabschnitten (121, 122) zum Rekonstruieren der Paketdaten als ein Strom und zum anschließenden Ausgeben des Stroms.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung (402) nach Anspruch 1, wobei der Paketpuffer einen Speicher umfasst und die Strom-Eingabeabschnitte sowie die Verarbeitungsabschnitte jeweils Arbitration und Datenübertragung für den Paketpuffer durchführen, um Paketdatenverarbeitung durchzuführen.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Paketfilter (601) mit dem Arbitrations-Abschnitt verbunden ist und das Paketfilter die Paketkennung eines in dem Paketpuffer (402) gespeicherten Paketes bezieht, indem sie Datenübertragungs-Anforderung an den Arbitrations-Abschnitt (200) durchführt und bestimmt, ob verarbeitet wird oder nicht.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Paketfilter (601) mit einer Steuereinheit (701) verbunden ist, die Steuereinheit eine Paketkennung, die aus einem in dem Paketpuffer gespeicherten Paketes gelesen wird, dem Paketfilter (601) zuführt und das Paketfilter (601) auf Basis derselben bestimmt, ob verarbeitet wird oder nicht.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Paketfiltern (402, 601), die aus der Paketkennung von Paketdaten, die in einem bestimmten Typ Strom enthalten sind, bestimmt, ob verarbeitet wird oder nicht, vorhanden sind, um Identifizierung mit den Paketkennungen von Paketen zu ermöglichen, die in verschiedenen Typen von Stromdaten enthalten sind.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung ein Paketfilter aufweist, das eine Paketkennungs-Bezugstabelle (PTAB), eine Paketkennungs-Maskentabelle (MTAB) zum Maskieren einer vollständigen Paketkennung oder eines bestimmten Teils derselben gegenüber Identifizierung, einen AND-Operator (BAND) sowie einen Komparator (CMP) umfasst, und das bestimmt, ob ein Paket verarbeitet wird oder nicht, indem ein logisches Produkt einer Paketkennung in den Paketdaten und der Paketkennungs-Maskentabelle sowie ein logisches Produkt der Paketkennungs-Bezugstabelle und der Paketkennungs-Maskentabelle verglichen werden, und wobei Identifizierung eines Paketes, das in Stromdaten enthalten ist, in denen eine Bitlänge einer Paketkennung anders ist, möglich gemacht wird.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung des Weiteren eine Verarbeitungs-Inhaltstabelle (DTAB) aufweist, die der Paketkennungs-Bezugstabelle (PTAB) eins zu eins entspricht, ein Paket mit einer bestimmten Paketkennung durch das Paketfilter erfasst wird, und Verarbeitung des Paketes unter Bezugnahme auf die Verarbeitungs-Inhaltstabelle durchgeführt wird.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung ein Paketfilter aufweist, das eine Paketkennungs-Verweistabelle (PTAB), eine Stromkennungs-Verweistabelle (STAB) und einen AND-Operator (BAND) sowie einen Komparator (CMP) umfasst, und das bestimmt, ob ein Paket verarbeitet wird oder nicht, indem eine Paketkennung in den Paketdaten und die Paketkennungs-Verweistabelle verglichen werden und auch eine Stromkennung in den Paketdaten und die Stromkennungs-Verweistabelle verglichen werden, und wobei Paketauswahl selbst dann möglich ist, wenn es zu einer Verdopplung von Paketkennungen unter einer Vielzahl von Strömen kommt.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung des Weiteren eine Verarbeitungs-Inhaltstabelle (DTAB) aufweist, die der Stromkennungs-Verweistabelle eins zu eins entspricht, und eine Verarbeitung eines Paketes mit einer bestimmten Paketkennung, das in einem bestimmten Datenstrom enthalten ist, unter Bezugnahme auf die Verarbeitungs-Inhaltstabelle durchgeführt wird.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung ein Paketfilter aufweist, das eine Paketkennungs-Bezugstabelle (PTAB), eine Paketkennungs-Maskentabelle (MTAB) zum Maskieren einer gesamten Paketkennung oder eines bestimmten Teils derselben gegenüber Identifizierung, eine Stromkennungs-Verweistabelle, einen AND-Operator (BAND) sowie einen Komparator (CMP) umfasst, und das bestimmt, ob ein Paket verarbeitet wird oder nicht, indem ein logisches Produkt einer Paketkennung in den Paketdaten und der Paketkennungs-Maskentabelle sowie ein Iogisches Produkt der Paketkennungs-Bezugstabelle und der Paketkennungs-Maskentabelle verglichen werden und auch eine Stromkennung in den Paketdaten und die Stromkennungs-Maskentabelle verglichen werden und wobei Identifizierung eines Paketes, das in einer Vielzahl von Stromdaten enthalten ist, in denen eine Paketkennung eine andere Bitlänge hat, möglich ist.