DE69732086T2

DE69732086T2 - Netzwerkschalter mit verschachteltem Speichersystem

Info

Publication number: DE69732086T2
Application number: DE69732086T
Authority: DE
Inventors: Dale J. Houston Mayer; Roger Spring Richter; Michael L. Tomball Witkowski; Gary B. Spring Kotzur; Patricia E. Houston Hareski; William J. Houston Walker
Original assignee: Compaq Computer Corp
Current assignee: Compaq Computer Corp
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2017-12-31
Also published as: EP0854608B1; EP0854608A2; EP0854608A3; DE69732086D1; US6233242B1; JP3806239B2; JPH10215282A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Netzwerk-Vorrichtungen und insbesondere einen Netzwerkschalter, der ein gemeinsam benutztes Speichersystem enthält.
Es gibt viele verschiedene Arten von Netzwerken und Netzwerksystemen, die sich in Dateien und Ressourcen teilen oder anderweitig eine Kommunikation zwischen zwei oder mehr Computern ermöglichen. Netzwerke können auf der Basis verschiedener Merkmale und Funktionen kategorisiert werden, z. B. Nachrichtenkapazität, Bereich, über den die Knoten verteilt sind, Knoten- oder Computertypen, Knotenbeziehungen, Topologie oder logisches und/oder physikalisches Layout, Architektur oder Struktur basierend auf Kabeltyp und Datenpaketformat, Zugriffsmöglichkeiten usw. Zum Beispiel bezieht sich der Bereich eines Netzwerks auf die Entfernung, über die die Knoten verteilt sind, z. B. Lokale Netzwerke (LANs) in einem Büro oder einer Etage eines Gebäudes, Weitbereichs-Netzwerke (WANs), die eine Hochschulanlage, eine Stadt oder einen Staat überspannen, Globale Netzwerke (GANs), die nationale Grenzen überspannen, usw.
Die Struktur eines Netzwerks bezieht sich im Allgemeinen auf die verwendete Verkabelung oder Medien und Medienzugang sowie die Paketstruktur der über die Medien gesendeten Daten. Verschiedene Strukturen sind üblich, einschließlich Ethernet, das Koaxialkabel, verdrillte Kabelpaare oder faseroptische Kabel zum Betrieb bei 10 Megabit pro Sekunde (Mbps) (z. B. 10Base-T, 10Base-F) verwendet, oder schnelles Ethernet, das bei 100 Mbps (100Base-T, 100Base-FX) arbeitet. ARCnet (Attached Resource Computer Network) ist eine relativ billige Netzwerkstruktur, die Koaxialkabel, verdrillte Kabelpaare oder faseroptische Kabel zum Betrieb bei 2.5 Mbps verwendet. Tokenring-Topologien verwenden spezielles IBM-Kabel oder faseroptisches Kabel zum Betrieb bei 1–16 Mbps. Natürlich sind viele andere Arten von Netzwerken bekannt und verfügbar.
Jedes Netzwerk enthält im Allgemeinen zwei oder mehr Computer, oft als Knoten oder Stationen bezeichnet, die durch ausgewählte Medien oder verschiedene andere Netzwerk-Vorrichtungen miteinander verbunden sind, um die Daten zwischen den Knoten weiterzuleiten, zu übertragen, zu wiederholen, zu übersetzen, zu filtern usw. Der Begriff "Netzwerk-Vorrichtung" betrifft gewöhnlich die Computer und ihre Netzwerk-Schnittstellenkarten (NICs) sowie verschiedene andere Vorrichtungen auf dem Netzwerk, z. B. Repeater, Brücken, Schalter, Router, Brouter, um einige Beispiele zu nennen. Ein Netzwerk, das entsprechend einem gegebenen Kommunikationsprotokoll arbeitet, kann unter Verwendung von einem oder mehre ren Repeatern, Brücken oder Schaltern erweitert werden. Ein Repeater ist eine Hardware-Vorrichtung, die auf der physikalischen Schicht arbeitet und jedes empfangene Paket an jeden anderen Port weitersendet. Eine Brücke arbeitet auf der Datenverbindungsschicht des OSI-Referenzmodells und erhöht die Effizienz durch Filtern von Paketen, um die Menge an unnötiger Paketausbreitung auf jedem Netzwerksegment zu verringern.
Ein Netzwerkschalter funktioniert ähnlich, doch effizienter, wie eine Multiport-Brücke, die eine Vielzahl von Ports zum Verbinden mit mehreren ähnlichen Netzwerken zum Dirigieren des Netzwerkverkehrs unter den Netzwerken enthält. Ein Netzwerkschalter umfasst gewöhnlich eine mit den Ports über einen Bus verbundene Schaltmatrix und einen Speicher, um Netzwerkdaten, z. B. Ethernet-Pakete oder dergleichen, vorübergehend zu speichern. Die einzelne Speicherkonfiguration für Schalter umfasste oft über den ganzen Schalter verteilte statische Direktzugriffsspeicher-(SRAM)Module zum Durchführen verschiedener Funktionen. Viele Schalter enthielten z. B. eine getrennte SRAM-Speichervorrichtung für jeden Netzwerkport für Pufferungszwecke. Eine SRAM-Vorrichtung wurde auch für Verwaltungsfunktionen bereitgestellt, z. B. eine Hash-Lookkup-Tabelle und in Beziehung stehende statistische Information, und eine getrennte SRAM-Vorrichtung wurde als der Hauptpufferspeicher zum Speichern von Datenpaketen, die zwischen Ports übertragen werden, bereitgestellt. Eine alternative Art von Port-verteiltem Speicher ist als inhaltsadressierbarer Speicher (CAM) bekannt, wo jeder Port einen dedizierten CAM benötigte.
SRAMs lieferten im Allgemeinen eine größere Leistung vergleichen mit anderen Arten von Speichern, z. B. dynamische RAMs (DRAM). Auch wurden SRAMs gewöhnlich verwendet, weil sie nicht flüchtig sind und daher kein Auffrischungs-Overhead benötigten. In Standard-Schalterkonfigurationen würden Auffrischungszyklen andernfalls wertvolle Prozessor-Ressourcen verbrauchen.
Sowohl SRAM-Vorrichtungen als auch CAM-Vorrichtungen sind jedoch relativ teuer. Ferner sind SRAM-Vorrichtungen relativ groß und verbrauchen wertvollen Platz und beträchtliche Mengen an Leistung. Der Gebrauch von verteilten oder Port-verteilten SRAMs oder CAMs verursachte Leistungsbegrenzungen, einschließlich einer Begrenzung der Zahl von Adressen, die pro Port unterstützt werden konnte. Die Verwendung von verteilten SRAMs verursachte auch zusätzliche Zeit, um auf die Daten in dem Puffer zu Hash-Lookup-Zwecken zuzugreifen. Zum Beispiel enthielt eine SRAM-Vorrichtung eine Liste von Link-Adressenzeigern auf die Pufferinhalte, während ein anderes SRAM die tatsächlichen Puffer implementierte. Daher waren wenigstens zwei getrennte Speicherzugriffe erforderlich, um auf Daten in dem Puffer zuzugreifen.
Zusammengefasst, aufgrund der Größe und Kosten von SRAM-Vorrichtungen verteilten die Schalter-Konstrukteure den Speicher über den ganzen Speicher und begrenzten die Größe jeder Speichervorrichtung, um Kosten und Ressourcen der gedruckten Schaltungsplatte einzusparen. Es ist erwünscht, die Vorteile von Schalterspeichersystemen zu bewahren, während auch die inhärenten Begrenzungen und Probleme beseitigt und auch die Kosten verringert werden.
US-A-4597078 offenbart ein Netzwerk, das eine Vielzahl von Stationen umfasst und in dem eine an einer Station empfangene Nachricht vor dem Senden an eine Zielstation durch eine Speichersteuerung an ein Puffer-RAM gesendet wird. Zieladressen werden aus empfangenen Nachrichten extrahiert. Neue Zieladressen werden anfangs in einem neuen Quellen-RAM gespeichert und anschließend an ein Lookup-RAM übertragen.
Erfindungsgemäß wird ein Netzwerk-Schalter bereitgestellt, der Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Netzwerk-Vorrichtungen ermöglicht und umfasst:
eine Vielzahl von Netzwerkports, die zum Empfangen und Senden von Daten konfiguriert sind;
einen Paketspeicher, der empfangene Paketdaten temporär speichert, die an einem oder mehreren der Netzwerkports empfangen werden, und einen Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicher, der zum Speichern einer Vielzahl von Identifizierungs-Einträgen konfiguriert ist, wobei jeder der Vielzahl von Identifizierungs-Einträgen einer der Vielzahl von Netzwerk-Vorrichtungen entspricht, die mit einer der Vielzahl von Netzwerkports verbunden ist, und
einen Schalter-Manager, der mit der Vielzahl von Netzwerkports, dem Paketspeicher und dem Netzwerk-Vorrichtungs-Identzierungsspeicher verbunden ist, wobei der Schalter-Manager konfiguriert ist, den Datenfluss zwischen der Vielzahl von Netzwerkports zu steuern und den Paketspeicher und den Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicher zu steuern, die Abschnitte eines zentralen Speichers umfassen;
wobei jeder der Vielzahl von Identifizierungs-Einträgen, der an einer Hash-Adresse gelegen ist, die durch Haschieren einer eindeutigen Netzwerk-Adresse gewonnen wird, einen entsprechenden der Vielzahl von Ports identifiziert;
der Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicherabschnitt in einen Hauptabschnitt und einen verketteten Abschnitt organisiert ist, wobei der Hauptabschnitt zum Speichern von Iden tifizierungs-Einträgen einem ersten Auftreten jeder Hash-Adresse entspricht, und der verkettete Abschnitt zum Speichern von Identzierungs-Einträgen folgenden und identischen Hash-Adressen von anderen eindeutigen Netzwerk Adressen entspricht, und
jeder der Vielzahl von Identifizierungs-Einträgen eine Verbindungsadresse enthält, um auf einen folgenden Identifizierungs-Eintrag in dem verketteten Abschnitt zuzugreifen, wenn wenigstens eine identische Hash-Adresse auftritt.
Jeder der Identifizierungs-Einträge enthält eine eindeutige Netzwerk-Adresse, um eine der Netzwerk-Vorrichtungen zu identifizieren, und eine Portnummer, um einen der Netzwerkports zu identifizieren. Die eindeutige Adresse ist typischerweise eine Medienzugangs-Steuer-(MAC)Adresse, um die Eindeutigkeit zwischen Netzwerk-Vorrichtungen in der Industrie zu sichern. Jeder der Identifizierungs-Einträge enthält weiter eine Gruppen-Bimap-Nummer, um eine Untermenge der Netzwerkports entsprechend einem virtuellen Lokalen Netzwerk (VLAN) zu identifizieren.
Jeder der Identifizierungs-Einträge befindet sich vorzugsweise an einer Hash-Adresse, die durch Haschieren der eindeutigen Netzwerk-Adresse gewonnen wird. Der Schalter-Manager enthält des Weiteren eine Hash-Logik, die die Netzwerk-Adresse empfängt und haschiert, um die Hash-Adresse zu bestimmen, und die Hash-Adresse verwendet, um auf die Identifizierungs-Einträge im zentralen Speicher zuzugreifen. Die Hash-Logik enthält vorzugsweise einen Cache-Speicher, der Daten aus dem zentralen Speicher zurückgewinnt und speichert, um die Leistung des Netzwerkschalters zu erhöhen.
Der Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsabschnitt ist in einen Hauptabschnitt und einen verketteten Abschnitt organisiert. Der Hauptabschnitt speichert Identifizierungs-Einträge, die dem ersten Auftreten jeder Hash-Adresse entsprechen, und der verkettete Abschnitt speichert Identifizierungs-Einträge, die nachfolgenden Vorkommen der gleichen Hash-Adresse für andere MAC-Adressen entsprechen. Jeder der Identifizierungs-Einträge enthält weiter eine Link-Adresse zu einem anderen Identifizierungs-Eintrag in dem verketteten Abschnitt für den Fall von doppelten Hash-Adressen. Die Verwendung eines getrennten Speichers von Link-Adressen wird beseitigt, sodass die Port-Information für den ersten Eintrag sofort verfügbar ist. Die Kettenstruktur ermöglicht schnellen Zugriff auf Einträge, die doppelten Hash-Einträgen entsprechen.
Der Paketabschnitt ist in eine Vielzahl von Sektoren eingeteilt, wo jeder der Sektoren einen Paketabschnitt und einen entsprechenden Sektorinformationsblock enthält. Der Paketab schnitt speichert Paketdaten, wo jedes Paket von Daten in einem Paketdatenblock gespeichert wird. Der Sektorinformationsblock enthält eine Sektorpaketzählung, die die Zahl in dem Paketabschnitt gespeicherter Paketdatenblöcke identifiziert. Die Speichersektoren werden zu Anfang in eine Freepool-Kette von Sektoren organisiert, wobei der Sektorinformationsblock jedes Sektors eine Link-Adresse zu einem nächsten Sektor in der Freepool-Kette enthält. Der Schalter-Manager enthält einen Prozessor, der einen Code in einem zugehörigen Speicher ausführt und die anfängliche Organisation durchführt. Der Schalter-Manager bildet einer Empfangssektorkette in dem zentralen Speicher für jeden der Netzwerkports, der Pakete von Daten zur Speicherung empfängt, durch Zuteilen wenigstens eines Sektors aus der Freepool-Kette, Verbinden zugeteilter Sektoren zu einer Empfangssektorkette mittels der Link-Adressen und Speichern der von einem Netzwerkport empfangenen Datenpakete in der Empfangssektorkette.
Ein erfindungsgemäßer Schalter-Manager führt auch eine dynamische Speichersektorzuteilung durch, die es erlaubt, dass die Zahl von Sektoren für jede Empfangssektorkette nach Bedarf wächst oder schrumpft. Eine feste Zuteilung neigt dazu, den Speicher für kleinere Pakete nicht voll auszunutzen oder Bandbreite für Pakete größer als die feste Größe zu verbrauchen. Das heißt, für jedes zu speichernde Datenpaket stellt der Schalter-Manager fest, ob ein Paketabschnitt eines laufenden Sektors in der Empfangssektorkette groß genug ist, um ein empfangenes Datenpaket zu speichern, und wenn nicht, teilt er einen nachfolgenden Sektor aus der Freepool-Kette zu und speichert dann das Paket in dem laufenden Sektor und in dem nachfolgenden Sektor, wenn zugeteilt. Es wird angemerkt, dass ein Datenpaket in jedem Paketdatenblock zwei Sektoren überspannen kann.
Jeder Paketdatenblock enthält einen Paketblockvorspann, wobei der Paketblockvorspann einen Paketlängenwert enthält, der die Menge von Paketdaten dann angibt. Der Paketblockvorspann enthält weiter eine Sende-Link-Adresse zu einem nächsten Sektor, der nachfolgende Daten für einen der Netzwerkports hält, um so eine Sendepaketkette für den Netzwerkport zu bilden. Der Schalter-Manager bildet eine Sendepaketkette für jeden Netzwerkport, von dem Daten zu senden sind. Der Schalter-Manager gewinnt Datenpakete aus den Sektoren jeder der Empfangssektorketten in einer durch jede Sendepaketkette spezifizierten Reihenfolge zurück. Der Schalter-Manager liefert die Datenpakete an einen entsprechenden Sendeport, und wenn ein Sektor leer ist, stellt er den leeren Sektor zurück in die Freepool-Kette.
Der Paketblockvorspann ist ein Rundsende-Paketvorspann, wenn die Paketdaten gedacht sind, an mehr als einen der Netzwerkports gesendet zu werden. Pakete werden an alle an deren Ports oder an verwandte gruppierte Ports entsprechend der VLAN-Bitmap rundgesendet, wenn ein Rundsendebit in dem Paket gesetzt ist oder wenn der Zielport nicht bekannt ist. Der Rundsende-Paketvorspann enthält eine Sende-Link-Adresse für jeden Netzwerkport, um jede der Sendpaketketten für jeden der Netzwerkports aufrechtzuerhalten, von dem das Datenpaket zu senden ist.
Der Schalter-Manager enthält weiter ein Freepool-Steuerregister, um die Freepool-Kette zu identifizieren, ein Empfangssteuerregister, um eine entsprechende Empfangssektorkette für jeden der Netzwerkports, der Daten zur Speicherung empfängt, zu identifizieren, und ein Sendestauerregister, um eine entsprechende Sendepaketkette für jeden der Netzwerkports, von dem gespeicherte Daten zu senden sind, zu identifizieren. Jedes Empfangssteuerregister enthält vorzugsweise einen Empfangsbasiszeiger, einen Zeiger für den momentanen Datenspeicher, einen Empfangspaketdaten-Längenwert, einen Wert, der eine Zahl von Empfangssektoren angibt, und einen Zeiger auf ein letztes Datenpaket in einer entsprechenden Sendepaketkette. Das Sendesteuerregister enthält vorzugsweise einen Sendebasiszeiger, einen aktuellen Datenrückgewinnungszeiger, einen Sendepaketdaten-Längenwert und einen Wert, der eine Zahl von Sendepaketdatenblöcken angibt. Der Steuerspeicher umfasst vorzugsweise in dem Schalter-Manager eingebettetes SRAM.
Bei der bevorzugten Ausführung ist der zentrale Speicher des Netzwerkschalters ein DRAM-Typ-Speicher. Obwohl DRAM typischerweise nicht die Leistungsstufe von SRAM aufweist, wird die Leistung des zentralen Speichers gesteigert, da er konsolidiert ist, und da der Schalter-Manager und nicht der Prozessor den Speicher steuert. Der Schalter-Manager wird vorzugsweise als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) implementiert, die schneller als viele Prozessoren betrieben werden kann. Ferner handhabt der Schalter-Manager die Auftrischungsfunktionen, was den Prozessor von einer mit DRAM verbundenen bedeutsamen Menge an Overhead befreit. Die Auffrischungszyklen betragen wesentlich weniger als ein Prozent (etwa 0.01%) der Gesamtbandbreite von Speicherzugriffen, sodass das Auffrischungs-Overhead für den Schalter-Manager relativ unbedeutend ist.
Die Verwendung eines zentralisierten DRAM ermöglicht auch andere Leistungssteigerungen. Die Größe des Speichers kann, wenn gewünscht, leicht von 4 MB auf bis zu 16 MB oder mehr ohne wesentliche Kosten aufgerüstet werden. Der Speicher speichert die Paketdaten sowie die Port-Identifizierungsinformation. Das heißt, der zentrale Speicher speichert die Hash-Tabellen, die Quellen- und Ziel-MAC-Adressen sowie Port-Zählnummern und Schwellen in einer zentralen Speichervorrichtung, um so die Effizienz und Nutzung des Speichers zu verbessern. Der Netzwerkschalter enthält vorzugsweise eine Speichersteuerung, die mehrfache Typen von DRAM erkennt und unterstützt. Das heißt, der Speicher-Manager ist in der Lage, mit schnellen Seitenmodus-(FPM)DRAMs, erweiterten Datenausgabe-(EDO)DRAMs und Synchronmodus-DRAMs zu arbeiten.
Die vorliegende Erfindung kann besser verstanden werden, wenn die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen in Betracht gezogen wird. Inhalt der Zeichnungen:
1 ist ein vereinfachtes Schaltbild eines Netzwerksystems, das einen erfindungsgemäßen Netzwerkschalter enthält.
2 ist ein genaueres Blockschaltbild des Netzwerkschalters von 1.
3A ist ein Blockschaltbild einer exemplarischen Vierfach-Kaskaden-Vorrichtung von 2 zur Implementierung der Ports des Netzwerkschalters.
3B ist ein Diagramm, das die Signale der in 3A gezeigten einzelnen Vierfach-Kaskaden-Vorrichtung veranschaulicht.
3C ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das das Prozessor-Lesetiming der Vierfach-Kaskaden-Vorrichtung von 3A veranschaulicht.
3D ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das das Prozessor-Schreibtiming der Vierfach-Kaskaden-Vorrichtung von 3A veranschaulicht.
3E ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das das Prozessor-Burst-Lesezugriffstiming der Vierfach-Kaskaden-Vorrichtung von 3A veranschaulicht.
3F ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das eine Pufferstatusabfrage jedes der Ports von 3A veranschaulicht.
3G ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das einen gleichlaufenden Lese- und Schreibzyklus auf dem HSB von 2 veranschaulicht.
3H ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Ausführen eines gleichlaufenden Lese- und Schreibzyklusses auf dem HSB von 2 veranschaulicht.
4 ist ein Blockschaltbild des Schalter-Managers von 2.
5A ist ausführlicheres Blockschaltbild des Bussteuerungsblocks von 4.
5B ist ein Diagramm, das Puffer in dem Speicher des Bussteuerungsblocks von 5A veranschaulicht.
5C ist ein Zustandsdiagramm, das die Arbeitsweise der Empfangsabfrage-Zustandsmaschine in dem Bussteuerungsblock von 5A veranschaulicht.
5D ist ein Zustandsdiagramm, das die Arbeitsweise der Sendeabfrage-Zustandsmaschine in dem Bussteuerungsblock von 5A veranschaulicht.
6 ist ein ausführlicheres Blockschaltbild des Speichersteuerungsblocks von 4.
7A–7E sind ausführlichere Blockschaltbilder des Prozessorsteuerungsblocks von 4.
8A ist ein vereinfachtes Blockschaltbild der Thunder-LAN-Portschnittstelle (TPI) von 2.
8B ist ein ausführlicheres Blockschaltbild der TPI.
8C ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration und Funktionalität jedes der Thunder-LANs (TLANs) von 2 veranschaulicht.
8D ist ein Diagramm, das das allgemeine Format einer Steuerliste zum Ausführen durch jedes der TLANs veranschaulicht.
8E ist ein Diagramm, das eine Definition von TPI-Peripheriekomponenten-Verbindungs-(PCI)Konfigurationsregistern veranschaulicht, die von der mit dem PCI-Bus von 2 verbundenen TPI verwendet werden.
8F ist ein Diagramm, das die Definition der von der TPI verwendeten TPI-Steuerregister veranschaulicht.
8G ist ein Flussdiagramm, das PCI-Initialisierungsoperationen der CPU von 2 veranschaulicht.
8H ist ein Flussdiagramm, das eine Empfangsoperation für jedes der TLANs veranschaulicht.
8I ist ein Flussdiagramm, das einen Empfangsdaten-Übertragungsvorgang über den Hochgeschwindigkeitsbus (HSB) von 2 veranschaulicht.
8J ist ein Flussdiagramm, das einen Sendedaten-Übertragungsvorgang über den HSB veranschaulicht.
8K ist ein Flussdiagramm, das einen Sendevorgang für jedes der TLANs veranschaulicht.
9A–9H sind Blockschaltbilder, die die Organisation des Speichers von 2 veranschaulichen.
10 ist ein exemplarisches Blockschaltbild, das mehrere Sendepaketstrecken, die ein Rundsendepaket einschließen, veranschaulicht.
11A und 11B sind Blockschaltbilder, die die Organisation des statischen Speichers von 6 veranschaulichen.
12A ist ein Flussdiagramm, das die allgemeine Arbeitsweise des Netzwerkschalters von 2 zum Empfangen von Datenpaketen im Speicher und zum Senden von Datenpaketen in einer Durchschalt-Betriebsart veranschaulicht.
12B ist ein Flussdigaramm, das die allgemeine Arbeitsweise des Netzwerkschalters von 2 zum Senden von Datenpaketen aus dem Speicher veranschaulicht.
13 ist ein Flussdiagramm, das eine Hash-Lookup-Operation des Schalter-Managers von 2 veranschaulicht.
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Hash-Lookup-Operation zum Suchen von Hash-Tabelleneinträgen im Speicher von 2 veranschaulicht.
1 zeigt ein vereinfachtes Netzwerkdiagramm eines Netzwerks 100, das einen nach der vorliegenden Erfindung implementierten Netzwerkschalter 102 enthält. Der Netzwerkschalter 102 umfasst einen oder mehr "A" Ports 104, jeweils zum Verbinden und Kommunizieren mit einem von mehreren "A" Netzwerken 106 durch ein geeignetes Mediensegment 108. Jedes Mediensegment 108 ist irgendeine Art von Medium, z. B. ein verdrilltes Kabel oder faseroptisches Kabel usw. Die Ports 104 ermöglichen bidirektionale Kommunikation oder Datenfluss zwischen dem Netzwerkschalter 102 und jedem der Netzwerke 106. Ein solcher bidirektionaler Datenfluss ist entsprechend einer von mehreren Betriebsarten, z. B. Halbduplex oder Vollduplex. Wie in 1 gezeigt, gibt es "j" + 1 Netzwerke 106, die einzeln mit A-Netzwerk0, A-Netzwerk1, ..., A-Netzwerkj bezeichnet sind, wo jedes Netzwerk 106 mit dem Netzwerkschalter 102 durch einen entsprechenden der j + 1 Ports 104, einzeln bezeichnet mit A-Port0, A-Port1, ..., A-Portj, verbunden ist. Der Netzwerkschalter 102 kann jede gewünschte Zahl von Ports 104 zum Verbinden mit bis zu einer zugehörigen Zahl von Netzwerken 106 enthalten. Bei der hier beschriebenen Ausführung ist j eine Ganzzahl gleich 23 für insgesamt 24 Ports zum Verbinden von bis zu Netzwerken 106, wobei diese Ports kollektiv als Ports 104 oder einzeln als Ports Port0, Port1, Port2, ..., Port23 bezeichnet werden.
In ähnlicher Weise umfasst der Netzwerkschalter 102 weiter einen oder mehr "B" Ports 110, jeder zum Koppeln an ein und Verbinden mit einem "B" Netzwerk 112 durch ein geeignetes Mediensegment 114. Jedes Mediensegment kann wieder jede Art von Medium zum Verbinden von Netzwerk-Vorrichtungen sein, z. B. ein verdrilltes Kabelpaar ein faseroptisches Kabel usw. Die Ports 110 sind ebenfalls bidirektional, um einen Datenfluss zwischen dem Netzwerkschalter 102 und den Netzwerken 112 in einer ähnlichen Weise wie für die Ports 104 beschrieben zu ermöglichen. In der gezeigten Ausführung gibt es "k" + 1 Ports 110, einzeln bezeichnet mit B-Port0, B-Port1, ..., B-Portk, zum Verbinden von bis zu k + 1 Netzwerken, bezeichnet mit B-Netzwerk0, B-Netzwerk1, ..., B-Netzwerkk. Der Netzwerkschalter 102 kann jede gewünschte Zahl von Ports 110 zum Verbinden mit bis zu einer zugehörigen Zahl von Netzwerken 112 enthalten. In der gezeigten spezifischen Ausführung ist k eine Ganzzahl gleich 3 für insgesamt 4 Ports 110 zum Verbinden von bis zu vier Netzwerken 112. Die "A" Typ Ports und Netzwerke arbeiten bei einem unterschiedlichen Netzwerkprotokoll und/oder Geschwindigkeit als die "B" Typ Ports und Netzwerke. In der gezeigten spezifischen Ausführung arbeiten die Ports 104 und Netzwerke 106 entsprechend dem Ethernet-Protokoll bei 10 Megabit pro Sekunde (Mbps), während die Ports 110 und Netzwerke 112 entsprechend dem Ethernet-Protokoll bei 100 Mbps arbeiten. Die Ports B-Port0, B-Port1, ..., B-Port3 werden hier kollektiv als die Ports 104 und einzeln als Port24, Port25, ..., Port27 bezeichnet.
Die Netzwerke 106 und 112 enthalten eine oder mehr Datenvorrichtungen oder Datenendgeräte (DTE), die die Eingabe oder Ausgabe von Daten erlauben, oder jede Art von Netzwerk-Vorrichtung, um eine oder mehr Datenvorrichtungen miteinander zu verbinden. Jedes der Netzwerke, z. B. A-Netzwerk0 oder B-Netzwerk1, usw, kann daher einen oder mehr Computer, Netzwerk-Schnittstellenkarten (NICs), Workstations, Dater-Server, Modems, Drucker oder jede andere Vorrichtung enthalten, die Daten in einem Netzwerk empfängt oder sendet, z. B. Repeater, Schalter, Router, Hubs, Konzentratoren usw. Zum Beispiel sind, wie in 1 gezeigt, mehrere Computersysteme oder Workstations 120, 122 und 124 mit dem entsprechenden Segment 108 von A-Netzwerkj verbunden. Die Computersysteme 120, 122 und 124 können miteinander oder mit anderen Vorrichtungen von anderen Netzwerken durch den Netzwerkschalter 102 kommunizieren. Jedes Netzwerk 106 und 112 stellt daher eine oder mehrere durch ein oder mehrere Segmente verbundene Datenvorrichtungen dar, wobei der Netzwerkschalter 102 Daten zwischen irgendwelchen zwei oder mehr Datenvorrichtungen in jedem der Netzwerke 106 und 112 überträgt.
Der Netzwerkschalter 102 empfängt gewöhnlich Information von Datenvorrichtungen, die mit jedem der Ports 104 und 110 verbunden sind, und leitet die Information an einen oder mehr der anderen Ports 104 und 110. Der Netzwerkschalter 102 filtert auch die Information durch Wegwerfen oder sonstwie Ignorieren von Information, die von einer Datenvorrichtung in einem Netzwerk 106 oder 112 empfangen wird und nur für Datenvorrichtungen in diesem gleichen Netzwerk bestimmt ist. Die Daten oder Information sind in der Form von Paketen, wo die einzelne Form jedes Pakets von dem durch ein gegebenes Netzwerk unterstützten Protokoll abhängt. Ein Paket ist ein vordefinierter Block von Bytes, der gewöhnlich aus Vorspann, Daten und Nachspann besteht, wobei das Format eines gegebenen Pakets von dem Protokoll abhängt, das das Paket erzeugte. Der Vorspann enthält gewöhnlich eine Zieladresse, die die Zieldatenvorrichtung identifiziert, und Quellenadresse, die eine Datenvorrichtung identifiziert, die das Paket hervorbringt, wobei die Adressen typisch Medienzugangssteuer-(MAC)Adressen sind, um die Einmaligkeit in der Industrie zu sichern. Ein für eine Zielvorrichtung bestimmtes Paket wird hierin als ein Unicast-Paket bezeichnet. Der Vorspann enthält weiter ein Gruppenbit, das angibt, ob das Paket ein für mehrfache Zielvorrichtungen bestimmtes Multicast- oder Broadcast-(BC)Paket ist. Wenn das Gruppenbit auf logisch eins (1) gesetzt wird, wird es als ein Mutticast-Paket betrachtet, und wenn alle Zieladressenbits auch auf logisch 1 gesetzt sind, ist das Paket ein BC-Paket. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung werden jedoch Multicast- und BC-Pakete gleich behandelt und werden im Folgenden als BC-Pakete bezeichnet.
2 zeigt ein genaueres Blockschaltbild des Netzwerkschalters 102. In der gezeigten Aus führung enthält der Netzwerkschalter 102 sechs ähnliche Vierfach-Steuerungs- oder Vierfach-Kaskaden-(QC)Vorrichtungen 202, wobei jede vier der Ports 104 einschließt. Die QC-Vorrichtungen 202 können in jeder gewünschten Weise implementiert werden, z. B. als in ein einziges ASIC-(anwendungsspezifische integrierte Schaltung)Gehäuse integriert oder als getrennte integrierte Schaltungs-(IC)Chips, wie gezeigt. In der gezeigten Ausführung arbeitet jeder Port 104 bei 10 Mbps bei Halbduplex für einen Gesamtdurchsatz von 20 Mbps pro Port bei Vollduplex. Dies ergibt insgesamt 480 Mbps für alle sechs der QC-Vorrichtungen 202 bei Vollduplexbetrieb. Jede der QC-Vorrichtungen 202 enthält vorzugsweise eine mit einem QC/CPU-Bus 204 verbundene Prozessor-Schnittstelle und eine mit einem Hochgeschwindigkeitsbus (HSB) 206 verbundene Bus-Schnittstelle. Der HSB 206 enthält einen Datenabschnitt 206a und verschiedene Steuer- und Statussignale 206b. Der HSB 206 ist ein 32-Bit 33 MHz Bus zum Übertragen von über ein Gigabit von Daten pro Sekunde.
Der HSB 206 und der QC/CPU-Bus 204 sind weiter mit einem Ethernet-Paketschalter-Manager (EPSM) 210 verbunden, der in der gezeigten Ausführung als ASIC implementiert ist, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte physikalische oder logische Implementierung begrenzt ist. Der EPSM 210 ist weiter mit einem Speicher 212 durch einen 32-Bit Speicherbus 214 verbunden, der einen Daten- und Adressenabschnitt 214a und Steuersignale 214b enthält. Der Speicher 212 enthält vorzugsweise 4 bis 16 Megabyte (MB) an dynamischem Direktzugriffspeicher (DRAM), obwohl, wenn gewünscht, mehr Speicher abhängig von den Bedürfnissen der einzelnen Anwendung hinzugefügt wird. Der EPSM 210 unterstützt jede von wenigstens drei verschiedenen Arten von DRAMs zur Implementierung des Speichers 212, einschließlich schneller Seitenmodus-(FPM)Einzel-Inline-Speichermodule (SIMMs), die mit etwa 60 Nanosekunden (NS) arbeiten, Erweiterte Datenausgabe-(EDO)Modus DRAM SIMMs oder Synchronmodus-DRAM SIMMS. Synchrone DRAMs benötigen gewöhnlich einen 66 MHz Takt zum Erreichen einer Stoßdatenrate von 66 MHz oder 266 MB pro Sekunde. EDO DRAMs können mit entweder einem 33 oder 66 MHz Takt arbeiten, erreichen aber eine maximale Stoßdatenrate von 33 MHz oder 133 MB pro mit jeder Taktrate. FPM DRAMs können auch mit einem 33 oder 66 MHZ Takt arbeiten und erreichen eine maximale Stoßrate von 16 MHZ oder 64 MB pro Sekunde mit einem 33 MHz Takt und eine Stoßrate von 22 MHz oder 88 MB pro Sekunde mit einem 66 MHz Takt.
Der Speicherbus 214 umfasst einen Speicherdatenbus MD[31:0], Datenparitätssignale MD_PAR[3:0], Reihen- und Spaltenadresssignale MA[11:0], ein Schreibfreigabesignal MWE*, Bankauswählsignale RAS[3:0]*/SD_CS*[3:0], die entweder Reihensignale für FPM DRAM und EDO DRAM oder Chipauswahlen für synchrone DRAM sind, Speicherbyte-Steuersignale CAS[3:0]*/SD_DQM[3:0], die Spaltensignale für FPM und EDO oder DQM für syn chrone DRAM sind, ein Reihensignal SD_RAS* nur für synchrone DRAM, ein Spaltensignal SD_CAS* nur für synchrone DRAM, ein Serial-Eingang-SIMM/DIMM-Anwesenheits-Erfassungssignal PD_SERIAL_IN und ein Parallel-Eingang-SIMM/DIMM-Anwesenheits-Erfassungssignal PD_LOAD*.
Der HSB 206 ist mit einer Thunder LAN (TLAN) Portschnittstelle (TPI) 220 verbunden, die weiter mit einem Peripheriekomponenten-Verbindungs-(PCI)Bus 222 verbunden ist, der Daten und Adresssignale 222a und zugehörige Statussignale 222b umfasst. Der PCI-Bus 222 ist mit vier TLANs 226 verbunden, die in jeder gewünschten Weise implementiert werden können. Die TLANs 226 sind vorzugsweise die TNETE100 ThunderLAN^TM PCI Ethernet^TM Controller, hergestellt von Texas Instruments, Inc, (TI), wo jedes einen der Ports 110 einschließt. Für den EPSM 210 arbeitet die TPI 220 in einer ähnlichen Weise auf dem HSB 206 als eine andere QC-Vorrichtung 202 zum Anschließen von vier Ports. Der EPSM 210" sieht" daher effektiv sieben (7) Vierfach-Portvorrichtungen. In Bezug auf den PCI-Bus 220 emuliert die TPI 220 einen Standard-PCI-Bus in dem erforderlichen Ausmaß zum richtigen Betrieb der TLANs 226, die normalerweise mit PCI-Speichervorrichtungen verbunden sind. Der PCI-Bus 222 muss daher nicht voll PCI-kompatibel sein. Der PCI-Bus 222 ist mit einem Prozessor oder zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 230 verbunden, die mit einem lokalen Prozessorbus 232 zum Verbinden der CPU 230 mit dem lokalen RAM 234, einem lokalen Flash-RAM 236 und, wenn gewünscht, mit einer seriellen Portschnittstelle 238 verbunden ist. Die serielle Portschnittstelle 238 ist vorzugsweise ein UART oder dergleichen. In der gezeigten Ausführung ist die CPU eine 32-Bit, 33 MHz i960RP CPU von Intel, obwohl die CPU 230 jeder andere geeignete Prozessor sein kann.
Die CPU 230 handhabt gewöhnlich die Initialisierung und Konfigurierung der TPI 220 und des EPSM 210 beim Einschalten des Netzwerkschalters 102. Die CPU 230 überwacht und gewinnt auch Statistiken und verwaltet und steuert die Funktionen der verschiedenen Vorrichtungen des Netzwerkschalters 102 während des Betriebs. Die CPU 230 aktualisiert ferner die Hash-Tabellendaten im Speicher 212 durch den EPSM 210. Der EPSM 210 steuert jedoch den Zugriff auf den Speicher 212 und führt die DRAM-Auffrischungszyklen durch, um dadurch Auffrischungsoperationen von der CPU 230 zu entfernen. Andernfalls würd die CPU 230 6–8 Buszyklen benötigen, um jeden Auffrichungszyklus durchzuführen, was wertvolle Prozessor-Ressourcen verbrauchen würde. Die CPU 230 agiert auch als ein zusätzlicher Netzwerkport für verschiedene Zwecke und wird hierin oft als Port28 bezeichnet. Die Ports 104, 110 und die CPU 230 schließen daher kollektiv die Ports Port0–Port28 ein.
Die CPU 230 ist weiter mit dem EPSM 210 durch einen CPU-Bus 218 verbunden, der einen Adress- und Datenabschnitt 218a und zugehörige Steuer- und Statussignale 218b umfasst. Der Adress- und Datenabschnitt 218a wird vorzugsweise zwischen Adress- und Datensignale gemultiplext. Insbesondere umfasst der CPU-Bus 218 einen Adress/Daten-Bus CPU_AD[31:0], einen Adress-Strobe CPU_ADS* von der CPU 230, Datenbyte-Freigaben CPU_BE[3:0], ein Lese/Schreib-Auswählsignal CPU_WR*, einen Burst-Letzte-Daten-Strobe CPU_BLAST*, ein Daten-Bereit-Signal CPU_RDY* und wenigstens ein CPU-Unterbrechungssignal CPU_INT*. In dieser Offenbarung bezeichnen normale Signalnamen anders als Daten- und Adresssignale positive Logik, wo das Signal als geltend gemacht betrachtet wird, wenn es hoch ist oder auf logisch eins (1) ist, und Signalnamen gefolgt von einem Stern (*) bezeichnen negative Logik, wo das Signal als geltend gemacht betrachtet wird, wenn es tief ist oder auf logisch null (0) ist. Die Funktions-Definition ist im Allgemeinen einfach und gewöhlich durch den Signalnamen bestimmbar.
3A ist ein Blockschaltbild einer exemplarischen QC-Vorrichtung 202 zur Implementierung von vier der Ports 104, wobei die Vorrichtung sechsmal dupliziert ist, um die 24 Ports Port0–Port23 zu implementieren. Eine bestimmte Vorrichtung ist der L64381 Quad Cascade Ethernet Controller von LSI Logic Corporation (LSI). Eine verbesserte Vorrichtung ist der QE110 Quad Cascade Ethernet Controller, auch von LSI, der zusätzliche Merkmale und Fähigkeiten enthält, wie hierin beschrieben. Es wird jedoch angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Vorrichtung zum Implementieren der Ports 104 begrenzt ist. In der gezeigten Ausführung enthält jede QC-Vorrichtung 202 einen Ethernet-Kern 300 für jeden der Ports 104, wo der Ethernet-Kern 300 voll synchron ist und eine Medien-Zugriffssteuerung, einen Manchester-Coder/Decoder und verdrillte Paar/AUI (Attachment Unit Interface) Transceiver enthält. Jeder Ethernet-Kern 300 ermöglicht bidirektionale Kommunikation mit einem verbundenen Netzwerk 106 auf einem entsprechenden Segment 108, und jeder ist mit einem entsprechenden 128-Bit Empfangs-FIFO (First-in-First-out) 302 und einem 128-Bit Sende-FOFO 304 verbunden. Jeder Ethernet-Kern 300 ist auch mit einem Block von Statistik-Zählern 306 verbunden, wo jeder Block von Statistik-Zählern 306 25 Zähler zum Bereitstellen von On-Chip-Wartung enthält. Die Zähler in jedem Block von Statistik-Zählern 306 erfüllen vorzugsweise die Forderungen des einfachen Netzwerk-Verwaltungsprotokolls (SNMP). Jeder der FIFOs 302, 304 ist weiter mit Busschnittstellenlogik 308 verbunden, die mit dem HSB 206 verbunden ist, um bidirektionalen Datenfluss zwischen jeder QC-Vorrichtung 202 und dem EPSM 210 zu ermöglichen. Jede QC-Vorrichtung 202 enthält Konfigurations- und Steuerlogik 310, die programmierbares Konfigurieren ermöglicht, wie z. B. Einfügen von Quellenadressen, Einfügen einer Rahmenprüfsequenz (FCS), sofortiges Neusenden bei Kollision, Busübertragungsgröße und Sendepuffer-Schwellengröße.
Die Konfigurations- und Steuerlogik 310 und alle Blöcke von Statistik-Zählern 306 und die FOFOs 302, 304 sind mit dem QC/CPU-Bus 204 verbunden. Der EPSM 210 stellt eine getrennte Schnittstelle zwischen dem CPU-Bus 218 und dem QC/CPU-Bus 204 bereit. Auf diese Weise hat die CPU 230 vollen Zugang, um die Aktivitäten jeder der QC-Vorrichtungen 202 und somit jedes der Ports 104 zu initialisieren, zu überwachen und zu modifizieren. Der QE110 Quad Cascade Ethernet Controller enthält eine zusätzliche Verbindung 320 zwischen der Konfigurations- und Steuerlogik 310 zum Erfassen eines Rückstau-Anzeichens, um eine Hemmungssequenz geltend zu machen, um ein grade gesendetes Paket zu beenden, wenn das Rückstau-Anzeichen rechtzeitig empfangen wird. Das Rückstau-Anzeichen ist vorzugsweise ein auf dem HSB 206 ausgeführter Rückstau-Zyklus, obwohl jedes von mehreren Verfahren benutzt werden kann, um einen Rückstau anzuzeigen, z. B. ein getrenntes Signal oder dergleichen.
Es wird angemerkt, dass die Hemmungssequenz während der ersten 64 Bytes des Datenpakets gesendet werden sollte, das an einem Port empfangen wird, als "früh" oder rechtzeitig zu betrachten ist. Die ersten 16 Byte (4 DWORDs) sind nötig, bevor eine später beschriebene Hash-Lookup-Prozedur durch den EPSM 210 durchgeführt wird. Jedes Datenbit wird in etwa 100 ns über Ethernet 10Base-T übertragen, sodass die ersten 16 Byte in etwa 13 μs übertragen werden. 64 Byte werden in etwa 51 μs empfangen, sodas der Netzwerkschalter 102 etwa 38 μs hat, um die ersten 16 empfangenen Bytes zu übertragen, die Hashing-Prozedur durchzuführen, den Rückstau-Zyklus auszuführen und schließlich die Hemmungssequenz geltend zu machen. Da ein Hash-Lookup etwa 1–2 μs braucht, um zu vollenden, ist fast immer genug Zeit vorhanden, um die Hemmungssequenz rechtzeitig zu senden. Das rechtzetige Geltendmachen der Hemmungssequenz ist jedoch nicht garantiert, sodass die Möglichkeit besteht, dass Pakete infolge einer Schwellenverletzungsbedingung fallen gelassen werden. Wenn der Rückstau-Zyklus spät ausgeführt wird, weist der Port den Rückstau-Zyklus zurück, und der Netzwerkschalter 102 lässt das Paket fallen, wenn er außerstande ist, das Paket anzunehmen. Der Netzwerkschalter kann dieses Paket annehmen, da eine Schwellenbedingung ein frühes Anzeichen ist und daher Speicher vorhanden sein kann, um das Paket zu speichern.
Wenn der Rückstau-Zyklus in einer rechtzeitigen Weise ausgeführt wird, und wenn der Port in Halbduplex arbeitet, macht die Konfigurations- und Steuerlogik 310 als Reaktion einen Kollisionsbefehl an einem der Ethernet-Kerne 300 eines angegebenen Ports 104 geltend. Der Ethernet-Kern 300, der den Kollisionsbefehl empfängt, macht dann die Hemmungssequenz geltend, um ein Paket zu beenden, das durch diesen Port 104 empfangen wird. Wenn der Rückstau-Zyklus in dem 64-Byte Fenster ausgeführt wird, zeigt der Port dem EPSM 210 an, dass der Rückstau-Zyklus für diesen Port ausgeführt wird, durch Geltendmachen eines Abort-Signals ABORT_OUT* auf dem HSB 206. Wenn der Rückstau-Zyklus außerhalb des 64-Byte Fensters liegt und daher nicht rechtzeitig geltend gemacht wird, wird das ABORT_OUT* Signal nicht geltend gemacht, und der EPSM 210 lässt das Paket fallen. EPSM 210 lässt das Paket meistens fallen, wenn ein Versuch, Rückstau geltend zu machen, fehlschlägt. Obwohl erwünscht ist, so wenig Pakete wie möglich zur maximalen Effizienz fallen zu lassen, wird ein fallen gelassenes Paket schließlich auf höheren Netzwerkstufen in der hervorbringenden Datenvorrichtung erfasst und ist daher für den Gesamtbetrieb des Netzwerksystems 100 nicht fatal. Die hervorbringende Vorrichtung erkennt, dass das Paket fallen gelassen wurde und sendet ein oder mehr Pakete einschließlich des fallen gelassenen Pakets neu.
Die Busschnittstellenlogik 308 enthält vorzugsweise Lese-Latches 324 und Schreib-Latches 326 zur Implementierung eines gleichlaufenden Lese- und Schreibzyklusses auf dem HSB 206, wie weiter unten beschrieben. Diese Latches speichern PORT_NO[1:0] Signale, die auf dem HSB 206 bei bestimmten Zyklen eines ersten Taktsignals (CLK_1) geltend gemacht werden. Das Signal CLK_1 ist der Haupttakt für den HSB 206 und arbeitet in der gezeigten Ausführung typisch bei etwa 30–33 MHz. Da das Signal CLK_1 der Haupttakt ist, wird es im Folgenden einfach als CLK-Signal bezeichnet. Ein zweites Taktsignal CLK_2 wird auch für die Schnittstelle zum Speicher 212 verwendet und arbeitet bei der doppelten Frequenz des CLK-Signals oder bei etwa 60–66 MHz.
3B ist ein Diagramm, das die Signale der in 3A gezeigten einzelnen Vierfach-Kaskaden-Vorrichtung 202 veranschaulicht. Die Signale sind in mehrere Funktions- und Busabschnitte geteilt, die mit dem QC-Bus 204 verbundene Prozessor-Schnittstellensignale, mit den vier Ports 104 verbundene Netzwerk-Schnittstellensignale, Statussignale, Takt- und Prüfsignale, mit dem HSB-Bus 206 verbundene Busschnittstellensignale und gemischte Signale umfassen.
Den QC-Bus 204 betreffend schreibt der EPSM 210 Daten in die Register und Zähler 306, 310 der QC-Vorrichtung 202 durch Datensignale PDATA[15:0] und liest Daten daraus aus. Das Signal READ* wird für einen Schreibvorgang hoch und für einen Lesevorgang tief gesetzt. Das einzelne Register in der QC-Vorrichtung 202 durch eine auf ADR[5:0] Signalen geltend gemachte Adresse bestimmt. Geltendmachen eines Adress-Strobesignals ADRS_STROBE* zusammen mit dem entsprechenden der mehreren Chipauswählsignale CHIP_SELECTm* veranlasst die QC-Vorrichtung 202, die ADRS-Signale zu speichern. Ein an den Signalnamen angehängtes "m" bezeichnet gewöhnlich mehrfache Signale eines einzelnen Typs. Zum Beispiel gibt es sechs getrennte CHIP_SELCT[5:0]* Signale, jedes zum Adressieren einer betreffenden der sechs QC-Vorrichtungen 202. Ein Signal PREADY* wird durch die QC-Vorrichtung 202 für einen Zyklus eines CLK-Signals während eines Schreibzyklusses nach der steigenden CLK-Flanke, auf der die verlangten Daten gespeichert werden, tief geltend gemacht. Für einen Schreibzyklus macht die QC-Vorrichtung 202 PREADY* für einen CLK-Zyklus tief geltend, nachdem sie Daten auf den PDATA-Bus gelegt hat.
3C ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das einen Prozessor-Lesezyklus für eine QC-Vorrichtung 202 veranschaulicht, und 3D ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das einen Prozessor-Schreibzyklus veranschaulicht. 3D ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das einen Prozessor-Stoßlesezugriffszyklus für eine QC-Vorrichtung 202 veranschaulicht. Diese Timing-Diagramme sind nur exemplarisch und werden gezeigt, um eine allgemeine Funktionalität und nicht ein bestimmtes Timing oder bestimmte Signaleigenschaften zu veranschaulichen.
Zurück auf 3B verweisend umfassen die Netzwerk-Schnittstellensignale die negativen und positiven Kollisionsschwellensignale, das Kollisionsbezugssignal, das serielle Daten-Ein-Signal, die negativen und positiven Manchester-codierten Datensignale, die positiven und negativen Datenschwellensignale, das Datenschwellenbezugssignal, die positiven und negativen Präemphasesignale und die Verdrillte-Paar/AUI-Modusauswählsignale für jeden der mit [3:0] bezeichneten vier Ports der QC-Vorrichtung 202. Jede QC-Vorrichtung empfängt das CKL-Signal und hat einen CLOCK_20 MHz Eingang, der ein 20 MHz Taktsignal empfängt, um 80, 20 und 10 MHz interne Taktsignale zur Verwendung durch die Ports 104 zu erzeugen. Jeder Ethernet-Kern 300 erfasst eine auf dem entsprechenden Segment 108 auftretende Kollision und sendet eine Hemmungssequenz entprechend dem Ethernet CSMA/CD-(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)Verfahren.
Die mit dem HSB 206 verbundenen Busschnittstellensignale betreffend beendet eine QC-Vorrichtung vorzeitig ein ganzes Paket durch Geltendmachen des Signals ABORT_OUT*. Der EPSM 210 beendet vorzeitig den laufenden Buszyklus durch Geltendmachen eines Abortsignals ABORT_IN*. In einer Ausführung sind die QC-Vorrichtungen 202 QE110 Vorrichtungen, die ersonnen sind, dem EPSM 210 zu ermöglichen, ein Paket, das empfangen wird, vorzeitig zu beenden, durch Ausführen eines Rückstau-Zyklusses auf dem HSB 206. Dieser einzelne Typ von Rückstau-Fähigkeit ist ein "Paket für Paket" oder dynamischer "pro Port" Rückstau, der das Rückweisen eines Pakets erlaubt, das an einem Port empfangen wird. L64381-Vorrichtungen umfassen ein Selbseinfügungs-Rahmenprüfsequenzsignal (AI_FCS_IN*), das weiter unten beschrieben wird. QE110-Vorrichtungen ersetzen das AI_FCS_ IN* Signal mit einem Signal FBPN*, das benutzt wird, um die gleichen Funktionen wie das Signal AI_FCS_IN* auszuführen, aber auch benutzt wird, um einen Rückstau-Zyklus und eine erhöhte Paketflut anzuzeigen. Natürlich können alternative Verfahren verwendet werden, um den hierin beschriebenen dynamischen Rückstau zu implementieren. Das heißt, der EPSM 210 macht das Signal FBPN* während eines Lesezyklusses geltend, um einen Rückstau-Anforderungszyklus auszuführen. Wenn das Signal ABORT_OUT* durch die entsprehende QC-Vorrichtung 202 während der Datenphase des Lesezyklusses geltend gemacht wird, dann wurde die Rückstau-"Anforderung" durch die QC-Vorrichtung 202 gewährt, die dann eine Hemmungssequenz geltend macht, um das Paket vorzeitig zu beenden. Wenn das Signal ABORT_OUT* nicht geltend gemacht wird, lässt der EPSM 210 das Paket fallen.
Der EPSM 210 macht ein Status-Strobesignal STROBE* an allen QC-Vorrichtungen 202 und der TPI 220 geltend, die alle mit dem Status ihrer vier Ports 104 oder 110 (im Fall der TPI 220) in gemultiplexter Weise auf Signale PKT_AVAILm* und BUF_AVAILm* antworten, wenn das Signal STROBE* auf der steigenden Flanke des CLK-Signals geltend gemacht wird. Es gibt ein getrenntes Signal für jede QC-Vorrichtung 202, einen Satz für die TPI 220 und einen ähnlichen Satz für die CPU 230, die für einige Operation als ein weiterer Port agiert. Das heißt, die Signale PKT_AVAILm* und BUF_AVAILm* enthalten Signale PKT_AVAIL[5:0]* und BUF_AVAIL[5:0]* für die QC-Vorrichtungen, Signale TPI_PKT_AVAIL* und TPI_BUF_AVAIL*, andernfalls als PKT_AVAIL[6]* und BUF_AVAIL[6]* bezeichnet, für die TPI 220 und Signale PCB_PKT_AVAIL* und PCB_BUF_AVAIL*, andernfalls als PKT_AVAIL[7]* und BUF_ AVAIL[7]* bezeichnet, die der CPU 230 entsprechen, für insgesamt 8 Signale pro Signaltyp.
Auf diese Weise umfasst der HSB 206 Signale PKT_AVAIL[0]* und BUF_AVAIL[0]* für die erste QC-Vorrichtung 202, um auf die vier Ports Port0–Port3 zuzugreifen, der HSB 206 umfasst Signale PKT_AVAIL[1]* und BUF_AVAIL[1]* für die nächste QC-Vorrichtung 202, um auf die nächsten vier Ports Port0–Port7 zuzugreifen, usw., die TPI 220 umfasst Signale PKT_– AVAIL[6]* und BUF_AVAIL[6]*, um auf die Ports Port24–Port27 zuzugreifen, und der EPSM 210 enthält interne Signale PKT_AVAIL[7]* und BUF_AVAIL[7]* für die CPU 230. Bis zu vier Bits werden auf jedem der Signale entsprechend den vier Ports, getrennt durch jeweilige Zyklen des CLK-Signals, gemultiplext.
Als Reaktion auf das STROBE* Signal enthält die Busschnittstellenlogik 308 Portstatuslogik 303 zum Multiplexen von vier Statusbits auf einem betreffenden der BUF_AVAIL[5:0]* Signale, um anzuzeigen, ob jeder von ihren entsprechenden Sende-FIFOs 304 für den betreffenden Port genug freien Raum zur Verfügung hat, um Daten zu speichern. Die Portsta tuslogik 303 ist entweder für alle vier Ports, wie gezeigt, zentralisiert oder ist unter den Ports verteilt. Die Bestimmung von freiem Raum erfolgt entsprechend einem Konfigurationsregister in der Busschnittstellenlogik 308, das eine Busübertragungsfeldgröße (TBUS) speichert, die vorzugsweise durch die CPU 230 zu 16, 32 oder Bytes konfiguriert wird. In ähnlicher Weise enthält als Reaktion auf das STROBE* Signal die TPI 220 ähnliche Portstatuslogik 820 (8B), die mit dem HSB 206 zum Multiplexen von vier Statusbits auf dem BUF_AVAIL[6]* Signal, um anzuzeigen, ob jeder ihrer internen Sende-FIFOs, unten beschrieben, genug freien Raum hat, um Daten für die entsprechenden der TLANs 226 für die jeweiligen Ports Port24–Port27 zu speichern. Für die CPU 230 oder Port28 macht ein PCB 406 (4) in dem EPSM 210 ein einzelnes Statusbit auf dem BUF_AVAIL[7]* Signal geltend, um anzuzeigen, ob ein interner PCB-Sende-FIFO in dem EPSM 210 verfügbaren Raum hat, um Daten für die CPU 230 zu speichern.
In einer ähnlichen Weise multiplext als Reaktion auf das STROBE* Signal die Portstatuslogik 303 der Busschnittstellenlogik 308 in jeder QC-Vorrichtung 202 vier Statusbits auf einem entsprechenden der PKT_AVAIL[5:0]* Signale, die anzeigen, ob jeder ihrer Empfangs-FIFOs 302 für den betreffenden Port genug Daten entsprechend dem TBUS-Wert hat, um empfangene Daten für eine Busübertragung auf dem HSB 206 zu übertragen. Desgleichen multiplext die TPI 220 vier Statusbits auf dem PKT_AVAIL[6]* Signal, das anzeigt, ob ihre internen Empfangs-FIFOs genug Daten von den betreffenden Ports Port23–Port27 empfangen haben, um sie auf dem HSB 206 zu übertragen. Für die CPU 230 macht der PCB 406 im EPSM 210 ein einzelnes Statusbit auf dem PKT_AVAIL[7]* Signal geltend, um anzuzeigen, ob ein interner PCB-Empfangs-FIFO im EPSM 210 genug Daten von von der CPU 230 für eine HSB 206 Busübertragung empfangen hat.
3F ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das eine Pufferstatusabfrage der QC-Vorrichtung 202 und der TPI 220, einschließlich Geltendmachung des STROBE* Signals durch den EPSM 210 und Antwort durch jede der 4C-Vorrichtungen 202 auf das Geltendmachen jeweiliger PKT_AVAILm* und BUF_AVAILm* Signale durch die TPI 220 veranschaulicht. Die Verweise auf Port0, Port1, Port2 und Port3 in 3F sind die vier betreffenden Ports einer bestimmten QC-Vorrichtung 202 oder der TPI 220. Der PCB 406 antwortet in einer ähnlischen Weise, außer dass sein Port für alle vier Phasen aktiv ist. Das STROBE* Signal ist pegelgetriggert und daher auf der ersten steigenden Flanke des CLK-Signals tief gesamplet. Es wird angemerkt, dass das Timing-Diagramm von 3F nur exemplarisch ist und gezeigt wird, um die allgemeine Funktionalität und nicht ein bestimmtes Timing oder bestimmte Signaleigenschaften zu veranschaulichen. Zum Beispiel ist das STROBE* Signal periodisch und wird typischerweise für mehr als einen CLK-Zyklus im Betrieb der gezeigten Aus führung tief geltend gemacht.
Wieder auf 3B verweisend wird das PORT_BUSY* Signal benutzt, um anzuzeigen, ob der jeweilige Port im Halbduplexmodus sendet oder empfängt, oder wenn der Port im Vollduplexmudus sendet. Lesedatensignale READ_OUT_PKT[5:0]* werden von dem EPSM 210 geltend gemacht, um eine betreffende QC-Vorrichtung 202 zu informieren, Daten von einem betreffenden Empfangs-FIFO 302 auf die Datensignale DATA[31:0] zu legen. In einer ähnlichen Weise werden Schreibdatensignale WRITE_IN_PKT[5:0] durch den EPSM 210 geltend gemacht, um eine betreffende QC-Vorrichtung 202 zu informieren, Daten von den Datensignalen DATA[31:0] in einen betreffenden Sende-FIFO 304 zurückzugewinnen. Auch werden ähnliche Signale PCG_RD_OUT_PKT*, PVB_WR_IN_PKT* und TPI_READ_OUT_PKT*, TPI_WRITE_IN_PKT* für die TPI 220 bzw. die CPU 230 eingeschlossen. Alle Lese- und Schreibsignale werden kollektiv als READ_OUT_PKTm* bzw. WRITE_IN_PKTm* bezeichnet. Die PORT_NO[1:0] Bits geben an, welcher einzelne Port 104 für einen auf dem HSB 206 ausgeführten Zyklus adressiert wird.
Ein Signal SOP* gibt den Start des Pakets an, wenn der Anfang oder Vorspann eines Pakets auf dem HSB 206 übertragen wird. Das AI_FCS_IN* Signal wird typischerweise mit dem SOP* und einem der WRITE_IN_PKTm* Signale geltend gemacht, um eine L64381-Vorrichtung (für eine Implementierung der QC-Vorrichtungen 202) zu veranlassen, automatisch einen CRC-(zyklische Redundanzprüfung)Wert aus den Daten in dem Paket zu berechnen und den CRC in das FCS-Feld des Pakets einzufügen. Eine QE110 Vorrichtung ersetzt das AI_FCS_IN* Signal mit dem FBPN* Signal, wie früher beschrieben, für zusätzliche Funktionen. Ein Signal EOP* bezeichnet das Ende des Pakets, wenn die letzte Datenübertragung eines Datenpakets auf dem HSB 206 übertragen wird. BYTE_VALID[3:0]* Signale geben an, welche Bytes in dem gegenwärtigen Wort auf den DATA-Signalen gültig sind. Es wird angemerkt, dass ein Datenpaket für ein einzelne Übertragung auf dem HSB 206 gewöhnlich zulang ist, sodass jeder Buszyklus eine Datenmenge kleiner als oder gleich dem TBUS-Wert überträgt.
Man wird erkennen, dass jede QC-Vorrichtung 202 jeden ihrer vier Port als 10Base-T Ethernet-Ports betreibt. Man wird weiter erkennen, dass der EPSM 210 Zugang hat, um alle Register der QC-Vorrichtungen 202 durch den QC-Bus 204 zu lesen und zu beschreiben. Ferner liest der EPSM 210 Daten aus allen Empfangs-FIFOs 320 und schreibt Daten in alle Sende-FIFOs 304 durch den HSB 206.
3G ist ein exemplarisches Timing-Diagramm, das einen gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklus auf dem HSB 206 veranschaulicht. Der obere Teil des Timing-Diagramms bezeichnet den Zyklustyp, wo zwei gleichlaufende Lese- und Schreibzyklen einer nach dem anderen ausgeführt werden. Die Signale CLK, CLK_2, STROBE*, READ_OUT_PKTm*, WRITE_IN_PKTm*, PORT_NO[1:0], DATA[31:0] und ABORT_OUT* sind auf einer Y-Achse (oder Vertikalachse) über Zeit geplottet, die auf einer X-Achse (oder Horizontalachse) des Timing-Diagramms geplottet ist. Es gibt zwei verschiedene Typen von gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklen, die abhängig von der einzelnen Ausführung durchgeführt werden. Für den ersten, allgemeinen Typ von gleichzeitigen Zyklen werden, wenn die QC-Vorrichtungen 202 mit den QE110 Vorrichtungen, die die Latches 324, 326 enthalten, implementiert sind, gleichzeitige Lese- und Schreibzyklen ohne weitere Verbesserung durchgeführt. Alternativ, wenn die QC-Vorrichtungen 202 mit den L64381 Vorrichtungen implementiert sind, werden externe Latches und Auswähllogik (nicht gezeigt) hinzugefügt, um die PORT_NO Signale zu speichern, wenn auf dem HSB 206 geltend gemacht. Ein zweiter, spezieller Typ von gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklen wird mit den L64381 Vorrichtungen ohne weitere Verbesserung durchgeführt, aber nur, wenn die PORT_NO Signale gleich sind und nur, wenn die QC-Vorrichtungen 202 verschieden sind.
Der EPSM 210 bestimmt den Typ des auszuführenden Zyklusses, z. B. Lesen, Schreiben, gleichzeitiges Lesen und Schreiben, Rückstau usw. Ein Lesezyklus wird gewöhnlich durch Geltendmachung eines der READ_OUT_PKTm* Signale angegeben, und ein Schreibzyklus wird gewöhnlich durch Geltendmachung eines der WRITE_IN_PKTm* Signale angegeben. Ein gleichzeitiger Lese- und Schreibzyklus wird durch gleichzeitige Geltendmachung eines READ_OUT_PKTm* Signals und eines WRITE_IN_PKTm* Signals angegeben. Der EPSM 210 führt einen gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklus zwischen Ports unter bestimmten Bedingungen durch, z. B. nur wenn beide Ports konfiguriert sind, um im Durchschalt-(CT)Modus, unten ausführlicher beschrieben, zu arbeiten.
Während des gleichzeitigen Zyklusses macht der EPSM 210 eines der READ_OUT_PKTm* Signale am Anfang des dritten CLK-Zyklusses tief geltend, um eine der QC-Vorrichtungen oder die TPI 220 anzugeben, und macht die geeignete Portnummer auf den PORT_NO[1:0] Signalen während des dritten CLK-Zyklusses geltend, um einen der vier Ports der durch das geltend gemachte READ_OUT_PKTm* Signal identifizierten QC-Vorrichtung 202 anzugeben. Die durch das bestimmte READ_OUT_PKTm* Signal identifizierte QC-Vorrichtung 202 speichert die PORT_NO[1:0] Signale im dritten CLK-Zyklus, um den einzelnen Port, der gelesen wird, zu bestimmen. Zum Beispiel sind die QE110 Vorrichtungen, die die QC-Vorrichtungen 202 implementieren, mit den Lese-Latches 324 konfiguriert, um die Signale PORT_NO[1:0] zu speichern. Außerdem enthält die TPI 220 ähnliche Lese-Latches 819b (8B), um die PORT_NO[1:0] Signale im dritten CLK-Zyklus zu speichern, wenn durch das READ_OUT_PKT[6]* Signal angegeben. Alternativ werden externe Latches für diesen Zweck verwendet, wenn die QC-Vorrichtungen 202 mit den L64381 Vorrichtungen implememtiert sind. An diesem Punkt ist der identifizierte einzelne Port PORT0–PORT27 als der Quellenport für einen Lesezyklus auf dem HSB 206 bezeichnet worden.
Der EPSM 210 macht eines der WRITE_IN_PKTm* Signale am Anfang des vierten CLK-Zyklusses tief geltend, um die gleiche oder irgendeine andere der QC-Vorrichtungen 202 oder die TPI 220 zu bezeichnen, und macht die geeignete Portnummer auf den PORT_NO[1:0] Signalen während des vierten CLK-Zyklusses geltend, um einen der vier Ports der Vorrichtung zu bezeichnen, die durch das geltend gemachte WRITE_IN_PKTm* Signal bezeichnet wird. Die durch das einzelne WRITE_IN_PKTm* Signal identifizierte QC-Vorrichtung speichert die PORT_NO[1:0] Signale im vierten CLK-Zyklus, um den einzelnen Port, in den geschrieben wird, zu bestimmen. Zum Beispiel sind die QE110 Vorrichtungen, die die QC-Vorrichtungen 202 implementieren, mit den Schreib-Latches 326 konfiguriert, um die Signale PORT_NO[1:0] im vierten CLK-Zyklus zu speichern. Außerdem enthält die TPI 220 ähnliche Schreib-Latches 819b, (8B), um die PORT_NO[1:0] Signale im vierten CLK-Zyklus zu speichern, wenn durch das WRITE_IN_PKT[6]* Signal angegeben. In dieser Weise wird irgendein anderer der Ports Port0–Port27 als der Zielport für einen Schreibzyklus auf dem HSB 206 bezeichnet, wobei der Schreibzyklus zur der gleichen Zeit wie der gerade angegebene Lesezyklus stattfindet. Die Quellen- und Zielports können auf der gleichen QC-Vorrichtung oder zwei Ports der TPI 220 sein, oder können zwischen verschiedenen QC-Vorrichtungen 202 liegen. Ein gleichzeitiger Lese- und Schreibzyklus wird jedoch zwischen einem der Ports 104 der QC-Vorrichtungen 202 und einem der Ports 110 der TPI 220 in der gezeigten Ausführung wegen der Unterschiede in der Datenübertragungsgeschwindigkeit nicht durchgeführt.
In den folgenden Zyklen des CLK-Signals werden Paketdaten gleichzeitig übertragen oder aus dem Quellenport gelesen und über den HSB 206 direkt in den Zielport geschrieben, ohne in dem EPSM 210 oder dem Speicher 212 gespeichert zu werden. Die Datenübertragung erfolgt in Zyklen 5, 6, 7 und 8 zum Übertragen mehrerer Bytes abhängig von der Ausführung. Zum Beispiel werden bis zu 64 Bytes für L64381 Vorrichtungen übertragen, und bis zu 256 Bytes werden für QE110 Vorrichtungen übertragen. Obwohl vier CLK-Zyklen für die Datenübertragung gezeigt werden, kann die Datenübertragung mit einem, zwei oder vier CLK-Zyklen abhängig davon stattfinden, wie viele Daten übertragen werden. Für neue Pakete wird zuerst ein normaler Lesezyklus durchgeführt, um die Quellen- und Ziel-MAC-Adressen in den EPSM 210 zu bringen, der dann eine weiter unten beschriebene Hashig-Prozedur durchführt, um die Zielportnummer, wenn bekannt, zu bestimmen. Sobald die Zielportnummer bekannt ist, und wenn es nur einen Zielport gibt, kann eine gleichzeitige Lese- und Schreib-Operation für jeden Abschnitt oder den ganzen Rest des Pakets, wie gewünscht, durchgeführt werden.
Der spezielle Typ des gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklusses wird durchgeführt, wenn die PORT_NO Signale gleich sind, aber zwischen zwei verschiedenen Ports und daher zwischen zwei verschiedenen QC-Vorrichtungen 202. 3G zeigt auch diesen Fall, außer dass die PORT_NO Signale während des ganzen Zyklusses unverändert bleiben. Die Latches 324, 326 sind nicht erforderlich, da die PORT_NO Signale unverändert bleiben, sodass dieser Typ von gleizeitigem Zyklus zwischen zwei verschiedenen L64391 Vorrichtungen ohne externe Latches oder Auswähllogik durchgeführt werden kann. Der EPSM 210 bestimmt, dass die PORT_NO Signale zwischen den Quellen- und Zielports gleich sind, und dass zwei verschiedene QC-Vorrichtungen 202 involviert sind, und lässt dann den gleichzeitigen Zyklus, wie gezeigt, laufen.
Wie in 3G gezeigt, findet eine zweite, gleichzeitige Lese- und Schreibübertragung im sechsten CLK-Zyklus statt, wo die PORT_NO[1:0] Signale dann im siebten, achten und neunten Zyklus mit dem Lesemodus, der Leseportnummer und der Schreibportnummer geltend gemacht werden. Als Reaktion wird ein READ_OUT_PKTm* Signal für den siebten Zyklus deaktiviert. Desgleichen wird ein WRITE_IN_PKTm* Signal für den achten Zyklus deaktiviert. Dieser zweite, gleichzeitige Zyklus ist entweder eine Fortsetzung des ersten gleichzeitigen Zyklusses zum Bereitstellen von fortlaufenden und aufeinanderfolgenden Daten des gleichen Pakets, oder kann der Beginn eines gänzlich verschiedenen Pakets sein. Die Quellen- und Zielports sind für fortgesetzte Daten für das gleiche Paket die gleichen. Entweder der Quellenport, der Zielport oder beide können jedoch im zweiten, gleichzeitigen Zyklus zum Übertragen von Daten für ein unterschiedliches Paket verschieden sein.
3H ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Ausführen eines gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklusses auf dem HSB 206 veranschaulicht. In einem ersten Schritt 330 stellt der EPSM 210 fest, ob ein gleichzeitiger Lese- und Schreibzyklus auf dem HSB 206 zwischen einem Quellenport und einem Zielport ausgeführt werden kann. Im nächsten Schritt 332 macht dann der EPSN 210 die geeigneten Signale geltend, um den Quellenport zu identifizieren. Dies wird durch Geltendmachung der Quellen- oder "Lese"-Portnummer mittels der PORT_NO Signale auf dem HSB 206 und durch Geltendmachung des geeigneten READ_OUT_PKTm* Signals durchgeführt. Im nächsten Schritt 334 erfasst oder speichert die identifizierte Quellenport-Vorrichtung die Identifikationssignale. In dem speziellen gleichzeitigen Zyklus ohne Latches erfasst die QC-Vorrichtung 202 das READ_OUT_PKTm* Signal und dann die PORT_NO Signale auf dem HSB 206 und beginnt, sich auf einen Lesezyklus vorzubereiten. In den allgemeinen gleichzeitigen Zyklen, die Latches verwenden, speichert die angegebene QC-Vorrichtung 202 oder die TPI 220 in Schritt 334 die Leseportnummer und beginnt, sich auf einen Lesezyklus vorzubereiten.
Im nächsten Schritt 336 macht der EPSM 210 die geeigneten Signale geltend, um den Zielport zu identifizieren. Für den speziellen gleichzeitigen Zyklus macht der EPSM 210 das geeignete WRITE_IN_PKTm* Signal geltend und bewahrt die gleichen PORT_NO Signale. Für den allgemeinen Fall macht der EPSM 210 auch die Ziel- oder "Schreib"-Portnummer auf dem HSB 206 zusammen mit dem geeigneten WRITE_IN_PKTm* Signal im nächsten Schritt 336 geltend. Im nächsten Schritt 338 erfasst oder speichert die identifizierte Zielport-Vorrichtung die Identifikationssignale. In dem speziellen Zyklus ohne Latches erfasst die angegebene QC-Vorrichtung 202 das WRITE_IN_PKTm* Signal und dann die PORT_NO Signale auf dem HSB 206 und beginnt, sich auf einen Schreibzyklus vorzubereiten. Für den allgemeinen Fall speichert die angegebene QC-Vorrichtung 202 oder die TPI 220 die Ziel- oder Schreibportnummer im nächsten Schritt 338. Schließlich stellt im nächsten Schritt 340 der angegebene Quellenport die Daten auf dem HSB 206 bereit, während der angegebene Zielport die Daten aus dem HSB 206 in einem gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklus liest.
Die gleichzeitige Lese- und Schreib-Operation ist der schnellste Typ von Datenübertragungszyklus, da nur ein einziger Buszyklus für jede Übertragung von Paketdaten benötigt wird. Wie weiter unten beschrieben, benötigt eine normale CT-Betriebsart wenigstens zwei Übertragungen, eine von dem Quellenport zu dem EPSM 210 und eine andere von dem EPSM 210 zu dem Zielport, was zwei getrennte Zyklen auf dem HSB 206 für die gleichen Daten benötigt. Ein gleichzeitiger Lese- und Schreibzyklus benötigt eine einzige direkte Übertragung auf dem HSB 206 für die gleichen Daten, wodurch die Bandbreite des HSB 206 erhöht wird. Andere, langsamere Modi werden bereitgestellt, einschließlich mehrerer Interim-CT- und Speichern-und-Weiterleiten-(SnF)Modi, wo Paketdaten in den Speicher 212 geschrieben werden, bevor sie zu dem Zielport übertragen werden.
4 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild des EPSM 210, das den Datenfluss und Konfigurationsregister veranschaulicht. Der EPSM 210 enthält drei Hauptabschnitte, einschließlich eines HSB-Steuerungsblocks (HCB) 402, eines Speicher-Steuerungsblocks (MCB) 404 und eines Prozessor-Steuerungsblocks (PCB) 406. Eine QC-Schnittstelle 410 verbindet den HSB 206 und den HCB 402 des EPSM 210. Ein Satz von Puffern oder FIFOs 412 ist mit der anderen Seite der QC-Schnittstelle 410 verbunden, wo die FIFOs 412 weiter unten beschrie bene Empfangs-, Sende- und Durchschalt-FIFOs umfassen. Die andere Seite der FIFOs (ausschließlich eines CT-Puffers, 5A) ist mit dem MCB 404 durch eine MCB-Schnittstelle 414 verbunden, die mit einer HCB-Schnittstelle 418 in dem MCB 404 durch einen geeigneten Bus 420 verbunden ist. Die HCB-Schnittstelle 418 ist weiter mit einer Speicherschnittstelle 422 verbunden, die mit dem Speicher 212 durch den Speicherbus 214 verbunden ist. Die Speicherschnittstelle 422 ist weiter mit einer Seite einer PCB-Schnittstelle 424 verbunden, deren andere Seite mit einer Seite einer MCB-Schnittstelle 426 in dem PCB 406 durch einen geeigneten MCB-Bus 428 verbunden ist. Die andere Seite der MCB-Schnittstelle 426 ist mit einer Seite eines Satzes von FIFOs 430 verbunden, die weiter mit einer CPU-Schnittstelle 432 in dem PCB 406 verbunden sind. Die CPU-Schnittstelle 432 ist mit dem QC/CPU-Bus 204 und mit dem CPU-Bus 218 verbunden. Die CPU-Schnittstelle 432 ist weiter mit einer Seite eines zweiten Satzes FIFOs 434 in dem PCB 406 verbunden, deren andere Seite mit einer QC/HCB-Schnittstelle 436 verbunden ist. Die andere Seite der QC/HCB-Schnittstelle 436 ist mit der QC-Schnittstelle 410 über einen geeigneten HCB-Bus 438 verbunden.
Es wird angemerkt, dass die Signale PCB_BUF_AVAIL*, PCG_PKT_AVAIL*, PCB_RD_OUT_PKT* und PCB_WR_IN_PKT* des HCB-Busses 438, die mit dem PCB 406 und der CPU 230 verbunden sind, in den Signalen BUF_AVAILm*, PKT_AVAILm*, READ_OUT_PKTm* und WRITE_IN_PKTm* enthalten sind. In der gezeigten Ausführung ist der HCB-Bus 438 ähnlich dem HSB 206 und ist im Wesentlichen eine interne Version des HSB 206 im EPSM 210. Der PCB 406 verhält sich in ähnlicher Weise wie jeder der Ports 104 und die TPI 220 zu dem HCB 402. Auf diese Weise arbeitet die CPU 230, durch die Funktion des PCB 406, als ein zusätzlicher Port (Port28) zu dem HCB 402.
Die CPU-Schnittstelle 432 ist mit einer Registerschnittstelle 440 durch einen Bus 442 verbunden, wo die Registerschnittstelle 440 weiter mit einem Registerbus 444 verbunden ist. Der Registerbus 444 ist mit einem Satz von HCB-Konfigurationsregistern 446 in dem HCB 401 und einem Satz von MCB-Konfigurationsregistern 448 in dem MCB 404 verbunden. In dieser Weise initialisiert und programmiert die CPU 230 die Register in den HCB- und MCB-Konfigurationsregistern 446 und 448 durch die CPU-Schnittstelle 432 und die Registerschnittstelle 440.
Die MCB-Konfigurationsregister 448 werden benutzt, eine wesentliche Menge mit den Ports und dem Speicher 212 verbundener Konfigurationsinformation zu speichern. Zum Beispiel enthalten die MCB-Konfigurationsregister 448 Port-Statusinformation, die angibt, ob jeder in einem lernenden (LRN), weiterleitenden (FWD), blockierten (BLK), zuhörenden (LST) oder abgeschalteten (DIS) Zustand ist, Speichersektorinformation, Busbenutzungsinformation des Speicherbusses 214, Zahl fallen gelassener Pakete, Hash-Tabelleninformation, Speicherschwellen, BC-Schwellen, Identifikation von sicheren Ports, wenn vorhanden, Speichersteuerinformation, MCB-Unterbrechungsquellenbits, Unterbrechungsmaskierungsbits und Abfragequellenbits usw.
Die Beschreibung des EPSM 210 veranschaulicht, dass die CPU 230 Zugriff auf die QC-Vorrichtungen und den Speicher 212 für Konfigurations- und Steuerzwecke hat. Obwohl der Hauptdatenfluss mit dem HSB 206 mit dem EPSM 210 durch die FIFOs 412 und den Speicher 212 ist, findet ein Datenfluss auch zwischen dem HSB 206 und der CPU 230 durch den HCB-Bus 438 und zugehörige FIFOs und Schnittstellen des EPSM 210 statt.
5A zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des HCB 402. Der HCB-Bus 438 ist eine interne Version des HSB 206 zum Verbinden des PCB 406, wo beide Busse 206, 438 kollektiv als der HSB 206 bezeichnet werden. Eine Abfragelogik 501 ist mit dem HSB 206, mit einem Satz von lokalen Registern 506 und mit HCB-Konfigurationsregistern 446 verbunden. Die Abfragelogik 501 empfängt das CLK-Signal und macht periodisch das STROBE* Signal an den QC-Vorrichtungen 202 und der TPI 220 zum Abfragen der Ports 104, 110 und des PCB 406 geltend. Die Abfragelogik 501 überwacht dann die gemultiplexten PKT_AVAIL_m* und BUF_AVAILm* Signale von den QC-Vorrichtungen und der TPI 220, wobei die jede QC-Vorrichtung 202 und die TPI 220 den Status ihrer vier Ports 104 bzw. 110 liefert, wie vorher beschrieben. Die TPI 220 antwortet mit den Signalen PKT_AVAIL[6]* und BUF_AVAIL[6]*, und der PCB 406 antwortet mit den Signalen PKT_AVAIL[7]* und BUF_AVAIL[7]*.
Die Abfragelogik 501 enthält eine Empfangs-(RX)Abfragezustandsmaschine 502, die die PKT_AVAILm* Signale durchsieht und eine Empfangsliste 509 in den Registern 506 aktualisiert. In einer ähnlichen Weise enthält die Abfragelogik 501 eine Sende-(TX)Abfragezustandsmaschine 503, die die BUF_AVAILm* Signale durchsieht und eine Sendeliste 510 in den Registern 506 aktualisiert. Wenn ein WTPRIORITY-Flag in den HCB-Konfigurationsregistern 446 durch die CPU 230 gesetzt wird, verwenden die RX-Abfagezustandsmaschine 502 und die TX-Abfragezustandsmaschine 503 einen Satz von Gewichtsfaktoren 508 in den HCB-Konfiguationsregistern 446 zum Programmieren der Empfangsliste 509 bzw. der Sendeliste 510, wie weiter unten beschrieben. Die HCB-Konfigurationsregister 446 enthalten auch einen Satz von CT_SnF-Registern 507, die von der CPU 230 programmiert werden, um die gewünschte Betriebsart zwischen CT und SnF zu bestimmen, wenn der entsprechende Port entweder ein Quellen- oder ein Zielport ist.
Die Register 506 werden in jeder gewünschten Weise abhängig von der Implementierung des EPSM 210 implementiert, z. B. als Latches, Flipflops, statische RAMs (SRAM), DRAMs usw., und umfassen eine Vielzahl von Status- und Steuerregistern oder Puffern. Die Empfangsliste 509 enthält eine Vielzahl von Registerwerten, die den relativen Empfangsstatus und die Priorität jedes Ports anzeigen. Desgleichen enthält die Sendeliste 510 ein Vielzahl von Registerwerten, die den relativen Sendestatus und die Priorität jedes Ports anzeigen. Ein PRCOUNT-Register 511a speichert eine PRCOUNT-Nummer, die von der RX-Abfragezustandsmaschine 502 verwendet wird, um jedem Port eine relative Empfangspriorität zuweisen, wenn Paketdaten durch diesen Port von einer externen Netzwerk-Vorrichtung empfangen werden. Alternativ verwendet die RX-Abfragezustandsmaschine 502 einen entsprechenden Gewichtsfaktor von den Gewichtsfaktoren 508. Desgleichen speichert ein TPCOUNT-Register 511b eine TPCOUNT-Nummern die von der TX-Abfragezustandsmaschine 503 verwendet wird, um jedem Port eine relative Sendepriorität zuzuweisen, wenn Paketdaten zum Senden durch diesen Port an eine externe Netzwerk-Vorrichtung vorhanden sind und der Port Raum hat, um Daten zum Senden zu empfangen. Alternativ verwendet die TX-Abfragezustandsmaschine 502 einen entsprechenden Gewichtsfaktor von den Gewichtsfaktoren 508. Relative Arbitrations-Zählwerte RXNEWCNT, RXACTCNT, TXNEWCNT und TXCTCNT werden in Registern RXNEWCNT 511c, RXACTCNT 511d, TXNEWCNT 511e und TXCTCNT 511f gespeichert.
Der HCB 402 enthält Arbitrationslogik 504, die die Daten in den Registern 506 und 446 durchsieht, um die Typen der auf dem HSB 206 ausgeführten Zyklen zu bestimmen. Eine HSB-Steuerung 505 steuert jeden auf dem HSB 206 ausgeführten Zyklus zum Steuern des Datenflusses zwischen dem EPSM 210 und dem HSB 206. Die HSB-Steuerung 505 ist mit den Registern 506 zum Modizifieren von Statusbits verbunden. Die HSB-Steuerung 505 empfängt eine Angabe des Typs jedes Zyklusses von der Arbitrationslogik 504. Die Arbitrationslogik 504 enthält eine Haupt-Arbiter 512, der mit vier Arbitern verbunden ist, die einen Neupaketempfangs-(RX NW)Arbiter 513, einen Empfangaktiv-(RX ACT)Arbiter 514, einen Neupaketsende-(TX NW)Arbiter 515 und einen Sende-Durchschalt-(TX CT)Arbiter 516 umfassen. Der Hauptarbiter 512 wählt gewöhnlich zwischen dem RX NW-Arbiter 513, dem RX ACT-Arbiter 514, dem TX NW-Arbiter 515 und dem TX CT-Arbiter 516 aus, wo jeder Arbiter schlichtet, um den nächsten Zyklus zu definieren. Der Hauptarbiter 512 verwendet nach Wunsch jedes annehmbare Prioritätsschema. In der gezeigten Ausführung verwendet der Hauptarbiter 512 z. B. ein Umlauf-Prioritätsschema.
Die FIFOs 412 werden in jeder gewünschten Weise implementiert. In der gezeigten Ausführung implementieren zwei Empfangspuffer RX BUFs 529, 522 einen RXFIFO, wo Daten aus einem Puffer gelesen werden, während sie in den anderen geschrieben werden, und umgekehrt. Auch werden zwei Sendepuffer TXBUFs 524, 526 bereitgestellt und arbeiten in einer ähnlichen Weise wie die RXBUFs 510, 522. Die FIFOs 412 enthalten auch wenigstens einen Durchschalt-Puffer CTBUF 528. Die RXBUFs 520 und 522 sind beide 64-Byte Puffer, die je eine bidirektionale Datenschnittstelle mit dem HSB 206 zum Datenfluss in jeder Richtung und eine unidirektionale Schnittstelle zum Liefern von Daten an den MCB 404 durch eine RXMCB-Schnittstelle 530 enthalten. Die TXBUFs 524, 526 sind beide 64-Byte Puffer, die zwischen den HSB 206 und eine TXMCB-Schnittstelle 531 geschaltet sind. Die TXBUFs 524, 526 empfangen Daten von dem MCG 404 durch die TXMCB-Schnittstelle 531 und liefern Daten an den HSB 206. Der CTBUF 528 ist ein 64-Byte Puffer mit einer bidirektionalen Schnittstelle mit dem HSB 206. Ein FIFO-Steuerblock 529 ist mit den Registern 506, der HSB-Steuerung 505, den RXBUFs 520m 522, den TXBUFs 524, 526, dem CTBUF 528, der RXMCB-Schnittstelle 530 und der TXMCB-Schnittstelle 513 zum Steuern des Datenflusses durch die FIFOs 520, 522, 524, 526 verbunden, um bestimmte durch die RX, TXMCB-Schnittstellen 530 und 531 geltend gemachte Statussignale zu erfassen und bestimmte Bits in den Registern 506 zu setzen, wie unten weiter beschrieben.
Der Bus 420 enthält eine Vielzahl von Daten- und Steuersignalen zum Verbinden des HSB 402 mit dem MCB 404 durch die RX, TXMCB-Schnittstellen 530, 531, Hash-Anforderungslogik und MCB-Schnittstelle (bezeichnet als HASH REQ LOGIC) 532 und Sende-Arbiter-Anforderungslogik und MCB-Schnittstelle (bezeichnet als TX ARB REQ LOGIC) 533. Die HSB-Steuerung 505 kopiert den Vorspann jedes neuen Pakets von einem der Ports Port0–Port28 in einen der RXBUFs 520, 522 und auch in die HASH REG LOGIC 532. Der Vorspann beträgt wenigstens drei DWORDs (je 32 Bit), die sowohl die Quellen- als auch Ziel-MAC-Adressen enthalten. Die HASH REQ LOGIC 532 verlangt, dass die Hashing-Prozedur durch den MCB 404 ausgeführt wird, und setzt geeignete Bits in den Registern 506. Die Hashing-Prozedur wird durchgeführt, um die geeignete Aktion zu bestimmen, die für das Paket zu ergreifen ist.
In der gezeigten Ausführung macht nach Empfangen des Vorspanns eines neuen Pakets die HASH REG LOGIC 532 ein Signal HASH_REQ* am MCB 404 geltend und multiplext die 48-Bit MAC-Ziel- und Quellenadressen und eine 8-Bit Quellenportnummer auf HASH_DA_SA[15:9] Signale. Der MCB 404 erfasst das HASH_REQ* Signal, führt die Hashing-Prozedur durch und macht ein Signal HASH_DONE an der HASH REQ LOGIC 532 geltend. Der MCB 404 macht auch Signale HASH_DSTPRT[4:0], HASH_STATUS[1:9] und ein Signal HASH_BP*, wenn angebracht, geltend. Die HASH_STATUS[1:0] Signale bezeichnen eines von vier Ergebnissen, die 00b (b bezeichnet eine Binärzahl) = DROP_PKT, um das Paket fallen zu lassen, 01b = GROUP_BC für ein Rundsende-(BC)Paket, 10b = MISS_BC für einen unbekannten Zielport und daher ein BC-Paket, und 11b = FORWARD_PKT, das ein Unicast-Paket an einen einzelnen Zielport bezeichnet, umfassen. Wenn HASH_STATUS[1:0] = FORWARD_PKTn werden die HASH_DSTPRT[4:0] Signale geltend gemacht, wobei eine binäre Portnummer den Zielport für das Paket bezeichnet. Das HASH_BP* Signal wird geltend gemacht, um Rückstau anzuzeigen, wenn Rückstau freigegeben und anwendbar ist, infolge einer Schwellenüberlaufbedingung im Speicher 212, wie durch den MCB 404 festgestellt.
Bestimmte Schwellenwerte werden für den ganzen Speicher 212, für einzelne Typen von Paketen (z. B. BC-Pakete) und auf einer Port-für-Port-Basis festgelegt. Wenn ein Schwellenwert erreicht wird, sodass ein anderes an den Speicher 212 geliefertes Paket eine Schwellenbegingung verletzen würde, entscheidet der Netzwerkschalter 102, ob das Paket fallen zu lassen ist. Die sendende Vorrichtung erkennt schließlich, dass das Paket fallen gelassen wird, und sendet das Paket neu. Wenn bestimmte Schwellenbedingungen verletzt werden, wird Rückstau freigegeben, und wenn der Quellenport im Halbduplexmodus arbeitet, wird das HASH_BP* Signal geltend gemacht.
Die HASH REQ LOGIC 532 erfasst das HASH_BP* SIGNAL und stellt fest, ob HASH_STATUS[1:0] = DROP_PKT, z. B. die Quellen- und Zielports sind die gleichen. Wenn HASH_STATUS[1:0] = DROP_PKT, ist keine weitere Aktion nötig, da das Paket fallen zu lassen ist. Wenn HASH_STATUS[1:0] nicht gleich DROP_PKT ist, stellt die HASH REQ LOGIC 532 fest, ob HASH_STATUS[1:0] = FORWARD_PKT und das Paket im CT-Modus durch den CT BUF 528 zu übertragen ist, um dadurch möglicherweise den Speicher 212 zu umgehen. Wenn der Zielport beschäftigt ist, oder wenn HASH_STATUS[1:0] nicht angibt, das Paket fallen zu lassen oder das Paket weiterzuleiten, weist die HASH REQ LOGIC 532 die HSB-Steuerung an, einen Rückstau-Zyhlus auf dem Port, der Daten empfängt, auszuführen.
Während des SnF-Betriebs empfängt der EPSM 210 das ganze Paket und speichert es im Speicher 212, bevor jeder Teil des Pakets an einen Zielport gesendet wird. Nachdem das Paket gesendet ist, und wenn der Zielport bekannt ist, wird das Paket an den Zielport, wenn vorhanden, entsprechend dem einzelnen benutzten Arbitrationsschema gesendet. Um CT-Betrieb anzuwenden, werden beide Ports für den CT-Modus in den CT_SNF-Registern 507 voreingestellt, beide Ports arbeiten bei der gleichen Geschwindigkeit, und die TBUS-Einstellung für den Zielport ist größer als die oder gleich der TBUS-Einstellung für den Quellenport. Für die einzelne gezeigte Ausführung, die die TLANs 226 verwendet, um die 100 Mbps Ethernet-Ports Port24–Port27 zu implementieren, wird der CT-Modus für die Ports Port24– Port27 nicht durchgeführt, da die TLANs vor dem Senden die Größe des ganzen Pakets benötigen. Außerdem verlangt die gezeigte Ausführung, dass die TBUS-Werte gleich sind. Die vorliegende Erfindung wird durch diese verschiedenen Erwurfserwägungen nicht begrenzt. Während der CT-Betriebsart liefert der EPSM 210 die Daten an die geeignete QC-Vorrichtung 202 zum Senden auf dem angegebenen Zielport, wenn er nicht beschäftigt ist. Die Paketdaten werden durch die FIFOs 412 zwischen den Quellen- und Zielports gepuffert, ohne in den Speicher 212 übertragen zu werden.
Wenn der Zielport am Anfang eines empfangenen Pakets beschäftigt ist, werden die Daten im Speicher 212 zwischen den Quellen- und Zielports entsprechend der Interim-CT-Betriebsart gepuffert. Der Paketabschnitt steht jedoch sofort zum Senden an einen Zielport zur Verfügung, sodass der Zielport nicht auf das ganze zu empfangende Paket warten muss. Als ein Sicherheitsmechanismus kann die Interim-CT-Betriebsart aufgehoben und der Betrieb für dieses einzelne Paket in den SnF-Modus für das nächste Paket umgeschaltet werden.
Wenn aus irgendeinem Grund der Zielport außerstande ist, mehr Daten während der Übertragung eines Pakets im CT-Modus anzunehmen, z. B. wenn der Zielport stehen bleibt, wird der Betrieb auf den Mittelpaket-Interim-CT-Modus umgeschaltet. Während des Mittelpaket-Interim-CT-Modus werden die Paketdaten in den FIFOs 412 an den Speicher 212 gesendet und dann an die Zielport gesendet, wenn er verfügbar ist, um mehr Daten zu empfangen. Es wird angemerkt, dass, da andere nachfolgend empfangene Pakete durch andere Ports zum Senden an den gleichen stehen gebliebenen Port empfangen werden können, wobei diese nachfolgenden Pakete in eine entsprechende Sendekette für den Port gestellt werden, der restliche Paketabschnitt des auf den Mittelpaket-Interim-CT-Modus umgeschalteten Pakets zuerst in die Sendekette gestellt wird, um die richtige Reihenfolge zu sichern.
Ein anderer Modus wird als der adaptive SnF-Modus bezeichnet. Während ein Paket entsprechend dem CT-Betrieb übertragen wird, überwacht und verfolgt die CPU 230 die Aktivität der Ports 104, 110 und des PCB 406, um festzustellen, ob einer oder mehrere der Ports eine bedeutsame Zahl von Fehlern erfährt, z. B. "Runts", "Overruns", "Jabbers", Spätkollision, FCS-Fehler usw. Ein Runt ist ein Paket kleiner als eine bestimmte Mindestdatenmenge, wobei das Minimum in der gezeigten Ausführung 64 Byte beträgt. Ein Overrun ist ein Paket, das größer ist als eine bestimmte Maximaldatenmenge, die in der gezeigten Ausführung 1,518 Byte entsprechend dem Ethernet-Standard beträgt. Ein Jabber ist ein Paket größer als die Maximalgröße (1,518 Bytes für Ethernet) und enthält einen ungültigen CRC-Wert. Gewöhnlich werden Pakete mit solchen Fehlern fallen gelassen und durch das System nicht verbreitet. Entsprechend dem adaptiven SnF-Modus schaltet, wenn ein Port 104 im CT-Be trieb arbeitet und eine bedeutsame Zahl solcher Fehler erfahren werden, wie durch die CPU 230 bestimmt, die CPU 230 den voreingestellten Modus für den gewünschten Port von CT- auf SnF-Betrieb um, bis alle Fehler korrigiert oder sonstwie beseitigt sind.
Die Arbeitsweise der Ports 110 jedes TLAN 226 ist ähnlich, außer dass Paketdaten durch die TPI 220 über den HSB 206 zu dem EPSM 210 laufen und vor dem Senden im Speicher 212 gespeichert werden. Die TPI 220 arbeitet effektiv als eine Brücke zwischen dem PCI-Bus 222 und dem HSB 206. Die TLANs 226 benötigen die Länge des ganzen Pakets, bevor das Paket an ein externes Netzwerk gesendet wird, sodass jedes Paket in seiner Gesamtheit empfangen und im Speicher 212 gespeichert wird, bevor es an eines der TLANs 226 neu gesendet wird. Außerdem, Daten, die durch ein TLAN 226 zum Senden durch eine QC-Vorrichtung 202 empfangen werden, und Daten die durch eine QC-Vorrichtung 202 zum Senden durch ein TLAN 226 empfangen werden, werden infolge des großen Geschwindigkeitsunterschieds zwischen den Vorrichtungen 202, 226 in der gezeigten Ausführung im SnF-Modus betrieben und im Speicher 212 gespeichert.
Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_PKT_AVAIL* an dem MCB 404 geltend, wenn Paketdaten in einem der RXBUFs 520, 522 liegen und zum Übertragen in den Speicher 212 bereit sind. Paketdaten werden von dem HCB 402 an den MCB 404 auf einem Speicherdaten-Ausgangsbus MemDataOut oder MDO[31:0] übertragen. Ein statisches Signal MEM_EDO wird geltend gemacht, wenn der Typ des Speichers 212 entweder EDO oder Synchron-DRAM ist, und wird für FPM-DRAM nicht geltend gemacht. Die RXMCB Schnittstelle 530 macht auch, wenn angebracht, mehrere andere Signale geltend, während das Signal RX_PKT_AVAIL* geltend gemacht wird. Das heißt, die RXMCB-Schnittstelle 530 multiplext die Quellenportnummer auf RX_SRC_DST[4:0] Signale für einen CLK-Zyklus gefolgt von der Zielportnummer, wenn bekannt, während des nächsten CLK-Zyklusses, während das RX_PKT_AVAIL* Signal geltend gemacht wird. Ferner macht die RXMCB-Schnittstelle 530 die Zahl von DWORDs (minus einem DWORD) auf RX_CNT[5:0] geltend, die sich in dem ausgewählten RXBUF 520 oder 522 befinden.
Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_SOP* mit dem RX_PKT_AVAIL* Signal geltend, wenn die Daten der Beginn eines Pakets sind, oder macht ein Signal RX_EOP* mit dem RX_PKT_AVAIL* Signal geltend, wenn die Daten das Ende des Pakets sind. Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_CUT_THRU_SOP* mit den RX_PKT_AVAIL* und RX_SOP* Signalen geltend, wenn das Paket im CT-Modus übertragen, aber durch den Speicher 212 gepuffert wird, z. B. für Interim-CT- oder Mittelpaket-CT-Modi. Das heißt, Interim-CT (volles Paket) wird angegeben, wenn (!RX_CUT_THRU_SOP* & !RX_PKT_AVAIL* & !RX_SOP*), und Interim-CT-Mittelpaket wird angegeben, wenn (!RX_CUT_THRU_SOP* & !RX_PKT_AVAIL* & RX_SOP*). Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_MISS_BC* mit den RX_PKT_AVAIL* und RX_SOP* Signalen geltend, wenn die Zieladresse unbekannt war, und daher das Paket ein BC-Paket ist. Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_GROUP_BC* mit den Signalen RX_PKT_AVAIL* und RX_SOP* geltend, wenn das GROUP-Bit in dem Paketvorspann gesetzt ist, sodass das Paket wiederum ein BC-Paket ist. Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_END_BYTE[1:0] mit den RX_PKT_AVAIL* und RX_EOP* Signalen geltende, um den Bytepfad des letzten Bytes in dem Paket anzuzeigen.
Die RXMCB-Schnittstelle 530 macht ein Signal RX_ERROR* mit den Signalen RX_PKT_AVAIL* und RX_EOP* geltend, wenn der Quellenport während des Übertragens in dem Paket einen Fehler erfasst und durch Geltendmachung des Signals ABORT_OUT* anzeigt. Verschiedene Fehlerbedingungen werden durch die Ports 104, 110 geprüft, z. B. Erfassen eines FIFO-Overrun, eines Runt-Pakets, eines übergroßen Pakets, eines Rahmenprüfsequenz-(FCS)Fehlers oder eines Phasenverriegelungsschleifen-(PLL)Fehlers. Wenn das Signal RX_ERROR* geltend gemacht wird, lässt der Netzwerkschalter 102 das Paket fallen, wenn es im SnF-Modus übertragen wird.
Der MCB 404 macht ein Signal RX_ACK* an dem HCB 401 nach Erfassen des geltend gemachten Signals RX_PKT_AVAIL* geltend und nach Speichern der mit dem RX_PKT_AVAIL* Signal geltend gemachten zugehörigen Signale, wie oben beschrieben. Der MCB 404 macht ein Signal RX_STB* geltend, wenn er bereit ist, das nächste DWORD von Daten anzunehmen. Der MCB 404 macht ein Signal RX_PKT_COMPLETE* geltend, wenn er bestimmt, dass der HCB 402 die Daten anfordern kann. Das heißt, der MCB 404 macht das Signal RX_PKT_COMPLETE* geltend nach Erfassen des durch den HCB 402 für CT-Moduspakete geltend gemachten Signals RX_SOP*. Außerdem macht der MCB 404 das RX_PKT_COMPLTE* Signal geltend nach Erfassen des durch den HCB 402 für SnF-Moduspakete geltend gemachten Signals RX_EOP*. Der MCB 404 macht das Signal RX_PKT_COMPLETE* nicht geltend, wenn das Signal RX_ERROR* für ein SnF-Paket geltend gemacht war (dadurch angezeigt, dass das Signal RX_CUT_THRU* nicht mit dem RX_SOP* geltend gemacht wird). Der MCB 404 macht ein Signal RX_PKT_ABORTED* an dem HCB 402 anstelle des Signals RX_PKT_COMPLETE* geltend, wenn das Paket infolge einer Überlaufbedingung des Speichers 212, wie durch den MCB 404 festgestellt, fallen gelassen wird.
Die TX ARB REQ LOGIC 533 empfängt eine Anforderung von der Arbitrationslogik 504, um Paketdaten aus dem Speicher 212 zum Senden durch einen verfügbaren Zielport zurückzu gewinnen, wobei die Anforderung typischerweise durch den TXNW-Arbiter 515 hervorgebracht wird. Die TX ARB REQ LOGIC 533 macht folglich ein Sendeanforderungssignal TX_ARB_REQ* an dem MCB 404 geltend, während auch die Zielportnummer auf Signalen TX_ARB_PORT[4:0] und eine maximale Übertragungslänge für jeden Datenabschnitt auf Signalen TX_ARB_XSIZE[2:0] geltend gemacht werden. Die maximale Übertragungslänge ist für die TXBUFs 524, 526 als 000b = 16 Byte, 001b = 32 Byte, 010b = 64 Byte, 011 = 128 Byte und 100 = 256 Byte definiert. Der MCB 404 speichert diese Werte und macht ein Bestätigungssignal TX_ARB_ACK* an der TX ARB REQ LOGIC 533 geltend. Der MCB 404 gewinnt dann die verlangten Daten aus dem Speicher 212 zurück und schreibt die Daten in einen der TXBUFs 524, 526.