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung des Weiteren eine Verarbeitungs-Inhaltstabelle (DTAB) aufweist, die der Paketkennungs-Verweistabelle eins zu eins entspricht und eine Verarbeitung eines Paketes mit einer bestimmten Paketkennung, das in einem spezifischen Datenstrom enthalten ist, unter Bezugnahme auf die Verarbeitungs-Inhaltstabelle durchgeführt wird.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt (501) zum Speichern von Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen zum Speichern einer Zahl einer zu verarbeitenden Pufferzelle ein Speicherelement zum Speichern der Zahl eines in dem Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt verarbeiteten Puffers in seiner Verarbeitungsreihenfolge umfasst.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt (501) zum Speichern von Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen zum Speichern einer Zahl einer zu verarbeitenden Pufferzelle ein Speicherelement zum Speichern der Zahl eines in dem Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt verar beiteten Puffers in seiner Verarbeitungsreihenfolge umfasst und des Weiteren den Inhalt einer vorgegebenen Verarbeitung speichert, die in dem Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt durchgeführt wird.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt (501) zum Speichern von Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen zum Speichern einer Zahl einer zu verarbeitenden Pufferzelle ein Speicherelement zum Speichern der Zahl eines in dem Paketdaten-Verarbeitungsabschnitt verarbeiteten Puffers in seiner Verarbeitungsreihenfolge umfasst und des Weiteren die Zahl einer Tabelle zur Bezugnahme auf den Verarbeitungsinhalt speichert.
Stromdaten-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in dem Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicherabschnitt (303) zum Speichern von Pufferzellenzuordnungsinformationen, wenn kein Puffer zuzuordnen ist, d.h. alle Puffer verwendet werden, dies in der Pufferzellen-Zuordnungsvorrichtung erfasst wird und kein Puffer für eine Pufferzellen-Zuordnungsanforderung zugeordnet wird.
Stromdaten-Verarbeitungsverfahren zum Verarbeiten und Editieren eines oder einer Vielzahl von Datenströmen, das die folgenden Schritte umfasst: Empfangen eines Eingangs-Datenstroms durch einen oder eine Vielzahl von Eingangsabschnitten und Durchführen von Erfassung eines Paket-Headers und von Datenübertragung zu einem Puffer zum Speichern von Paketen; gekennzeichnet durch: Durchführen von Arbitration einer Anforderung von Datenübertragung zu dem Puffer zum Speichern von Paketen durch einen Arbitrations-Abschnitt; Anweisen von Zuordnung einer Pufferzelle eines der Puffer zur Eingabe des Paket-Headers durch eine Anweisungseinrichtung; Zuordnen einer nicht verwendeten Pufferzelle auf Basis von Pufferzellen-Zuordnungsinformationen entsprechend der Anweisung zum Zuordnen der Pufferzelle durch eine Pufferzellen-Zuordnungseinrichtung; Speichern der Pufferzellen-Zuordnungsinformationen durch einen Pufferzellenzuordnungsinformations-Speicherabschnitt; Speichern der Paketdaten durch einen Paketpuffer; Steuern des Paketpuffers durch eine Paketpuffer-Steuereinheit; Speichern einer zu verarbeitenden Pufferzelle und ihrer Verarbeitungsreihenfolge durch einen Abschnitt zum Speichern von Informationen auf Verarbeitung wartender Pufferzellen; auf Basis einer Paketkennung Bestimmen, ob verarbeitet wird oder nicht; durch ein Paketfilter; Durchführen einer vorgegebenen Verarbeitung für die Paketdaten durch einen oder eine Vielzahl von Paketdaten-Verarbeitungsabschnitten; und Rekonstruieren der Paketdaten als einen Strom zur Ausgabe durch einen Strom-Ausgabeabschnitt oder eine Vielzahl davon.
Computerprogramm, das Computerprogramm-Codemittel umfasst, die zum Durchführen aller der Schritte nach Anspruch 16 eingerichtet sind, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
Computerprogramm nach Anspruch 17, das auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt ist.