Daten werden an die TXBUFs 524, 526 in den HCB 402 über einen Speicherdateneingangsbus MemDataIn oder MDI[31:0] übertragen. Die TXMCB-Schnittstelle 531 gibt ein Signal TX_BUF_AVAIL* aus, wenn der FIFO-Steuerblock 529 feststellt, dass einer der TXBUFs 524, 526 verfügbar ist, um Daten von dem MCB 404 zu empfangen. Der MCB 404 gibt ein Strobesignal TX_STB* aus, wenn Daten verfügbar sind, um durch die TXMCB-Schnittstelle 531 des HCB 402 zur Speicherung in dem verfügbaren TXBUF 524 oder 526 abgetastet zu werden. Der MCB 404 gibt mehrere Signale gleichzeitig mit dem TX_STB* Signal zum Identifizieren von Eigenschaften der Daten aus. Das heißt, der MCB 404 macht ein Signal TX_SOP* mit dem TX_STB* Signal für den Beginn oder Start eines Pakets von dem Speicher 212 geltend. Der MCB 404 macht ein Signal TX_AIFCS* mit dem TX_STB* Signal geltend, wenn der Quellenport der PCB 406 ist, der die CPU 230 angibt. Der MCB 404 macht eine Binärzahl auf Signalen TX_CNT[5:0] mit dem TX_STB* Signal geltend, wo die TX_CNT[5:0] Signale die Zahl von DWORDS (minus ein DWORD) angeben, um in den ausgewählten TX_FIFO zu schreiben. Der MCB 404 macht ein Signal TX_EOP* mit dem TX_STB* Signal für das Ende des Pakets von dem Speicher 212 geltend. Der MCB 404 macht auch ein Pufferkettenendesignal TX_EOBC* mit den Signalen TX_EOP* und TX_STB* geltend, wenn es für den einzelnen Zielport im Speicher 212 keine Daten mehr gibt. Der MCB 404 macht auch Byteendesignale TX_END_BYTE[1:0] mit den Signalen TX_EOP* und TX_STB* geltend, um den Bytepfad des letzten Bytes in dem Paket anzuzeigen.
Für BC-Pakete macht der MCB 404 ein Signal BC_PORT_STB* geltend, während eine BC-Bitmap auf den MDI[31:0] Signalen geltend gemacht wird. Der FIFO-Steuerblock 529 erfasst die Geltendmachung des BC_PORT_STB* Signals, verriegelt die MDI[31:0] Signale und speichert das Ergebnis in einem internen BCBITMAP[28:0] Register. Der FIFO-Steuerblock benutzt die Werte in dem BCBITMAP-Register, wenn Bits in ein Feld von Speicherbits TXMEMCYC[28:0] in der Sendeliste 510 gestellt werden.
5B ist ein Diagramm, das mehrere der Register in den Registern 506 veranschaulicht. Die CT_SNF-Register 507 enthalten eine Anordnung von programmierbaren Quellenportmodusbits SRC CT_SNF[28:0], wobei jedes einem der Ports Port28–Port0 entspricht und durch die CPU 230 programmiert wird, um die gewünschte Betriebsart zwischen CT und SnF zu identifizieren, wenn der entsprechende Port ein Quellenport ist. Das heißt, wenn das SRC CT_SNF Bit für einen gegebenen Port gesetzt wird, wird gewünscht, diesen Port im CT-Modus zu betreiben, wenn der Port als ein Quellenport agiert. Wenn das SRC CT_SNF Bit gelöscht wird, wird gewünscht, diesen Port im SnF-Modus zu betreiben, wenn der Port als ein Quellenport agiert. Desgleichen enthalten die CT_SNF-Register 507 eine Anordnung von programmierbaren Zielportmodusbits DEST CT_SNF[28:0], wobei jedes einem der Ports Port28 bis Port0 entspricht und durch die CPU 230 programmiert wird, um die gewünschte Betriebsart zwischen CT und SnF zu identifizieren, wenn der entsprechende Port als ein Zielport für ein Unicast-Paket agiert. Der CT-Modus wird nur gewünscht, wenn sowohl der Quellen- als auch der Zielport für den CT-Modus in den CT_SNF-Registern 507 bezeichnet sind.
Die Empfangsliste 509 umfasst eine Vielzahl von Registern zum Speichern von entsprechenden Empfangsprioritätszählwerten, bezeichet als RXPORTBUFx[4:0] Zählwerte, wo "x" die Portnummer widerspiegelt. Jeder RXPORTBUFx Zählwert ist in der gezeigten Ausführung fünf Bits zum Priorisieren von bis zu 32 Ports. Die Empfangsliste 509 enthält eine entsprechende Anordnung von Portmaskenbits RXPRTMSK[28:0], wo jedes RXPRTMSK-Bit durch die RX-Abfragezustandsmaschine 502 gesetzt wird, wenn dieses RXPRTMSK-Bit anfangs auf logisch 0 ist, um anzuzeigen, dass momentan keine Priorität zugewiesen ist, und wenn das betreffende PKT_AVAILm* Signal dann geltend gemacht wird. Zu dieser Zeit weist die RX-Abfragezustandsmaschine 502 eine Prioritätsnummer in dem entsprechenden RXPORTBUFx Register zu. Die Prioritätsnummer bleibt gültig, bis der Port bedient wird. Während das RXPRTMSK-Bit gesetzt ist, ignoriert die RX-Abfragezustandsmaschine 502 weitere Anforderungen durch Maskieren nachfolgender Geltendmachungen des entsprechenden PKT_AVAILm* Signals. Die HSB-Steuerung 505 löscht das RXPRTMSK-Bit während jeder Lesezyklusübertragung von dem betreffenden Port für dieses Paket außer für die erste Übertragung für ein neues Paket. Die HASH REQ LOGIC 532 löscht das RXPRTMSK-Bit während der ersten Lesezyklusübertragung, wenn das Paket entsprechend der SnF-Betriebsart zu übertragen ist. Die HSB-Steuerung 505 löscht das RXPRTMSK-Bit während der ersten Schreibzyklusübertragung an den Zielport, wenn das Paket im CT-Modus übertragen wird.
Die Empfangsliste 509 enthält eine Anordnung von In-Queue-Bit RXINQUE[28:0], die jeweils gesetzt werden, wenn das entsprechende RXPRTMSK-Bit gesetzt wird. Jedes RX INQUE-Bit zeigt an, ob der Prioritätswert gültig ist, und, wenn ja, dass der entsprechende Port durch die Arbitrationslogik 504 in die Arbitration einzuschließen ist. Das RXINQUE-Bit wird durch einen Arbiter in der Arbitrationslogik 504 gelöscht, wenn der befreffende Port an den Haupt-Arbiter 512 übergeben wird, um als der nächste Port zum Übertragen von Daten für ein neues Paket oder für ein sich fortsetzendes SnF-Paket bedient zu werden.
Die Empfangsliste 509 enthält eine Anordnung von Speicherbits RXMEMCYC[28:0], die anzeigen, ob der befreffende Port Daten im Speicher 212 empfangen soll. Dies kommt für die SnF-, Interim-CT- und die Interim-Mittelpaket-CT-Betriebsart vor. Die HASH REQ LOGIC 532 setzt ein entsprechendes RXMEMCYC-Bit, wenn der SnF- oder Interim-CT-Modus bestimmt wird. Der Haupt-Arbiter 512 setzt das RXMEMCYC-Bit für Mittelpaket-Interim-CT-Moduspakete, wenn der Zielport nicht anzeigt, dass während des normalen CT-Modus Pufferplatz verfügbar ist. Die HSB-Steuerung 505 löscht das RXMEMCYC-Bit bei der letzten Lesezyklusübertragung von Daten für den betreffenden Port.
Die Empfangsliste 509 enthält eine Anordnung von aktiven oder CT-Bits RXACTCYC[28:0], die angeben, ob der betreffende Port ein Datenpaket entsprechend der normalen CT-Betriebsart überträgt. Die HASH REQ LOGIC 532 setzt ein entsprechendes RXACTCYC-Bit für CT-Moduspakete. Die HSB-Steuerung 505 löscht das RXACTCYC-Bit bei einem Lesezyklus der letzten Datenübertragung eines Pakets für den entsprechenden Port. Der Haupt-Arbiter 512 löscht das RXACTCYC-Bit, wenn das Bit für den CT-Modus gesetzt ist, und wandelt das Paket in ein Mittelpaket-CT-Paket um.
Die Sendeliste 510 enthält eine Vielzahl von Registern zum Speichern von entsprechenden Sendeprioritätszählwerten, bezeichnet als die TXPORTBUFx[4:0] Zählwerte, wo "x" die Portnummer widerspiegelt. TXPORTBUFx Zählwert ist in der gezeigten Ausführung fünf Bits zum Priorisieren von bis zu 32 Ports. Die Sendeliste 510 enthält eine entsprechende Anordnung von Portmaskenbits TXPRTMSK[28:0], wo jedes TXPRTMSK-Bit durch die TX-Abfragezutandsmaschine 503 gesetzt wird, wenn dieses TXPRTMSK-Bit anfangs auf logisch 0 ist, um anzuzeigen, dass momentan keine Priorität zugewiesen ist, und wenn das betreffende BUF_AVAILm* Signal dann geltend gemacht wird. Zu dieser Zeit weist die TX-Abfragezustandsmaschine 503 eine Prioritätsnummer in dem entsprechenden TXPORTBUFx Register zu. Die Prioritätsnummer bleibt gültig, bis der Port bedient wird. Während das TXPRTMSK-Bit gesetzt ist, ignoriert die TX-Abfragezustandsmaschine 503 weitere Anforderungen durch Maskieren nachfolgender Geltendmachungen des entsprechenden BUF_AVAILm* Signals. Die HSB-Steuerung 505 löscht das TXPRTMSK-Bit während jeder Lesezyklusübertragung von dem betreffenden Port für dieses Paket außer für die erste Übertragung für ein neues Paket. Die HSB-Steuerung 505 löscht das TXPRTMSK-Bit während jeder Schreibzyklusübertragung von Paketdaten an den Zielport.
Die Sendeliste 510 enthält eine Anordnung von In-Queue-Bit TXINQUE[28:0], die jeweils gesetzt werden, wenn das entsprechende TXPRTMSK-Bit gesetzt wird. Jedes TXINQUE-Bit zeigt an, ob der Prioritätswert gültig ist, und, wenn ja, dass der entsprechende Port durch die Arbitrationslogik 504 in die Arbitration einzuschließen ist. Das TXINQUE-Bit wird durch einen Arbiter in der Arbitrationslogik 504 gelöscht, wenn der befreffende Port an den Haupt-Arbiter 512 übergeben wird, um als der nächste Port zum Übertragen von Daten für ein neues Paket oder für ein sich fortsetzendes SnF-Paket bedient zu werden.
Die Sendeliste 510 enthält die Anordnung von Speicherbits TXMEMCYC[28:0], die angeben, ob der befreffende Port von dem Speicher 212 empfangene Daten senden soll. Dies kommt für die SnF-, Interim-CT- und die Interim-Mittelpaket-CT-Betriebsart vor. Der FIFO-Steuerblock 529 setzt ein oder mehr TXMEMCYC-Bits als Reaktion auf die Geltendmachung des RX_PKT_COMPLETE* Signals durch den MCB 404 nach Empfangen von Daten von dem HCB-402. Für Unicast-Pakete wird nur eines der TXMEMCYC-Bits gesetzt. Für BC-Pakete verwendet der FIFO-Steuerblock 529 sein BCBITMAP-Register, um zu bestimmen, welches Bit zu setzen ist. Für SnF-Moduspakete werden die TXMEMCYC-Bits gesetzt, nachdem das ganze Paket an den MCB 404 zur Speicherung im Speicher 212 übertragen ist. Für Interim-CT-Moduspakete, einschließlich Mittelpaket-Interim-Modus-CT-Paketen wird ein TXMEMCYC-Bit während der ersten Übertragung von Daten an den MCB 404 gesetzt. Die HSB-Steuerung 505 löscht ein TXMEMCYC-Bit bei der letzten Schreibzyklusübertragung von Daten an einen betreffenden Port. Dies kommt vor, wenn der MCB 404 auch das Signal TX_EOBC* geltend macht, um anzuzeigen, dass für diesen Port im Speicher 212 keine Daten mehr vorhanden sind.
Die Sendeliste 510 enthält eine Anordnung von Sende-CT-Bits TXCTCYC[28:0], die angeben, ob es Daten in einem der RXBUFs 520, 522 zum direkten Senden an den betreffenden Zielport entsprechend der normalen CT-Betriebsart gibt. Die HASH REQ LOGIC 532 setzt ein entsprechendes TXCTCYC-Bit bei der ersten Datenübertragung des Pakets. Die HSB-Steuerung 505 löscht das TX CTCYC-Bit bei der ersten Schreibzyklusübertragung von Daten an den entsprechenden Zielport.
Die Sendeliste 510 enthält eine Anordnung von aktiven CT-Bits TXACTCTCYC[28:0], die angeben, ob der betreffende Port beim Übertragen eines Pakets entsprechend der CT-Betriebsart involviert ist. Die HASH REQ LOGIC 532 setzt ein entsprechendes TXACTCYC- Bit, wenn sie feststellt, dass das Paket entsprechend dem CT-Modus zu übertragen ist. Der FIFO-Steuerblock 529 löscht das TXACTCYC-Bit während der ersten Übertragung von Daten an den MCB 404 zur Speicherung im Speicher 212, wenn das Paket vom CT-Modus in den Mittelpaket-Interim-CT-Modus umgewandelt wird. Die HSB-Steuerung 505 löscht auch das TXACTCYC-Bit während der letzten Datenübertragung eines Pakets.
Die Gewichtsfaktoren 508 umfassen eine Anordnung von Port-Gewichtsfaktoren PORTWTx[4:0] für jeden der Ports Port0–Port28, wo "x" die einzelne Portnummer angibt. Die PORTWT-Gewichtsfaktoren sind bevorzugt einmalig und vom Benutzer vorgrammiert, um benutzerprogrammierbare Priorität der Ports bereitzustellen. In der gezeigten Ausführung wird der gleiche Gewichtsfaktor jedem Port für den Empfangs- und den Sendefall zugewiesen, obwohl verschiedene Gewichtsfaktoren für den Sende- und den Empfangsvorgang definiert werden könnten.
5C ist ein Zustandsdiagramm, das die Empfangsabfrageoperation der RX-Abfragezustandsmaschine 502 veranschaulicht. Die Hauptfunktion der RX-Abfragezustandsmaschine 502 ist das Überwachen der PKT_AVAILm* Signale, Zuweisen von Prioritätszählungen RXPORTBUFx und Setzen der RXPRTMSK-Bits in der Empfangsliste 509. Übergänge zwischen Zuständen basieren auf Übergangen oder Zyklen des CLK-Signals und dem Status des STROBE* Signals. Zu Anfang nach Einschalten und Konfiguration wird die Empfangsprioritäts-Zählzahl RPCOUNT auf null gesetzt, und die RX-Abfragezustandsmaschine 502 wird in einen anfänglichen Leerlaufzustand 550 gebracht. Ferner werden RXINCCNTBY[7:0] Logikbits, die PKT_AVAILm* Signalen entsprechen, gelöscht. Die RX-Abfragezustandsmaschine 502 bleibt im Zustand 550, während das Signal STROBE* nicht geltend gemacht ist, was der Fall ist, wenn das STROBE* Signal hoch oder auf logisch 1 ist. Wenn das STROBE* Signal tief geltend gemacht wird, geht die Operation in einen CLK-Wartezustand (RxPollWait) 552 über.
Als Reaktion auf das Abtasten des geltend gemachten STROBE* Signals entworten die QC-Vorrichtungen 202, die TPI 220 und der PCB 406 jeweils durch Geltendmachen eines entsprechenden der PKT_AVAILm* Signale, sonst als PKT_AVAIL[7:0]* Signale bezeichnet, nach einem CLK-Zyklus. Der Vorgang geht daher nach einem CLK-Zyklus zu Zustand 554, um das Abfragen aller PKT_AVAIL[7:0]* Signale zu beginnen. Der Vorgang geht bei aufeinanderfolgenden Zyklen des CLK-Signals vom Zustand 554 zum Zustand 556, dann zum Zustand 558 und dann zum Zustand 560 über. Der Vorgang kehrt vom Zustand 560 zum Zustand 554 zurück und fährt in einer Schleife fort, während das STROBE* Signal geltend gemacht bleibt. Das STROBE* Signal ist jedoch vorzugsweise periodisch und wird für einen CLK-Zyklus negiert und dann für die nächsten drei CLK-Zyklen erneut geltend gemacht. Der Vorgang kehrt daher zum Zustand 550 zurück, wenn das STROBE* Signal in Schritt 560 ungeltend gemacht wird. In jedem der Zustände 554, 556, 558 und 560 wird eine anfängliche Arbitrations-Zähllogik-Operation basierend auf einen Zuwachs der RXNEWCNT- und RXACTCNT-Zahlen verglichen mit der RPCOUNT-Zahl durchgeführt, um festzustellen, ob irgendwelche der übrigen Logikoperationen durchgeführt werden.
Wenn die anfängliche Arbitrations-Zähllogik-Operation in Schritt 554 wahr ist, werden neun logische Operationen, bezeichnet 1–9, durchgeführt, wo die ersten acht Operationen den Ports Port0, Port4, Port8, Port16, Port20, Port24 bzw. Port28 für den ersten Port jeder der QC-Vorrichtungen 202, der TPI 220 und des PCB 406 entsprechen. Für jede der acht logischen Portoperationen, 1–8, wird ein entsprechendes der PKT_AVAILm* Signale mit einem entsprechenden RXPRTMSK-Bit verglichen, um festzustellen, ob die Anforderung anzunehmen ist. Wenn die Anforderung für einen Port angenommen wird, was vorkommt, wenn das RXPRTMSK-Bit nicht vorher gesetzt wurde, wird diesem Port eine RXPORTBUFx Prioritätsnummer zugewisen. Ferner wird das entsprechende RXPRTMSK-Bit auf logisch 1 gesetzt, um weitere Anforderungen durch diesen Port zu maskieren, und ein entsprechendes RXINCCNTBY-Bit wird auf logisch 1 gesetzt. Die neunte logische Operation wird durchgeführt, um RPCOUNT zu inkrementieren.
Wenn für Port0 PKT_AVAIL[0]* nicht geltend gemacht ist oder wenn RXPRTMSK logisch 1 ist, ist die Priorität bereits errichtet worden und wird erst geändert, wenn Port0 bedient wird. Wenn jedoch das PKT_AVAIL[0]* Signal tief geltend gemacht ist und wenn RXPRTMSK[0] logisch 0 ist, wird die entsprechende Prioritätsnummer RXPORTBUD0 gleich dem entsprechenden Gewichtsfaktor RXPORTWT0 gesetzt, wenn ein WTPRIORITY-Flag Priorität entsprechend den Gewichtsfaktoren anzeigt. Wenn jedoch das WTPRIORITY-Flag unwahr ist, wird die Prioritätsnummer RXPORTBUF0 gleich RPCOUNT gesetzt. Dann werden die RXPRTMSK[0]- und RXINCCNTBY[0]-Bits beide auf logisch 1 gesetzt. Das Setzen von RXPRTMSK[0] maskiert weitere Empfangsabfrage-Anforderungen für Port0. Das RXINCCNTBY[0]-Bit entspricht dem PKT_AVAIL[0]* Signal und wird in den übrigen logischen Operationen im Zustand 554 benutzt, um anzuzeigen, dass der Prioritätswert für Port0 gesetzt wurde.
Wenn in der zweiten logischen Operation, die Port0 entspricht, PKT_AVAIL[1]* nicht tief geltend gemacht ist oder wenn RXPRTMSK[4] logisch 1 ist, ist die Priorität bereits festgelegt worden und wird erst geändert, wenn Port4 bedient wird. Wenn jedoch das PKT_AVAIL[1]* Signal tief geltend gemacht ist und wenn RXPRTMSK[4] logisch 0 ist, wird die entsprechen de Prioritätsnummer RXPORTBUF4 gleich dem entsprechenden Gewichtsfaktor RXPORTWT4 gesetzt, wenn ein WTPRIORITY-Flag Priorität entsprechend den Gewichtsfaktoren anzeigt. Wenn jedoch das WTPRIORITY-Flag unwahr ist, wird die Prioritätsnummer RXPORTBUF4 gleich RPCOUNT plus RXINCCNTBY[0] gesetzt. Auf diese Weise wird, wenn WTPRIORITY unwahr ist, RXPORTBUF4 eine Prioritätsnummer von RPCOUNT erteilt, wenn Port0 keine Prioritätsnummer erteilt wurde, oder eine Prioritätsnummer RPCOUNT + 1 erteilt, wenn Port0 eine Priorität erteilt wurde. Dies stellt sicher, dass Port4 und Port0 nicht die gleiche Prioritätsnummer erhalten. Das RXPORTMSK[4]-Bit wird dann auf logisch 1 gesetzt, um weitere Abfrageanforderungen zu maskieren. Auf diese Weise ist die jedem Port erteilte Prioritätsnummer entweder der vorbestimmte Gewichtsfaktor für diesen Port, oder die Prioritätsnummer ist gleich RPCOUNT plus der Zahl von Ports, die eine niedrigere Portnummer haben und eine Prioritätsnummer zur gleichen Zeit erhalten haben.
Die nächsten sechs logischen Operation sind ähnlich der zweiten logischen Operation. Wenn in der achten logischen Operation, die dem PCB 406 entspricht, PKT_AVAIL[7]* nicht tief gesetzt ist, oder wenn RXPRTMSK[28] gleich logisch1 ist, ist die Priorität bereits festgelegt worden und wird erst geändert, wenn der PCB 406 bedient wird. Wenn jedoch das PKT_AVAIL[7]* Signal tief geltend gemacht ist und wenn RXPRTMSK[28] logisch 0 ist, wird die entsprechende Prioritätsnummer RXPORTBUF28 für den PCB 406 gleich dem entsprechenden Gewichtsfaktor RXPORTWT28 gesetzt, wenn ein WTPRIORITY-Flag Priorität entsprechend den Gewichtsfaktoren anzeigt. Wenn jedoch das WTPRIORITY-Flag unwahr ist, wird die Prioritätsnummer RXPORTBUF28 gleich RPCOUNT plus die "Bitsumme" von RXINCCNTBY[6:0] gesetzt. Die Bitsumme von RXINCCNTBY[6:0] ist gleich der Zahl von Prioritätswerten, die in den vorherigen sieben logischen Operationen zugewiesen wurden. Dem PCB 406 wird daher eine Prioritätsnummer gleich dem vorbestimmten Gewichtsfaktor erteilt, oder die Prioritätsnummer ist RPCOUNT plus die Zahl von Ports, die eine niedrigere Portnummer haben und gleichzeitig eine Prioritätsnummer erhalten haben. Eine neunte logische Operation wird im Zustand 554 durchgeführt, um RPCOUNT um die Bitsumme von RXINCCNTBY[7:0] zu erhöhen, die gleich der Zahl von Ports ist, denen im Zustand 554 eine Priorität zugewiesen wurde. Diese Operation stellt sicher, dass RPCOUNT für den nächsten Satz von logischen Operationen im Zustand 556 inkrementiert wird.
Wenn z. B. alle mit dem ersten gemultiplexten Bit der PKT_AVAIL[7:0]* Signalen verbundenen Ports oder Ports Port0, Port4, Port8, Port12, Port16, Port20, Port24 und Port28 im Zustand 554 gleichzeitig anfordern und RPCOUNT anfangs null ist und keines der entsprechenden RXPTRMSK-Bits vorher gesetzt wurde, und wenn WTPRIORITY unwahr ist, werden den entsprechenden Prioritätswerten RXPORTBUFx (X = 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 und 28) Prioritätsnummern von 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, und 7 im Zustand 554 zugewiesen. Dann wird RPCOUNT gleich 8 gesetzt. Wenn als anderes Beispiel die Ports Port4, Port12 und Port20 die einzigen Ports sind, die Service anfordern, werden den Prioritätsnummern RXPORTBUFx (x = 4, 12, 20) Prioritätsnummern von 0, 1 bzw. 2 zugewiesen, wenn WTPRIORITY unwahr ist, und dann wird RPCOUNT gleich 4 gesetzt. Die Bitsummenoperation stellt sicher, dass jedem Port eine einmalige Prioritätsnummer gegeben wird, wenn mehrere Ports gleichzeitig Service anfordern. Auf diese Weise sind die Prioritätsnummern entsprechend einem 'wer zuerst kommt, mahlt zuerst' (FCFS) Prioritätsschema, aber eine bestimmte Reihenfolge ist vorbestimmt, um Priorität festzulegen, um gleichzeitige Zuweisungen zu handhaben.
Die logischen Operationen in den Zuständen 556, 558 und 560 sind ähnlich den im Zustand 554 durchgeführten. Im Zustand 556 werden, wenn die anfängliche logische Arbitrationszähloperation wahr ist, acht logische Operationen durchgeführt, einschließlich sieben Operationen, die mit dem zweiten Port jeder der QC-Vorrichtungen 202 und der TPI 220 verbunden sind, basierend auf den PKT_AVAIL[6:0]* Signalen, was die Ports Port1, Port5, Port9, Port13, Port17, Port21 und Port25 einschließt, und die achte logische Operation von Zustand 554 wird für den Port Port28 für die CPU 230 wiederholt. Im Zustand 558 werden sieben mit dem dritten Port jeder der QC-Vorrichtungen 202 und der TPI 220 verbundene logische Operationen basierend auf den PKT_ AVAIL[6:0]* Signalen durchgeführt, die die Ports Port2, Port6, Port10, Port14, Port18, Port22 und Port26 einschließen, und die achte logische Operation von Zustand 554 wird für den Port Port28 für die CPU 230 wiederholt. Im Zustand 560 werden sieben mit dem vierten Port jeder der QC-Vorrichtungen 202 und der TPI 220 verbundene logische Operationen basierend auf den PKT_AVAIL[6:0]* Signalen durchgeführt, die die Ports Port3, Port7, Port11, Port13, Port15, Port19, Port23 und Port27 einschließen, und die achte logische Operation von Zustand 554 wird für den Port Port28 für die CPU 230 wiederholt. In jedem der Zustände 556, 558 und 560 wird eine letzte logische Operation durchgeführt, um RPCOUNT mit die Bitsumme der RXINCCNTBY-Bits in einer ähnlichen Weise wie vorher beschrieben zu aktualisieren.
5D ist ein Zustandsdiagramm, das die Sendeabfrage-Operation der TX-Abfragezustandsmaschine 503 veranschaulicht. Die TX-Abfragezustandsmaschine 503 arbeitet in einer ähnlichen Weise wie die RX-Abfragezustandsmaschine 502 und umfasst Zustände 561, 562, 564, 566, 568 und 570, die analog zu den Zuständen 550, 552, 554, 556, 558 und 560 sind. RPCOUNT ist jedoch durch TPCOUNT ersetzt, und die änfängliche logische Arbitrationszähloperation wird basierend auf einem Zuwachs der TXNEWCNT- und TXTACTCNT-Nummern verglichen mit der TPCOUNT-Nummer durchgeführt, um festzustellen, ob irgendwelche der restlichen logischen Operation durchgeführt werden. Die BUF_AVAILm* Signale ersetzen die PKT_AVAILm* Signale, und TXPRTMSK-Bits ersetzen die RXPRTMSK-Bits. Ferner wird für jede Portgleichung jedes TXPRTMSAK-Bit mit einem logischen Ausdruck UND-verknüpft, der auf entsprechenden Bits der TXMEMCYC-, TXCTACTCYC- und TXCTCYC-Bitanordnungen basiert. Das heißt, die entsprechenden Bits der TXMEMCYC-, TXCTACTCYC- und TXCTCYC-Bitanordnungen werden miteinander ODER-verknüpft, sodass die Priorität einem Zielport nur zugewiesen wird, wenn Daten in dem EPSM 210 oder dem Speicher 212 zum Senden durch diesen Port vorhanden sind. Ferner ersetzen TXPORTBUFx Prioritätsnummern die RXPORTBUFx Prioritätsnummern. TXPORTWT-Gewichtsfaktoren ersetzen die RXPORTWT-Gewichtsfaktoren, und TXINCCNTBY-Bits ersetzen die RXINCCNTBY-Bits. Auf diese Weise bezeichnet jeder Port und der PCB 406 ein betreffendes der BUF_AVAIL* Signale als Reaktion auf das STROBE* Signal, und die TX-Abfragezustandsmaschine 503 weist eine Prioritätsnummer basierend auf den Gewichtsfaktoren oder FCFS mittels TPCOUNT zu und legt die Priorität entsprechend fest.
Man wird einsehen, dass die Abfragelogik 501 das STROBE* Signal periodisch oder kontinuierlich umschaltet und die PKT_AVAILm* und BUF_AVAILm* Signale für jeden der Ports 104, 110 und den PCB 406 überwacht, um jedem der anfordernden Ports Priorität zuzuweisen und die entsprechenden Abfragemaskenbits zu setzen. Die zugewiesene Priorität basiert auf den vorprogrammierten Gewichstfaktoren, wenn WTPRIORITY wahr ist, oder auf FCFS, wenn WTPRIORITY unwahr ist. Die Priorität bleibt statisch, bis der Port bedient wird. Schließlich wird der Port bedient, und das Maskenbit wird gelöscht, wie unten beschrieben.
Die Arbiter 513–516 wählen zwischen den Ports 104, 110, und dem PCB 406 basierend auf mehreren Arbitrationsschemas aus, wo das einzelne Arbitrationsschema benutzerprogrammierbar ist. Das erste ist ein Umlauf-Schema, wo die Ports in jeder beliebigen Reihenfolge, z. B. Port0, Port1, ..., Port28 oder dergleichen überprüft werden, oder die Reihenfolge wird durch die in den PORTWTx Registern vorprogrammierten Gewichtsfaktoren 508 ausgewählt. In der gezeigten Ausführung werden die Gewichtsfaktoren 508 benutzt, um die umlaufende Reihenfolge zuzuweisen, und werden in die betreffenden RXPORTBUFx und TXPORTBUFx Zählungen programmiert. Der RX NW Arbiter 513 benutzt und inkrementiert die RXNEWCNT-Prioritätsnummer, der RX ACT Arbiter 514 benutzt und inkrementiert die RXACTCNT-Prioritätsnummer, der TX NW Arbiter 515 benutzt und inkrementiert die TXNEWCNT-Prioritätsnummer, und der TX CT Arbiter 516 benutzt und inkrementiert TXCTCNT-Prioritätsnummer. Für das Umlauf-Schema überprüfen die Arbiter 513, 514 jeweils die RXINQUE⌷ Werte, um die aktiven Empfangsports, die Servive anfordern, zu bestimmen, und vergleichen ihre jeweilige Prioritätsnummer (RXNEWCNT, RXACTNT) mit den Werten in den RXPORTBUFx Zählungen der aktiven Ports, um den nächsten zu bedienenden Port zu be stimmen. Ferner überprüfen die Arbiter 515, 516 jeweils die TXINQUE⌷ Werte, um die aktiven Empfangsports, die Servive anfordern, zu bestimmen, und vergleichen dann ihre jeweilige Prioritätsnummer (TXNEWCNT, TXACTNT) mit den Werten in den TXPORT_BUFx Zählungen der aktiven Ports, um den nächsten zu bedienenden Port zu bestimmen. Da die Gewichtsfaktoren eine bestimmte Reihenfolge bestimmen, werden die Ports in einer umlaufenden Weise geordnet.
Das zweite Arbitrationsschema ist FCFS, wo WTPRIORITY unwahr ist und die Ports basierend auf der Reihenfolge, in der sie Service angefordert haben, bedient werden, wie durch RXPORTBUFx unf TXPORTBUFx Prioritätsnummern angegeben. Das FCFS-Schema arbeitet in ähnlicher Weise wie das Umlauf-Verfahren, außer dass die RXPORTBUFx und TXPORTBUFx Zählungen entsprechend den RPCOUNT- und TPCOUNT-Werten programmiert werden, wie vorher beschrieben. Dann überprüfen die RX-Arbiter 513, 514 jeweils die RXINQUE⌷ Werte, um die aktiven Empfangsports, die Service anfordern, zu bestimmen, und vergleichen dann ihre jeweilige Prioritätsnummer (RXNEWCNT, RXACTCNT) mit den Werten in den RXPORTBUFx Zählungen der aktiven Ports, um den nächsten zu bedienenden Port zu bestimmen. Ferner überprüfen die TX-Arbiter 515, 516 jeweils die TXINQUE⌷ Werte, um die aktiven Empfangsports, die Service anfordern, zu bestimmen, und vergleichen dann ihre jeweilige Prioritätsnummer (TXNEWCNT, TXACTCNT) mit den Werten in den TXPORTBUFx Zählungen der aktiven Ports, um den nächsten zu bedienenden Port zu bestimmen. Da die RPCOUNT- und TPCOUNT-Werte die Reihenfolge bestimmen, werden die Ports in der FCFS-Weise geordnet.
Ein anderes Schema ist das gewichtete Prioritätsschema, wo WTPRIORITY wahr ist und die RXPORTWTx- und TXPORTWTx-Nummern in entsprechende der RXPORTBUFx- und TXPORTBUFx_Register kopiert und zum Bestimmen der Priorität benutzt werden. Jedoch bestimmen die RX-Arbiter 513, 514 die Priorität aus einer RX HIGH PRIORITY Nummer, und die TX-Arbiter bestimmen die Priorität aus einer TX HIGH PRIORITY Nummer. Die RX HIGH PRIORITY Nummer wird durch Identifizieren der höchsten Prioritätsnummer (oder der niedrigsten Nummer) in den RXPORTBUFx-Zählungen der aktiven Empfangsports bestimmt, wo die aktiven Empfangsports aus den RXINQUE-Werten bestimmt werden. Desgleichen wird die TX HIGH PRIORITY Nummer durch Identifizieren der höchsten Prioritätsnummer (oder der niedrigsten Nummer) in den TXPORTBUFx-Zählungen der aktiven Sendeports bestimmt, wo die aktiven Sendeports aus den TXINQUE-Werten bestimmt werden. In dieser Weise wird ein aktiver (Service anfordernder) Port mit dem höchsten Gewichtsfaktor jedes Mal ausgewählt, um so das gewichtete Proritätsschema zu implementieren.
Der RX NW Arbiter 513 behandelt alle an den Ports Port0–Port28 empfangenen neuen Paketvorspanndaten und sich fortsetzende SnF-Moduspaketdaten, die an einen der RX BUFs 520, 522 übertragen werden. Der RX NW Arbiter 513 aktualisiert die RXNEWCNT-Nummer und überprüft die Empfangsliste 509, um festzustellen, welche der Ports Port0–Port28 sein Empfangskriterium erfüllen. Das Empfangskriterium für den RX NW Arbiter 513 wird durch die Ports erfüllt, deren jeweiliges RXINQUE-Bit gesetzt und deren RXACTCYC-Bit nicht gesetzt ist. Das Empfangskriterium für den RX NW Arbiter 513 schließt auch Ports ein, deren jeweilige RXINQUE- und RXMEMCYC-Bits beide gestzt sind. Der RX NW Arbiter 513 schlichtet dann zwischen den Ports, die sein Empfangskriterum erfüllen, und entsprechend einem gewählten Arbitrationsschema, wie vorher beschrieben. Nach Wählen eines Ports und Definieren eines Zyklusses fordert der RX NW Arbiter 513 den Haupt-Arbiter 512 auf, einen Lesezyklus auszuführen. Wenn der RX NW Arbiter 513 das nächste Mal durch den Haupt-Arbiter 512 ausgewählt wird, löscht er das RXINQUE-Bit des zu bedienenden ausgewählten Ports. Der RX NW Arbiter 513 wiederholt fortlaufend diesen Prozess.
Der TX CT Arbiter 516 überträgt Daten in den RX BUFs 520, 522 an einen Zielport im normalen CT-Betrieb. Der TX CT Arbiter 516 aktualisiert die TXCTNT-Nummer und überprüft die Sendeliste 510, um festzustellen, welche der Ports Port0–Port28 sein Sendekriterium erfüllen. Das Sendekriterium für den TX CT Arbiter 516 wird von den Ports erfüllt, deren jeweilige TXINQUE- und TXCTCYC-Bits beide gesetzt sind. Der TX CT Arbiter 516 schlichtet dann zwischen den Ports die sein Sendekriterium erfüllen, und entsprechend dem gewählten Sendekriterium, wie oben beschrieben. Nach Wählen eines Ports und Definieren eines Zyklusses fordert der TX NW Arbiter 516 den Haupt-Arbiter 512 auf, einen Schreibzyklus von dem ausgewählten RX BUF 520 oder 522 an den gewinnenden Zielport auszuführen. Wenn der TX NW Arbiter 516 das nächste Mal durch den Haupt-Arbiter 512 ausgewählt wird, löscht er das TXINQUE-Bit des zu bedienenden ausgewählten Ports. Der TX NW Arbiter 516 wiederholt fortlaufend diesen Prozess.
Der RX ACT Arbiter 514 überträgt aufeinanderfolgende Paketdaten an den CT BUF 528 von einem Quellenport, der in der normalen CT-Betriebsart arbeitet, außer dem ersten Lesezyklus (der durch den RX NW Arbiter 513 gehandhabt wird). Der RX ACT Arbiter 514 aktualisiert die RXACTCNT-Nummer und überprüft die Empfangsliste 509, um festzustellen, welche der Ports Port0–Port28 sein Empfangskriterium erfüllen. Das Empfangskriterium für den RX ACT Arbiter 514 wird von den Ports erfüllt, deren jeweilige RXINQUE- und RXACTCYC-Bits gesetzt sind und deren jeweiliges RXMEMCYC-Bit nicht gesetzt ist. Der RX ACT Arbiter 514 schlichtet dann zwischen den Ports, die sein Empfangskriterium erfüllen, und entsprechend dem gewählten Arbitrationsschema, wie oben beschrieben. Nach Wählen eines Ports und Definieren eines Zyklusses fordert der RX ACT Arbiter 514 den Haupt-Arbiter 512 auf, einen Lesezyklus auszuführen, um Daten von dem ausgewählten Quellenport an den CT BUF 528 zu übertragen. Wenn der RX ACT Arbiter 514 das nächste Mal durch den Haupt-Arbiter 512 ausgewählt wird, löscht er das RXINQUE-Bit des zu bedienenden ausgewählten Ports. Der RX ACT Arbiter 514 wiederholt fortlaufend diesen Prozess.
Der Haupt-Arbiter 512 folgt jedem CT-Modus-Lesezyklus in den CT BUF 528 mit einem Schreibzyklus, um Daten in dem CT BUF 528 an den durch die HASH REQ LOGIC 532 angegebenen Zielport zu übertragen. Der Haupt-Arbiter 512 stellt fest, ob der Zielport beschäftigt ist, bevor er dem RX ACT Arbiter 514 erlaubt, CT-Daten an den CT BUF 528 zu übertragen. Wenn der Haupt-Arbiter 512 feststellt, dass der Zielport beschäftigt ist, wandelt er die Quellen- und Zielports in den Mittelpaket-Interim-CT-Modus um, indem er das betreffende RX-MEMCYC-Bit setzt und das betreffende RXACTCYC-Bit für den Quellenport löscht.
Der TX NW Arbiter 515 überträgt Daten von jedem der TX BUFs 524, 526 an den HSB 206 entsprechend der SnF-Betriebsart. Der TX NW Arbiter 515 aktualisiert die TXNEWCNT-Nummer und überprüft die Sendeliste 510, um festzustellen, welche der Ports Port0–Port28 sein Sendekriterium erfüllen. Das Sendekriterium für den TX NW Arbiter 515 wird von den Ports erfüllt, deren jeweilige TXINQUE- und TXMEMCYC-Bits gesetzt sind und deren jeweiliges TXACTCTCYC-Bit nicht gesetzt ist. Der TX NW Arbiter 515 schlichtet dann zwischen den Ports, die sein Sendekriterium erfüllen entsprechend dem gewählten Arbitrationsschema. Nach Wählen eines Ports und Definieren eines Schreibzyklusses von einem der TX BUFs 524, 526 zu dem ausgewählten Zielport fordert der TX NW Arbiter 515 den Haupt-Arbiter 512 auf, den Schreibzyklus auszuführen. Wenn der TX NW Arbiter 151 das nächste Mal durch den Haupt-Arbiter 512 ausgewählt wird, löscht er das TXINQUE-Bit des zu bedienenden ausgewählten Ports. Der TX NW Arbiter 515 wiederholt fortlaufend diesen Prozess.
6 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des MCB 404 in dem EPSM 210. Die MCB-Konfigurationsregister 448 sind in 6 nicht gezeigt, obwohl sie vorhanden sind und bei Bedarf für viele der Funktionsblöcke, die nun beschrieben werden, zugänglich sind. Der MCB 404 enthält eine Hash-Steuerung 602, die mit der MCB-Schnittstelle 414 durch einen Bus 420 verbunden ist. Die Hash-Steuerung 602 enthält optional eine Hash-Speichertabelle 603, die aus dem Speicher 212 zurückgewonnene Daten speichert. Der Hash-Speicher 603 bietet schnelleren Zugriff auf kürzlich aus dem Speicher 212 gezogene Daten, anstatt einen weiteren Speicherzyklus zu benötigen, um kürzlich erlangte Information zurückzugewinnen. Die Hash-Steuerung 602 umfasst Adresse/Länge/Status-(AD/LN/ST)Ausgänge, die mit einem Mehrleitungs-Eingang eines Viereingang-Adress-Multiplexers (Mux) 630 über einen Bus 610 verbunden sind. Die AD/LN/ST-Ausgänge definieren eine Länge für den Speicher 212, eine Länge der Übertragung zum Bestimmen, ob ein Burst-Zyklus durchzuführen ist oder nicht, und verschiedene Statussignale, z. B. ein Lese/Schreib-(R/W)Signal, Bytefreigaben, ein Seitentreffersignal, eine Sperrsignal usw. DRAM-Anforderung/Gewährung/Strobe/Steuer-(DRAM RQ/GT/STB/CTL)Signale 628 sind mit einem DRAM-Speicherarbiter 638 und mit DRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingängen der Hash-Steuerung 602 verbunden. Der Ausgang des Mux 630 wird an AD/LN/ST-Eingänge einer DRAM-Speichersteuerung 636 geliefert, die weiter mit dem Speicher 212 durch den Speicherbus 214 verbunden ist. Die Hash-Steuerung 602 hat einen Dateneingang (DIN) zum Empfangen von Daten von einem MemDataIn-Ausgang der DRAM-Steuerung 636 über einen Datenbus 618.
Eine RX HCB-Schnittstelle 601 ist dem Bus 420 verbunden, die die MDO[31:0]-Signale einschließt, und enthält einen Datenausgang zum Liefern von Daten an einen ersten Mehrleitungs-Eingang eines Viereingang-Daten-Mux 632 über einen Bus 620, wo der Mux 632 seinen Ausgang an MemDataOut-Ausgänge der DRAM-Steuerung 636 liefert. Die RX HCB-Schnittstelle 601 enthält STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der Strobe- und Steuersignale der DRAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 628. Eine RX-Steuerung 604 ist mit dem Bus 420 verbunden und hat AD/LN/ST-Ausgänge, die über einen Bus 612 mit dem zweiten Eingang des Mux 630 verbunden sind. Die RX-Steuerung 604 hat einen Datenausgang DOUT, der mit dem zweiten Eingang des Mux 632 über einen Bus 622 verbunden ist, einen Dateneingang DIN, der mit dem Bus 618 verbunden ist, SRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen von SRAM RQ/GT/STB/CTL-Signalen, die mit einem statischen RAM/DRAM) verbunden sind, und DRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der DRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der RAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 628.
Eine TX HCB-Schnittstelle 605 ist mit dem Bus 420 verbunden, der die MDI[31:0]-Signale umfasst, und hat einen Dateningang DIN, der mit dem Bus 618 verbunden ist, und STB/CTL-Eingänge, die Strobe- und Steuersignale der DRAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 628 empfangen. Eine TX-Steuerung 606 ist mit dem Bus 420 verbunden und hat AD/LN/ST-Ausgänge, die über einen Bus 614 an den dritten Eingang des Mux 630 geliefert werden, einen Datenausgang DOUT, der mit dem dritten Eingang des Mux 632 über einen Bus 624 verbunden ist, einen Dateneingang DIN, der mit dem Bus 618 verbunden ist, SRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der SRAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 654 und DRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der DRAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 628. Die PCB-Schnittstelle 424 hat AD/LN/ST-Ausgänge, die mit dem vierten Eingang des Mux 630 über einen Bus 616 verbunden sind, einen Datenausgang DOUT, der mit dem vierten Eingang des Mux 626 über einen Bus 626 verbunden ist, einen Dateneingang, der mit dem Bus 618 verbunden ist, SRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der SRAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 654 und DRAM RQ/GT/STB/CTL-Eingänge zum Empfangen der DRAM RQ/GT/STB/CTL-Signale 628.
Die Hash-Steuerung 602, die RX-Steuerung 604, die TX-Steuerung 606, die PCB-Schnittstelle 424, die RX HCB-Schnittstelle 601 und die TX HCB-Schnittstelle 605 verwenden jeweils das STB-Signal zum Synchronisieren des Datenflusses, wo die Geltendmachung des Strobe-Signals bestimmt, wenn Daten für einen Lesezyklus gültig sind, oder wenn Daten für einen Schreibzyklus zurückgewonnen werden. Die CTL-Signale sind verschiedenartige Steuersignale, wie z. B. ein Signal, das anzeigt, wenn ein Datenzyklus vollendet ist.
Der DRAM-Arbiter 638 ist weiter mit der DRAM-Steuerung 636 durch Speichersteuersignale (MEMCTL) verbunden und liefert Mux-Steuersignale (MUXCTL) an die Auswähleingänge der Multiplexer 630, 632. Die MEMCTL-Signale geben gewöhnlich den Anfang und das Ende jedes Speicherzyklusses an. Auf diese Weise schlichten die Hash-Steuerung 602, die RX-Steuerung 604, die TX-Steuerung 606 und die PCB-Schittstelle 424 den Zugriff auf die DRAM-Steuerung 636, um einen Speicherzyklus in dem Speicher 212 auszuführen, indem betreffende Anforderungssignale geltend gemacht werden. Der DRAM-Arbiter 638 empfängt die Anforderungssignale und macht ein entsprechendes Gewährungs-(GT)Signal an einer der anfordernden Vorrichtungen 602, 604, 606 oder 424 gültig, um so Zugriff auf diese Vorrichtung zu gewähren. Sobald Zugriff gewährt ist, macht der DRAM-Arbiter 638 die MUXCTL-Signale an den Multiplexern 630, 632 geltend und ermöglicht Zugriff der DRAM-Steuerung 636 durch die ausgewählte der Vorrichtungen 602, 604, 606 oder 424, um, wenn gewünscht, Speicherzyklen durchzuführen, und eines der MEMCTL-Signale wird geltend gemacht, um der DRAM-Steuerung 636 den Beginn des Zyklusses anzuzeigen. Die DRAM-Steuerung 636 setzt oder negiert eines der MEMCTL-Signale, um die Vollendung eines Speicherzyklusses anzuzeigen.
Die Hash-Steuerung 602 kommuniziert mit der HASH REQ LOGIC 532, um die Hashing-Prozedur durchzuführen, um zu bestimmen, wie ein in der HASH REQ LOGIC 532 gespeicherter neuer Paketvorspann zu behandeln ist. Die Hash-Steuerung 602 erfasst das gesetzte HASH_REQ* Signal, gewinnt die Quellen- und Ziel-Medienzugangssteuer-(MAC)Adressen aus den HASH_DA_SA[15:0] Signalen zurück und führt die Hashing-Prozedur zum Bestimmen der HASH_STATUS[1:0] Signale und zum Bereitstellen der Zielportnummer auf den HASH_DSTPRT[4:0] Signalen durch, wenn vorher im Speicher 212 gespeichert. Die RX-Steuerung 604 und die RX HCB-Schnittstelle 601 steuern und übertragen Daten von den RX BUFs 520, 522 in den Speicher 212. Die TX-Steuerung 606 und die TX HCB-Schnitt stelle 605 steuern und übertragen hauptsächlich Daten von dem Speicher 212 an die TX BUFs 524, 526. Die PCB-Schnittstelle 424 ermöglicht der CPU 230 einen direkteren Zugriff auf Daten im Speicher, einschließlich des Speichers 212 und des SRAM 650.
Das SRAM 650 ist mit einer SRAM-Steuerung 652 verbunden, die weiter mit der RX-Steuerung 604, der TX-Steuerung 606 und der PCB-Schnittstelle 424 über einen Bus 653 verbunden ist. Ein SRAM-Arbiter 651 ist mit der SRAM-Steuerung 652 durch Steuersignale SCTL verbunden ist auch mit den SRAM RQ/GT/STB/CTL-Signalen 654 zum Steuern des Zugriffs auf das SRAM 650 durch die PCB-Schnittstelle 424 verbunden. Die TX-Steuerung 606 und die RX-Steuerung 604 steuern über den Bus 653 den Zugriff auf die DRAM-Steuerung 636 in ähnlicher Weise wie der DRAM-Arbiter 638.
Der MCB 404 umfasst das SRAM 650 zum Speichern von Paketsteuerregistern und anderen Daten, wie unter weiter beschrieben. Die Paketsteuerregister enthalten einen Satz von Zeigern auf eine RECEIVE SECTOR CHAIN pro Port, eine TRANSMIT PACKET CHAIN pro Port und eine FREEPOOL CHAIN von freien Speichersektoren im Speicher 212. Die Paketsteuerregister enthalten weiter Steuerinformation und Parameter zum Ermöglichen der Steuerung des Flusses von Paketdaten in dem Netzwerkschalter 102. Der Speicher 212 enthält einen Paketspeicherabschnitt, der als eine Vielzahl von zusammenhängenden und gleich großen Sektoren organisiert ist. Die Sektoren werden anfangs mit Adresszeigern und dergleichen miteinander verbunden, um die FREEPOOL CHAIN zu bilden. Sobald Paketdaten von einem Port empfangen werden, werden die Sektoren aus der FREEPOOL CHAIN gezogen und der RECEIVE SECTOR CHAIN für diesen Port hinzugefügt. Ferner werden die Paketdaten zu einer oder mehr TRANSMIT PACKET CHAINs für einen oder mehr Zielports verbunden, an die das Paket zum Übertragen zu senden ist. Der Bus 653 ermöglicht der RX-Steuerung 604, der TX-Steuerung 606 und der CPU-Schnittselle 436, auf die Paketsteuerregister zuzugreifen, die die Zeiger auf die Paketketten von Daten im Speicher 212 enthalten.
Die DRAM-Steuerung 636 enthält weiter eine Speicher-Auffrischungslogik 660 zum Bewahren der Daten im Speicher 212. Die Auffrischungslogik 660 kann entsprechend dem mit dem Speicherbus 214 verbundenen Speichertyp arbeiten, einschließlich FPM DRAM, EDO DRAM oder Synchron-DRAM. Auf diese Weise werden Auffrischungsfunktionen von der CPU 230 zum effizienteren Betrieb und zur verbesserten Leistung entfernt. Ein 10-Bit Speicher-Auffrischungszähler (MRC), der sich in den MCB-Konfigurationsregistern 448 befindet, definiert die Zahl von Taktzyklen zwischen Auffrischungsanforderungen. Es ist erwünscht, dass die Periode kleiner als oder gleich 15.625 μs ist. Die Vorgabe ist 208h, wo "h" einen Hexadezimalwert bezeichnet, der eine Auffrischungsperiode von etwa 15.60 μs für einen 30 ns CLK- Zyklus liefert. Bei Timeout macht der MRC-Zähler ein Signal REFREQ an dem DRAM-Arbiter 638 geltend, der eines der MEMCTL-Signale an der DRAM-Steuerung 636 geltend macht, das der Speicher-Auffrischungslogik 660 anzeigt, die Auffrischungszyklen durchzuführen. Die MCB-Konfigurationsregister 448 umfassen ein Speichersteuerregister (MRC), das den Speichertyp, die Geschwindigkeit und Konfiguration des Speichers 212 definiert. Zum Beispiel definieren 2 Bits des MRC, ob der Speichertyp FPM, EDO oder Synchron-DRAM ist. Ein weiteres Bit definiert die Speichergeschwindigkeit als entweder 50 oder 60 ns. Andere Bits definieren bestimmte Betriebsarten des gewählten DRAM-Typs und zeigen auch Fehler, z. B. Paritätsfehler, an.
7A zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des PCB 406. Der CPU-Bus 218 ist mit CPU-Schnittstellenlogik 700 in der CPU-Schnittstelle 432 verbunden, wo die CPU-Schnittstellenlogik 700 weiter durch den Bus 701 mit einer QC/CPU-Schnittstelle 702 zum Anschließen des QC/CPU-Busses 204 verbunden ist. Die CPU-Schnittstellenlogik 700 liefert Daten an einen 16-Byte Empfangspuffer RX BUF 706 in den FIFOs 430, der Daten auf dem MCB-Bus 428 geltend macht. Der MCB-Bus 428 liefert Daten an einen 16-Byte Sendepuffer TX BUF 708, ebenfalls in den FIFOs 430, zum Liefern von Daten an die CPU-Schnittstellenlogik 700. Die MCB-Schnittstelle 426 steuert den Datenfluss zwischen der CPU-Schnittstellenlogik 700 und dem MCB-Bus 428. Die CPU-Schnittstellenlogik 700 ist dem RX BUF 706, dem TX BUF 708 und der MCB-Schnittstelle 426 durch Bussignale 703 verbunden.
Die CPU-Schnittstellenlogik 700 ist mit der Register-Schnittstelle 440 durch den Bus 442 verbunden, wo die Register-Schnittstelle 440 den Zugriff auf andere Konfigurationsregister in dem EPSM 210 ermöglicht. Die CPU-Schnittstellenlogik 700 ist auch mit einem Satz von PCB-Registern 704 durch den Bus 442 verbunden, zum Definieren des Eingabe/Ausgabe-(E/A)Raumes der CPU 230, z. B. Unterbrechungsregister, Konfigurationsregsiter, Paketinformationsregister, speicherbezogene Register, Setup- und Statusregister, Schnittstellen- und Überwachungsregister, Statistikregister, Modusregister, Arbitrationsregister usw.
Während des Einschaltens und Konfigurierens programmiert die CPU 230 Anfangs- oder Vorgabewerte in den PCB-Registern 704. Zum Beispiel programmiert die CPU 230 ein PORT SPEED REGISTER in den PCB-Registern 705, das eine Bitmap ist, die die Geschwindigkeit jedes Ports definiert, die in der gezeigten Ausführung entweder 10 oder 100 MHz beträgt. Ferner wird ein PORT TYP REGISTER programmiert, das eine Bitmap ist, die den Typ von Port zwischen QC und TLAN definiert. Diese Register werden typischerweise während des Betriebs nicht geändert, können aber, wenn gewünscht, umprogrammiert werden.
Andere Register in den PCB-Registern 704 werden während des Betriebs verwendet. Zum Beispiel enthalten die PCB-Register 704 ein INTERRUPT SOURCE Register und ein POLLING SOURCE Register. Das INTERRUPT SOURCE Register enhält einen Satz von Unterbrechungsbits MCB_INT, MEM_RDY, PKT_AVAIL, BUF_AVAIL, ABORT_PKT und STAT_RDY. Die PKT_AVAIL- und BUF_AVAIL-Unterbrechungsbits entsprechen den PCB_PKT_AVAIL- und PCB_BUF_AVAIL*-Signalen. Wenigstens ein Unterbrechungssignal CPU_INR* wird an die CPU 230 geliefert, die das INTERRUPT SOURCE Register liest, um die Quelle der Unterbrechung zu bestimmen, wenn das CPU_INT* Signal geltend gemacht wird. Das MCB_INT-Unterbrechungsbit zeigt der CPU 230 an, dass in dem MCB 404 eine Unterbrechung aufgetreten ist. Das MEM_RDY-Unterbrechungsbit informiert die CPU 230, dass die verlangten Daten im Speicher 212 in den FIFOs 430 verfügbar sind. Das PKT_AVAIL-Unterbrechungsbit informiert die CPU 230, dass Paketdaten für die CPU 230 vorhanden sind. Das BUF_AVAIL-Unterbrechungsbit informiert die CPU 230, dass Pufferplatz für die CPU 230 vorhanden ist, um Paketdaten zu senden. Das ABORT_PKT-Unterbrechungsbit informiert die CPU 230, dass das ABORT_IN*-Signal geltend gemacht wurde. Das STAT_RDY-Unterbrechungssignal informiert die CPU 230, dass die verlangte statistische Information von den QC-Vorrichtungen 202 sich in den FIFOs 430 befindet. Das POLLING SOURCE Register enthält eine Kopie jedes Unterbrechungsbits, falls die Unterbrechungen maskiert werden und der Abfragemodus verwendet wird.
Die CPU-Schnittstellenlogik 700 liefert Daten an einen 64-Byte Empfangspuffer RX BUF 710 in den FIFOs 434, die Daten auf dem HCB-Bus 438 geltend machen. Ein Sendepuffer TX BUF 712 in den FIFOs 434 empfängt von dem HCB-Bus 438 zum Liefern der Daten an die CPU-Schnittstellenlogik 700. Die CPU-Schnittstellenlogik 700 ist mit dem RX BUF 710, dem TX BUF 712 und der QC/HCB-Schnittstelle 436 durch Bussignale 705 verbunden. Die QC/HCB-Schnittstelle 436 ist mit der CPU-Schnittstellenlogik 700, den RX und TX BUFs 710, 712 und dem HCB-Bus 438 zum Steuern von Datenübertragungen zwischen dem HCB 402 und dem PCB 406 verbunden.
7B ist ein ausführlicheres Blockschaltbild der CPU-Schnittstelle 700. Die CPU-Steuer- und Statussignale 218B werden durch eine Steuerlogik 713 geltend gemacht, die mit einer CPU-Tracker-Zustandsmaschine 717 und einer Alternativspeichersteuer-Zustandsmaschine 718 verbunden ist. Der Adress- und Datenabschnitt 218a des CPU-Busses 218 ist ein gemultiplexter Bus, wo Daten von anderen Abschnitten des PCB 406 an eine Datenbus-Freigabelogik 716 zur Geltendmachung auf dem CPU-Adress- und Datenabschnitt 218a geliefert werden. Dir CPU 230 macht Adressen an einer Adressendecodier/Anforderungs-Erzeugungslogik 714 geltend, die eine Vielzahl von Anforderungssignalen an andere Abschnitte des PCB 406 liefert, einschließlich der CPU-Tracker-Zustandsmaschine 717 und der Alternativspeichersteuer-Zustandsmaschine 718. Ein Satz von Informations-Latches 715 emügängt Adressen und Daten von der CPU 230 und macht verriegelte Adressen und verriegelte Daten an anderen Abschnitten des PCB 406 geltend, wie unten weiter beschrieben. CPU-Steuersignale werden zwischen der Adressendecodier/Anforderungs-Erzeugungslogik 714, der CPU-Tracker-Zustandsmaschine 717 und der Alternativspeichersteuer-Zustandsmaschine 718 zum Überwachen und Steuern von CPU-Zyklen bereitgestellt.
7C ist ein ausführlicheres Blockschaltbild der QC/CPU-Schnittstellenlogik 702. Die QC/CPU-Schnittstellenlogik 702 arbeitet allgemein, um eine relativ transparente Schnittstelle zwischen der CPU 230 und den QC-Vorrichtungen 202 herzustellen, z. B. Umwandlung zwischen dem 32-Bit Format der CPU 230 und dem 16-Bit Format der QC-Vorrichtungen 202. Ein QC REGISTER REQUEST Signal wird von der Adressendecodier/Anforderungs-Erzeugungslogik 714 an eine CPU-Tracker-Zustandsmaschine 720 geliefert, die mit einer Zerlegungs/Zusammensetzungs-Zustandsmaschine 722 zum Umwandeln zwischen 16-Bit und 32-Bit Formaten verbunden ist. Die Zerlegungs/Zusammensetzungs-Zustandsmaschine 722 ist mit einem Satz von Daten, Adressen- und Steuersignaltreibern und Empfängern 724 zum Verbinden mit der CPU-Schnittstelle 700 über den Bus 701 und mit den QC-Vorrichtungen 202 durch den QC/CPU-Bus 204 verbunden. Ein Statistikpuffer 726 empfängt Statistikdaten und andere Information von dem QC/CPU-Bus 204 zum Liefern der Daten an die CPU-Schnittstelle 700 über den Bus 701. Ein STATISTICS REQUEST Signal wird von der Adressendecodier/Anforderungd-Erzeugungslogik 714 an eine Statistikanforderungs-Zustandsmachine geliefert, die mit der Zerlegungs/Zusammensetzungs-Zustandsmachine 722 und einer CPU-Bus-Zustandsmaschine 730 verbunden ist. Die CPU-Bus-Zustandsmachine 730 ist weiter mit der Zerlegungs/Zusammensetzungs-Zustandsmachine 722 und dem Satz von Daten-, Adressen- und Steuersignaltreibern und Empfängern 724 verbunden. Auf diese Weise hat die CPU 230 eine relativ vollständigen und unabhängigen Zugriff auf die QC-Vorrichtungen 202 zum zu Gewinnen von Statistik und anderer Information der Ports 105 und auch zum Modifizieren der Konfiguration der Ports 104, ohne den Datenfluss und den Betrieb des HSB 206 zu stören.
Die CPU 230 fordert den EPSM 210 auf, Statistik- und Statusinformation von den QC-Vorrichtungen 202 durch Schreiben in ein QC STATISTICS INFORMATION Register in den PCB-Registern 704 zu empfangen. Die CPU 230 fordert Statistik-Information an, durch Bereitstellen einer Nummer, die einer der QC-Vorrichtungen 202 entspricht, einer Portnummer, der Nummer des Anfangsregisters für den angegebenen Port und der Zahl für den angegebenen Port zu lesender Register. Wie in 7C gezeigt, bewirkt das Schreiben in das QC STATISTICS INFORMATION Register, dass das QC STATISTICS REQUEST Signal geltend gemacht wird, wo die Statistikanforderungs-Zustandsmachine 728 die angegebenen Anforderungen auf dem QC/CPU-Bus 204 durch den Satz von Daten-, Adressen- und Steuersignaltreibern und Empfängern 724 vornimmt. Die CPU-Schnittstelle 700 führt die gewünschten Lesezyklen auf der geeigneten QC-Vorrichtung(en) 202 unter Verwendung der geeigneten CHIP_SELECTm* Signale durch und schreibt dann die Information in den Statistikpuffer 726.
Sobald alle angeforderten Daten zurückgewonnen und im Statistikpuffer 726 gespeichert sind, aktualisiert die CPU 230 das STAT_RDY-Bit in dem POLLING SOURCE Register in den PCB-Registern 704 und setzt das STAT_RDY-Unterbrechungsbit im INTRERUPT SOURCE Register. Der EPSM 210 macht das CPU_INT* Signal an der CPU 230 geltend, die durch Lesen des INTERRUPT SOURCE Registers 720 reagiert, um die Quelle der Unterbrechung zu bestimmen. Wenn Unterbrechungen maskiert werden, erfasst die CPU 230 das STAT_RDY-Bit im POLLING SOURCE Register während einer Abfrage-Routine. Auf diese Weise stellt die CPU 230 fest, dass die Anforderung durch entweder eine Unterbrechung oder einen Abfragemechanismus, wenn die Unterbrechungen maskiert werden, vollendet ist. Die STA_RDY-Unterbrechung wird, wenn gewünscht, programmatisch unterbrochen, wenn der Abfragemechanismus zu verwenden ist. Die CPU 230 gewinnt als Reaktion die ganze Statistikinformation aus dem Statistikpuffer in einem oder mehr aufeinandetfolgenden Prozessorzyklen zurück. Die Prozessorzyklen über den CPU-Bus 218 können reguläre Prozessorzyklen sein, sind aber vorzugsweise Burst-Zyklen zum Übertragen größerer Datenmengen.
Natürlich können mehrere alternative Ausführungen erwogen werden. In einer ersten alternativen Ausführung gibt die CPU 230 einfach eine Nummer aus, die einer der QC-Vorrichtungen 202 entspricht, und der EPSM 210 sammelt entsprechend alle Daten aller Register 306 aller Ports der QC-Vorrichtungen 202. In einer zweiten alternativen Ausführung gibt die CPU 230 einfach eine globale Statistikanforderung aus, und die Daten aller Register 306 aller QC-Vorrichtungen 202 werden gesammelt. Es ist jedoch anzumerken, dass die CPU 230 typischerweise Statistikinformation für einen der Ports 104 zu einer Zeit benötigt.
Man wird einsehen, dass die CPU 230 nur eine einzige Anforderung an den EPSM 210 richten muss, um die ganze Statistikinformation für jeden der Ports zurückzugewinnen. Das heißt, das QC STATISTICS INFORMATION Register wird durch die CPU 230 in einem einzigen Befehl beschrieben, um die Anforderung vorzunehmen. Die CPU 230 ist daher frei für andere Aufgaben, antstatt auf Antworten von den QC-Vorrichtungen 202 zu warten. Stattdessen führt der EPSM 210 alle einzelnen Statistik-Leseanforderungen über den QC/CPU- Bus 204 aus und gewinnt alle Daten. Die CPU 230 wird durch ein Unterbrechungssignal oder einen Abfragemechanismus informiert und ist in der Lage, alle angeforderte Information zurückzugewinnen. Dies resultiert in einer effizienteren Nutzung der Prozessorzeit der CPU 230.
7D ist ein ausführlicheres Blockschaltbild der Schnittstelle zwischen der CPU-Schnittstelle 700 und dem MCB 404. Ein Speicheranforderungssignal von der Adressendecodier/Anforderungs-Erzeugungslogik 714 wird einer Speicher-FIFO-Zugriffs-Zustandsmachine 740 zugeführt, die mit Adressenerzeugungslogik 746 und FIFO-Status- und Unterbrechungs-Erzeugungslogik 742 verbunden ist. Ein FIFO-Block 748, der den RX BUF 706 und den TX BUF 708 enthält, ist mit der Adressenerzeugungslogik 746 und der FIFO-Status- und Unterbrechungs-Erzeugungslogik 742 verbunden. Die Adressenerzeugungslogik 746 und die FIFO-Status- und Unterbrechungs-Erzeugungslogik 742 sind beide mit einem Satz von Daten-, Adressen- und Steuersignaltreibern und Empfängern 744 zum Verbinden mit der CPU-Schnittstelle 700 über den Bus 703 und mit dem MCB 404 durch den MCB-Bus 428 verbunden.
7E ist ein ausführlicheres Blockschaltbild der Schnittstelle zwischen der CPU-Schnittstelle 700 und dem HCB 402. Ein Paketlese-Anforderungssignal von der Adressendecodier/Anforderungs-Erzeugungslogik 714 wird einer Sendepaket-Zustandsmaschine 760 zugeführt, die mit einem Sendepuffer 762 verbunden ist, der den TX BUF 712 enthält. Ein Paketschreib-Anforderungssignal von der Adressendecodier/Anforderungs-Erzeugungslogik 714 wird einer Empfangspaket-Zustandsmachine 770 zugeführt, die den RX BUF 710 enthält. Der Sendepuffer 762 und der Empfangspuffer 770 sind beide mit einem Satz von Daten-, Adressen- und Steuersignaltreibern und Empfängern 764 zum Verbinden mit der CPU-Schnittstelle 700 über den Bus 705 und mit dem HCB 402 durch den HCB-Bus 438 verbunden.
8A zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild, das die TPI 220 ausführlicher veranschaulicht. Die TPI 220 überträgt Daten zwischen dem HSB 206 und dem PCI-Bus 222, um Netzwerkdaten zwischen den TLANs 226 und dem EPSM 210 zu übermitteln. Die TPI 220 arbeitet als ein Slave auf dem HSB 206, antwortet auf Abfragen des EPSM 210 und überträgt Daten an den und von dem EPSM 210 in einer ähnlichen Weise wie die QC-Vorrichtungen 202. Auf der Seite des PCI-Busses 222 überträgt die TPI 220 Netzwerkdaten an jedes der vier TLANs 226 (Port24, Port25, Port26 und Port27) über den PCI-Bus 222 und empfängt Netzwerkdaten von denselben.
Die TPI 220 umfasst eine HSB-Steuerung 804, eine PCI-Bussteuerung 802 und einen Speicher 806. Die PCI-Bussteuerung 802 verbindet den PCI-Bus 222 entsprechend den PCI-Standards und ermöglicht Datenübertragungen zwischen der TPI 220 und dem PCI-Bus 222. Die PCI-Standards sind von dem 'Inter Architecture Lab' zusammen mit seinen Industriepartnern definiert. Die HSB-Steuerung 804 verbindet den HSB 206 entsprechend der definierten Operation des HSB 206 und ermöglicht Datenübertragungen zwischen der TPI 220 und dem EPSM 210. Der Speicher 806 kann zentralisiert oder verteilt sein und umfasst eine Vielzahl von Datenpuffern 807 und einen Steuerlistenspeicher 808. Die Datenpuffer 807 liefern vorübergehende Speicherung, um die Datenübertragung zwischen dem PCI-Bus 222 und dem HSB 206 zu erleichtern. Der Steuerlistenspeicher 808 ermöglicht den Busmasterbetrieb der TLANs auf dem PCI-Bus 222.
8B zeigt ein ausführlicheres Bockschaltbild der TPI 220. Die TPI 220 enthält eine PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810, die weiter Puffer, Treiber und verwandte Schaltungen enthält, um den PCI-Bus 222 schnittstellenmäßig zu verbinden. Der PCI-Bus 222 der vorliegenden Ausführung hat eine Datenbreite von 32 Bits und arbeitet bei einer Takfrequenz von 33 MHz. Es versteht sich jedoch, dass der PCI-Bus eine andere Datenbreite haben kann und bei jeder gewünschten oder verfügbaren Taktfrequenz, wie z. B. 66 MHz, arbeiten kann. Die TPI 220 enthält einen PCI-Arbiter 811, der zwischen jedem der TLANs 226, der TPI 220 und der CPU 230 für Zugriff und Steuerung des PCI-Busses 222 schlichtet. Das heißt, jedes der TLANs 226, die TPI 220 und die CPU 230 machen ein betreffendes von mehreren Anforderungssignalen REQm geltend, um die Steuerung des PCI-Busses 222 zu verlangen, wo die REQm Signale durch den PCI-Arbiter 811 empfangen werden. Als Reaktion gewährt der PCI-Arbiter 811 einer der anfordernden Vorrichtungen die Steuerung, indem er ein betreffendes Gewährungssignal GNTm geltend macht. Der PCI-Arbiter 811 führt in der gezeigten Ausführung eine Umlauf-Schlichtung durch, obwohl der PCI-Arbiter 811 jedes andere gewünschte Arbitrationsschema verwenden kann. Der PCI-Arbiter 811 macht TLAN-Auswählsignale (TSELm) geltend, um ein bestimmtes TLAN 226 zu identifizieren, nachdem ihm die Steuerung des PCI-Busses 222 gewährt wurde.
Die TPI 220 enthält eine HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819, die Puffer, Treiber und zugehörige Schaltungen enthält, um die TPI 220 schnittstellenmäßig mit dem HSB 206 zu verbinden. Die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 enthält Lese-Latches 819a und Schreib-Latches 819b zum Durchführen von gleichzeitigen Lese- und Schreibzyklen auf dem HSB 206. Die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 enthält eine Portstatuslogik 820 zum Antworten auf EPSM 210 Abfragen und zum Überwachen der auf dem HSB 206 ausgeführten Zyklen. Das heißt, die Portstatuslogik 820 empfängt und erfasst Gel machungen des STROBE* Signals durch den EPSM 210 und antwortet durch Geltendmachen der PKT_AVAIL[6]* und BUF_AVAIL[6]* Signale in einer gemultiplexten Weise basierend auf dem Datenstatus der TPI 220. Die Portstatuslogik 820 erfasst auch Lese- und Schreibzyklen auf dem HSB 206, die für die TPI 220 bestimmt sind, durch Erfassen der READ_OUT_PKT[6]* und WRITE_IN_PKT[6]* Signale. Während Übertragungen von Paketdaten von der TPI 220 an den EPSM 210 über den HSB 206 macht die Portstatuslogik 820 die SOP* und EOP* Signale während des HSB 206 Buszyklusses geltend, wenn der Anfang oder das Ende eines Pakets übertragen wird. Während Übertragungen von Paketdaten von dem EPSM 210 an die TPI 220 über den HSB 206 liest die Portstatuslogik 820 die Signale SOP* und EOP*, um festzustellen, ob die empfangenen Daten der Anfang eines Pakets oder das Ende eines Pakets sind.
Die Datenpuffer 807 umfassen mehrere bidirektionale FIFO-Datenpuffer 807a, 807b, 807c und 807d (807a–d), die jeweils sowohl einen 32 Bit breiten Sendepuffer (TPI TX FOFO) als auch einen 32 Bit breiten Empfangspuffer (TPI RX FIFO) enthalten. In der gezeigten Ausführung entsprechen die Datenpuffer 807a, 807b, 807c und 807d den Ports Port24, Port25, Port26 bzw. Port27. Jeder TPI RX FIFO empfängt Daten von einem betreffenden TLAN 226 über den PCI-Bus 222, wo die Daten von der TPI 220 an den EPSM 210 über den HSB 206 gesendet werden. Jeder TPI TX FIFO empfängt Daten von dem EPSM 210 über den HSB 206, wobei die Daten von der TPI 220 an ein betreffendes TLAN 226 über den PCI-Bus 222 gesendet werden.
Empfangslisten-Decodierlogik 812 ist mit der PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 verbunden und speichert wenigstens eine Empfangssteuerliste in einem Empfangssteuerlistenspeicher (RX CNTL LIST) 808a, der Teil des Steuerlistenspeichers 808 ist. Die Empfangslisten-Decodierlogik 812 reagiert auf die Geltendmachung einer RECEIVE LIST MEMORY ADDRESS, die als eine Adresse auf dem PCI-Bus 222 geltend gemacht ist, durch Schreiben einer Empfangssteuerliste aus der RX CNTL LIST 808a als Daten in den PCI-Bus 222. In der gezeigten Ausführung hält die RX CNTL LIST 808a eine Empfangssteuerliste zu einer Zeit. Das heißt, jeder TLAN 226 erlangt die Steuerung des PCI-Busses 222 und macht die RECEIVE LIST MEMORY ADDRESS auf dem PCI-Bus 222 geltend und empfängt eine entsprechende Empfangssteuerliste von der RX CNTL LIST 808a. Die Empfangssteuerliste enthält eine PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS zur Verwendung durch das TLAN 226, die eine Adresse ist, die angibt, wo die empfangenen Daten zu speichern sind. Als Reaktion auf den Empfang eines Datenpakets von seinem betreffenden Port 110 erlangt das TLAN 226 die Steuerung des PCI-Busses 222 zurück, um Daten aus dem empfangenen Datenpaket unter Verwendung der gespeicherten Adresse in der vorher geholten Empfangssteuerliste an die TPI 220 zu übertragen. Wie weiter unten beschrieben, schlichtet das TLAN 226 und erhält die Steuerung des PCI-Busses 222 und macht die PACKET DATA MEMORY ADDRESS während eines Schreibzyklusses auf dem PCI-Bus 222 geltend.
Eine Empfangsdaten-Decodierlogik 813, eine PCI RX FIFO Steuerlogik 817, der PCI-Arbiter 811 und eine FIFO-Synchronisationslogik 818 steuern den Fluss von empfangenen Daten von der PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 in den entsprechenden TPI TX FIFO. Die PCI RX FIFO Steuerlogik 817 enthält einen Eingang, um Daten von der PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 zu empfangen, und mehrere wählbare Ausgänge, die jeweils mit dem Eingang eines entsprechenden TPI RX FIFO verbunden sind. Der PCI-Arbiter 811 liefert die TSELm Signale an die FIFO-Synchronisationslogik 818, die entsprechende PCI-Pufterauswählsignale (PBSELm) an der PCI RX FIFO Steuerlogik 817 geltend macht, um den geeigneten TPI RX FIFO basierend auf dem einzelnen TLAN 226, dem die Steuerung des PCI-Busses 222 gewährt wurde, auszuwählen. Die Empfangsdaten-Decodierlogik 813 empfängt und decodiert die PACKET DATA MEMORY ADDRESS, die durch Ausführen eines Schreibzyklusses auf dem PCI-Bus 222 durch das TLAN 226 geltend gemacht wurde, und macht als Reaktion ein Empfangsfreigabesignal (REN) an der PCI RX FIFO Steuerlogik 817 geltend, um der PCI RX FIFO Steuerlogik 817 zu ermöglichen, Daten zu dem ausgewählten TPI RX FIFO zu leiten.
Es wird angemerkt, dass ein bidirektionaler Datenfluss zwischen dem PCI-Bus 222 und dem HSB 206 durch die Datenpuffer 807 stattfindet. Der PCI-Bus 222 und der HSB 206 arbeiten in einer Ausführung bei der gleichen Geschwindigkeit, z. B. bei einem 33 MHz Takt, können aber in alternativen Ausführungen bei verschiedenen Taktfrequenzen arbeiten. Zum Beispiel arbeitet in einer anderen Ausführung der HSB 206 bei 33 MHz, während der PCI-Bus 222 bei 66 MHz arbeitet. Die TPI 220 ist so implementiert, dass sie den Datenfluss trotz der unterschiedlichen Taktgeschwindigkeiten handhaben und synchronieren kann. Jeder TPI RX FIFO und TPI TX FIFO der Datenpuffer 807a–d wird vorzugsweise als ein Ringpuffer implementiert, wobei Zeiger auf beiten Seiten zum Schreiben und Lesen von Daten unterhalten werden. Die FIFO-Synchronisationslogik 818 abeitet allgemein, um die Zeiger auf beiden Seiten jedes FIFO zu synchronisieren, zu unterhalten und zu aktualisieren, um sicherzustellen, dass Daten richtig in den geeigneten TPI FIFO geschrieben oder daraus gelesen werden.
Wie oben erwähnt, ist jeder TPI RX FIFO als ein Ringpuffer implementiert. Die PCI RX FIFO Steuerlogik 817 enthält mehrere PCI-Empfangszeiger (PCI RX PTRs), einen Zeiger für jeden TPI RX FIFO, um auf die nächste Stelle zu zeigen oder sie zu adressieren, um ein DWORD (32 Bit) in dem ausgewählten TPI RX FIFO zu empfangen. In ähnlicher Weise enthält die HSB RX FIFO Steuerlogik 821, die sich auf der anderen Seite jedes TPI RX FIFO befindet, mehrere "synchronisierte" PCI Empfangszeiger (PCI RX SPTRs), von denen jeder eine synchronisierte Kopie eines entsprechenden PCI RX PTR ist. Zusammen mit den PBSELm Signalen, um den geeigneten TPI RX FIFO auszuwählen, macht die FIFO-Synchronisationslogik 818 auch ein entsprechendes einer Vielzahl von PCI-Zählsignalen (PCNTm) geltend, um den geeigneten PCI RX PTR in der PCI RX FIFO Steuerlogik 817 synchron zu aktualisieren oder zu inkrementieren. Die FIFO-Synchronisationslogik 818 macht weiter ein entsprechendes einer Vielzahl von HSB-Zählsignalen (HCNTm) geltend, um einen entsprechenden PCI RX SPTR in der HSB RX FIFO-Steuerlogik 821 synchron zu aktualisieren oder zu inkrementieren. Auf diese Weise wird ein Zeiger auf beiden Seiten jedes TPI RX FIFO bereitgestellt, um anzuzeigen, wo Daten einzufügen sind.
Ein PCI TX FIFO Steuerlogik 816 erfasst Daten in jedem der TPI TX FIFOs und veranlasst die TPI 220, den PCI-Bus 222 aufzufordern und die Steuerung desselben zu erlangen, einen Befehl an ein TLAN 226 entsprechend dem TPI TX FIFO, der Daten zum Senden hat, zu senden. Die PCI TX FIFO Steuerlogik 816 greift auf die Adressen des geeigneten TLAN 226 aus einem Satz von TPI-Steuerregistern 846 zu. Die TPI 220 schreibt einen Befehl in das geeignete TLAN 226 und stellt eine TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS bereit, um das TLAN 226 zu veranlassen, anschließend eine Sendesteuerliste von der TPT 220 unter Verwendung der TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS anzufordern.
Eine Sendelisten-Decodierlogik 814 ist mit der PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 verbunden und speichert wenigstens eine Sendesteuerliste in einem Sendesteuerlistenspeicher (TX CNTL LIST) 808b, der Teil des Steuerlistenspeichers 808 ist. Die Sendelisten-Decodielogik 814 reagiert die auf Geltendmachung der als eine Adresse auf dem PCI-Bus 222 geltend gemachten TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS durch Schreiben einer Sendesteuerliste aus der TX CNTL LIST 808b als Daten in den PCI-Bus 222. In der gezeigten Ausführung hält die TX CNTL LIST 808b eine Sendesteuerliste zu einer Zeit. Auf diese Weise erlangt jedes TLAN 226 die Steuerung des PCI-Busses 222 und macht die TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS auf dem PCI-Bus 222 geltend und empfängt eine entsprechende Sendesteuerliste von der TX CNTL LIST 808b. Nach Rückgewinnung der Sendesteuerliste führt das TLAN 226 die Sendesteuerung durch, indem es den PCI-Bus 222 auffordert und die Steuerung desselben erlangt, einen Lesezyklus durchzuführen, um die Daten aus dem entsprechenden TPI TX FIFO der TPI 220 mittels der TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS zurückzugewinnen.
Eine Sendedaten-Decodierlogik 815, die PCI TX FIFO Steuerlogik 816, der PCI-Arbiter 811 und die FIFO-Synchronisationslogik 818 steuern den Fluss von Daten von jedem TPI TX FIFOs der Datenpuffer 807 auf den PCI-Bus 222. Die PCI TX FIFO Steuerlogik 816 enthält einen Ausgang, um Daten an die PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 zu liefern, und mehrere Eingänge, die jeweils mit einem Ausgang eines entsprechenden der TPI TX FIFOS verbunden sind. Wenn ein TLAN 226 einen Lesezyklus auf dem PCI-Bus 222 durchführt, um Daten zu lesen, liefert der PCI-Arbiter 811 die TESLm Signale an die FIFO-Synchronisationslogik 818, die die PBSELm Signale an der PCI TX FIFO Steuerlogik 816 geltend macht, um den entsprechenden TPI TX FIFO basierend auf dem einzelnen TLAN 226, das die Steuerung des PCI-Busses 222 hat, auszuwählen. Die Sendedaten-Decodierlogik 815 empfängt und decodiert die durch das TLAN 226 geltend gemachte PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS und macht als Reaktion ein Freigabesignal TEN an der PCI TX FIFO Steuerlogik 816 geltend, um die Übertragung von Daten an den ausgewählten TPI TX FIFO zu ermöglichen. Es wird angemerkt, dass die PBSELm Signale sowohl an die PCI RX FIFO Steuerlogik 817 als auch an die PCI TX FIFO Steuerlogik 816 angelegt werden, und dass die Signale TEN und REN zwischen der PCI RX FIFO Steuerlogik 817 und der PCI TX FIFO Steuerlogik 816 abhängig von dem Typ des Zyklusses und der Richtung des Datenflusses auswählen.
Jeder TPI TX FIFO ist in der gezeigten Ausführung als ein Ringpuffer implementiert. Die PCI TX FIFO Steuerlogik 816 enthält mehrere PCI-Sendezeiger (PCI TX PTRs), einen Zeiger für jeden TPI TX FIFO, um auf die nächste Stelle zu zeigen oder sie zu adressieren, von der ein DWORD von Daten zu lesen ist. In ähnlicher Weise enthält die HSB TX FIFO Steuerlogik 822, weiter unten beschrieben, die sich auf der anderen Seite jedes TPI TX FIFO befindet, mehrere "synchronisierte" PCI Sendezeiger (PCI TX SPTRs), von denen jeder eine synchronisierte Kopie eines entsprechenden PCI TX PTR ist. Die FIFO-Synchronisationslogik 818 macht ein entsprechendes der PCNTm Signale geltend, um den geeigneten PCI TX PTR zu inkrementieren, und ein entsprechendes der HCNTm Signale, um den geeigneten PCI TX SPTR jedes Mal zu inkrementieren, wenn ein DWORD von Daten von der PCI TX FIFO Steuerlogik 816 an den PCI-Bus 222 angelegt wird. Auf diese Weise wird ein Zeiger auf beiden Seiten jedes TPI TX FIFO bereitgestellt, um anzuzeigen, wo Daten zu lesen sind.
Die HSB RX FIFO Steuerlogik 821 hat mehrere wählbare Eingänge, die jeweils mit einem Ausgang eines entsprechenden der TPI RX FIFOs verbunden sind. Die HSB RX FIFO Steuerlogik 821 hat einen Ausgang zum Liefern der Daten an die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 zur Geltendmachung auf dem HSB 206. Die HSB TX FIFO Steuerlogik 822 hat mehrere wählbare Ausgänge, die jeweils mit einem Eingang eines entspre chenden der TPI TX FIFOS verbunden sind. Die HSB TX FIFO Steuerlogik 822 hat einen Eingang zum Empfangen von Daten der HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 von dem HSB 206.
Die HSB RX FIFO Steuerlogik 821, die Portstatuslogik 820 und die FIFO-Synchronisationslogik 818 steuern den Datenfluss zwischen den TPI RX FIFOs und den Datenpuffern 807a –d und dem HSB 206 während der Datenübertragungen von der TPI 220 an den EPSM 210. Die Portstatuslogik 820 erfasst die Geltendmachung des READ_OUT_PKT[6]* Signals, das einen Lesezyklus auf dem HSB 206 anzeigt, und decodiert die PORT_NO[1:0] Signale, um den entsprechenden TPI TX FIFO des gewählten Ports zu identifizieren. Das heißt, der EPSM 210 macht PORT_NO[1:0] Signale 00, 01, 10 oder 11 geltend, um den TPI RX FIFO eines der Datenpuffer 807a, 807b, 807c oder 807d für den Port Port24, PORT25, PORT26 oder PORT27 auszuwählen. Die Portstatuslogik 802 macht Portauswählsignale (PSELm) an der FIFO-Synchronisationslogik 818 geltend, die als Reaktion entsprechende HSB-Auswählsignale (HBSELm) geltend macht, um einen Ausgang der mit dem entsprechenden TPI RX FIFO verbundenen HSB RX FIFO Steuerlogik 821 auszuwählen. Ferner macht die Portstatuslogik 820 ein HSB-Freigabesignal (HREN) geltend, um der HSB RX FIFO Steuerlogik 821 zu ermöglichen, die Daten an die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 zur Geltendmachung auf dem HSB 206 auszugeben.
Die HSB RX FIFO Steuerlogik 821 enthält einen HSB-Empfangszeiger (HSB RX PTR) für jeden TPI RX FIFO, um die einzelnen Daten in dem TPI RX FIFO zu lokalisieren. Die FIFO-Synchronisationslogik 818 macht ein entsprechendes der HCNTm Signale geltend, um den entsprechenden HSB RX PTR des ausgewählten TPI RX FIFO für jedes aus dem TPI RX FIFO gelesene DWORD zu aktualisieren oder zu dekrementieren. Die PCI RX FIFO Steuerlogik 817 enthält auch einen entsprechenden "synchronisierten" HSB-Empfangszeiger (HSB RX SPTR), der durch die FIFO-Synchronisationslogik 818 durch Geltendmachen eines entsprechenden der PCNTm Signale dekrementiert wird. Auf diese Weise hat die HSB RX FIFO Steuerlogik 821 zwei Zeiger für jeden TPI RX FIFO, einschließlich des PCI RX SPTR, der anzeigt, wo Daten zu schreiben sind, und des HSB RX PTR, der anzeigt, wo Daten zu lesen sind. Die Portstatuslogik 820 greift auch auf diese Zeiger zu, um die Menge an gültigen Daten oder die Zahl gültiger Datenbytes in jedem TPI RX FIFO zu gewinnen. Diese Anzahl wird mit einer entsprechenden RBSIZE (entsprechend dem TBUS-Wert) für dem HSB 206 verglichen, um zu bestimmen, wie die PKT_AVAIL[6]* Signale als Reaktion auf das STROBE* Signal geltend zu machen sind.
Die HSB TX FIFO Steuerlogik 822, die Portstatuslogik 820 und die FIFO-Synchronisations logik 818 steuern den Datenfluss zwischen jedem TPI TX FIFO und dem HSB 206 während Datenübertragungen von der EPSM 210 an die TPI 220. Die Portstatuslogik 820 erfasst die Geltendmachung des WRITE_IN_PKT[6]* Signals und bestimmt die Portnummer aus den PORT_NO[0:1] Signalen während eines von dem EPSM 210 auf dem HSB 206 ausgeführten Schreibzyklusses. Die Portstatuslogik 820 macht entsprechend die PSELm Signale und ein HSB-Sendefreigabesignal (HTEN) geltend, um den geeigneten TPI TX FIFO zu bezeichnen. Die FIFO-Synchronisationslogik 818 macht als Reaktion die HBSELm Signale geltend, um den entsprechenden Eingang der HSB TX FIFO Steuerlogik 822 zu dem geeigneten TPI TX FIFO auszuwählen. Das HTEN-Signal ermöglicht der HSB TX FIFO Steuerlogik 822, die Daten von der HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 zur Geltendmachung an dem ausgewählten TPI TX FIFO zu empfangen.
Die HSB TX FIFO Steuerlogik 822 enthält einen HSB-Sendezeiger (HSB TX PTR) für jeden TPI TX FIFO, um die einzelne Datenstelle in dem TPI TX FIFO aufzufinden, um Daten zu schreiben. Die FIFO-Synchronisationslogik 818 macht ein entsprechendes der HCNTm Signale geltend, um den entsprechenden HSB TX PTR des gewählten TPI TX FIFO für jedes in den gewählten TPI TX FIFO geschriebene DWORD zu aktualisieren oder zu inkrementieren. Ferner enthält die PCI TX FIFO Steuerlogik 816 einen entsprechenden "synchronisierten" HSB-Sendezeiger (HSB TX SPTR), der durch die FIFO-Synchronisationslogik 818 durch Geltendmachen eines der PCNTm Signale inkrementiert wird. Auf diese Weise hat die HSB TX FIFO Steuerlogik 822 zwei Zeiger für jeden TPI TX FIFO, einschließlich des PCI TX SPTR, der anzeigt, wo Daten zu lesen sind, und des HSB TX PTR, der anzeigt, wo Daten zu schreiben sind. Die Portstatuslogik 820 greift auch auf diese Zeiger zu, um die Menge an verfügbarem Platz oder die Zahl in jedem TPI TX FIFO vorhandener leerer Datenbytes zu gewinnen. Dieser Wert wird mit einer entsprechenden XBSIZE (entsprechend den TBUS-Wert) für den HSB 206 verglichen, um zu bestimmen, wie die BUF_AVAIL[6]* Signale als Reaktion auf das STROBE* Signal geltend zu machen sind.
Ein Satz von TPI PCI Konfigurationsregistern 835 ist in der TPI 220 bereitgestellt und mit der PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 zum Zugriff über den PCI-Bus 222 verbunden. Ferner sind die TPI-Steuerregister 846 bereitgestellt und mit verschiedenen Vorrichtungen in der TPI 220 und der PCI-Bus-Schnittstellenlogik 810 zum Zugriff über den PCI-Bus 222 verbunden. Der Inhalt und die Struktur dieser Register 846 und 835 weiden unten weiter beschrieben. Die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 enthält auch ein PACKET SIZE Anhängerregister 819c. Die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellelogik 819 erfasst und speichert das erste DWORD jedes von dem EPSM 210 gesendeten Datenpakets in dem PACKET SIZE Anhängerregister 819c und schreibt dann den Inhalt des PACKET SIZE Registers 819c in die TX CNTL LIST 808b der Sendelisten-Decodierlogik 814.
8C ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration und Funktionalität jedes der TLANs 226 veranschaulicht. Das TLAN 226 enthält einen Ethernet-Port 110, eine PCI-Busschnittstelle 824 und einen zwischen den Ethernet-Port 110 und die PCI-Busschnittstelle 824 geschalteten Speicher 825. Der Ethernet-Port 110 enthält eine geeignete Buchse, um einen kompatiblen Stecker eines 100 Mb Ethernet-Segments 114 aufzunehmen, um Paketdaten von einem entsprechenden Netzwerk 112 zu empfangen und Paketdaten an dasselbe zu senden. Der Ethernet-Port 110 liefert empfangene Paketdaten an Datenpuffer 826 im Speicher 825. Der Ethernet-Port 110 gewinnt Paketdaten aus den Datenpuffern 826 zurück und sendet die Paketdaten an ein Ethernet-Segment 114.
Das TLAN 226 enthält einen Satz von Registern 828 in dem Speicher 825 zum Steuern seines Betriebs. Die Register 828 umfassen ein Befehlsregister 828a zum Ermöglichen einer externen Vorrichtung, Befehle durch den PCI-Bus 222 einzuführen. Die Register 828 umfassen weiter ein Kanalparameterregister 828b zum Speichern einer Adresse, um auf eine Befehlsliste von einem externen Speicher durch den PCI-Bus 222 zuzugreifen. Das Befehlsregister 828a enthält ein GO-Bit (nicht gezeigt), das das TLAN 226 anweist, eine Befehlsliste zurückzugewinnen und auszuführen. Das Befehlsregister 828a enthält auch ein RX/TX-Bit (nicht gezeigt), das das TLAN 226 anweist, eine Empfangsbefehlsliste (für den RX-Fall) oder eine Sendebefehlsliste (für den TX-Fall) zurückzugewinnen und auszuführen. Der Speicher 825 enthält einen Listenpuffer 827 zum Speichern gegenwärtiger Steuerlisten, wo der Listenpuffer 827 weiter einen Empfangssteuerlistenpuffer 827a zum Speichern der gegenwärtigen Empfangssteuerliste und einen Sendesteuerlistenpuffer 827b zum Speichern der gegenwärtigen Sendesteuerliste enthält.
Die PCI-Busschnittstelle 824 enthält geeignete Logik zum Verbinden mit dem PCI-Bus 222, um Datenübertragungen zwischen der TPI 220 und dem TLAN 226 durch Arbeiten als ein Busmaster des PCI-Busses 222 während der Datenübetragung zu steuern. Eine externe Vorrichtung, z. B. die TPI 220 oder die CPU 230, schreibt eine Adresse in das Kanalparameterregister 828b und schreibt einen Befehl in das Befehlsregister 828a. Das TLAN 226 macht als Reaktion ein REQm Signal geltend, um für den PCI-Bus 222 zu schlichten. Wenn ein GNTm Signal empfangen wird, führt das TLAN 226 einen Zyklus auf dem PCI-Bus 222 aus, um eine angegebene Befehlsliste zurückzugewinnen und im Listenpuffer 827 zu speichern. Der Befehl wird als ein Sendebefehl angesehen, wenn das RX/TX-Bit für TX gesetzt ist, und als Empfangsbefehl, wenn ds RX/TX-Bit für RX gesetzt ist.
Um Empfangsvorgänge einzuleiten, schreibt die CPU 230 die RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS in das Kanalparameterregister 828b und einen Empfangsbefehl in das Befehlsregister 828a jedes TLAN 226. Das TLAN 226 fordert als Reaktion den PCI-Bus 222 auf, eine Empfangssteuerliste mittels der RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS zurückzugewinnen. Die TPI 220 liefert eine Empfangssteuerliste an das TLAN 226, und das TLAN 226 wartet dann, um Daten zu empfangen, bevor die Empfangssteuerliste ausgeführt wird. Die Empfangssteuerliste enthält einen Vorwärtszeiger als die nächste Adresse für das TLAN 226, die es benutzt, um die nächste Empfangssteuerliste zurückzugewinnen, um eine Steuerlistenverkettung zu errichten. In der bevorzugten Ausführung lädt jedoch die TPI 220 den Vorwärtszeiger jeder Empfangssteuerliste mit der gleichen RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS. Wenn Daten von dem Port 110 an die TPI 220 empfangen werden, schlichtet die PCI-Busschnittstelle 824 und erlangt die Steuerung des PCI Busses 222 und führt die Empfangssteuerliste in ihrem Empfangssteuerlistenpuffer 827a aus, um Daten über den PCI-Bus 222 an die TPI 220 zu übertragen. Sobald die Übertragung eines ganzen Datenpakets vollendet ist, verwendet das TLAN 226 die RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS in dem Vorwärtszeigter der momentanen Empfangssteuerliste, um eine weitere Empfangssteuerliste anzufordern.
Für Sendevorgänge erfasst die TPI 220 zu sendende Daten von einem ihrer TPI TX FIFOs und schlichtet und erlangt als Reaktion die Steuerung des PCI-Busses 222. Die TPI 220 schreibt dann die TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS in das Kanalparameterregister 828b und einen Sendebefehl in das Befehlsregister 828a jedes TLAN 226. Das TLAN 226 fordert als Reaktion den PCI-Bus 222 auf, eine Sendesteuerliste mittels der TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS zurückzugewinnen. Sobald die Sendesteuerliste empfangen ist, speichert das TLAN 226 die Sendesteuerliste in seinem Sendesteuerlistenpuffer 828b und führt dann die gespeicherte Sendesteuerliste aus, um Paketdaten zu empfangen. Die Sendesteuerliste enthält auch einen Vorwärtszeiger, der normalerweise als die nächste Adresse für das TLAN 226 benutzt wird, um die nächste Sendesteuerliste zurückzugewinnen, um eine Steuerlistenverkettung zu errichten. In der gezeigten Ausführung lädt jedoch die TPI 220 den Vorwärtszeiger jeder Sendesteuerliste mit einem Nullwert. Nach Ausführen der Sendesteuerliste in seinem Sendesteuerlistenpuffer 827a wartet daher das TLAN 226, bis die TPI 220 einen weiteren Sendebefehl schreibt.
8D zeigt ein Diagramm, das eine Steuersignalliste 830 veranschaulicht, die das Format für Sende- und Empfangssteuerlisten ist und auch das Format für die RX CNTL LIST 808a und die TX CNTL LIST 808b ist. Die Steuerliste 830 enthält ein FORWARD_POINTER Feld 831, ein PACKET_SIZE Feld 832a, ein CSTAT Feld 832b, ein COUNT Feld 833 und ein DATA_POINTER Feld 834. Jedes Feld ist 32 Bits mit Ausnahme des PACKET_SIZE Feldes 832a und des CSTAT Feldes 832b, die 16-Bit Felder sind.
Das FORWARD_POINTER Feld 832 wird gewöhnlich benutzt, um Steuerlisten miteinander zu verketten. Für Empfangsvorgänge führt das TLAN 226 durch die TPI 220 von der RX CNTL LIST 808a bereitgestellte Steuerlisten wieder und wieder aus, da das FORWARD_POINTER Feld 831 in jedem Fall die gleiche RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS ist. Auf diese Weise verwendet jedes TLAN 226 die RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS in dem FORWARD_POINTER Feld 831 seiner momentanen Empfangssteuerliste, um die nächste Empfangssteuerliste anzufordern, wenn das nächste Datenpaket von einem Netzwerk 112 empfangen wird. Die TPI 220 muss daher für Empfangsvorgänge keine Vorgangsstartbefehle an die TLANS 226 ausgeben. Für Sendevorgänge führt das TLAN 226 jedes Mal Sendesteuerlisten aus der gleichen TX CNTL LIST 808b aus. Die TPI 220 setzt jedoch das FORWARD_POINTER Feld 831 auf einen Nullwert (0000h), sodass die TPI 220 und ein betreffendes TLAN 226 einen Sendevorgang ausführen, wenn durch die TPI 220 eingeleitet. Wenn Daten in einem der TPI TX FIFOs erfasst werden und die TPI 220 gegenwärtig keine Sendevorgänge auf dem betreffenden TLAN-Port eines TPI TX FIFOs durchführt, gibt die TPI 220 einen Sendebefehl an ein betreffendes TLAN 226 aus, um einen Sendevorgang einzuleiten. Das betreffende TLAN 226 gewinnt die Sendesteuerliste aus der TX CNTL LIST 808b zurück, führt die Sendesteuerliste aus und kehrt dann in einen Vorgabezustand zurück, wenn der Nullwert in dem FORWARD_POINTER Feld 831 angetroffen wird.
Das PACKET_SIZE Feld 832a gibt gewöhnlich die Größe eines Datenpakets an. Für Empfangsvorgänge setzt die TPI 220 anfangs das PACKET_SIZE Feld 832a in der RX CNTL LIST 808a auf null. Nachdem das TLAN 226 eine Übertragung eines vollständigen Datenpakets an die TPI 220 vollendet hat, führt das TLAN 226 einen letzten Ein-DWORD-Schreibvorgang in das PACKET_SIZE Feld 832a und das CSTAT Feld 832b der RX CNTL LIST 808a durch. Das PACKET_SIZE Feld 832a wird mit der tatsächlichen Paketdatengröße geladen, und ein Rahmen-Vollendet-Bit in dem CSTAT Feld 832b wird gesetzt. Für Sendevorgänge wird das PACKET_SIZE Feld 832a der TX CNTL LIST 808b mit der Größe eines von der TPI 220 an ein TLAN 226 zu sendenden Datenpakets geladen. Die HSB-Datenübertragungs-Schnittstellenlogik 819 schreibt die Paketgröße DWORD im PACKET_SIZE Registeranhänger 819c in die TX CNTL LIST 808b in der Sendelisten-Decodierlogik 814. Die TPI 220 schreibt dann den Sendebefehl in das entsprechende TLAN 226, wie vorher beschrieben, und der Inhalt der TX CNTL LIST 808b wird an ein TLAN 226 als eine Sendesteuerliste, wenn verlangt, geliefert.
Das CSTAT Feld 832b wird verwendet, um Befehls- und Statusinformation zwischen der TPI 220 und den TLANs 226 zu übermitteln. Die TPI 220 setzt anfangs das CSTAT Feld 832b der CNTL LIST 808a auf null. Wenn eine Paketdatenübertragung von einem TLAN 226 in einen betreffenden TPI RX FIFO vollendet wurde, setzt die TPI 220 das Rahmen-Vollendet-Bit des CSTAT Feldes 832b (Bit 14) in der RX CNTL LIST 808a, um darzustellen, dass die Paketdatenübertragung vollendet wurde. Die TPI 220 informiert die Portstatuslogik 820, dass das Paket vollständig ist, um eine Übertragung über den HSB 206 an den EPSM 210 einzuleiten. Die Portstatuslogik 820 zeigt dann an, dass Daten in einem betreffenden TPI RX FIFO zur Übertragung an den EPSM 210 als Reaktion auf eine Abfrage durch den EPSM 210 verfügbar sind. Dies gilt, selbst wenn die Menge an Paketendedaten nicht den RBSIZE- oder TBUS-Wert erfüllt, da das Ende des Pakets übertragen werden muss.
Die TPI 220 setzt das CRC-(zyklische Redundanzprüfung)Bit in dem CSTAT Feld 832b der TX CNTL LIST 808b basierend auf dem Sataus des AI_FCS_IN* (oder FBPN) Signals während des Empfangs eines Datenpakets von dem EPSM 210. Die TPI 220 setzt das CRC-Bit, um anzuzeigen, ob das Datenpaket in einer CRC benutzte Daten enthält. Ein Ethernet-Datenpaket, das CRC einschließt, enthält zusätzlich zu den Paketdaten vier Bytes von CRC-Daten, die zur Fehlerprüfung verwendet werden.
Das DATA_POINTER Feld 834 spezifiziert die durch ein TLAN 226 während eines Datenübertragungsvorgangs geltend zu machende PCI-Adresse. Die Adresse ist vorzugsweise für Sende- und Empfangsvorgänge die gleiche und ist die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS.
Während eines Empfangsvorgangs macht ein TLAN 226 die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS geltend, und die Empfangsdaten-Decodierlogik 813 decodiert die Adresse, und ein Schreibzyklus auf dem PCI-Bus 222 ermöglicht der PCI RX FIFO Steuerlogik 817, den Empfang von Paketdaten in einem ausgewählten TPI RX FIFO zu erlauben. Während eines Sendevorgangs macht ein TLAN 226 die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS geltend, und die Sendedaten-Decodierlogik 815 decodiert die Adresse, und ein Lesevorgang ermöglicht der PCI TX FIFO Steuerlogik 816, die Übertragung von Paketdaten aus einem ausgewählten TPI TX FIFO durchzuführen.
Das COUNT Feld 833 spezifiziert eine vorhandene Datenmenge oder die Menge an verfügbarem Pufferplatz bei dem momentanen Wert des DATA_POINTER Feldes 834. Während eines Datenempfangsvorgangs setzt die Empfangslisten-Decodierlogik 812 das COUNT Feld 833 auf einen in ein RCV_DATA_COUNT Register 847b (8F) der TPI-Steuerregis ter 846 geschriebenen Wert. Der Wert von dem RCV_DATA_COUNT Register 847b bestimmt die größte durch die TPI 220 zu empfangende Paketgröße. Als Vorgabe beträgt dieser Wert 1518 Bytes, was die größte ETHERNET-Datenpaketgröße mit vier Bytes von CRC ist. Während eines Datensendevorgangs setzt die TPI 220 das COUNT Feld 833 auf den gleichen Wert wie das PACKET_SIZE Feld 832a.
8E ist ein Diagramm, das eine Definition der von der TPI 220 eingesetzten TPI-PCI-Konfigurationsregister 835 veranschaulicht. Die TPI-PCI-Konfigurationsregister 835 umfassen Register, die allen PCI-Busarchitekturen gemeinsam sind, sowie für die TPI 220 einmalige, zusätzliche Register. Register, die allen PCI-Bussen gemeinsam sind, umfassen ein DEVICE_ID Register 836a, ein VENDOR_ID Register 836b, ein STATUS Register 837a, ein COMMAND Register 837b, ein CLAS_CODE Register 838a, ein REV_ID Register 838b, ein BIST Register 839a, ein HDR_TYPE Register 839b, ein LATENCY Register 839c, ein CACHELSZ Register 839d, ein MAXLAT Register 845a, ein MINGNT Register 845b, ein INTPIN Register 845c und ein INTLINE Register 845d. Für die TPI 220 einmalige Register umfassen ein TPI CONTROL IO BASE ADDRESS Register 840 ein TPI CONTROL MEMORY BASE ADDRESS Register 841, ein TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 842, ein RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 843 und ein PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS Register 844.
Nach Initialisierung enthält das TPI CONTROL IO BASE ADDRESS Register 840 eine TPI CONTROL IO BASE ADDRESS für die TPI-Steuerregister 846. Das TPI CONTROL MEMORY BASE ADDRESS Register 841 enthält eine TPI CONTROL MEMORY BASE ADDRESS für die TPI-Steuerregister 846. Auf diese Weise sind die TPI-Steuerregister 846 sowohl im I/O- als auch im Speicherraum des PCI-Busses 220 zugänglich. Das TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 842 enthält die TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS für die TX CNTL LIST 808b, die von der Sendelisten-Decodierlogik 814 decodiert wird. Das RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 843 enthält die RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS für die RX CNTL LIST 808a, die von der Empfangslisten-Decodierlogik 812 decodiert wird. Das PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS Register 844 enthält die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS, die den Datenpuffern 807 der TPI 220 entspricht. Die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS wird sowohl von der Sendedaten-Decodierlogik 815 als auch der Empfangsdaten-Decodierlogik 813 decodiert.
8F ist ein Diagramm, das die Definition der durch die PTI 220 verwendeten TPI-Steuerregister 846 veranschaulicht. Die TPI-Steueregister 846 umfassen ein RCV_DATA_COUNT Register 847b, ein XBSIZE3 Register 848a, ein XBSIZE2 Register 848b, ein XBSIZE1 Register 848c, ein XBSIZE0 Register 848d, ein RBSIZE3 Register 849a, ein RBSIZE2 Register 849b, ein RBSIZE1 Register 849c, ein RBSIZE0 Register 849d, ein NET_PRI3 Register 850a, ein NET_PRI2 Register 850b, ein NET_PRI1 Register 850c, ein NET_PRI0 Register 850d, ein TLAN0 MEMORY BASE ADDRESS Register 851, ein TLAN1 MEMORY BASE ADDRESS Register 852, ein TLAN2 MEMORY BASE ADDRESS Register 853 und ein TLAN3 MEMORY BASE ADDRESS Register 845.
Das RCV_DATA_COUNT Register 847b speichert die von der TPI 220 behandelte Maximalgröße von empfangenen Datenpaketen. Die TPI 220 gewinnt diesen Wert zurück und legt ihn in das COUNT Feld 833 der RX CNTL LIST 808a. Jedes der XBSIZE Register 848a–d hält eine Sendestoßgröße in DWORDs für betreffende Ports, nämlich XBSIZE0 für Port24, XBSIZE1 für Port25, XBSIZE2 für Port26, XBSIZE3 für Port27. Die XBSIZE Sendestoßgrößenwerte werden von der HSB TX FIFO Steuerlogik 822 und der Portstatuslogik 820 der TPI 220 verwendet, wenn festgestellt wird, ob genug Paketpufferplatz in einem betreffenden TPI TX FIFO vorhanden ist, um Daten von dem EPSM 210 für den betreffenden Port anzufordern. Jedes der RBSIZE Register 849a–d hält betreffende HSB-Empfangsstoßgrößen in DWORDs für die betreffenden Ports, nämlich RBSIZE0 für Port24, RBSIZE1 für Port25, RBSIZE2 für Port26 und RBSIZE3 für Port27. Die RBSIZE Empfangsstoßgrößenwerte werden von der HSB RX FIFO Steuerlogik 821 und der Portstatuslogik 820 verwendet, wenn festgestellt wird, ob genug Paketdaten in einem betreffenden TPI RX FIFO vorhanden sind, um eine ÜbertI der gezeigten Ausführung sind die in den XBSIZE-RBSIZE-Registern 848, 849 gespeicherten Werte einander gleich und gleich dem TBUS-Wert. Die XBSIZE Register 848 und die RBSIZE Register 849 werden jedoch, abhängig von der Ausführung, mit jedem gewünschten Stoßübertragungswert programmiert.
Die NET_PRI Register 850 halten betreffende Netzwerk-Prioritätswerte für die Ports, nämlich NET_PRI0 für Port24, NET_PRI1 für Port25, NET_PRI2 für Port26 und NET_PRI3 für Port27. Diese Werte werden von der Sendelisten-Decodierlogik 814 verwendet, um die Sendepriorität der betreffenden Ports festzulegen. Das TLAN0 MEMORY BASE ADDRESS Register 851 hält eine PCI-Speicheradresse, bezeichnet als TLAN0 MEMORY BASE ADDRESS, für Port24. Das TLAN1 MEMORY BASE ADDRESS Register 852 hält eine PCI-Speicheradresse, bezeichnet als TLAN1 MEMORY BASE ADDRESS, für Port25. Das TLAN2 MEMORY BASE ADDRESS Register 853 hält eine PCI-Speicheradresse, bezeichnet als TLAN2 MEMORY BASE ADDRESS, für Port26. Das TLAN3 MEMORY BASE ADDRESS Register 854 hält eine PCI-Speicheradresse, bezeichnet als TLAN3 MEMORY BASE ADD ress für Port27. Jedes dieser Register wird beim Einschalten durch die CPU 230 nach Bestimmen der Adressen jedes der TLANs 226 initialisiert. Diese Werte werden an die PCI TX FIFO Steuerlogik 816 geliefert und von dieser verwendet, um jeden Sendebefehl auf dem PCI-Bus 222 auszugeben, um Paketsendevorgänge zu starten.
8G ist ein Flussdiagramm, das PCI-Initialisierungsoperationen der CPU 230 beim Initialisieren, Starten oder Rücksetzen des Netzwerkschalters 102 veranschaulicht. Im ersten Schritt 855 konfiguriert die CPU 230 den PCI-Bus 222, bildet die TLANs 226 in den PCI-Speicherraum ab und schreibt diese Konfiguration über den PCI-Bus 222 in die TPI-PCI-Konfigurationsregister 835. Die Schritte zum Konfigurieren des PCI-Busses 222 sind bekannt und werden nicht weiter beschrieben.
Insbesondere ist das DEVICE_ID Register 836a das Standard-PCI-Geräte-ID-Register und sein Wert wird auf 0x500h gesetzt. Das VENDOR_ID Register 836b ist das Standard-PCI-Lieferanten-ID-Register und sein Wert wird auf 0x0E11h gesetzt. Das STATUS-Register 837a ist das Standard-PCI-Gerätestatusregister. Das COMMAND-Register 837b ist das Standard-PCI-Gerätebefehlsregister. Das CLASS_CODE Register 838a ist das Standard-PCI-Geräteklassencoderegister und sein Wert wird auf 0x060200h gesetzt. Das REV_ID Register 838b ist das Standard-PCI-Geräterevisions-ID-Register und sein Wert wird auf 0x00h gesetzt. Das BIST-Register 839a ist das Standard-PCI-BIST-Statusregister und sein Wert wird auf 0x00h gesetzt. Das HDR_TYPE Register 839b ist das Standard-PCI-Vorspanntypregister und sein Wert wird auf 0x80h gesetzt. Das LATENCY-Register 839c ist das Standard-PCI-Latenztypregister und wird durch die CPU 230 initialisiert. Das CACHELST-Register 839d ist das Standard-PCI-Cachelinegrößenregister und wird durch die CPU 230 initialisiert. Das MAXLAT_register 845a ist das Standard-PCI-Gerätemaximallatenzregister und sein Wert wird auf 0x00h gesetzt. Das MINGNT-Register 846b ist das Standard-PCI-Geräteminimalgewährungsregister und sein Wert wird auf 0x00h gesetzt. Das INTPIN-Register 845c ist das Standard-PCI-Geräteunterbrechungspinregister und sein Wert wird auf 0x00h gesetzt. Das INTLINE-Register 845d ist das Standard-PCI-Geräteunterbrechungsleitungsregister und wird von der CPU 230 eingerichtet.
Ferner schreibt in Schritt 855 die CPU 230 einen Wert von 0xFFFFFFFFh in jedes der folgenden Register: das TPI CONTROL IO BASE ADDRESS Register 840, das TPI CONTROL MEMORY BASE ADDRESS Register 841, das TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 842, das RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 843 und das PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS Register 844. Nach jedem Schreiben ersetzt die TPI 220 den Wert in jedem Register durch einen Wert, der die Menge an I/O- oder Spei cherplatz angibt, der von dem einzelnen angegebenen Register benötigt wird. Die CPU 230 liest als Reaktion jeden neuen Wert in jedem Register und schreibt dann eine Basisadresse in jedes Register zurück, um die Wesenheit in den PCI-I/O- oder Speicherraum abzubilden.
Das heißt, nach Bestimmen der benötigten Menge an Platz schreibt die CPU 230 die TPI CONTROL IO BASE ADDRESS in das TPI CONTROL 10 BASE ADDRESS Register 840, um den I/O-Raumzugriff der TPI-Steuerregister 846 zu ermöglichen, die CPU 230 schreibt die TPI CONTROL MEMORY BASE ADDRESS in das TPI CONTROL MEMORY BASE ADDRESS Register 841, um den Speicherraumzugriff der TPI-Steuerregister 846 zu ermöglichen, die CPU 230 schreibt die TRANSMIT LIST MEMORY BASE ADDRESS in das TRANSMIT LIST BASE ADDRESS Register 842, das der Adresse des TX CNTL LIST 808b Speicherblocks entspricht, die CPU 230 schreibt die RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS in das RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS Register 843, das der Adresse der RX CNTL LIST 808a entspricht, und die CPU 230 schreibt die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS in das PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS Register 844, das der PCI-Adresse des Datenpuffers 807 entspricht.
Im nächsten Schritt 856a fragt die CPU 230 jedes TLAN 226, eines nach dem anderen, auf dem PCI-Bus 222 ab, um die Zahl vorhandener TLANs und ihre entsprechenden PCI-Adressen zu bestimmen. Im nächsten Schritt 856b initialisiert die CPU 230 die abgefragten TLANs 226 in einen bekannten Ruhezustand. Die CPU 230 stellt dann im nächsten Schritt 857 fest, ob noch mehr TLANs 226 vorhanden sind, und kehrt, wenn ja, zu Schritt 856a zurück, um das nächste TLAN abzufragen, bis alle TLANs 226 auf dem PCI-Bus 222 initialisiert sind. Zu dieser Zeit sind die Werte der TLAN0 MEMORY BASE ADDRESS, der TLAN1 MEMORY BASE ADDRESS, der TLAN2 MEMORY BASE ADDRESS und der TLAN3 MEMORY BASE ADDRESS bekannt.
Im nächsten Schritt 858 initialisiert die CPU 230 die TPI-Steuerregister 846 auf die geeigneten Werte, wie oben mit Verweis auf 8F beschrieben. Dies schließt die Werte der TLAN0 MEMORY BASE ADDRESS, der TLAN1 MEMORY BASE ADDRESS, der TLAN2 MEMORY BASE ADDRESS und der TLAN3 MEMORY BASE ADDRESS ein. Im nächsten Schritt 859 beginnt die CPU 230 die Einleitung des Empfangsvorgangs für jedes TLAN 226 durch Schreiben der RECEIVE LIST MEMORY BASE ADDRESS in das Kanalparameterregister 828b. Die Einleitung des Empfangsvorgangs wird in Schritt 860 vollendet, wo die CPU 230 in das Befehlsregister 828a jedes TLANs 226 schreibt. In dieser Weise initialisiert, beginnt jedes TLAN 226 sofort einen Empfangsvorgang, indem es den PCI-Bus 222 auffordert, eine Empfangssteuerliste anzufordern.
8H ist ein Flussdiagramm, das den Empfangsvorgang des Netzwerkschalters 102 für jedes der TLANs 226 veranschaulicht. Der Vorgang beginnt im ersten Schritt 861a, wo ein TLAN 226 den PCI-Bus 222 von dem PCI-Arbiter 811 anfordert und die Steuerung erhält. Im nächsten Schritt 861b macht das TLAN 226 die RECEIVE LIST MEMORY ADDRESS auf dem PCI-Buss 222 geltend, um eine Empfangssteuerliste anzufordern, und die CPU 230 liefert im nächsten Schritt 861c eine Empfangssteuerliste an das TLAN 226. Die Empfangssteuerliste enthält die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS, um das TLAN 226 zu informieren, wohin oder wie ein empfangenes Datenpaket zu senden ist. Im nächsten Schritt 861d gibt das TLAN 226 die Steuerung des PCI-Busses 222 frei.
Ein TLAN 226 empfängt ein Datenpaket von einem Netzwerk 112, wie im nächsten Schritt 862a angegeben, und verlangt und erhält dann im nächsten Schritt 862b die Steuerung des PCI-Busses 222. Das TLAN 226 schreibt dann im nächsten Schritt 862c einen Datenstoß unter Verwendung der PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS als die Adresse auf den PCI-Bus 222, während die TPI 220 Daten in einen ausgewählten TPI RX FIFO schreibt, wie im nächsten Schritt 862d angegeben. Nach Vollendung des Schreibstoßes gibt das TLAN im nächsten Schritt 862e den PCI-Bus 222 frei. Im nächsten Schritt 865 stellt das TLAN 226 fest, ob das ganze Datenpaket an die TPI 220 gesendet worden ist, was durch eine letzte DWORD-Schreiboperation angezeigt wird. Wenn nicht, kehrt der Vorgang zu Schritt 862b zurück, wo das TLAN 226 erneut den PCI-Bus 222 auffordert, einen weiteren Datenstoß zu senden.
Nachdem das TLAN 226 den letzten Teil des Datenpakets gesendet hat, führt es eine letzte Iteration durch, um die TPI 220 über das Ende des Pakets zu informieren. Das heißt, das TLAN 226 führt eine letzte DWORD-Übertragung an das PACKET SIZE Feld 832a und das CSTAT Feld 832b in der RX CNTL LIST 808a der TPI 220 aus. Diese DWORD-Übertragung aktualisiert die RX CNTL LIST 808a mit der Paketgröße des gerade vollendeten Datenpakets und aktualisiert das Rahmen-Vollendet-Bit in dem CSTAT Feld 832b. Die TPI 220 erfasst diese Schreiboperation, wie in Schritt 865 angegeben, und setzt interne Flags, um anzuzeigen, dass der Vorgang abgeschlossen ist, und übergibt den geeigneten Status an die Portstatuslogik 820, wie in Schritt 866 angegeben.
8I ist ein Flussdiagramm, das einen Empfangsdaten-Übertragungsvorgang von der TPI 220 an den EPSM 210 über den HSB 206 veranschaulicht. Der Vorgang beginnt in einem ersten Schritt 876, wo die Portstatuslogik 820 der TPI 220 eine Datenmenge in jedem der TPI RX FIFOs, die gleich oder größer ist als die betreffende RBSIZE, wie in den TPI-Steuerregistern 846 bereitgestellt, oder das durch ein TLAN 226 angezeigte EOP für diesen Port erfasst.
Wie im nächsten Schritt 877 angegeben, antwortet die TPI 220 auf Abfragen des EPSM 210, indem sie geeignete PKT_AVAIL[6]* Signale in gemultiplexter Form geltend macht, die angeben, ob in jedem der TPI RX FIFOs genug Daten verfügbar sind. Das Abfragen erfolgt unabhängig und wird zur Klärung eingeschlossen. Wenn das PKT_AVAIL[6]* Signal anzeigt, dass in jedem TPI RX FIFO der TPI 220 genug Daten vorhanden sind, leitet schließlich der EPSM 210 im nächsten Schritt 878 einen Lesezyklus auf dem HSB 206 an den spezifierten Port ein, wenn es genug Pufferplatz in einem verfügbaren Empfangspuffer des EPSM 210 gibt.
Im nächsten Schritt 879 erfasst die Portstatuslogik 820 der TPI 220 den Lesezyklus auf dem HSB 206 und wählt den geeigneten TPI RX FIFO aus, um Daten bereitzustellen. In Schritt 880 sendet dann die TPI 220 den Datenstoß an den EPSM 210. Wenn während der Datenübertragung von Schritt 880 die Portstatuslogik 820 feststellt, dass die momentane Datenübertragung über den HSB 206 der Beginn eines Pakets ist, wie im nächsten Schritt 881a angegeben, macht die TPI 220 in Schritt 881b das SOP* Signal auf dem HSB 206 während der Datenübertragung geltend. Desgleichen, wenn während der Datenübertragung im Schritt 880 die Portstatuslogik 820 feststellt, dass die momentane Datenübertragung über den HSB 206 das Ende eines Pakets ist, wie im nächsten Schritt 882a angegeben, macht die TPI 220, wie durch Schritt 881b angegeben, das EOP* Signal auf dem HSB 206 während der Datenbertragung geltend. Von Schritt 882a oder 882b kehrt der Vorgang zu Schritt 876 zurück.
8J ist ein Flussdiagramm, das einen Sendedaten-Übertragungsvorgang zum Übertragen von Paketdaten von dem EPSM 210 über den HSB 206 an die TPI 220 veranschaulicht. Der Vorgang beginnt beim ersten Schritt 890, wo die Portstatuslogik 820 der TPI 220 feststellt, dass einer der TPI TX FIFOs ein Menge an verfügbarem Pufferplatz hat, der gleich oder größer ist als die entsprechende XBSIZE. Der Vorgang geht dann zum nächsten Schritt 891, wo die Portstatuslogik 820 auf eine Abfrage des EPSM 210 durch geeignetes Geltendmachen des BUF_AVAIL[6]* Signals in gemultiplexter Form antwortet, um verfügbaren Pufferplatz in dem entsprechenden TPI TX FIFO anzuzeigen. Wie oben beschrieben, erfolgt die Abfrage unabhängig und wird zur Klärung eingeschlossen. Im nächsten Schritt 892 leitet der EPSM 210 einen Schreibzyklus auf dem HSB 206 an einen Port ein, der dem TPI TX FIFO entspricht, ein, wenn für diesen Port genug Daten zum Senden durch den EPSM 210 verfügbar sind. Im nächsten Schritt 893 erfasst die Portstatuslogik 820 der TPI 220 den Schreibzyklus auf dem HSB 206 und wählt den geeigneten TPI TX FIFO für den angegebenen Port aus. Im nächsten Schritt 894 sendet der EPSM 210 einen Stoß von Daten über den HSB 206 an die TPI 220, und die TPI 220 schreibt die Daten in den entsprechenden TPI TX FIFO in der TPI 220.
Wenn, wie in Schritt 895a angegeben, die TPI 220 die Geltendmachung des SOP* Signals während des Datanstoßes von Schritt 894 erfasst, wird in Schritt 895b das erste DWORD von Daten, das die Paketgröße hält, in das PACKET SIZE Anhängerregister 819c gelegt. Wenn, wie in Schritt 896a angegeben, die TPI 220 die Geltendmachung des EOP* Signals während des Datenstoßes von Schritt 894 erfasst, setzt die TPI 220 in Schritt 896b ein Flag in der TPI 220, um das Ende des Datenpakets anzuzeigen. Von Schritt 896a oder 896b kehrt der Vorgang zurück zu Schritt 890.
8K ist ein Flussdiagramm, das einen Sendevorgang des Netzwerkschalters 102 für jedes der TLANs 226 veranschaulicht. Im ersten Schritt 867 erfasst die TPI 220 Daten in jedem der TPI TX FIFOs und verlangt und erhält als Reaktion die Steuerung des PCI-Busses 222 von dem PCI-Arbiter 811. Im nächsten Schritt 868 schreibt die TPI 220 einen Sendebefehl in das Befehlsregister 828a des entsprechenden TLAN 226. In Schritt 869 gibt dann die TPI 220 den PCI-Bus 222 frei.
Im nächsten Schritt 870a verlangt und erhält das TLAN 226, das den Sendebefehl empfängt, die Steuerung des PCI-Busses 222 vom PCI-Arbiter 811 und verlangt dann eine Sendesteuerliste von der TPI 220. Im nächsten Schritt 870b liefert die TPI 220 die Sendesteuerliste an das TLAN 226, das die Steuerung des PCI-Busses 222 innehat, wo das TLAN 226 die Sendesteuerliste an seinen Sendesteuerlistenpuffer 827b liefert. Im nächsten Schritt 870c gibt das TLAN 226 den PCI-Bus 222 frei, fordert aber sofort den PCI-Bus 222 wieder an, wie in Schritt 870d angegeben. Sobald das TLAN 226 wieder die Steuerung des PCI-Busses 222 erhält, beginnt es die Ausführung der Sendesteuerliste, wie in Schritt 871a angegeben, durch Anfordern eines Stoßes von Daten von der TPI 220. Das heißt, das TLAN 226 macht in Schritt 871a die PACKET DATA MEMORY BASE ADDRESS auf dem PCI-Bus 222 geltend. Im nächsten Schritt 871b antwortet die TPI 220 durch Auswählen und Freigeben des entsprechenden TPI TX FIFO und liefert Daten über den PCI-Bus 222 an das TLAN 226. Nach jedem Datenstoß gibt das TLAN 226 die Steuerung des PCI-Busses 222 frei, wie im nächsten Schritt 871a angegeben. Wenn die Übertragung eines vollständigen Pakets von Daten nicht vollendet wurde, wie im nächsten Schritt 872 angegeben, kehrt der Vorgang zu Schritt 870d zurück, wo das TLAN 226 wieder die Steuerung des PCI-Busses 222 anfordert und schließlich zurückgewinnt.
Wenn die Übertragung des Pakets vollendet war, wie in Schritt 872a bestimmt, geht der Ablauf zu Schritt 873a, wo das TLAN 226 an die TPI 220 schreibt, dass die Datenübertra gung vollendet ist, und die TPI 220 signalisiert, dass der Vorgang abgeschlossen ist. Das heißt, das TLAN 226 führt einen letzten Ein-DWORD-Schreibvorgang in das CSTAT Feld 832b der TX CNTL LIST 808b aus, um ein Rahmen-Vollendet-Bit in dem CSTAT Feld 832 zu setzen. Ferner wird das PACKET_SIZE Feld 832a der TX CNTL LIST 808b mit der Große eines von der TPI 220 an ein TLAN 226 zu sendenden Pakets geladen. Sobald das TLAN 226 den Schreibvorgang vollendet hat, gibt es in Schritt 873b den PCI-Bus 222 frei. Von Schritt 873b kehrt der Vorgang zu Schritt 867 für den nächsten Sendevorgang zurück.
Es ist nun zu erkennen, dass nach Initialisierung durch die CPU 230 die TPI 220 konfiguriert ist, um mit den TLANs 226 zusammenzuarbeiten, um der CPU 230 zu gestatten, andere wichtige Aufgaben und Funktionen des Netzwerkschalters 102 durchzuführen. Die CPU 230 initialsiert PCI-Speicher- und I/O-Raum durch Bestimmen des Typs und der Zahl von Vorrichtungen auf dem PCI-Bus 222 und Zuweisen von entsprechenden Adressenwerten. Die CPU 230 liefert Anfangsadressenwerte der TPI 220 an jedes der TLANs 226 und fügt einen Befehl ein, um Vorgänge einzuleiten. Die TLANs 226 werden konfiguriert, um eine Steuerliste anzufordern und dann die Steuerliste auszuführen, um Daten aus einem Speicher, der sich an einer Adresse in der Steuerliste befindet, zu lesen bzw. in denselben zu schreiben. Die TPI 220 wird konfiguriert, um jede Steuerliste zu aktualisieren und jedem anfordernden TLAN 226 zur Verfügung zu stellen. Ferner wird die TPI 220 konfiguriert, um Sendevorgänge durch Schreiben eines Befehls in das geeignete TLAN 226 einzuleiten, und dann die entsprechende Sendesteuerliste bereitzustellen, wenn anschließend angefordert. Auf diese Weise ist die CPU 230 nach Durchführen der Initialisierung frei, um andere Funktionen des Netzwerkschalters 102 durchzuführen.
9A ist ein Blockschaltbild, das die Organisation des Speichers 212 zeigt. In der gezeigten Ausführung liegt die Größe des Speichers 212 zwischen 4 und 16 MB, obwohl die Speichergröße variieren kann und so groß oder so klein wie gewünscht sein kann. Die Breite der in 9A–9G gezeigten Speicherabschnittsblöcke und daher die Breite jeder Speicherzeile beträgt ein DWORD oder 32 Bit. Der Speicher 212 ist in zwei Hauptabschnitte geteilt, einschließlich eines Hash-Speicherabschnitts 902 und eines Paketspeicherabschnitts 904. Der Hash-Speicherabschnitt 902 dient als ein Netzwerkgeräte-Identkationsabschnitt zum Identifizieren eines oder mehr der Netzwerkgeräte in den mit dem Netzwerkschalter 102 verbundenen Netzwerken 106, 112. Die Größe des Hash-Speicherabschnitts 902 ist basierend auf der Zahl von Vorrichtungen und zugehöriger Adressen und der gewünschten Einträge programmierbar. In der gezeigten Ausführung enthält der Hash-Speicherabschnitt 902 256 kB an Speicher zum Unterstützen von wenigstens 8k (k = 2¹⁰ = 1,024) Adressen bis zu 16k Adressen. Der Hash-Speicherabschnitt 902 kann irgendwo in dem Speicher 212 liegen, und befindet sich in der gezeigten Ausführung am Anfang des Speichers 212. Die Größe des Paketspeicherabschnitts 904 ist der Rest des Speichers 212, der nicht für den Hash-Speicherabschnitt 902 verwendet wird.
9B ist ein Blockdiagramm der Organisation des Hash-Speicherabschitts 902 des Speichers 212. Der Hash-Speicherabschnitt 902 ist mit einer Länge von 16 kB gezeigt, wobei zu verstehen ist, dass die Hash-Speicherabschnittsgröße, wie gewünscht, entweder fest oder programmierbar ist. Der Hash-Speicherabschnitt 902 ist in zwei 128 kB Abschnitte geteilt, einschließlich eines ersten 128 kB Haupt-Hash-Speicherabschnitts 905 für Haupt-Hash-Einträge und eines zweiten 128 kB verketteten Hash-Eintragsabschnitts 908 für verkettete Hash-Einträge. Jeder der Abschnitte 908, 908 enthält 8k Einträge, je 16 Bytes lang.
9C ist ein Diagramm, das die Organisation eines Hash-Tabelleneintrags 910 zeigt, der für die Einträge in dem Hash-Speicherabschnitt 902, einschließlich des Haupt-Hash-Eintragsabschnitts 906 und des verketteten Hash-Eintragsabschnitts 908, repräsentativ ist. Jeder Eintrag 910 entspricht einer Netzwerkvorrichtung der mit dem Netzwerkschalter 102 verbundenen Netzwerke 106, 112. Jeder der Haupteinräge befindet sich an einer Hash-Adresse, die durch "Haschieren" der MAC-Adresse für diese Vorrichtung bestimmt wird. Das heißt, jeder Netzwerkvorrichtung wird eine 48-Bit Hardware-Adresse, auch bekannt als physikalische Adresse oder MAC-Adresse, zugewiesen, die ein einmaliger nummerischer Wert ist, der jeder Netzwerkvorrichtung während des Herstellungsprozesses oder durch Setzen von Brücken oder Schaltern während der Netzwerkinstallation zugewiesen wird. Ein Teil dieser MAC-Adresse wird dem Hersteller durch das IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) zugewiesen und ist allen Komponenten von diesem Hersteller gemeinsam, und der zweite Teil der Hardware-Adresse ist ein einmalger Wert, der durch den Hardware-Hersteller zugeteilt wird. Die ersten 6 Bytes, oder Bytes 5–0, des Hash-Tabelleneintrags 910 enthalten die MAC-Adresse der mit diesem Eintrag verbundenen Vorrichtung. Der Netzwerkschalter 102 fügt daher einen Hash-Tabelleneintrag für jede Netzwerkvorrichtung hinzu, die ein Datenpaket einschließlich seiner Quellen-MAC-Adresse sendet.
Jedes von jeder Netzwerkvorrichtung in den Netzwerken 106, 112 gesendete Datenpaket enthält typischerweise eine Quellen- und eine Ziel-MAC-Adresse, die entsprechend einem oder mehreren Algorithmen haschiert werden. In der gezeigten Ausführung werden zwei Teile jeder MAC-Adresse logisch kombiniert oder verglichen, um eine entsprechende Hash-Adresse zu berechnen. Jeder Teil ist 13 bis 16 Bits, die durch Exklusiv-ODER-(XOR)Logik bitweise kombiniert werden, um 13 bis 16 Bit Hash-Adressen zu bilden. Zum Beispiel werden die ersten 16 Bits einer MAC-Adresse, oder MA[15:0], bitweise mit den nächsten 16 Bits der MAC-Adresse MA[31:16] XOR-verknüpft, um die Hash-Adresse HA[15:0] zu erhalten. In einer Ausführung werden die ersten 13, 14, 15 oder 16 Bits des haschierten Ergebnisses als die Hash-Adresse HA verwendet. Alternativ werden die ersten 13 Bits der MAC-Adresse MA[12:0] mit den nächsten 13 Bits MA[25:13] haschiert, um eine 13-Bit Hash-Adresse MA[12:0] zu erhalten. Oder die ersten 14 Bits der MAC-Adressen MA[13:0] werden mit den nächsten 14 Bits MA[27:14] haschiert, um eine 14-Bit Adresse MA[13:0] zu erhalten, usw. Es versteht sich, dass viele andere verschiedene Hash-Algorithmen bekannt sind und verwendet werden können, um alle bestimmten Kombinationen von Adressenbits zu kombinieren, wie den Fachleuten in der Technik bekannt ist, und dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein bestimmtes Hash-Schema begrenzt ist.
Die Hash-Adresse wird als die wirkliche Adresse oder als eine Offsetadresse verwendet, um jeden der Hash-Einträge des Haupt-Hash-Eintragsabschnitts 906 aufzufinden. Obwohl die MAC-Adressen einmalig sind, kann die Hash-Adresse nicht einmalig sein, sodass zwei verschiedene MAC-Adressen zu der gleichen Hash-Adresse haschieren. Der verkettete Hash-Eintragsabschnitt 908 wird bereitgestellt, um doppelte Hash-Adressen für verschiedene Vorrichtungen zu speichern, wie unten weiter beschrieben. Die Organisation, die einen durch die Hash-Adressen zugänglichen Haupt-Hash-Eintragsabschnitt 906 und einen durch eine im ersten Eintrag des Hauptabschnitts 906 gelegene Link-Adresse zugänglichen verketteten Hash-Eintragsabschnitt 908 umfasst, beseitigt wenigstens eine Verzweigungsoperation. Anstatt eine Liste von Zeigern zu verwenden, um auf die Tabelleneinträge zuzugreifen, wird der erste Eintrag im Speicher 212 in einer einzigen Verzneigungsoperation zurückgewonnen, der zweite Eintrag in einer zweiten Verzweigungsoperation usw. Auf diese Weise liefert die Organisation des Speichers 212 einen effizienteren Zugriff der Hash-Einträge durch Beseitigen wenigstens einer Verzweigungsoperation pro Zugriff.
Das nächste Byte (6) des Hash-Tabelleneintrags 910 enthält eine binäre Portnummer (PortNum), die die zugehörige Portnummer identifiziert, mit der die Vorrichtung verbunden ist, wo die Portnummer für Port0 null ist, die Portnummer für Port1 eins ist, die Portnummer für Port28 (für die CPU 230) 28 ist usw. Das nächste Byte (7) ist ein Steuer- und Alters-Informationsbyte (Control/Age), das ein Gültig-Bit (VALIDENTRY) enthält, das identifiziert, ob der Eintrag gültig ist oder nicht, wo logisch "1" anzeigt, dass der Eintrag gültig ist, und logisch "0" anzeigt, dass der Eintrag nicht gültig ist, ansonsten ein leerer Eintrag genannt. Das Control/Age-Byte enthält eine binäre Altersnummer (AGE), die die vergangene Zeit seit dem letzten mit dieser Vorrichtung verbundenen Quellenzugriff darstellt. Eine Vorrichtung kann betagt sein und durch die CPU 230 aus dem Hash-Eintrag gelöscht werden, nachdem sie für einen vorbestimmten Zeitraum seit dem letzten Quellenzugriff nicht verwendet wurde. Die Messung der vergangenen Zeit wird mit einem von mehreren Verfahren durchgeführt und kann in Sekunden oder Teilen davon, Minuten, Stunden usw. gemessen werden. Der vorbestimmte Zeitraum, bevor eine Vorrichtung betagt ist, ist auch programmierbar. In einer alternativen Ausführung ist die AGE-Nummer ein einzelnes Bit, das benutzt wird, um anzuzeigen, ob die Vorrichtung für "alt" gehalten wird oder nicht, was durch einen Laufzeit-Timer oder dergleichen festgelegt wird.
Die nächsten vier Bytes (B:8) definieren einen 29-Bit Virtual-LAN-(VLAN)Bitmap-Wert, der Portgruppierungen, wenn verwendet, darstellt. Jedes Bit des VLAN-Wertes entspricht einem betreffenden der Ports und wird gesetzt, wenn die Vorrichtung oder Port mit diesem Port gruppiert wird. Der VLAN-Wert identifiziert daher, mit welchem der anderen Ports die Vorrichtung gruppiert ist. Dies ermöglicht den Netzwerken 106, 112, in jeder gewünschten Kombination kombiniert zu werden, um eine Vielzahl verschiedener, mit dem Netzwerkschalter 102 verbundener LANs zu bilden. Wenn z. B. die ersten fünf Ports Port0 bis Port4 miteinander gruppiert werden, ist der VLAN-Wert für jeden 0000001fFh, wo "h" einen Hexadezimalwert bezeichnet. Ein von einer mit Port Port2 verbundenen Vorrichtung gesendetes BC-Paket wird an die Ports Port0, Port1, Port3 und Por4 wiederholt, anstatt an alle anderen Ports des Netzwerkschalters 102 wiederholt zu werden. Ein VLAN-Wert von nur Einsen oder 1FFFFFFFh bezeichnet keine Gruppierungen für diese Vorrichtung. Es wird angemerkt, dass es für eine Vorrichtung möglich ist, mit mehr als einer Gruppe verbunden zu werden. In einer alternativen Ausführung kann ein VLAN-Feld eingeschlossen werden, um mehr als eine von mehreren VLAN-Gruppen, zu denen jede Vorrichtung gehört, so vorhanden, zu identifizieren.
Die letzten vier Bytes (F:C) jedes Hash-Tabelleneintrags 910 ist eine Link-Adresse (Link A[31:0] oder Link-Adresse), die auf den nächsten Eintrag mit einer identischen Hash-Adresse, so vorhanden, in dem verketteten Hash-Eintragsabschnitt 908 zeigt. Der nächste Eintrag wird an der nächsten verfügbaren Stelle in dem verketteten Hash-Eintragsabschnitt 908 gespeichert. Auf diese Weise wird, wenn zwei MAC-Adressen von zwei verschiedenen Vorrichtungen zu der gleichen Hash-Adresse haschieren, der erste oder "Haupt"-Eintrag in dem Haupt-Hash-Eintragsabschnitt 906 gespeichert, und der zweite Eintrag wird in dem verketteten Hash-Eintragsabschnitt 908 gespeichert, und die Link-Adresse des Haupteintrags zeigt auf den zweiten Eintrag. Wenn eine andere MAC-Adresse zu der gleichen Hash-Adresse wie die ersten zwei haschieren, wird jeder zusätzliche Eintrag im verketteten Hash-Eintragsabschnitt 908 gespeichert und in aufeinanderfolgender Reihenfolge oder mit Link-Adressen miteinander verbunden. Jeder Eintrag folgt dem Format des Hash-Tabelleneintrags 910. Das Format der Link-Adresse kann in jeder genehmen Weise definiert werden. Die Link Adresse enthält typischerweise einen Basisadressteil, der auf den Hash-Speicherabschnitt 902 im Speicher 212 zeigt, und einen Offsetteil, der auf den tatsächlichen Eintrag in dem Hash-Speicherabschnitt 902 zeigt. Die unteren Adressbits können, wenn gewünscht, zum Byteabgleich auf null gesetzt werden. Der letzte Eintrag in jeder Kette wird identifiziert, indem ein Teil der Link-Adresse auf null gesetzt wird. Zum Beispiel kann der letzte Eintrag bezeichnet werden, indem die Link-Adressenbits [A31:28] auf null gesetzt werden.
9D ist ein Blockdiagramm, das die Organisation des Paketspeicherabschnitts 904 des Speichers 212 veranschaulicht. In der gezeigten Ausführung ist der Paketspeicherabschnitt 904 als eine Vielzahl von aneinandergrenzenden und gleich großen Sektoren 912 organisiert, wo jeder Sektor 912 einen Sektorinformationsabschnitt, genannt Sektorpräfix 914, und einen Paketabschnitt 916 mit einem oder mehr Paketdatenblöcken umfasst. Jeder der Sektoren 912 hat vorzugsweise eine Größe von 2 KByte, um so der Seitengröße der Speichervorrichtungen, die den Speicher 212 implementieren, zu entsprechen, um Entwurf und Overhead zu vereinfachen. In der gezeigten Ausführung sind FPM DRAM SIMMs mit 4 KByte Seitengrenzen organisiert, und synchrone DRAM SIMMs sind in 2 KByte Seitengrenzen organisiert. Eine 2 KByte Sektorgröße ist daher für die unterstützten Speichervorrichtungstypen ausreichend. Die Sektoren 912 sind anfangs leer, aber mit Link-Adressen miteinander verkettet, um die FREEPOOL CHAIN von freien Speichersektoren zu bilden.
Wenn neue Informationspakete von jedem der Ports 104, 110 empfangen werden, werden ein oder mehr Sektoren 912 von der FREEPOOL CHAIN getrennt und in einer RECEIVE SECTOR CHAIN pro Port miteinander verbunden. Ferner wird jedes Paket mit anderen Paketen in der gleichen oder anderen RECEIVE SECTOR CHAINs verbunden, um eine getrennte TRANSMIT PACKET CHAIN pro Port zu bilden. Auf diese Weise wird eine RECEIVE SECTOR CHAIN für einen Port auch in eine TRANSMIT PACKET CHAIN für einen anderen Port gelegt. Wenn alle Daten im Paketabschnitt 816 eines Sektors 912 an einen Zielport gesendet sind, wird der Sektor von seiner RECEIVE SECTOR CHAIN befreit und wieder mit der FREEPOOL CHAIN verbunden. Die RECEIVE SECTOR und FREEPOOL Chaims werden mittels Link-Adressen oder Zeigern von einem Sektor zu dem nächsten in einer unten weiter beschriebenen Weise implementiert. Alle TRANSMIT PACKET CHAINs werden von einem Paketdatenblock zu dem nächsten für jeden Port mittels Link-Adressen oder Zeigern miteinander verbunden, wie unten beschrieben.
9E ist ein Diagramm, das die Organisation jedes der Sektorpräfixe 914 für jeden Sektor 912 des Paketspeicherabschnitts 904 zeigt. Das Sektorpräfix 914 enthält Information eines entsprechenden Sektors 912 und fungiert weiter als ein Link zu einem nächsten Sektor 912. Es wird angemerkt, dass, obwohl ein Präfix angegeben ist, dieser Informationsteil irgendwo in dem Sektor 912 platziert werden kann. Das erste Byte (0) definiert eine binäre Sektorpaketzählung (SecPktCnt), die die Zahl von Paketen oder Paketstücken im gegenwärtigen Sektor 912 angibt. Die Sektorpaketzählung wird inkrementiert, wenn Paketdaten in den Sektor gespeichert werden, und dekrementiert, wenn die Daten zum Senden durch den Zielport gelesen werden. Der Sektor wird an die FREEPOOL CHAIN zurückgegeben, wenn die Sektorpaketzählung SecPktCnt auf null dekrementiert, und wenn der Sektor nicht am Ende der RECEIVE SECTOR CHAIN liegt. Das nächste Byte (1) ist ein Sektorquellenwert (SecSource), der den Quellenport des empfangenen Pakets spezifiziert. Dieser Wert soll eine geeignete Empfangsport-Sektorzählung (RxSecCnt) identifizieren und dekrementieren, wenn der Sektor an die FREEPOOL CHAIN zurückgegeben wird. Die nächsten zwei Bytes (3:2) sind reserviert oder nicht benutzt.
Die nächsten vier Bytes (7:4) in jedem Sektorpräfix 914 bilden eine nächste Link-Adresse (NextSecLink) zum nächsten Sektor in einer entsprechenden RECEIVE SECTOR CHAIN oder FREEPOOL CHAIN. Die gleiche Link-Adresse wird für beide Zwecke verwendet, obwohl eine andere Link-Adresse auch benutzt werden könnte. In der gezeigten Ausführung ist die NextSecLink-Adresse 32 Bits, einschließlich Basis- und Offsetteilen. Die niedrigstwertigen "n" Bits können auf null gesetzt werden, um die Bytes der NextSecLink-Adresse entsprechend der Sektorgröße anzupassen. Die Ganzzahl "n" ist 12 für 4 KByte Sektoren, 11 für 2 KByte Sektoren, 10 für 1 KByte Sektoren und 9 für 512 Byte Sektoren. In der gezeigten Ausführung ist n 11 für 2 KByte Sektoren usw. Auf diese Weise wird, wenn ein oder mehr Pakete von einem Port 104, 110 empfangen werden, eine RECEIVE SECTOR CHAIN von Sektoren 912 zugeteilt, um ein oder mehr durch diesen Port empfangene Pakete zu speichern. Die Sektoren 912 werden in einer Kettenform unter Verwendung der NextSecLink-Adresse in dem Sektorpräfix 914 jedes Sektors 912 in der Kette miteinander verbunden. Die Paketdaten werden sequenziell im Paketabschnitt 916 jedes Sektors 912 in jeder RECEIVE SECTOR CHAIN gespeichert. Es wird angemerkt, dass Paketdaten für ein einzelnes Paket Sektorgrenzen in einer RECEIVE SECTOR CHAIN kreuzen können. Die letzten acht Bytes (15:8) des Sektorpräfixes 914 sind reserviert oder unbenutzt.
9F ist ein Diagramm, das die Organisation eines exemplarischen Paketdatenblocks 917 zeigt, der jeden Paketdatenblock im Paketabschnitt 916 repräsentiert. Der Paketdatenblock 917 ist in zwei Teile geteilt, einen Paketblockvorspann 918 und einen Paketdatenabschnitt 920. Der Paketblockvorspann 918 wird vorzugsweise jedem Paket durch den MCB 404 vorangestellt, um einen Paketdatenblock 917 zu bilden. Die ersten zwei Bytes (1:0) im Paketblockvorpsann 918 bilden einen 15-Bit binären Paketlängen-(PktLength)Wert, der die Paketlänge in Bytes definiert, und einen 1-Bit Mittelpaket-CT-WERT (MidPktCT), der gesetzt wird, wenn ein CT-Moduspaket infolge eine stehen gebliebenen Ports an der Speicher 212 geleitet wird. Der MCB 404 hängt das erste DWORD, das die PktLength enthält, an das Paket an, wenn es an Ports Port24–Port27 für die TLANs 226 und an Port28 für die CPU 230 gesendet wird. Das nächste Byte (2) des Paketblockvorspanns 918 identifiziert die Quellenport-(SourcePort)Nummer des Pakets, die eine binäre 8-Bit Port-ID-Nummer ist, die die Nummer des mit der Quellenadresse verbundenen Ports identifiziert. Der Quellenport wird auch durch die einzelne RECEIVE SECTOR CHAIN identifiziert, in der das Paket gespeichert ist. Das nächste Byte (4) identifiziert die Zielport-(DestPort)Nummer, die eine binäre 8-Bit Port-ID-Nummer ist, die die Nummer des Zielport in einer ähnlichen Weise wie der SourcePort-Wert identifiziert. Der Ziel wird auch durch die einzelne TRANSMIT PACKET CHAIN identifiziert, zu der das Paket gehört.
Die Bytes (11:8) des Paketblockvorspanns 918 definieren eine 32-Bit nächste Link-Adresse (NextTxLink) zu dem nächsten Paket oder Paketdatenblock 917 in einer TRANSMIT PACKET CHAIN. Das Ende der TRAMSMIT PACKET CHAIN wird angezeigt, wenn eine Sendepaketzählung (TxPktCnt) auf null dekrementiert ist. Das niedrigstwertige Bit A0 der NextTxLink-Adresse wird als ein BC-Paketbit (NextPktBC) benutzt, das angibt, ob das nächste Paket rundgesendet wird oder nicht. Wenn NextPktBC = 1, ist das nächste Paket im Rundsendeformat, unten beschrieben, und wenn NextPktBC = 0, ist das Nächste Nicht-Rundsenden. Das zweitniedrigstwertige Bit A1 der NextTxLink-Adresse wird als ein SnF-Paketbit (NextPktSnF) benutzt, das angibt, ob das nächste Paket SnF ist oder nicht. Es wird angemerkt, dass das niedrigstwertige Nibbel (vier Bits) der NextTxLink-Adresse für Byteabgleichzwecke ungeachtet des tatsächlichen Werte des Nibbels als null angenommen werden kann. Wenn z. B. die NextTxLink-Adresse gelesen wird, werden daher die Bits A[3:0] ungeachtet ihres tatsächlichen Werts, z. B. NextPktBC = 1, als null angenommen. Dies erlaubt diesen Bits, für andere Zwecke benutzt zu werden. In der gezeigten Ausführung werden die Datenstrukturen 16-Byte-ausgerichtet, sodass die niedrigstwertigen Bits A[3:0] als null angenommen werden.
In der gezeigten Ausführung folgt der Paketdatenabschnitt 920 sofort dem Paketblockvorspann 918, wo die Länge des Datenfeldes im Paketvorspann definiert wird. Es wird jedoch angemerkt, dass die einzelne Reihenfolge jedes Sektors und die einzelnen Stellen von Werten in der gezeigten Ausführung willkürlich sind und der Veranschaulichung dienen, und daher in jeder gewünschten Weise organisiert werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Wie vorher beschrieben, werden Pakete aus jedem der Ports Port0–Port28 zurückgewonnen und in entsprechenden RECEIVE SECTOR CHAINs der Sektoren 912, eine RECEIVE SECTOR CHAIN pro Port, gespeichert. Wie in 9H gezeigt, wird eine erste Empfangssektorkette 930 für Port gezeigt, wo ein erster Sektor 931 mit einem anderen Sektor 932 mittels des NextSecLink im Sektorpräfix 914 des Sektors 931 verbunden ist. Weitere Sektoren können, wenn gewünscht, mittels der Link Adressen in den Sektorpräfixen 914 verbunden werden. Ferner wird eine zweite Empfangssektorkette 940 für Port1 gezeigt, wo ein erster Sektor 941 mit einem anderen Sektor 942 mittels des NextSecLink im Sektorpräfix 914 des Sektors 941 verbunden ist. Für jedes an einem gegebenen Port empfangene Paket wird der Paketblockvorspann 918 direkt hinter dem vorher empfangenen Paketdatenblock 917 in dem Paketabschnitt 916 des momentanen Sektors 912 der entsprechenden RECEIVE SECTOR CHAIN platziert, und der Paketblockvorspann 918 wird von seinem Paketdatenabschnitt 920 gefolgt. Wenn der Paketabschnitt 916 des momentanen Sektors 912 voll wird, während ein Paketdatenblock 917 gespeichert wird, wird ein weiterer Sektor 912 aus der FREEPOOL CHAIN zugewiesen und mit der RECEIVE SECTOR CHAIN für den Port verbunden. Auf diese Weise werden die von einem Port empfangenen Paketdatenblöcke 917 in der entsprechenden RECEIVE SECTOR CHAIN für diesen Port aneinandergrenzend platziert. Ferner kann der Paketabschnitt eines Sektors 912 ganze Pakete und/oder Paketteile enthalten.
Wie in 9H gezeigt, werden daher am Port0 empfangene Paketdatenblöcke 934, 935 und 936 in den Sektoren 931 und 932, wie gezeigt, platziert. Man beachte, dass der Paketdatenblock 935 die Sektoren 931 und 932 überspannt. In ähnlicher Weise werden am Port1 empfangene Paketdatenblöcke 944 und 945 in den Sektoren 941 und 942, wie gezeigt, platziert, wo der Paketdatenblock 945 die Sektoren 941 und 942 überspannt.
Jedes Paket ist auch mit der TRANSMIT PACKET CHAIN von Paketen für jeden Zielport verbunden, wo die Pakete mittels der NextTxLink-Adresse miteinander verbunden sind. Pakete in jeder TRANSMIT PACKET CHAIN werden gewönlich basierend darauf geordnet, wann sie durch den Netzwerkschalter 102 empfangen werden, sodass die Reihenfolge bewahrt wird, wenn sie an den zugehörigen Zielport gesendet werden. Wenn z. B., wie in 9H gezeigt, die Paketdatenblöcke 934 und 944 vom Port10 zu senden sind, und der Paketdatenblock 934 direkt vor dem Paketdatenblock 944 zu senden ist, zeigt die NextTxLink-Adresse des Paketblockvorspanns 918 des Paketdatenblocks 934 auf den Paketdatenblock 944. Die NextTxLink-Adresse des Paketblockvorspanns 918 des Paketdatenblocks 944 zeigt auf den als Nächstes zu sendenen Paketdatenblock usw. Die tatsächliche Reihenfolge zum Senden wird bestimmt, wenn ein Paket in eine TRANSMIT PACKET CHAIN eingebunden wird. CT Moduspakete werden verkettet, wenn der Anfang des Pakets empfangen wird, und SnF-Moduspakete werden verkettet, nachdem das ganze Paket gespeichert ist. Mittelpaket- Interim-CT-Moduspakete werden mit dem Anfang der entsprechenden TRANSMIT PACKET CHIN verkettet, um die richtige Reihenfolge zu sichern.
9G ist ein Blockdiagramm, das einen für BC-Pakete benutzten 128-Byte Paketvorspann 922 zeigt, der den normalen Paketblockvorspann 918 ersetzt. Für BC-Pakete wird der NextPktBC-Wert im vorherigen Paket gesetzt, um anzuzeigen, dass das momentane Paket ein BC-Paket ist. Es wird angemerkt, dass jede TRANSMIT PACKET CHAIN für alle Ports unterhalten werden sollte, die das BC-Paket zum Senden enthalten. Der BC-Paketvorspann 922 enthält daher eine 4-Byte Link-Adresse (Port# NextTxLink) für jeden Port von Nummer 0–28 (einschließlich Ports 104, 110 und CPU 230), wo jede NextTxLink-Adresse auf das nächste Paket in der TRANSMIT PACKET CHAIH zeigt, die mit dem entsprechenden Port verbunden ist, der durch die Stelle in der Liste (Port #) identifiziert wird. NextTxLink-Adressen beginnen daher bei Bytes (11:8) und enden bei Bytes (123:120). Der erste NextTxLink-Adresseneintrag (11:8) entspricht dem nächsten Paket im Speicher 212 für den ersten Port Port0, der zweite Eintrag (15:12) ist eine NextTxLink-Adresse zum nächsten Paket im Speicher 212 für den zweiten Port Port1 usw. bis zum letzten Eintrag (Bytes 123:120), der ein NextTxLink zum nächsten Paket für die CPU 230 ist. Jede BC-Link-Adresse enthält auch ein nächstes BC-Paket-(NextPktBC)Bit, das anzeigt, ob das nächste Paket in der betreffenden Sendepaketkette ein BC-Paket ist oder nicht, und ein nächstes SnF-Paket-(NextPktSnF)Bit, das anzeigt, ob das nächste Paket in der betreffenden Sendepaketkette ein SnF-Paket ist oder nicht.
Die ersten vier Bytes (3:0) des BC-Paketvorspanns 922 sind ähnlich den letzten vier Bytes des normalen Paketblockvorspanns 918, einschließlich der Werte für PktLength, MidPktCT, SourcePort und DestPort, außer dass der MidPktCT-Wert für BC-Pakete null ist. Die nächsten vier Bytes (7:4) des BC-Paketvorspanns 922 ist eine Rundsendeport-Bitmap (BC_Ports), in der jedes der Bits 28:0 einem Port entspricht, der die BC-Paketdaten empfangen wird. Jedes Bit wird gelöscht, wenn das Paket an einen entsprechenden Port gesendet wird. Wenn alle BC_Ports-Bits gelöscht sind, wird die vorher beschriebene SecPktCnt-Zählung folglich auch dekrementiert.
10 ist ein exemplarisches Blockdiagramm, das mehrere Sendepaketlinks zeigt, die jeweils das gleiche BC-Paket 1010 einschließen. In diesem Beispiel sind Ports 1, 5, 11 und 12 unter Verwendung der VLAN-Funktion oder dergleichen zusammengruppiert, sodass die Daten des an einem Quellenport, z. B. Port 12, empfangenen BC-Pakets 1010 in die restlichen Ports 1, 5 und 11 in dieser Gruppe dupliziert werden. Vier Sendepaketketten 1002, 1004, 1006 und 1008 werden für Ports 1, 5, 11 und 12 gezeigt. Die Sendepaketketten 1002, 1004 und 1006 verbinden mehrere generische Nicht-Rundsendepakete 1000 mit dem BC-Paket 1010. Da Port 12 der Quellenport ist, wird das BC-Paket 1010 auf Port 12 nicht gesendet, sodass es in der Sendepaketkette 1008 nicht enthalten ist. Das BC-Paket 1010 enthält einen BC-Paketvorspann 1012, der eine Liste von Link-Adressen, eine für jeden Port, enthält, einschließlich einer Link-Adresse 1016, die auf das nächste Paket 1000 in der Sendepaketkette 1002 von Port 1 zeigt, einer Link-Adresse 1018, die auf das nächste Paket 1000 in der Sendepaketkette 1004 von Port 5 zeigt, und einer Link-Adresse 1002, die auf das nächste Paket 1000 in der Sendepaketkette 1006 von Port 11 zeigt. Auf diese Weise wird jede der Sendepaketketten 1002, 1004 und 1006 aufrechterhalten. Es wird auch angemerkt, dass jede Sendepaketkette ein oder mehr BC-Pakete enthalten kann, die, wie gewünscht, nicht-aufeinanderfolgend oder aufeinanderfolgend vorkommen können.
11A ist ein Blockdiagramm, das MCB-Paketsteuerregister 1102 zeigt, wobei der Satz von Registern im SRAM 650 bereitgestellt und für jeden der 29 Ports 104, 110, einschließlich der CPU 230, des Netzwerkschalters 102 dupliziert wird. Die CPU 230 wird als ein "Port" für bestimmte Zwecke behandelt, z. B. zum Senden und Empfangen von Brückenprotokoll-Dateneinheiten (BPDUs) zu Zwecken der Überspannungsbaum-Prozedur. Jedes MCB-Paketsteuerregister 1102 enthält einen Empfangsabschnitt 1104 und einen Sendeabschnitt 1106. Im Empfangsabschnitt 1104 ist ein 28-Bit Empfangspaketvorspann-Basiszeiger (RxBasePtr) ein Zeiger auf die Basis des momentanen Empfangspaketvorspanns für den entsprechenden Port, der der Anfang der RECEIVE SECTOR CHAIN für diesen Port ist. Wie vorher für den Speicher 212 beschrieben, sind die Datenstrukturen für das SRAM 650 16-Byte-ausgerichtet, sodass die niedrigstwertigen Bits A[3:0] aller Zeiger als null angenommen werden. Ein 28-Bit momentaner Empfangszeiger (RxCurPtr) ist ein Zeiger auf die momentane Datenspeicherstelle für die RECEIVE SECTOR CHAIN dieses Ports. Die niedrigstwertigen vier Bits des RxCurPtr-Werts sind Steuerbits, einschließlich eines Empfangs-BC-Paketanzeigebits (RxBC), eines Empfangsübertragung-im-Gange-(RxIP)Bits, das als ein Paketanfang-(SOP)Flag benutzt wird, eines Mehrsektorpaket-(MultisecPkt)Bits 1, das angibt. ob das momentane Paket eine Sektorgrenze kreuzt, und eines SnF-Bits 0, das anzeigt, dass der Sende-Link am Ende des Pakets aktualisiert wird. Der Empfangsabschnitt 1104 umfasst weiter ein Mittelpaket-CT-Bit (MidCT), einen 16-Bit Empfangspaketlängen-(RxPktLn)Wert gleich der Länge des momentan empfangenen Pakets in Bytes bis zu dem RxCurPtr, eine 16-Bit Empfangsportsektorzählung (RxSecCnt), die die Zahl von gegenwärtig durch den entsprechenden Port benutzten Sektoren angibt, und einen 16-Bit Empfangssektorschwellen-(RxSecThreshold)Wert, der eine CPU-programmierte maximale Zahl von Sektoren identifiziert, die für jeden Port oder jede RECEIVE SECTOR CHAIN erlaubt ist. Der RxSecThreshold-Wert wird benutzt, um zu bestimmen, ob Rückstau für diesen Port anzuwenden ist, in dem RxSecThreshold mit RcSecCnt verglichen wird. Wenn Rückstau unterbunden ist, wird der RXSecThreshold-Wert verwendet, um alle weiteren an dem entsprechenden Port empfangenen Pakete fallen zu lassen.
Der Empfangsabschnitt 1104 umfasst weiter einen Sendeende-Queue-Zeiger (EndOfTxQPtr), der ein 28-Bit Zeiger auf die Basis des letzten Pakets in der TRANSMIT PACKET CHAIN für den entsprechenden Port ist. Schließlich wird ein Sendeende-Queue-BC-(EOQ_BC)Bit gesetzt, um ein Rundsendeformat für das letzte Paket in der TRANSMIT PACKET CHAIN für den entsprechenden Port anzugeben.
Der Sendeabschnitt 1106 liefert Information für die TRANSMIT PACKET CHAIN für den entsprechenden Port. Ein Sendebasiszeiger (TxBasePtr) ist ein 28-Bit Zeiger auf die Basis des momentanen Sendepaketvorspanns, und ein anderer 28-Bit Momentan-Sendezeiger (TxCurPtr) zeigt auf die momentane Datenrückgewinnungsstelle für den entsprechenden Port. Ein Sende-Broadcast-(TxBC)Bit wird gesetzt, um anzuzeigen, dass der Paketvorspann im Rundsendeformat ist. Ein Senden-im-Gange-(TxIP)Bit wird auf logisch 1 gesetzt, um anzuzeigen, dass ein Senden momentan für den Port im Gange ist, und wird benutzt, SPO anzuzeigen. Eine 8-Bit Sendequellenport-(TxSrcPort)Nummer ist die Quellenportnummer des momentanen Sendepakets, die bei SOP aus dem Paketvorspann gelesen wird. Ein 16-Bit Sendepaketlängen-(TxPktLn)Wert ist gleich den restlichen zu sendenden Bytes für das momentane Sendepaket. Wenn ein Paket zu senden ist, wird der PktLength-Wert im Paketblockvorspann 918 des Pakets in den TxPktLn-Wert im Sendeabschnitt 1106 kopiert, und dann wird der TxPktLn-Wert durch die TX-Steuerung 606 dekrementiert, wenn das Paket gesendet wird. Wenn der TxPktLn auf null dekrementiert ist, erzeugt der EPSM 210 das entsprechende EOP* Signal, um das Ende des Pakets anzuzeigen. Ein 16-Bit Maximal-Paketzahl-(TxPktThreshold)Wert ist gleich der CPU-programmierten maximalen Zahl von Paketen, die für jeden Port in einer Warteschlange eingereiht werden darf. Es wird angemerkt, dass für die CPU 230 bestimmte Pakete nicht der TxPktThreshold- oder TxPktThreshold-Grenze unterliegen. Schließlich ist eine 16-Bit Sendepaketzählung (TxPktCnt) gleich der Zahl von Paketen, die momentan für den entsprechenden Port in einer Warteschlange eingereiht sind.
11B ist ein Blockdiagramm, das in dem SRAM 650 gelegene Freepool-Paketsteuerregister 1108 zeigt, die mit der FREEPOOL CHAIN von Registern verbunden sind. Jedes Freepool-Register 1108 enthält einen Zeiger (NextFreeSecPtr) auf den nächsten freien Sektor in der FREEPOOL CHAIN, einen Zeiger (LastFreeSecPtr) auf den letzten Sektor in der FREEPOOL CHAIN, eine freie Sektor Zählung (FreeSecCnt) gleich der Zahl von momentan verfügbaren freien Sektoren, einen Freisektor-Schwellen-(FreeSecThreshold)Wert gleich der CPU-programmierten Mindestzahl von Sektoren, die erlaubt ist, bevor ein Speicherüberlauf-Flag (MOF) für Rückstau- oder Filterungs-(Pakete fallen lassen)Zwecke gesetzt wird, eine BC-Paketzählung (BC_PktCnt) gleich der Zahl von BC-Paketen, die momentan im Speicher 212 sind, und eine BC-Paketschwellen-(BC_PKThreshold)Zählung gleich einer CPU-programmierten Maximalzahl im Speicher 212 erlaubter BC-Pakete.
12A ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise des Netzwerkschalters 102 zum Empfangen von Datenpaketen in dem Speicher 212 und zum Senden von Datenpaketen in der CT-Betriebsart veranschaulicht. Daten werden typischerweise durch die Ports Port0–Port27 des Netzwerkschalters 102 in der Form von Paketen in Echtzeit oder in ihrer Gesamtheit empfangen und gesendet und werden nicht unterteilt während sie über die Segmente 108, 114 gesendet werden. Die FIFOs im Netzwerkschalter 102 sind jedoch typischerweise nicht groß genug, um ein ganzes Paket zu speichern. Paketdaten werden daher im Netzwerkschalter 102 von einem FIFO zu einem anderen in Paketabschnitten oder Unterteilungen von Paketen übertragen.
In einem ersten Schritt 1200 erfasst der EPSM 210 ein neues Paket, das durch einen der Ports 104, 110 gesendet wird, durch Anzeigen der PKT_AVAILm* Signale. Im nächsten Schritt 1202 wird der Anfangsteil oder Vorspann des Pakets aus dem Quellenport zurückgewonnen und in die HASH REQ LOGIC 532 gelesen, wo der Vorspann die Ziel- und Quellen-MAC-Adressen enthält. Die HASH REQ LOGIC 532 stellt die Ziel- und Quellenadressen und die Quellenportnummer auf den HASH_DA_SA[15:0] Signalen bereit und macht das HASH_REQ* Signal am MCB 404 geltend. Der MCB 404 ruft als Reaktion die die Hashing-Prozedur zum Bestimmen der geeigneten Aktion für das Paket auf, wo die Quellen- und Zieladressen haschiert werden, um zu bestimmen, ob jede der Adressen vorher im Speicher 212 gespeicher wurde. Der MCB 404 macht das HASH_DONE* Signal geltend, wenn genug Information für den HCB 404 verfügbar ist, um die für das Paket geeignete zu ergreifenden Aktion zu bestimmen. Das in 12A gezeigte Flussdiagramm umfasst zwei Hauptabschnitte für die Ziel- und die Quellenadressen, die getrennt erörtert werden. In der gezeigten Ausführung wird zuerst die Zieladresse haschiert, gefolgt von der Quellenadresse, obwohl die Prozeduren gleichzeitig oder in jeder gewünschten Reihenfolge durchgeführt werden können.
Für die Zieladresse geht der Vorgang zu Schritt 1204, wo die Haschierungsprozedur aufgerufen wird, um die Zieladresse zu haschieren. Der Vorgang geht als Reaktion auf das HASH_DONE* Signal von Schritt 1204 zu Schritt 1208, um die Schwellenbedingung für Unicast- und BC-Pakete zu prüfen. In Schritt 1208 wird festgestellt, ob eine relevante Schwellenbedingung durch das neue Paket verletzt werden würde. Das heißt, wenn die FreSec Cnt-Zahl gleich oder kleiner ist als die FreeSecThreshold-Zahl, kann nicht genug Platz vorhanden sein, um das Paket im Speicher 212 zu speichern. Ferner, wenn die RxSecCnt-Zahl größer oder gleich der RxSecThreshold-Zahl ist, kann der Netzwerkschalter 102 bestimmen, das Paket fallen zu lassen. Für BC-Pakete wird die BC_PktThreshold-Zahl mit der BC_PktCnt-Zahl, die die tatsächlichen Zahl von BC-Paketen ist, verglichen, um festzustellen, ob die Maximalzahl von BC-Paketen bereits empfangen wurde. Für Unicast-Pakete wird die TxSecThreshold-Zahl mit der TxSecCnt-Zahl für den Zielport verglichen.
Von Schritt 1208 geht der Vorgang zu Schritt 1205, wo der HCB 404 aus den HASH_ STATUS[1:0] Signalen und aus dem Vergleichen von jeder der Schwellenbedingungen bestimmt, ob das Paket fallen zu lassen ist. Das Paket kann aus einer Vielfalt anderer Gründe, wie vorher beschrieben, fallen gelassen werden, z. B., wenn die Quellen- und Zielports gleich sind. Wenn das Paket fallen zu lassen ist, geht der Vorgang von Schritt 1205 zu Schritt 1207, wo das Paket entweder fallen gelassen oder Rückstau angewandt wird. Rückstau wird angewandt, wenn die FreeSecThreshold- oder RxSecThreshold-Bedingungen verletzt werden, und wenn Rückstau freigegeben ist und der Quellenport im Halbduplex-Modus arbeitet. Andernfalls wird das Paket fallen gelassen. Für Rückstau führt der EPSM 210 einen Rückstau-Zyklus auf dem HSB 206 aus, was den Quellenport veranlasst, eine Hemmungssequenz in der sendenden Vorrichtung geltend zu machen. Das Paket wird fallen gelassen, wenn die Rückstau-Anzeige durch den Quellenport nicht angenommen wird (wie durch das ABORT_OUT* Signal angezeigt), weil sie zu spät bereitgestellt wird, um die Hemmungssequenz geltend zu machen. Ferner wird das Paket fallen gelassen, wenn die BC_PktThreshold-Bedingung die einzige Schwellenbedingung ist, die verletzt wird. Der Netzwerkschalter 102 fährt fort, den Rest des fallen gelassenen Pakets zu empfangen, aber das Paket wird nicht gespeichert oder an einen anderen Port gesendet. Von Schritt 1207 geht der Vorgang zu Schritt 1214, wo die geeigneten Statistikregister in den MCB-Konfigurationsregistern 448 basierend auf der in Schritt 1207 ergriffenen Aktion aktualisiert werden. Die Statistikregister zeigen an, ob das Paket infolge von Überlaufbedingungen fallen gelassen oder rückgestaut wurde. Zum Beispiel wird eine pro Port "fallen gelassenes Paket – kein Puffer" Zählung für den Port inkrementiert, um anzuzeigen, dass ein Paket infolge von Überlaufbedingungen fallen gelassen wird, oder eine "Paket zurückgestaut" Zählung wird inkrementiert, wenn das Paket rückgestaut wird.
Wenn das Paket nicht fallen gelassen wird, geht der Vorgang von Schritt 1205 zu Schritt 1206, wo festgestellt wird, ob die Zieladresse im Hash-Speicherabschnitt 902 gefunden wurde, und ob das Paket rundzusenden ist oder nicht. Das Paket wird rundgesendet, wenn die Zieladresse nicht erkannt wird und daher der Zielport nicht bekannt ist, oder wenn das GROUP-Bit in dem Paket gesetzt ist. Wenn die Zieladresse nicht gefunden wird, oder wenn das Paket andernfalls ein BC-Paket ist, wie in Schritt 1206 bestimmt, ist das Paket rundzusenden, und der Vorgang geht zu Schritt 1210, wo der MCB 404 des EPSM 210, wenn nötig, einen weiteren Sektor im Speicher 212 für das neue Paket zuteilt. Ein neuer Sektor ist nicht nötig, wenn der gegenwärtige Sektor genug Platz für das Paket hat. Der Vorgang geht zu Schritt 1216, der angibt, dass der Rest des Pakets, Stoß für Stoß, durch den EPSM 210 gepuffert und in den Speicher 212 übertragen wird. Ungeachetet Porteinstellungen werden BC-Pakete mit SnF-Modus gehandhabt, wo das ganze Paket im Speicher 212 gespeichert wird, bevor es gesendet wird. Von Schritt 1216 geht der Vorgang zu Schritt 1217, um festzustellen, ob das ABORT_OUT* Signal während des Empfangens des Pakets infolge eines Paketfehlers geltend gemacht wurde. Mehrere Fehlerbedingungen werden durch die Ports Port0–Port27 geprüft, z. B. Erfassen eines FIFO-Überlaufs, eines Runt-Pakets, eines übergroßen Pakets, das Paket hatte eine schlechte FCS (Rahmenprüfsequenz) oder ein PLL-Fehler wurde erfasst. Wenn in Schritt 1217 ein Paketfehler erfasst wird, geht der Vorgang zu Schritt 1219, wo das Paket aus dem Speicher 212 entfernt wird.
Wenn in Schritt 1217 keine Paketfehler erfasst werden, geht der Vorgang zu Schritt 1218, wo die Rundsendeport-Bitmap BC_Ports im Paketvorspann 922 des BC-Pakets mit den aktiven Ports, von denen das BC-Paket zu senden ist, aktualisiert wird. Das BC-Paket wird an alle Ports außer den folgenden Ports gesendet: der Quellenport; jeder Port, der nicht im FORWARDING-Status ist, wenn der Quellenport die CPU 230 ist, oder jeder Port im DISABLED-Status, wenn der Quellenport die CPU 230 ist, und alle Ports mit einer TxPktCnt-Zahl größer oder gleich der entsprechenden TxPktThreshold-Zahl. Wenn VLAN freigegeben ist, wird auch der VLAN-Bitmapwert im Hash-Tabelleneintrag 910 untersucht, was die Ports weiter auf aktive, zugehörige Ports in der VLAN-Gruppe begrenzt. Ferner werden Fehl-BC-Pakete, wo das Paket infolge einer unbekannten Zieladresse rundgesendet wird, entsprechend einem MissBCBitMap-Register befördert. Es wird angemerkt, dass, wenn die resultierende BC_Ports-Bitmap alles Nullen sind, sodass das Paket an keinen Port zu senden ist, diese Entscheidung entweder in Schritt 1205 getroffen und das Paket in Schritt 1207 fallen gelassen wird, oder das Paket in Schritt 1218 aus dem Speicher 212 entfernt wird.
Der Vorgang geht von Schritt 1218 zu Schritt 1220, wo das Paket zu der TRANSMIT PACKET CHAIN für jeden Port in der resultierenden BC_port-Bitmap hinzugefügt wird. Das heißt, jede der NextTxLink-Link-Adressen für jeden in der BC_port-Bitmap bezeichneten Port im Paketvorspann 922 wird aktualisuert, um das BC-Paket in die TRANSMIT PACKET CHAINs der geeigneten Ports einzufügen. Alle anderen zugehörigen Register- oder Zählwerte und Statistiken im Netzwerkschalter 102 werden folglich auch aktualisiert, z. B. die BC_PktCnt-Zählung.
Zurück auf Schritt 1206 verweisend geht, wenn die Zieladresse gefunden ist und das Paket kein BC-Paket ist, der Vorgang zu Schritt 1222, wo die Hash-Cache-Tabelle 603 aktualisiert wird. Der Vorgang geht dann zum nächsten Schritt 1224, wo abgefragt wird, ob entweder der Quellenport oder der Zielport für den SnF-Modus eingerichtet ist. Wenn beide Ports für den CT-Modus eingerichtet sind und die anderen CT-Bedingungen erfüllt sind, z. B. gleiche Portgeschwindigkeit, und die TBUS-Einstellung für den Zielport gleich der TBUS-Einstellung für den Quellenport ist, geht der Vorgang zu Schritt 1225, wo abgefragt wird, ob der Zielport tätig ist. Wenn der Vorgang für den SnF-Modus bezeichnet ist, wie in Schritt 1224 bestimmt, oder wenn für den CT-Modus bezeichnet, aber der Zielport tätig ist, wie in Schritt 1225 bestimmt, sodas der Interim-CT-Modus eingeleitet wird, geht der Vorgang zu Schritt 1226, wo der MCB 404 des EPSM 210, wenn nötig, Platz im Speicher 212 für das neue Paket zuweist. Von Schritt 1226 geht der Vorgang zu Schritt 1228, wo der restliche Teil des Pakets in den EPSM 210 zurückgewonnen und in den Speicher 212 übertragen wird. Wenn ein Paketfehler während des Empfangs des Pakets auftritt, wie in Schritt 1229, der dem Schritt 1217 ähnlich ist, angedeutet, geht der Vorgang zu Schritt 1219, um das Paket aus dem Speicher 212 zu entfernen. Andernfalls geht der Vorgang zu Schritt 1230, wo das Paket zu der TRANSMIT PACKET CHAIN des Zielports hinzugefügt wird und die geeigneten Link-Adressen, Zählungen und CHAINs aktualisiert werden.
Wenn, wieder auf Schritt 1225 verweisend, der Zielport nicht tätig ist, geht der Vorgang zu Schritt 1231, wo die Quellen- und Zielports für normalen CT-Betneb für das momentane Paket bezeichnet werden. Für den normalen CT-Modus wird jeder restliche Paketteil nicht an den Speicher 212 gesendet, sondern wird stattdessen durch den CT BUF 528 zu dem Zielport gepuffert. Der Vorspann des Pakets wird von dem RX FIFO des EPSM 210 direkt zu dem Zielport übertragen. Der nächste Schritt 1232 gibt das Empfangen von Datenpaketteilen im CT BUF 528 und das Übertragen der Paketteile zu dem Zielport an. Während des CT-Betriebs fragt der nächste Schritt 1233, ob der Zielport oder -Weg tätig oder unverfügbar wird. Die in Schritt 1233 angegebene Abfrage wird ausgeführt, bevor Daten im CT BUF 528 durch den Haupt-Arbiter 512 empfangen werden. Während der Zielport für mehr Daten verfügbar bleibt, verzweigt der Vorgang zu Schritt 1234 um zu fragen, ob das ganze Paket zu dem Zielport übertragen wurde, und geht, wenn nicht, zurück zu Schritt 1232, um mehr Daten zu senden. Wenn das ganze Paket im CT-Modus übertragen wurde, wie in Schritt 1234 festgestellt, ist der Vorgang für dieses Paket abgeschlossen.
Wenn der Zielport während der normalen CT-Modusübertragung tätig oder unverfügbar wird, wie in Schritt 1233 festgestellt, geht der Vorgang zu Schritt 1235, um den restlichen Teil des Pakets im Speicher 212 zu empfangen, um den Mittelpaket-Interim-CT-Modus einzuleiten. Während des Mittelpaket-Interim-CT-Modus wird der restliche Teil des Pakets durch den Speicher 212 gepuffert. Da das Paket mitten in der Übertragung war, werden die restlichen an den Speicher 212 gesendeten Paketdaten am Anfang der TRANSMIT PACKET CHAIN für diesen Port platziert, um die richtige Paketreihenfolge zu sichern, wie im nächsten Schritt 1236 angegeben. Wie in der normalen CT-Betriebsart ist jeder an den Speicher 212 während des Mittelpaket-Interim-CT-Modus gelieferte Datenpaketteil zur Übertragung zu dem Zielport, sobald empfangen, verfügbar.
Wieder auf Schritt 1202 verweisend geht der Vorgang zu Schritt 1240, um die Quellenadresse zu haschieren. Der Vorgang geht dann zu Schritt 1242, wo abgefragt wird, ob die Quellenadresse im Hash-Speicherabschnitt 902 gefunden wurde, und ob das GROUP-Bit im Paket gesetzt wurde. Wenn die Quellenadresse gefunden wurde und das GROUP-Bit nicht gesetzt war, geht der Vorgang zu Schritt 1244, wo das AGE-Feld des Hash-Speicherabschnitts 902 mit der AGE-Information aktualisiert wird. Zum Beispiel wird der AGE-Wert auf null gesetzt. Es wird angemerkt, dass die Quellen-MAC-Adresse und die Quellenportnummer nicht mehr einem vorherigen Eintrag entsprechen können. Dies könnte z. B. vorkommen, wenn eine Netzwerk- oder Datenvorrichtung von einem Port zu einem anderen bewegt wird. Diese Information wird in Schritt 1244 verglichen und aktualisiert.
Wenn, zurück auf Schritt 1242 verweisend, die Quellenadresse nicht gefunden wurde, oder wenn das GROUP-Bit gesetzt war, geht der Vorgang zu Schritt 1246, wo eine Unterbrechung an der CPU 230 erzeugt wird, die die folgenden Schritte durchführt. In Schritt 1248 weist die CPU 230 einen Hash-Tabelleneintrag im Hash-Speicherabschnitt 902 des Speichers 212 oder einen am wenigsten kürzlich benutzten (LRU) Abschnitt der Hash-Cache-Tabelle 603 für die neue Quellenadresse zu. Der Vorgang geht dann zu Schritt 1250, wo die Werte in dem zugewiesenen Hash-Eintrag, z. B. die Quellen-MAC-Adresse, die Quellenportnummer und die AGE-Information, aktualisiert werden.
12B ist ein vereinfachtes Flussdiagram, das die allgemeine Arbeitsweise des Netzwerkschalters 102 zum Übertragen von Daten aus dem Speicher 212 zu einem oder mehreren Zielports veranschaulicht. Die Übertragungsprozedur gilt allgemein für SnF- und Mittelpaket-Interim-CT-Betriebsarten und für BC-Pakete, wie unten qualifiziert. Ein erster Schritt 1260 stellt allgemein dar, dass Paketdaten entsprechend den vorher beschriebenen Prozeduren im Speicher 212 in einer Warteschlange eingereiht sind. Der Vorgang geht dann zum nächsten Schritt 1262, wo der MCB 404 dem HCB 402 anzeigt, dass Paketdaten verfügbar sind.
Für den Mittelpaket-Interim-CT-Modus wird diese Anzeige bereitgestellt, sobald das erste DWORD von Daten an den MCB 404 zur Speicherung im Speicher 212 gesendet wird, da die Daten fast sofort zur Übertragung an einen Zielport zur Verfügung stehen. Für den SnF-Modus wird diese Anzeige jedoch nur bereitgestellt, nachdem das letzte DWORD von Daten für ein Datenpaket an den MCB 404 gesendet ist, da das ganze Paket vor der Übertragung gespeichert wird. Sobald Paketdaten zum Senden verfügbar sind, geht der Vorgang zu Schritt 1264, wo festgestellt wird, ob der Zielport Pufferplatz zur Verfügung hat, um Paketdaten zum Senden zu empfangen. Schritt 1264 stellt allgemein die durch den EPSM 210 durchgeführte Abfrageprozedur zum Abfragen jedes der Ports 104, 110 dar, die mit entsprechenden BUF_AVAILm* Signalen antworten, wie vorher beschrieben. Der Vorgang bleibt bei Schritt 1264, bis der Zielport anzeigt, dass er Pufferplatz zur Verfügung hat, um Paketdaten zu empfangen.
Wenn der Zielport in Schritt 1264 anzeigt, dass er Pufferplatz besitzt, geht der Vorgang zu Schritt 1266, wo der HCB 402 die Übertragung von Daten für den Zielport anfordert. Im nächsten Schritt 1268 wird ein Stoß von Daten vom Speicher 212 an den Zielport zum Senden übertragen. Der Vorgang geht zum nächsten Schritt 1270, wo abgefragt wird, ob alle Daten im Speicher 212 an den Zielport übertragen wurden. Wenn nicht, geht der Vorgang zu Schritt 1264, um zu warten, bis der Zielport mehr Pufferplatz für eine weitere Datenübertragung zur Verfügung hat. Schließlich wird das ganze Datenpaket, im Fall des SnF- und Interim-CT-Modus, oder die restlichen Paketdaten im Fall des Mittelpaket-Interim-CT-Modus übertragen, wie in Schritt 1270 festgestellt.
Der Vorgang geht dann zu Schritt 1272, wo festgestellt wird, ob das Paket ein BC-Paket ist oder nicht. Wenn das Paket ein BC-Paket ist, geht der Vorgang zu Schritt 1274, um festzustellen, ob das ganze Paket an alle aktiven Ports übertragen wurde. Wenn nicht, wird der Vorgang für das momentane Paket vollendet. Die Prozedur wird für jeden Port wiederholt, bis das Paket an alle aktiven Ports übertragen ist. Es wird angemerkt, dass die Schritte 1272 und 1274 gezeigt werden, um darzustellen, dass die Schritte 1264 bis 1270 für jeden Zielport für jedes BC-Paket durchgeführt werden. Das ganze BC-Datenpaket bleibt daher im Speicher 212, bis es an alle aktiven Zielports zum Übertragen gesendet ist. Wenn das Paket kein BC-Paket ist, oder nachdem das ganze Paket an alle aktiven Ports für BC-Pakete gesendet ist, wie in Schritt 1274 angegeben, geht der Vorgang zu Schritt 1276, wo der Pufferplatz im Speicher 212, der das BC-Paket hält, freigesetzt wird. Das heißt, die Sektoren, die die Paketdaten halten, werden an die FREEPOOL CHAIN von freien Speichersektoren im Speicher 212 zurückgegeben.
13 ist ein Flussdiagramm, das den Hash-Nachseh-Vorgang des EPSM 210 veranschaulicht. Die Schritte im Flussdiagramm von 13 werden durch den MCB 404 ausgeführt. Ein Anfangsschritt 1302 erfasst eine Hash-Anforderung, wie durch Geltendmachung des HASH_REQ* Signals angezeigt. Der HCB 402 identifiziert den Vorspann des Pakets als ein neues Paket, bestimmt die Quellen- und Zieladressen und die Quellenportnummer und macht die HASH_DA_SA[15:0] Signale an der Hash-Steuerung 602 des MCB 404 geltend. Der MCB 404 gewinnt dann die Quellen- und Ziel-MAC-Adressen und die Quellenportnummer zurück und führt die Haschierungs-Prozedur durch, die die geeignete Aktion für das Paket bestimmt.
Der MCB 404 ergreift gewöhnlich eine von vier Aktionen, wobei jede Aktion auf der Quellenportnummer und der Quellen- und Ziel-MAC-Adresse basiert. Das heißt, die Hash-Steuerung 602 bestimmt die HASH_STATUS[1:0] Signale, die auf FORWARD_PKT, um das Paket an den Zielport zu befördern, DROP_PKT, um das Paket fallen zu lassen und zu ignorieren, MISS_BC, wenn die Ziel-MAC-Adresse neu und unbekannt ist, sodass das Paket an alle anderen Ports rundgesendet wird, oder GROUP_BC gesetzt werden, wenn das Paket in eine Untermenge verbundener Ports zu duplizieren und durch diese zu senden ist. Von Schritt 1302 geht der Vorgang zu Schritt 1304, um festzustellen, ob das Paket fallen zu lassen ist, was durch die folgende Gleichung (1) bestimmt wird: DropPkt := (SrcState = DIS) oder (!FilterHit & SrcState != FWD) (1)wo SrcState den Überspannungsbaum-Zustand des Quellenports identifiziert, FilterHit ein Bit ist, das gesetzt wird, wenn die Quellen-MAC-Adresse in einen vorbestimmten Bereich fällt, das Etzeichen "&" die logische UND-Operation darstellt, das Ausrufezeichen "!" eine logische Verneinung bezeichnet, das Symbol "!=" die Funktion "nicht gleich" bezeichnet, und das Symbol ":=" die Funktion "setzen gleich" bezeichnet. Jeder Port hat einen von fünf in den HSB-Konfigurationsregistern 448 bereitgestellten Zuständen, und wie durch die Überspannungsbaum-Funktion der IEEE 802.1 Spezifikation bestimmt, einschließlich Lernen (LRN), Befördern (FWD), Gesperrt (BLK), Hören (LST) und Abgeschaltet (DIS). In der gezeigten Ausführung werden die Zustände BLK UND LST gleich behandelt. Das Paket wird daher fallen gelassen, wenn der Quellenport abgeschaltet ist, oder wenn die Quellen-MAC-Adresse nicht in dem vorbestimmten Filterbereich liegt und der Zustand des Quellenports nicht Befördernd ist.
Wenn DropPkt wahr ist, wie in Schritt 1304 bestimmt, geht der Vorgang zu Schritt 1305, wo HASH_STATUS[1:0] Signale auf 00b = DROP_PKT gesetzt werden, um den HCB 402 anzuweisen, das Paket zu ignorieren oder andernfalls fallen zu lassen. Wenn DropPkt unwahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 306, wo das FilterHit-Bis untersucht wird, um festzustellen, ob die Quellen-MAC-Adresse in dem vorbestimmten Bereich liegt. Der vorbestimmte Bereich identifiziert Pakete, die von der CPU 230 stammen oder dafür bestimmt sind, einschließlich Brückenprotokoll-Dateneinheiten (BPDUs), die an die CPU 230 gesendet werden. Wenn FilterHit wahr ist, wie in Schritt 1306 bestimmt, geht der Vorgang zu Schritt 1308, um den Zielport (DstPrt) zu identifizieren. Wenn das Paket von der CPU 230 kommt (SrcPrt = CPU =, wird der Zielport gleich einem durch die CPU 230 in einem vorherigen Vorgang (Dst := FltrPrt) gesetzten Wert FltrPrt gesetzt. Andernfalls wird das Paket an die CPU 230 gesendet (DstPrt := PORT28). Der Vorgang geht dann von Schritt 1308 zu Schritt 1310, um nach der folgenden Formel (2) zu bestimmen, ob das Paket zu befördern (FwdPkt) ist. FwdPkt := (DstPrt != SrcPrt) & ((DstState = FWD) oder (SrcPrt = CPU & DstState != DIS)) (2)wo DstState der Überspannungsbaum-Zustand des Zielports (DstPrt) ist und "&" die logische UND-Operation bezeichnet. Das Paket wird daher an den Zielport befördert, wenn der Ziel- und Quellenport nicht der gleiche nicht, und wenn der Status des Zielports Befördern ist, oder wenn der Quellenport die CPU 230 und der Status des Zielports nicht Abgeschaltet ist. Der Zielport ist auch ohne Hash-Nachsehen bekannt, da er entweder die CPU 230 ist oder durch die CPU 230 als FltrPrt bestimmt wird. Wenn FwdPkt unwahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1305, um das Paket fallen zu lassen. Andernfalls, wenn FwdPkt wahr ist, geht der Vorgang zu 1312, wo die HASH_STATUS[1:0] Signale auf 11b = FORWARD_PKT gesetzt werden, um anzuzeigen, dass das Paket an den Zielport zu berfördern ist. Ferner werden die HASH_DSTPRT[4:0] Signale mit der DstPrt-Zielportnummer geltend gemacht.
Wenn, wieder auf Schritt 1306 verweisend, die Quellenandresse nicht in dem vorbestimmten Bereich und daher außerhalb der gefilterten MAC-Adressen liegt, geht der Vorgang zu Schritt 1314, um das GROUP-Bit in dem empfangenen Paket zu untersuchen, das angibt, ob das Paket ein BC-Paket ist oder nicht. Wenn GROUP unwahr ist (GROUP-Bit = logisch 0), geht der Vorgang zu Schritt 1316, um ein Hash-Nachsehen der Ziel-MAC-Adresse (DA) durchzuführen. Die MAC-Adresse wird zuerst haschiert, indem zwei verschiedene Sätze von Bits aus der Adresse genommen werden die zwei Sätze Bit für Bit logisch kombiniert oder verglichen werden, um eine entsprechende 13–16 Bit Hash-Adressee zu bilden, wie vorher beschrieben. Alle Bits der MAC-Adresse können für die Zwecke der Haschierungs-Prozedur gewählt werden. Die tatsächliche Nachschlag-Prozedur wird von einer getrennten Routine oder Funktion durchgeführt, die unten mit Verweis auf das Flussdiagramm von 14 beschrieben wird.
Die Nachschlag-Prozedur in Schritt 1316 gibt, wenn gewünscht, einen oder mehr Werte zurück, einschließlich eines HIT bezeichneten Bits, das als DA_Hit für die Zieladresses oder SA_Hit für die Quellenadresse zurückgegeben wird. Das HIT-Bit bestimmt, ob die haschierte Adresse im Hash-Speicherabschnitt 902 gefunden wurde. Von Schritt 1316 geht der Vorgang zu Schritt 1318, wo der DA_Hit-Wert untersucht wird, um festzustellen, ob die Adresse gefunden wurde oder nicht. Die Adresse wird im Speicher 212 gefunden werden, wenn die der Ziel-MAC-Adresse entsprechende Vorrichtung vorher ein Paket hervorgebracht hat. Wenn DA_Hit wahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1310, um festzustellen, ob das Paket zu befördern ist, wie vorher beschrieben. Wenn die Hash-Adresse nicht gefunden wurde und DA Hit unwahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1320, wo die HASH_STATUS[1:0] Signale auf 10b = MISS_BC gesetzt werden, um eine neue MAC-Adresse anzuzeigen. Da die mit der Zielvorrichtung verbundene Portnummer noch nicht bekannt ist, wird das Paket an alle anderen aktiven (und wie durch VLAN und andere Logik qualifizierte) Ports rundgesendet, um sicherzustellen, dass das Paket an die geeignete Zielvorrichtung gesendet wird. Schließlich antwortet die Zielvorrichtung auf das Paket mit einem neuen Paket, das die gleiche MAC-Adresse als eine Quellenadresse enthält. Der Netzwerkschalter 102 ist dann in der Lage, die MAC-Adresse mit einem Port und einer Portnummer zu verbinden und den Hash-Speicher abschnitt 902 entsprechend zu aktualisieren. Wenn, wieder auf Schritt 1314 verweisend, das GROUP-Bit wahr (oder logisch 1) ist, geht der Vorgang zu Schritt 1322, wo die HASH_STATUS[1:0] Signale auf 01b = GROUP_BC gesetzt werden, um anzuzeigen, dass das Paket an alle anderen Ports oder an eine durch die VLAN-Funktion spezifizierte Gruppe von Ports rundzusenden ist.
Von jedem der Schritte 1305, 1312, 1320 oder 1322 geht der Vorgang zu Schritt 1324, um durch Untersuchen eines SrcLookUp-Wertes festrustellen, ob der Hash-Speicherabschnitt 902 nach der Quellen-MAC-Adresse abzusuchen ist. Der SrcLookUp-Wert wird nach der folgenden Gleichung (3) bestimmt: SrcLookUp := (SrcState = (LRN oder FWD)) & SrcPrt != CPU (3)die anzeigt, dass die MAC-Quellenadresse gesucht wird, wenn der Quellenport im Lernen- oder Befördern-Modus ist und nicht die CPU 230 ist. Wenn SrcLookUp wahr oder gesetzt ist, wie in Schritt 1324 bestimmt, geht der Vorgang zu Schritt 1326, wo zwei Werte VLAN und SecurePort untersucht werden. Das VLAN-Bit ist wahr, wenn einer der VLAN-Modi freigegeben ist, aber andernfalls unwahr. SecurePort ist wahr, wenn der Quellenport sicher ist, wo keine neuen Adressen zu dem Hash-Speicherabschnitt 902 hinzugefügt werden und Pakete von unbekannten Quellenadressen fallen gelassen werden. Wenn VLAN nicht wahr ist, und wenn der Port nicht sicher ist, geht der Vorgang zu Schritt 1328, wo das HASH_DONE* Signal geltend gemacht und vorübergehend geltend gemacht gelassen wird. An diesem Punkt werden die HASH_STATUS- und HASH_DSTPRT-Signale durch den HCB 402 ergriffen.
Wenn VLAN wahr ist, oder wenn SecurePort wahr ist, wie in Schritt 1326 bestimmt, oder nachdem Schritt 1328 ausgeführt ist, wird die Geltendmachung des HASH_DONE* Signals bis nach dem nächsten Quellenadressen-Nachschlagen verzögert. Der Vorgang geht dann zu Schritt 1330, wo ein Hash-Nachschlagen auf der Quellen-MAC-Adresse (SA) in der gleichen Weise wie oben für die Ziel-MAC-Adresse beschrieben durchgeführt wird. In Schritt 1330 wird ein Wert SA_Hit wahr zurückgegeben, wenn die Hash-Adresse für die entsprechende Vorrichtung gefunden ist. Von Schritt 1330 geht der Vorgang zu Schritt 1332, wo ein Wert Src_Hit untersucht wird. Src_Hit ist mit SA_Hit durch die folgende Gleichung (4) verknüpft: Src_Hit := SA_Hit & (HshPrt = SrcPort) (4)wo Src_Hit wahr ist, wenn ein Source-Treffer vorkam (SA_Hit ist wahr), und wenn die in dem Eintrag in dem Hash-Speicherabschnitt 902 gefundene Portnummer gleich der tatsächlichen Quellenportnummer ist, wo das Paket empfangen wurde. Wenn die gespeicherte Quellenportnummer nicht gleich der tatsächlichen Qellenportnummer ist, wurde die Vorrichtung wahrscheinlich zu einem anderen Port bewegt, und der Hash-Speicherabschnitt 902 wird durch die CPU 230 aktualisiert, wie unten beschrieben. Wenn Src_Hit wahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1334, wo das HASH_DONE* Signal geltend gemacht wird, wenn VLAN unwahr ist. Der Vorgang geht dann zu Schritt 1336, wo die AGE-Zahl der Vorrichtung mit null verglichen wird. Wenn AGR nicht gleich null ist, wird die AGE-Zahl in Schritt 1338 auf Null gesetzt. Wenn die AGE-Zahl null ist, wie in Schritt 1336 bestimmt, oder nachdem sie in Schritt 1338 auf null gesetzt wurde, geht der Vorgang zu Schritt 1340, wo das VLAN-Bit erneut untersucht wird. Wenn VLAN wahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1342, wo eine HASH-VLAN-Routine oder Prozedur ausgeführt wird, um in Beziehung stehende Ports zu identifizieren, wie aus dem entsprechenden VLAN-Bitmap-Wert im Hash-Tabelleneintrag 910 bestimmt. Wenn VLAN nicht wahr ist, wie in Schritt 1340 bestimmt, geht der Vorgang zu Schritt 1344, wo das HASH_DONE* Signal geltend gemacht oder für eine Zeitperiode gepulst, wenn nicht bereits geltend gemacht, und dann negiert wird. Von Schritt 1344 wird der Vorgang für diese Prozedur abgeschlossen. Die Negation des HASH_DONE* Signals beendet das Hash-Nachschlagen des HCB 402.
Wenn, wieder auf Schritt 1332 verweisend, Src_Hit unwahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1350, wo durch Untersuchen eines LearnDisPrt-Wertes festgestellt wird, ob das Lernen des Quellenports abgeschaltet ist. Wenn nicht, geht der Vorgang zu Schritt 1352, wo neue Information des Pakets in geeignete Register geladen und die CPU 230 unterbrochen wird. Als Reaktion aktualisiert die CPU 230 den Hash-Speicherabschnitt 902 mit einem neuen Hash-Tabelleneintrag 910. Wenn das Lernen des Quellenports abgeschaltet ist, wie in Schritt 1350 festgestellt, oder nachdem der Hash-Speicherabschnitt 902 in Schritt 902 akualisiert wurde, geht der Vorgang zu Schritt 1354, um das SecurePort-Bit zu untersuchen. Wenn SecurePort wahr ist, geht der Vorgang zu Schritt 1356, wo die HASH_STATUS[1:0] Signale in 00b = DROP_PKT geändert werden. In diesem Fall wird das neue Paket fallen gelassen, da die Adresse neu ist und neue Adressen auf sicheren Ports nicht erlaubt sind. Ferner wird, wenn gewünscht, eine Sicherheitsverletzungs-Unterbrechung an der CPU 230 geltend gemacht, um geeignete Maßnahmen als Reaktion auf die Sicherheitsverletzung zu ergreifen. Von Schritt 1356 geht der Vorgang zu Schritt 1344. Wenn, wieder auf Schritt 1354 verweisend, das SecurePort-Bit unwahr ist, um einen nicht-sicheren Port anzuzeigen, geht der Vorgang zu Schritt 1340. Wenn, wieder auf Schritt 1324 verweisend, SrcLookUp unwahr ist, geht der Vorgang direkt zu Schritt 1344.
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Hash-Nachschlag-Prozedur zum Suchen aller Hash-Tabelleneinträge 910 im Hash-Speicherabschnitt 902 veranschaulicht. Im ersten Schritt 1402 wird ein Adresswert A gleich der empfangenen Hash-Adresse gesetzt, wie sie z. B. von Schritten 1316 oder 1330 gesendet würde. Der Vorgang geht zu Schritt 1404, wo der Hash-Tabelleneintrag 910 in dem mit der empfangenen Hash-Adresse verbundenen Haupt-Hash-Eintragsabschnitt 906 gelesen wird. Der Vorgang geht zu Schritt 1406, wo das VALIDENTRY-Bit gelesen und die MAC-Adresse des neuen Pakets mit der gespeicherten MAC-Adresse verglichen wird. Wenn der Eintrag gültig ist und eine genaue Übereinstimmung zwischen den MAC-Adressen vorkommt, geht der Vorgang zu Schritt 1408, wo das HIT-Bit auf wahr gesetzt wird, um einen Hash-Treffer anzuzeigen, und der Vorgang kehrt zur aufrufenden Prozedur oder Routine zurück. Andernfalls, wenn der Eintrag nicht gültig ist oder keine Adressübereinstimmung vorkam, geht der Vorgang zu Schritt 1410, wo das VALIDENTRY-Bit und der EOC-(Kettenende)Wert des Eintrags untersucht werden. Wenn der Eintrag ungültig oder das EOC erreicht ist, kehrt der Vorgang mit HIT-Bit unwahr zurück. Andernfalls wird in Schritt 1412 die Hash-Adresse gleich der Link-Adresse im Hash-Eintrag (Bytes F:C) gesetzt, und der Vorgang kehrt zu Schritt 1404 zurück, um den nächsten verketteten Eintrag im verketteten Hash-Eintragsabschnitt 908 zu versuchen. Der Vorgang wiederholt die Schritte 1404, 1406, 1410 und 1412, bis ein gültiger Eintrag mit einer MAC-Adressübereinstimmung oder ein ungültiger Eintrag gefunden ist oder der EOC-Wert angetroffen wird.
Die folgende Tabelle (1) zeigt die CPU 230 Eingabe/Ausgabe-(E/A)Raum-Register für eine bestimmte, erfindungsgemäß implementierte Ausführung. Tabelle (1) wird nur als Beispiel bereitgestellt, wo die einzelnen Register in einzelnen Ausführungen implementiert werden können oder nicht, oder ähnliche Register verschiedene Nomenklatur aufweisen können.
TABELLE 1: E/A-Raum-Register der CPU 230
Die folgenden Registerdefinitionen werden bereitgestellt, um die Register von Tabelle (1) zu erklären.
Unterbrechungsinformation
Es gibt drei Unterbrechungspins von dem EPSM 210 an die CPU 230: CPUINTHASHL, CPUINTPKTL und CPUINTL. Der CPUINTHASHL wird nur geltend gemacht, wenn ein Hash-Miss aufgetreten ist, und wird durch Lesen des Hash-Adresse-Tief-Registers (bei Offset 'hcc) gelöscht. Der CPUINTPKTL wird geltend gemacht, wenn entweder ein Paket in dem Paketschnittstellen-FIFO verfügbar ist oder wenn der Paketschnittstellen-FIFO freien Pufferplatz zum Senden von mehr Paketdaten hat. Der CPUINTL wird für vier mögliche Quellen geltend gemacht: Eine dieser Quellen betrifft acht mögliche Quellen im MCB 404. Die Unterbrechungsquellen werden eine Unterbrechung der CPU 230 bewirken, wenn sie nicht maskiert werden. Damit die Information der Unterbrechungsquelle verfügbar werden kann, ohne die CPU 230 zu unterbrechen, ist ein Abfragemechanismus verfügbar. Das Maskieren einer Unterbrechungsquelle bewirkt, dass die Unterbrechungen von der CPU 230 ferngehalten werden, aber die Information noch in dem Abfragequellenregister verfügbar ist. Wenn z. B. das STAT_RDY-Maskenbit gesetzt ist, wird, wenn die verlangte Statistik verfügbar ist, keine Unterbrechung auftreten, aber die CPU 230 kann noch bestimmen, dass die Statistik bereit ist, durch Lesen des Abfrageregisters gelesen zu werden. Man beachte: Das Unterbrechungsquellenregister wird durch Lesen desselben gelöscht, aber das Abfragequellenregister muss beschrieben werden, um es zu löschen.
Unterbrechungsquelle 1 Reg. – (Offset = 'h00) Quelle der an die CPU 230 gesendeten Unterbrechung. Dieses Register wird durch den EPSM 210 aktualisiert, und dann wird die Unterbrechung an die CPU 230 gesendet. Wenn die CPU dieses Register liest, wird der Inhalt gelöscht. Ein Wert von 1 in einem Bit zeigt an, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist. Die Vorgabe ist 32'h0000_0000.
Bit 0 (W/R) – MCB_INT ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass eine Unterbrechung im MCB 404 aufgetreten ist, und dass das MCB-Unterbrechungsquellenregister gelesen werden muss, um die Unterbrechung weiter zu verstehen. Vorgabe ist 0.
Bit 1 (W/R) – MEM_RDY ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass die verlangten Speicherdaten im Pufferraum vorhanden sind. Vorgabe ist 0.
Bit 2 (W/R) – ABORT_PKT ist die Unterbrechung, die der CPU 230 zeigt, dass das ABORT_IN* Signal in den PCB 406 geltend gemacht wurde. Vorgabe ist 0.
Bit 3 (W/R) – STAT_RDY ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass die verlangte Statistikinformation im PCB 406 Pufferraum bereit ist. Vorgabe ist 0.

Bits 4–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen. PCB-Registerschnittstelle für Unterbrechungsquellenregister

McbInt (in)	– Eingabe vom MCB, die Bit 0 bestimmt.
MemRdy (in)	– Eingabe vom FIFO, die Bit 1 bestimmt.
AbortPktInt (in)	– Eingabe von der HCB 402 Schnittstelle, die Bit 4 bestimmt.
StatRdyInt (in)	– Eingabe von der QC-Schnittstelle, die Bit 5 bestimmt.
CpuInt_(out)	– das Signal an die CPU 230, das anzeigt, dass eine Unterbrechung stattgefunden hat

Unterbrechungsmaske 1 Reg. – (Offset = 'h04) Unterbrechungen, die durch die CPU 230 zu maskieren sind. Ein Wert von 1 in einem Bit zeigt an, dass die Unterbrechung maskiert ist. Vorgabe = 32'h0000_001f.

Bit 0 (W/R)	– Maskiert die McbInt-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bit 1 (W/R)	– Maskiert die MemRdy-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bit 2 (W/R)	– Maskiert die AbortPktInt-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bit 3 (W/R)	– Maskiert die StatRdyInt-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bit 4 (W/R)	– Maskiert die Hash-Miss-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bit 5–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Unterbrechungsquelle 2 Reg. – (Offset = 'h18) Quelle der an die CPU 230 gesendeten CPUINTPKTL-Unterbrechung. Dieses Register wird durch den EPSM 210 aktualisiert, und dann wird die Unterbrechung an die CPU 230 gesendet. Wenn die CPU 230 dieses Register liest, wird der Inhalt gelöscht. Ein Wert von 1 in einem Bit zeigt an, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– PKT-AVAIL ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass Paketdaten für die CPU 230 vorhanden sind. Vorgabe ist 0.
Bit 1 (W/R)	– BUF_AVAIL ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass Pufferplatz für die CPU 230 verfügbar ist, um Paketdaten zu senden. Vorgabe ist 0.
Bits 2–13 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Registerschnittstelle für Unterbrechungsquellenregister

PktAvailInt (in)	– Eingabe vom TX FIFO, die Bit 2 bestimmt.
BufAvailInt (in)	– Eingabe vom RX FIFO, die Bit 3 bestimmt.
CpuInt_Pkt (out)	– das Signal an die CPU 230, das anzeigt, dass eine Paketunterbrechung aufgetreten ist.

Unterbrechungsmaske 2 Reg. – (Offset = 'h1c) Unterbrechungen, die von der CPU 230 zu maskieren sind. Ein Wert von 1 in einem Bit zeigt an, dass die Unterbrechung maskiert ist. Vorgabe ist 32'h0000_0003.

Bit 0 (W/R)	– Maskiert die PktAvailInt-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bit 1 (W/R)	– Maskiert die BufAvailInt-Unterbrechung an die CPU 230. Vorgabe ist 1.
Bits 2–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Abfragequellen 1 & 2 Reg. – (Offest = 'h14) Dieses Register enthält die maskierte Unterbrechungsinformation und wird durch die CPU 230 gelöscht, die Einsen schreibt, um die gewünschten Bits zu löschen. Dies erlaubt der CPU 230, abzufragen anstatt unterbrochen zu werden. Die CPU 230 wird jede Unterbrechungsquelle zu maskieren haben, die sie stattdessen abzufragen wünschen würde.

Bit 0 (W/R)	– MCB_INT ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass eine Unterbrechung im MCB 404 aufgetreten ist, und dass das Unterbrechungsquellenregister gelesen werden muss, um die Unterbrechung weiter zu verstehen. Vorgabe ist 0.
Bit 1 (W/R)	– MEM_RDY ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass die verlangten Speicherdaten im Pufferraum vorhanden sind. Vorgabe ist 0.
Bit 2 (W/R)	– PKT_AVAIL ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass Paketdaten für die CPU 230 vorhanden sind. Vorgabe ist 0.
Bit 3 (W/R)	– BUF_AVAIL ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass Pufferplatz für die CPU 230 verfügbar ist, um Paketdaten zu senden. Vorgabe ist 0.
Bit 4 (W/R)	– ABORT_PKT ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass das Abort_In Signal in den PCB 406 geltend gemacht wurde. Vorgabe ist 0.
Bit 5 (W/R)	– STAT_RDY ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass die verlangte Statistikinformation im PCB 406 Pufferplatz bereit ist. Vorgabe ist 0.
Bit 6 (W/R)	– HASH_MISS ist die Unterbrechung, die der CPU 230 sagt, dass ein Hash-Miss aufgetreten ist.
Bits 7–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Schnittstelle für Abfragequellenregister

McbInt (in)	– Eingabe vom MCB, die Bit 0 bestimmt.
MemRdy (in)	– Eingabe vom Speicher-FIFO, die Bit 1 bestimmt.

PktAvailInt (in)	– Eingabe vom TX FIFO, die Bit 2 bestimmt.
BufAvailInt (in)	– Eingabe vom RX FIFO, die Bit 3 bestimmt.
AbortPktInt (in)	– Eingabe von HCB 402 Schnittstelle, die Bit 4 bestimmt.
StatRdyInt (in)	– Eingabe von QC-Schnittstelle, die Bit 5 bestimmt.
m_HashInt (in)	– Eingabe vom MCB 404, die Bit 6 bestimmt.

Paketdatenkonfiguration
Es gibt drei für Paketdatenübertragungen verwendete Reister: Eines für empfangene Pakete und zwei für Sendepakete. Die empfangenen Pakete sind mit dem ReadOutPkt Signal vom HSB 206 verbunden. Die Sendepakete sind mit dem WriteInPkt Signal vom HSB 206 verbunden. Beachte: Die Begriffe Empfangen und Senden sind auf den HSB 206 bezogen. Die CPU 230 sollte auf das geeignete Register zugreifen, bevor auf den Paketdatenpuffer zugegriffen wird.

Paketinformations RdPkt Reg. – (Offset = 'h08) Die benötigte Information für das durch die CPU 230 empfangene Datenpaket. Empfange Pakete beziehen sich auf den HSB 206. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– SOP. Start von Paket von der CPU 230. 1 = SOP.
Bit 1 (W/R)	– EOP. Ende von Paket von der CPU 230. 1 = EOP.
Bits 2–15 (RO)	– RESERVIRET. Immer als 0 gelesen.
Bits 16–23 (W/R)	– Länge von Daten im FIFO, wenn EOP geltend gemacht ist (Zahl von Bytes.
Bits 24–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Registerschnittstelle für Paketinformations RdPkt Register

r_Sop (out)	– Paketstartanzeiger, gegeben an die HSB 206 Schnittstelle.
r_Eop (out)	– Paketendeanzeiger, gegeben an die HSB 206 Schnittstelle.
r_length (out)	– Länge in Bytes von Daten im Puffer, wenn EOP angezeigt wird.

Paketinformations WrPkt Reg. – (Offset = 'h0c) Die benötigte Information für das durch den HSB 206 gesendete Datenpaket. Sendepaket bezieht sich auf den HSB 206. Vorgabe ist 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– SOP. Start von Paket vom HSB 206. 1 = SOP.
Bit 1 (W/R)	– EOP. Ende von Paket vom HSB 206. 1 = EOP.
Bits 2–5 (W/R)	– Bytefreigaben für mit SOP oder EOP verbundenes DWORD. Gewöhnlich sind alle Bytes freigegeben. 1 = freigegeben.

Bits 6–15 (R/O)	– RESRVIERT. Immer als 0 gelesen.
Bits 16–23 (W/R)	– Länge von Daten im FIFO (Zahl von Bytes)
Bits 24–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Registerschnittstelle für Paketinformations WrPkt Register

h_SopIn_(in)	– SOP-Anzeiger von der HSB 206 Schnittstelle
h_EopIn_(in)	– EOP-Anzeiger von der HSB 206 Schnittstelle
h_ByteAalIn_(in)	– Bytefreigbaben von der HSB 206 Schnittstelle

Gesamtpaket-Info – (Offset = 'h24) Dies ist die Information, die der MCB 404 dem Paket hinzufügt, bevor es an die CPU 230 gesendet wird. Dieser Wert wird gesetzt, wenn es ein SOP für ein an die CPU gerichtetes Paket gibt. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bits 0–15 (RO) – Paketlänge

Bits 16–23 (RO) – Quellenpart

Bits 24–31 (RO) – Zielport
Speicheranwesenheits-Erfassung

SIMM/DIMM-Anwesenheits-Erfassungsregister – (Offset = 'h10) Enthält die Information über die SIMMs in dem System. Diese Information wird kurz nach Rücksetzen aus einem Schieberegister auf der Platine geladen.

Bits 0–3 (RO)	– simm1_pd[0...3].
Bits 4–7 (RO)	– simm2_pd[0...3].
Bits 8–11 (RO)	– simm3_pd[0...3].
Bits 12–15 (RO)	– simm4_pd[0...3].
Bits 16–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Registerschnitstelle für Anwesenheits-Erfassungsregister

i_PDSerIn (in)

– Serielle Eingabe von Anwesenheitserfassungs-Schieberegistern.

Vierfach-Kaskaden-Statistik-Einstellung

QC-Statistik-Informationsregister – (Offset = 'h20). Einstellinformation zum Lesen der Vierfach-Kaskaden-Statistikregister. Die CPU schreibt dieses Register, das die Statistik-Lesungen einleitet. Vorgabe = 32'h000b_8000.

Bits 0–1 (W/R)	– Portnummer. Dies ist die Portnummer, dessen Statistik gelesen wird. Der zu lesende Port wird durch diese Nummer und die spezifizierte Vierfach-Kaskade bestimmt.
Bits 2–4 (W/R)	– QC-Nummer. Bezeichnet die Vierfach-Kaskade, auf die zuzugreifen ist. Reservierte Kombinationen 3'b110 und 3'b111.
Bits 5–9 (W/R)	– Registernummer. Dies ist die Nummer des ersten für den spezifierten Port zu lesenden Registers.
Bits 10–14 (W/R)	– Zahl von Registern. Die ist die Zahl zu lesender Register. Beachte: Software ist nötig, um diese Zahl zusammen mit der Registernummer im Bereich zu lesender, verfügbarer Register zu halten.
Bits 15–19 (W/R)	– Maximale Zahl von Registern. Dies ist die maximale Zahl von Statistikregistern, die den Vierfach-Kaskaden verfügbar sind. Vorgabe = 6'h17.
Bits 20–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Registerschnittstelle für Vierfach-Kaskaden-Statistik-Einstellregister

r_QcStatPortNo (out)	– Portnummer zum Statistik-Lesen. Dies ist ein Wert zwischen 0 und 3. Er wird zusammen mit der QC-Nummer benutzt, um zu bestimmen, welcher Port in dem Schalter beobachtet wird.
r_QcStatQcNo (out)	– Qc-Nummer. Wird mit der obigen Portnummer verwendet.
r_StatRegNo (out)	– Anfangsregisternummer. Dies ist die Nummer des ersten zu lesenden Statistikregisters.
r_NoStatRegs (out)	– Zahl zu lesender Statistikregister.
r_Maxregs (out)	–Maximalzahl von Statistikregistern, die existieren. Diese steht besonders für künftigen Gebrauch zur Verfügung, wenn die Zahl von Statistiken, die unterhalten werden, geändert wird.

EPSM 210 Einstellung

EPSM-Einstellregister – (Offset = 'h30) Allgemeine Einstellparameter für dem EPSM 210. Vorgabe = 32'h0007_1000 oder 32'h0007_3000, abhängig von clk1sel-Eingabe.

Bit 0 (W/R)	– TPI installiert. 1 = TPI 220 installiert. Vorgabe = 0. Dieses Bit kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (Bit 2) negiert ist.
Bit 1 (W/R)	– EXP installiert. 1 = Erweiterung installiert. Vorgabe = 0. Dieses kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (Bit 2) negiert ist.
Bit 2 (W/R)	– Master Switch Enable. 1 = ermöglicht Paketverkehr. Vorgabe = 0.
Bits 3–4 (W/R)	– QcXferSize[1:0]. Diese Bits können nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (Bit 2) negiert ist. 00 = 16 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206. 01 = 32 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206. 10 = 64 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206. 11 = Ungültige Kombination.

Bits 5–6 (W/R)	– PTIXferSize[1:0]. Diese Bits können nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (Bit 2) negiert ist. 00 = 16 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206. 01 = 64 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206. 10 = 128 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206. 11 = 256 Byte Übertragungsgröße auf dem HSB 206.
Bit 7 (W/R)	– AIFCS. Dieses Bit wird benutzt, um den Vierfach-Kaskaden zu ermöglichen, die FCS-Bits automatisch einzufügen. Dies wird nur für die Pakete von der CPU 230 verwendet.
Bit 8 (W/R)	– DramWrDis. Dies wird, wenn gesetzt, Schreiben von der CPU 230 in das DRAM unterbinden. Vorgabe = 0.
Bit 9 (W/R)	– SramWrDis. Dies wird, wenn gesetzt, Schreiben von der CPU 230 in das interne SRAM unterbinden. Vorgabe = 0.
Bits 10–12 (W/R)	– EPSM 210 Adressdecodierung. Diese Bits werden benutzt, um den EPSM 210 Registerraum und die Speicherschnittstelle zu decodieren.
Bit 13 (RO)	– clk1sel. 1 = CLK2 Frequenz ist 1X CLK1 Frequenz. 0 = CLK2 Frequenz ist 2X CLK1 Frequenz.
Bits 14–21 (RO)	– CPU Portnummer. Bezeichnet die CPU Portnummer. Vorgabe = 8'h1c.
Bits 22–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

PCB-Registerschnittstelle für EPSM-Einstellregister

clk1sel (in)	– Eingabe von Pin, um zu bestimmen, ob clk1 und clk2 gleiche Raten haben.
r_DramWrDis (out)	– Lässt CPU 230 wissen, dass Schreibungen in das DRAM unterbunden sind.
r_SramWrDis (out)	– Lässt CPU 230 wissen, dass Schreibungen in das interne SRAM unterbunden sind.
r_EPSMAdrDcd (out)	– Diese 3-Bit Zahl wird mit Adressbits 31:29 auf dem CPU 230 Bus verglichen.

HCB-Registerschnittstelle für EPSM-Einstellregister

r_MstrSwEn (out)

– Sagt dem Arbiter usw., dass der Schalter für Paketverkehr freigegeben ist.

r_TpiInst (out)
r_ExpInst (out)
r_NonULBCMode[1:0] (out)
r_ULBCMode[1:0] (out)
r_AIFCS (out)

MCB-Registerschnittstelle für EPSM-Einstellregister

r_DramWrDis (out)	– Unterbindet CPU-Anforderungen für DRAM-Schreibungen.
r_SramWrDis (out)	– Unterbindet CPU-Anforderungen für Schreibungen in das interne SRAM.

EPSM-Revisionsregister – (Offset = 'h40) Die Revisionsnummer des EPSM 210.

Bits 0–7 (RO) – Die Revisionsnummer des EPSM 210.

Bits 8–31 – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.
PCB-Registerschnittstelle für EPSM-Revisionsregister

Keine

Porteinstellung
Portgeschwindigkeitsregister – (Offset = 'h34) Bitmap, die die Geschwindigkeit jedes Ports enthält. 1 = 100 Mhz, 0 = 10 MHz. Vorgabe = 32'h0f00_0000.

Bit 0 (W/R) – Port 0 Geschwindigkeit.

Bit 1 (W/R) – Port 1 Geschwindigkeit.

:

:

Bit 27 (W/R) – Port 27 Geschwindigkeit.

Bits 28–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

HCB-Registerschnittstelle für Portgeschwindigkeitsregister

r_PortSpd[27:0] (out) – Portgeschwindigkeits-Bitmap für HCB 402 Blöcke.
Porttyp-Register – (Offset = 'h38) Bitmap, die den Typ jedes Ports enthält. 1 = TLAN, 0 = Vierfach-Kaskade. Vorgabe = 32'h0100_000.

Bit 0 (W/R) – Port 0 Typ

Bit 1 (W/R) – Port 1 Typ

:

:

Bit 27 (W/R) – Port 27 Typ

Bit 28–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

MCB-Register- & HCB-Registerschnittstelle für Porttyp-Register

r_PortType[27:0] (out) – Porttyp-Bitmap für den MCB-Bus 404 & HCB-Bus 402.
CPU-Speicheranforderung
Die Speicheranforderungen durch die CPU 230 können auf zwei Wegen erfolgen. Das folgende Register wird in beiden Verfahren verwendet; die CPU greift auf das Register nur direkt zu, wenn das Anfangsregister/FIFO-Speicheranforderungsverfahren verwendet wird.

Speicheranforderungsregister – (Offset = 'h3c) Die CPU schreibt in dieses Register, um Speicher-Lesen oder Schreiben anzufordern. Dieser Anforderungsmechanismus wird benutzt, um entweder auf das externe DRAM oder das interne SRAM zuzugreifen.

Bits 0–23 (W/R)	– Anfangsadresse[25:0] der Übertragung. Für SRAM-Zugriffe sind Bits 238 reserviert. Bits 7:0 adressieren die 256 24-Bit Wörter.
Bits 24 (W/R)	– Speicherauswahl. 0 = Zugriff auf externes DRAM (d. h. Paket- & Hash-Speicher). 1 = Zugriff auf linternes SRAM (d. h. Paketsteuerregister).
Bit 25 (W/R)	– Übertragungslänge. 0 = 1 Übertragung (4 Bytes) 1 = 4 Übertragungen (16 Bytes). Anmerkung: Die Startadresse & Übertragungslänge sollten nicht so eingestellt sein, dass die Übertragung eine 2 K Seitengrenze kreuzen würde. Ein Weg, dies zu garantieren, ist, sicherzustellen, dass alle Datenstrukturen (wie Hash-Einträge) 16-Byte-ausgerichtet sind.
Bits 26–29 (W/R)	– Bytefreigabe[3:0]. (1 = geltend gemacht). Nützlich zum Schreiben von Teilwörtern. Wird auch im EDO-Testmodus benutzt, um ohne CAS zu lesen. Zum Schreiben mit Übertragungslänge größer als 1, müssen Bytefreigaben 1111 sein. Diese sind beim Lesen ohne Bedeutung, sofern nicht der EDO-Testmodus eingestellt ist.
Bit 30 (W/R)	– Schreiben/Lesen. 0 = Lesen. 1 = Schreiben.
Bit 31 (W/R)	– Treffer auf gesperrte Seite. Zeigt an, dass eine andere CPU-Anfordederung in der gleichen Speicherseite folgen wird. Der DRAM-Speicher-Arbiter wird dem anderen Anforderer das Speichersystem nicht gewähren, und RAS wird nach dem momentanen Zyklus geltend gemacht bleiben. Wird nur im EDO-Testmodus benutzt. Kein anderer Anforderer, einschließlich Auffrischung, hat Zugriff auf den Speicher, während gesetzt. Sollte niemals in SRAM-Zugriffen (außer für Hardware-Fehlersuche) benutzt werden, da ankommender Paketspeicherverkehr aufhören wird, während das SRAM gesperrt ist.

MCB-Registerschnittstelle für Speicheranfordenangsregister

CpuAdr[25:2] (out)	– Übergibt Startadresse Memctl & Mcbsram Modul.
CpuBE[3:0] (out)	– Übergibt Bytefreigaben an Memctl & Mcbsram Modul.
CpuLn[1:0] (out)	– Übergibt Übertragungslänge an Memctl & Mcbsram Modul (00, wenn In = 1, 11, wenn In = 4).
CpuMemSel (out)	– Steuert Mux zwischen externen DRAM (0) 6 internen SRAM (1) Daten.
CpuWr (out)	– an Memctl & Mcbsram Modul geltend gemacht, wenn Schreib/Lese-Bit = 1.
CpuPgHit (out)	– an Memctl & Mcbsram Modul geltend gemacht, wenn Gesperrte-Seite-Treffer-Bit = 1.
CpuReq (out)	– an Memctl & Mcbsram geltend gemacht, wenn das Speicheranforderungsregister geschrieben wird und Speicherauswahl = 0. Muss geltend gemacht bleiben, bis CpuAck geltend gemacht wird.
CpuAck (in)	– wird von Memctl Modul an Mcb-Registern gehend gemacht, wenn CpuReq angenommen wird.
CpuInternalReq (out)	– An Mcbsram geltend gemacht, wenn das Speicheranforderungsregister geschrieben wird und Speicherauswah = 1. Muss geltend gemacht bleiben, bis CpuInternalAck geltend gemacht wird.
CpuInternalAck (in)	– wird vom Mcbsram Modul an Mcb-Registern geltend gemacht, wenn CpuInternalReq angenommen wird.

Anmerkung: Die Folgende Sequenz sollte benutzt werden, um auf EDO-Speicher zu prüfen:

1: EDO-Testmodusbit im Speichersteuerregister setzen.
2: Ein DWORD in die zu prüfende Bank mit 0000h schreiben.
3: Das gleiche DWORD mit gesetztem Gesperrte-Seite-Treffer-Bit und Bytefreigaben = 1111b lesen. Nach diesem Lesen werden EDO-DRAMs MD tief halten, während FPM-DRAMs MD schweben lassen, und ein Pull-Up-Widerstand auf MD[0] diese Leitung nach etwa 100 ns hoch ziehen wird.
4: Das DWORD mit gelöschtem Gesperrte-Seite-Treffer-Bit und den Bytefreigaben = 0000b erneut lesen. Dies ist ein Lesen ohne CAS geltend gemacht. MD[0] wird für EDO-DRAM tief und für FPM hoch sein.
5: Schritte 1–4 für jede installierte Speicherbank wiederholen. Speichertyp kann nur auf EDO-DRAM gesetzt werden, wenn alle Bänke EDO-DRAM enthalten.
6: EDO-Testmodusbit löschen und den Speichertyp setzen. EDO-Testmodus nicht gesetzt lassen.

Gemischter Port

Gemischter-Port-Register – (Offset = 'h148) Die Steuerungen und welcher Port im gemischten Modus beobachtet wird, ist in dem Register enthalten. Vorgabe = 32'h0000_0000. Dieses Register kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (EPSM-Einstellregister) negiert ist.

Bits 0–7 (W/R)	– Portnummer, die im gemischten Modus beobachtet wird.
Bits 8–15 (W/R)	– Der Port, der Daten, die empfangen werden, zeigen wird.
Bits 16–23 (W/R)	– Der Port, der Daten, die an den beobachteten Port gesendet werden, zeigen wird.
Bits 24–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Hochgeschwindigkeits-Busmonitor
HSB-Benutzungs-Einstellregister – (Offset = 'h54) Die Steuerungen und welcher Port für HSB 206 Benutzung überwacht werden wird. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bits 0–7 (W/R) – Portnummer oder Total.

Bits 8–9 (W/R) – Modus.

Bits 10–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.
HSB-Benutzungsregister – (Offset = 'b58) HSB 206 Benutzung ist die mittlere Zeit, die der ausgewählte Port auf dem HSB 206 ist. Vorgabe = 32'h0000_0000:

Bits 0–31 (RO) – Mittlere Zeit, die der ausgewählte Port auf dem HSB 206 ist.
CUT-THRU/STORE-N-FORWARD INFORMATION
Quellen-CT_SNF-Register – (Offset = 'h5c) Bitmap, die den CT/SnF-Status des Quellenports enthält. 0 = CT, 1 = SNF. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R) – Port 0 Quelle CT_SNF.

Bit 1 (W/R) – Port 1 Quelle CT_SNF.

:

:

Bit 27 (W/R) – Port 27 Quelle CT_SNF.

Bits 28–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

HCB-Registerschnittstelle für Quellen-CT_SNF-Register

TblSrcPrt (in) – Der momentane Paketquellenport. 8-Bit Eingabe.

r_RxPortCtSnf (out) – Der CT_SNF-Status für TblSrcPrt. 1-Bit Ausgabe.
Ziel-CT_SNF-Register – (Offset = 'h60) Bitmap, die den CT/SnF-Status des Zielports enthält. 0 = CT; 1 = SNF. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R) – Port 0 Ziel CT_SNF.

Bit 1 (W/R) – Port 1 Ziel CT_SNF.

:

:

Bit 27 (W/R) – Port 27 Ziel CT_SNF.

Bits 28–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

HCB-Registerschnittstelle für Quellen-CT_SNF-Register

TblDstPrt (in) – Der momentane Paketzielport. (8-Bit Eingabe).

r_TxPortCtSnf (out) – Der CT_SNF-Satus für TblDstPrt. 1-Bit Ausgabe).
Arbitrationsinformation

Arbitrationsmodusregister – (Offset = 'h74) Enthält den Arbitrationsmoduswert. Vorgabe = 32'h0000_0000. Dieses Register kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (EPSM-Einstellregister) negiert ist.

Bits 0–1 (W/R)	– Arbitrationsmodus. 2'b00: Wer-zuerst-kommt, -mahlt-zuerst-Arbitrationsmodus. 2'b01: Arbitationsmodus mit gewichteter Priorität. 2'b10: Umlauf-Arbitrationsmodus. 2'b11: Bewirkt auch Wer-zuerst-kommt, -mahlt-zuerst-Modus.
Bits 2–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

HCB-Registerschnittstelle für Arbitrationsmodusregister

r_ArbMode (out)

– Der oben gezeigte 2-Bit Wert, der in Arbitrationsmodulen im HCB 402 benötigt wird.

Arbitrationsgewichtsregister #1 – (Offset = 'h64) Das Gewicht für Ports 0–7 für Arbitrationsmodus mit gewichteter Priorität.

Bits 0–3 (W/R)	– Port 0 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 4–7 (W/R)	– Port 1 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 8–11 (W/R)	– Port 2 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 12–15 (W/R)	– Port 3 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 16–19 (W/R)	– Port 4 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 20–23 (W/R)	– Port 5 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 24–27 (W/R)	– Port 6 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 28–31 (W/R)	– Port 7 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.

HCB-Registerschnittstelle für Arbitrationsgewichtsregister #1

r_ArbWt0 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 0 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt1 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 1 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt2 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 2 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt3 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 3 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt4 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 4 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt5 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 5 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt6 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 6 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt7 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 7 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.

Arbitrationsgewichtsregister #2 – (Offset = 'h68) Das Gewicht für Ports 8–15 für Arbitrationsmodus mit gewichteter Priorität.

Bits 0–3 (W/R)	– Port 8 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 4–7 (W/R)	– Port 9 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 8–11 (W/R)	– Port 10 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 12–15 (W/R)	– Port 11 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 16–19 (W/R)	– Port 12 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 20–23 (W/R)	– Port 13 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 24–27 (W/R)	– Port 14 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 28–31 (W/R)	– Port 15 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.

HCB-Registerschnittstelle für Arbitrationsgewichtsregister #2

r_ArbWt8 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 8 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt9 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 9 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt10 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 10 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt11 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 11 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt12 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 12 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt13 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 13 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt14 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 14 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt15 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 15 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.

Arbitrationsgewichtsregister #3 – (Offset = 'h6c) Das Gewicht für Ports 16–23 für Arbitrationsmodus mit gewichteten Priorität.

Bits 0–3 (W/R)	– Port 16 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 4–7 (W/R)	– Port 17 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 8–11 (W/R)	– Port 18 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 12–15 (W/R)	– Port 19 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 16–19 (W/R)	– Port 20 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 20–23 (W/R)	– Port 21 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 24–27 (W/R)	– Port 22 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 28–31 (W/R)	– Port 23 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.

HCB-Registerschnittstelle für Arbitrationsgewichtsregister #3

r_ArbWt16 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 16 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt17 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 17 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt18 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 18 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt19 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 19 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.

r_ArbWt20 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 20 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt21 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 21 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt22 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 22 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt23 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 23 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.

Arbitrationsgewichtsregister #4 – (Offset = 'h70) Das Gewicht für Ports 24–28 für Arbitrationsmodus mit gewichteter Priorität.

Bits 0–3 (W/R)	– Port 24 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 4–7 (W/R)	– Port 25 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 8–11 (W/R)	– Port 26 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 12–15 (W/R)	– Port 27 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 16–19 (W/R)	– Port 28 Arbitrationsgewicht für Modus mit gewichteter Priorität.
Bits 20–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

HCB-Registerschnittstelle für Arbitrationsgewichtsregister #4

r_ArbWt24 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 24 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt25 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 25 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ ArbWt26 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 26 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt27 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 27 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.
r_ArbWt28 (out)	– Diese vier Bits werden durch den HCB 402 zum Gewichten von Port 28 im gewichteten Arbitrationsmodus verwendet.

HCB 402 Gemischte Steuerung

HCB Gemischte Steuerung – (Offset = 'h78) Gemischte Steuerungen für den HCB 402. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– CT FIFO freigeben. 1 = CT FIFO freigegeben.
Bit 1 (W/R)	– Extra Lesewartezustände freigeben. 1 = Wartezustände freigegeben.
Bit 2 (W/R)	– Gleichzeitiges Lesen und Schreiben für Vierfach-Kaskade freigeben.

Bit 3 (W/R)	– Gleichzeitiges Lesen und Schreiben für QE110 freigeben.
Bit 4 (W/R)	– Frühe Adresse freigeben.
Bits 5–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Port-Abschalten
Port-Abschalten – (Offset = 'h7c) Bitmap für welche Ports abgeschaltet sind. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bits 0–27 (W/R) – Bitmap für Ports 0 bis 27.1 = Port ist abgeschaltet.

Bits 28–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.
Portstatus-Einstellung
Um den Status eines Ports einzustellen oder zu ändern, müssen zwei Register geschrieben werden. Das erste zu schreibende Register ist das Portstatus-Bitmapregister, das die Bitmap des Ports enthält, der geändert werden wird. Das zweite zu schreibende Register ist das Programm-Portstatusregister, das den Wert des Status enthält und die Programmierung der zwei Portstatusregister einleitet. Der Portstatus der CPU ist immer Befördern und kann niemals geändert werden.

Portstatus-Bitmapregister – (Offset = 'h90) Bitmap von Ports, deren Staus sich ändern wird. 1 = Ändern dieses Portstatus in einen Wert im Programm-Portstatusregister. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– Port 0. Setzen dieses Bits ermöglicht das Ändern des Status von Port 0.
Bit 1 (W/R)	– Port 1. Setzen dieses Bits ermöglicht das Ändern des Status von Port 1.
:
:
Bit 27 (W/R)	– Port 27. Setzen dieses Bits ermöglicht das Ändern des Status von Port 27.
Bits 28–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Programm-Portstatusregister – (Offset = 'h80) Portstatus. Die CPU schreibt dieses Register, das die Programmierung der Portstatusregister einleitet. Das Portstatus-Bitmapregister muss zuerst beschrieben werden. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bits 0–1 (W/R) – Statuswert. Dieser Wert wird bei Offset 30 in die in der Bitmap angegebenen Ports gelegt.

Statuswert Bedingung

00b Abgeschaltet

01b Gesperrt/Hören

10b Lernen

11b Befördern

Bits 2–31 (RO) – RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Portstatus #1 Register – (Offset = 'h94) Zustände von Ports 0 bis 15. Programmiert durch das Programm-Portstatus- und das Portstatus-Bitmapregister. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Statuswert	Bedingung
00b	Abgeschaltet
01b	Gesperrt/Hören
10b	Lernen
11b	Befördern
Bits 0–1 (RO)	– Port_0_st[1:0]
Bits 2–3 (RO)	– Port_1_st[1:0]
Bits 4–5 (RO)	– Port_2_st[1:0]
Bits 5–7 (RO)	– Port_3_st[1:0]
Bits 6–9 (RO)	– Port_4_st[1:0]
Bits 10–11 (RO)	– Port_5_st[1:0]
Bits 12–13 (RO)	– Port_6_st[1:0]
Bits 14–15 (RO)	– Port_7_st[1:0]
Bits 16–17 (RO)	– Port_8_st[1:0]
Bits 18–19 (RO)	– Port_9_st[1:0]
Bits 20–21 (RO)	– Port_10_st[1:0]
Bits 22–23 (RO)	– Port_11_st[1:0]
Bits 24–25 (RO)	– Port_12_st[1:0]
Bits 26–27 (RO)	– Port_13_st[1:0]
Bits 28–29 (RO)	– Port_14_st[1:0]
Bits 30–21 (RO)	– Port_15_st[1:0]

Portstatus #2 Register – (Offset = 'h98) Zustände von Ports 16 bis 28. Programmiert durch das Programm-Portstatus- und das Portstatus-Bitmapregister. Vorgabe = 32'h0300_0000.

Statuswert	Bedingung
00b	Abgeschaltet
01b	Gesperrt/Hören
10b	Lernen
11b	Befördern

Bits 0–1 (RO)	– Port_16_st[1:0]
Bits 2–3 (RO)	– Port_17_st[1:0]
Bits 4–5 (RO)	– Port_18_st[1:0]
Bits 6–7 (RO)	– Port_19_st[1:0]
Bits 8–9 (RO)	– Port_20_st[1:0]
Bits 10–11 (RO)	– Port_21_st[1:0]
Bits 12–13 (RO)	– Port_22_st[1:0]
Bits 14–15 (RO)	– Port_23_st[1:0]
Bits 16–17 (RO)	– Port_24_st[1:0]
Bits 18–19 (RO)	– Port_25_st[1:0]
Bits 20–21 (RO)	– Port_26_st[1:0]
Bits 22–23 (RO)	– Port_27_st[1:0]
Bits 24–25 (RO)	– Port_28_st[1:0] CPU-Port ist immer Befördernd (11)
Bits 26–31 (RO)	– RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Portstatus-Einstellregister

SourcePort[7:0] (in)	–Quellenportnummer vom Mcb-Hash-Modul.
m_HashDstprt[7:0] (in)	– Zielportnummer vom Mcb-Hash-Modul.
SrcPrtState[1:0] (out)	– Kombinierte Ausgabe an Mcb-Hash basierend auf Quellenport- und Portstatusregistern.
DstPrtState[1:0] (out)	– Kombinierte Ausgabe an Mcb-Hash basierend auf m_HashDstPrt- und Portstatusregistern.

Paketspeicherdefinition

Speichersektor-Informationsregister – (Offset = 'ha0) Paketspeicher besteht aus einer festen Zahl von Sektoren. Dieses Register definiert die Sektorgröße. Die minimale Sektorgröße von 2 KByte stellt sicher, dass das größte Paket (1518 Bytes + Overhead) nicht mehr als eine Sektorgrenzenkreuzung machen kann. Gegenwärtig wird nur die Sektorgröße von 2 KByte unterstützt. Dieses Register kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (EPSM-Einstellregister) negiert ist.

Bits 0–1 (W/R)	– Sektorgröße. Gegenwärtig wird nur die Sektorgröße von 2 KByte unterstützt. 00 = 2 KByte (Vorgabe) 01 = 4 KByte 10 = 8 KByte 11 = 16 KByte
Bits 2–31 (RO)	RESERVIERT. Immer als 0 gelesen.

Speicherbus-Bandbreitenmonitor

Speicherbus-Monitorsteuerregister – (Offset = 'ha8) Es gibt zwei unabhängige durch das Register gesteuerte Busmonitoren. Das Monitorauswählbit (24) wird benutzt, um zu wählen, auf welchen Monitor zugegriffen wird. Dieses Bit steuert auch den Zugriff auf das Speicherbusmonitor-Schwellenregister und das Speicherbenutzungsregister. Das Monitorbit kann durch Schreiben nur des hohen Bytes dieses Registers unabhängig gesetzt werden.

Bits 0–9 (W/R)	– Monitormodus [9:0]. Definiert den Typ der zu überwachenden Busaktivtät. Vorgabe ist 10'h3FF (alles überwachen). Zyklustyp (ein oder mehr Bits setzen). Bit 0 – Paket (gesetzt, um paketbezogenen Verkehr zu überwachen). Bit 1 – Hash (gesetzt, um Hash-Lookup-Verkehr zu überwachen). Bit 2 – CPU (gesetzt, um CPU-Zugriffe auf Speicher zu überwachen). Bit 3 – Auffrischung (gesetzt, um Auffrischungszyklen zu überwachen). Pakettyp (muss ein oder beide Bits setzen, wenn Paketbit (0) gesetzt ist). Bit 4 – Unicast (gesetzt, um bekannte Einzel-Adressmoduspakete zu überwachen. Bit 5 – Broadcast (gesetzt, um Pakete mit gesetztem Gruppenbit oder Hash-Miss zu überwachen). Paket Tx/Rx (muss ein oder beide Bits setzen, wenn Paketbit (0) gesetzt ist). Bit 6 – Senden (gesetzt, um sendebezogenen Verkehr zu überwachen). Bit 7 – Empfangen (gesetzt, um empfangsbezogenen Verkehr zu überwachen). Paketdaten/Overhead (muss ein oder beide Bits setzen, wenn Paketbit (0) gesetzt ist). Bit 8 – Daten (gesetzt, um den Datenteil von Paketübertragungen zu überwachen). Bit 9 – Overhead (gesetzt, um den nicht-datenbezogenen Teil von Paketübertragungen zu überwachen, d. h. Bus-Arbitration, Paketspeicherwartung, unbenutzbare Zyklen).
Bits 10–15 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.
Bits 16–19 (W/R)	– Filterzeitmaßstab. Stellt ungefähre Zeitkonstante für LP-Filterung ein: 0h = 75 ms 4h = 300 ms 8h = Res. Ch = Res. 1h = 600 ms 5h = 2.5 Sek 9h = Res. Dh = Res. 2h = 5 ms 6h = 20 Sek Ah = Res. Eh = Res. 3h = 40 ms 7h = 2.5 Min 8h = Res. Fh = Res. Vorgabe = 0h. Gilt nur im Filtermodus.

Bit 20 (W/R)	– Zähl/Filter-Modus (Vorgabe = 0, Filtermodus). 0 = Monitor arbeitet als ein Tiefpassfitter, wie durch Filtermaßstab definiert. Lesen des Busbenutzungsregisters beeinflusst seinen Wert im Filtermodus nicht. 1 = Monitor zählt Buszyklen, filtert aber nicht. Wenn im Zählmodus, wird das Busbenutzungsregister gelöscht, wenn gelesen.
Bit 21 (W/R)	– Timermodus. Gilt nur, wenn im Zählmodus. (Vorgabe = 0). 0 = Nur durch Monitormodusbits definierte Zyklen zählen. 1 = Zähler bei jedem Taktzyklus inkrementieren.
Bit 22 (W/R)	– Rückstau-Freigabe. 1 = Alarm von diesem Monitor verwenden, um Rückstau auf allen Ports freizugeben. Vorgabe = 0, abgeschaltet.
Bit 23 (W/R)	– Broadcast-Steuerfreigabe. 1 = Den Alarm von diesem Monitor verwenden, um von einem Port empfangene Broadcast-Pakete fallen zu lassen. Vorgabe = 0, abgeschaltet.
Bit 24 (W/R)	– Monitorauswahl. 0 = Monitor1 (Vorgabe). 1 = Monitor2.
Bits 25–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

Speicherbusmonitor-Schwellen-BW-Register – (Offset = 'hac). Das Monitorauswählbit muss vor dem Zugriff auf dieses Register gesetzt werden.

Bits 0–7 (W/R)	– Alarm-Einstellschwelle. Wenn die Busbenutzung diesen Wert erreicht oder übersteigt, wird das Alarmflag gesetzt und eine CPU-Unterbrechung erzeugt. Rückstau- oder Broadcast-Steuerung wird angewandt, wenn freigegeben. (Vorgabe 0 8'h00).
Bits 8–15 (W/R)	– Alarm-Löschschwelle. Wenn die Busbenutzung unter diesen Wert fällt, wird das Alarmflag gelöscht und eine CPU-Unterbrechung erzeugt. Rückstau- und Broadcast-Steuerung werden losgelassen (Vorgabe = 8'h00.
Bits 16–23 (RO)	– Spitzen-BW. Max. erfasste Bandbreite seit letztem Lesen. Gelöscht, wenn gelesen.
Bits 24–31 (RO)	– Momentane BW. Momentaner Wert des Busbandbreiten-Benutzungsfilters. Ein Wert von 00h stellt 0% Benutzung dar, und ein Wert von FFh stellt 100% Benutzung dar.

Speicherbus-Benutzungsregister – (Offset = 'hb0). Das Monitorauswählbit muss vor dem Zugreifen auf dieses Register gesetzt werden.

Bits 0–31 (RO)

– Busbenutzung [31:0]. Speicherbusbenutzungszähler. – Im Zählmodus ist dieser Wert eine Zählung von aktiven Buszyklen seit dem letzten Starten des Zählers. Gelöscht, wenn gelesen. Zähler von beiden Filtern starten gleichzeitig, wenn das Busbenutzungsregister für beide gelesen wurde. – Im Filtermodus ist es nicht nötig, dieses Register zu lesen, da die oberen 8 Bits als momentane BW in das Schwellen-BW-Register kopiert werden. Es ist erwünscht, mehr als 8 Bits für BW zu verwenden. Man beachte, dass der Maximalbandbreitenwert immer 32'hFF00_0000 ist und der Minimalwert abhängig von dem gewählten Zeitmaßstab zwischen 32'h0000-0000 und 32'h00FF_FFFF sein wird. Nicht gelöscht, wenn im Filtermodus gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Speicherbandbreitenmonitore

Ausgewählte Bandbreite [31:0] (in)	– Speicherbus-Benutzungsregister [31:0] für ausgewählten Monitor. Ferner sind Bits 24–31 momentane BW im Schwellen-BW-Register.
SelectedMaxBW [7:0] (in)	– Spitzen-BW in Schwellen-BW-Registerbits 16–23.
Alarm0 (in)	– Alarmflag für Monitor0. MCB-Register werden Unterbrechungen BWALARMSET0 und BWALARMCL0 erzeugen, wenn dieses Flag gesetzt oder gelöscht wird.
Alarm1 (in)	– Alarmflag für Monitor1. MCB-Register werden Unterbrechungen BWALARMSET1 und BWALARMCLR1 erzeugen, wenn dieses Flag gesetzt oder gelöscht wird.
r_MonMode0 [9:0] (out)	– Monitormodus für Monitor 0.
r_MonMode1 [9:0] (out)	– Monitormodus für Monitor 1.
r_BwSacle0 [2:0] (out)	– Filter-Zeitmaßstab für Monitor 0.
r_BwSacle1 [2:0] (out)	– Filter-Zeitmaßstab für Monitor 1.
r_CountOnly0 (out)	– Zähl/Filtermodusbit für Monitor 0.
r_CountOnly1 (out)	– Zähl/Filtermodusbit für Monitor 1.
r_Timermode0 (out)	– Timermodusbit für Monitor 0.
r_Timermode1 (out)	– Timermodusbit für Monitor 1.
r_BackPresOnAlarm0 (o)	– Rückstau-Freigabebit für Monitor 0.
r_BackPresOnAlarm1 (o)	– Rückstau-Freigabebit für Monitor 1.
r_DropBcPktsOnAlarm0 (o)	– Broadcast-Steuerfreigabebit für Monitor 0.
r_DropBcPktsOnAlarm1 (o)	– Broadcast-Steuerfreigabebit für Monitor 1.
r_FilterSelect (out)	– Monitorauswählbit.
r_AlarmSet0 [7:0] (out)	– Alarmeinstellschwelle für Monitor 0.
r_AlarmSet1 [7:0] (out)	– Alarmeinstellschwelle für Monitor 1.

r_AlarmClr0 [7:0] (out)	– Alarm-Löschschwelle für Monitor 0.
r_AlarmClr1 [7:0] (out)	– Alarm-Löschschwelle für Monitor 1.
ClrBwCtr0 (out)	– Gesetz für einen Takt, wenn das Benutzungsregister für Monitor 0 gelesen wird.
ClrBwCtr1 (out)	– Gesetz für einen Takt, wenn das Benutzungsregister für Monitor 1 gelesen wird.
ClrMaxBW0 (out)	– Gesetzt für einen Takt, wenn das Schwellen-BW-Register für Monitor 0 gelesen wird.
ClrMaxBW1 (out)	– Gesetzt für einen Takt, wenn das Schwellen-BW-Register für Monitor 1 gelesen wird.

Statistik für abgeworfene Pakete
Pakete, die infolge von Speicherüberlauf, Broadcast-Überlauf, Empfangssektor-Überlauf und Sendesektor-Überlauf abgeworfen werden, werden gezählt. Diese Zählungen und die Bitmaps für den Empfangssektor-Überlauf und Sendesektor-Überlauf werden behalten. Diese Bedingungen bewirken auch Unterbrechungen an der CPU 230. Die Unterbrechungsinformation wird im MCB-Unterbrechungsquellenregister aufbewahrt.
Abwerfpaket-Speicherüberlaufregister – (Offset = 'hb8) Dieses Register enthält die Zahl von Paketen, die infolge von Speicherüberlauf abgeworfen wurden, der durch zwei Bedingungen verursacht wird. Diese Bedingungen sind Schwellenüberschreitung während Hash-Lookup und tatsächlicher Speicherüberlauf, wenn ein Paket gespeichert wird, dieser verursacht ein abgebrochenes Paket.
Bits 0–31 (W/R) – Zahl infolge Speicherüberlaufs abgeworfener Pakete.
Abwerfpaket-Broadcast-Überlaufregister – (Offset = 'hbc) Dieses Register enthält die Zahl von Paketen, die infolge von Broadcast-Schwellenüberlauf abgeworfen wurfen.
Bits 0–31 (W/R) – Zahl infolge Broadcast-Schwellenüberlaufs abgeworfener Pakete.
Abwerfpaket-Empfangssektor-Überlaufregister – (Offset = 'hd4) Dieses Register enthält die Zahl von Paketen, die infolge von Empfangssektor-Überlauf abgeworfen wurden.
Bits 0–31 (W/R) – Zahl infolge Empfangssektor-Überlaufs abgeworfener Pakete.
Abwerfpaket-Sendesektor-Überlaufregister – (Offset = 'hd8) Dieses Register enthält die Zahl von Paketen, die infolge von Sendesektor-Überlauf abgeworfen wurden.
Bits 0–31 (W/R) – Zahl infolge Sendesektor-Überlaufs abgeworfener Pakete.
Abwerfpaket-Empfangssektor-Bitmapregister – (Offset = 'hdc) Dieses Register enthält die Bitmap von Ports, die Pakete infolge von Empfangssektor-Überlauf abgeworfen haben.
Bits 0–28 (W/R) – Bitmap von Ports, die Überlauf von Empfangssektorgebrauch melden.
Abwerfpaket-Sendesektor-Bitmapregister – (Offset = 'he0) Dieses Register enthält die Bitmap von Ports, die Pakete infolge von Sendesektor-Überlauf abgeworfen haben.

Bits 0–28 (W/R) – Bitmap von Ports, die Überlauf von Sendesektorgebrauch melden. MCB-Registerschnittstelle für Abwerfpaket-Statistik

x_rxPktAbortet_	– Strobe vom XCB, der sagt, wenn Paket ein infolge Speicherüberlaufs abgebrochen wurde.
DropPktStb_MemOF	– Strobe, der sagt, wenn ein Paket abgeworfen wird, weil es den Speicher zum Überlaufen bringt.
DropPktStb_BCOF	– Strobe, der sagt, wenn ein Paket abgeworten wird, weil die Broadcast-Schwelle überlaufen wird.
DropPktStb_RxOF	– Strobe, der sagt, wenn ein Paket abgeworten wird, weil die Empfangsektor-Schwelle überlaufen wird.
DropPktStb_TxOF	– Strobe, der sagt, wenn ein Paket abgeworten wird, weil die Sendesektor-Schwelle überlaufen wird.

Hash-Tabellendefinition

Hash-Tabellen-Definitionsregister – (Offset = 'hc0) Definiert die Basisadresse und Größe der Haupt-Hash-Eintragstabelle. Wenn mehrfache Kopien der Hash-Tabelle im Speicher gehalten werden, kann dieses Register benutzt werden, um den EPSM 210 zwischen ihnen schalten zu lassen.

Bits 0–14 (RO)	– Primär-Hash-Tabellen-Basisadresse [16:2]. Immer 0.
Bits 15–23 (RO)	– Primär-Hash-Tabellen-Basisadresse [25:17]. Immer 0.
Bits 24–25 (W/R)	–Primär-Hash-Tabellengröße [1:0]. (Vorgabe ist 00). 00 = Schlüsselgröße 13 Bits, Tabellengröße 128 KB (8 K 16-Byte Einträge. 01 = Schlüsselgröße 14 Bits, Tabellengröße 256 KB (16 K 16-Byte Einträge. (Basisadressbit 17 wird ignoriert und intern auf 0 gezwungen). 10 = Schlüsselgröße 15 Bits, Tabellengröße 512 KB (32 K 16-Byte Einträge. (Basisadressbits 18–17 werden ignoriert und intern auf 0 gezwungen). 11 = Schlüsselgröße 16 Bits, Tabellengröße 1 MB (64 K 16-Byte Einträge. (Basisadressbits 19–17 werden ignoriert und intern auf 0 gezwungen).

Bit 26 (W/R)	– Hash-Zyklen sperren. Setzen dieses Bus bewirkt, dass Speicherzyklen während eines Hash-Lookup gesperrt werden. Dies minimiert die Hash-Lookup-Zeit auf Kosten des Verzögerns von Paket-Lese- und Schreibübertragungen an den Speicher. Vorgabe ist 0.
Bits 31:27 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Hash-Tabellendefinitionsregister

r_HashBaseAdr[25:17] (out)	– Übergibt Basisadresse an Mem-Hash-Modul.
r_HashKeySize[1:0] (out)	– Übergibt Schlüsselgröße an Mem-Hash-Modul.
r_LockHashCycs (out)	– An Mcb-Hash-Modul geltend gemacht, wenn Lock-Hash-Cycles-Bit gesetzt ist.
HashLookupIP (in)	– Gesetzt durch Mcb-Hash-Modul, um anzuzeigen, dass ein Hash-Lookup im Gange ist und alle Schreibungen in das Hash-Tabellendefinitionsregister aufgeschoben werden sollen, bis negiert. MCB-Register können das Register auf jeder steigenden Taktflanke aktualisiern, wenn HashLookUpIP negiert ist.

Quellenwort-Lernen

Hash-Quellen-Miss-Register-Tief – (Offset = 'hcc) Bytes 3:0 der neuen Quellenadresse sind der Hash-Tabelle hinzufügen. Diese Register werden geladen und eine Unterbrechung wird ausgegeben, wenn eine Hash-SA unbekannt ist oder der Port sich geändert hat und der Quellenport nicht Lernen-Unwirksam gemacht ist. Die Register sind gesperrt, bis das Hash-Quellen-Miss-Reg-Hoch-Register gelesen wird (Tief-Reg muss zuerst gelesen werden). Unbekannte SA's oder Portänderungen, die angetroffen werden, während Register gesperrt sind, werden ignoriert.

Bits 0–7 (RO)	– Byte 0 der der Hash-Tabelle hinzufügenden MAC-Adresse. (Hochwertiges Adressbyte. Gruppenbit = Bit 0).
Bits 8–15 (RO)	– Byte 1 der der Hash-Tabelle hinzufügenden MAC-Adresse.
Bits 16–23 (RO)	– Byte 2 der der Hash-Tabelle hinzufügenden MAC-Adresse.
Bits 24–31 (RO)	– Byte 3 der der Hash-Tabelle hinzufügenden MAC-Adresse.

Hash-Quellen-Miss-Register-Hoch – (Offset = 'hd0) Bytes 5:4 der neuen Quellenadresse und Quellenport-ID.

Bits 0–7 (RO)	– Byte 4 der der Hash-Tabelle hinzufügenden MAC-Adresse.
Bits 8–15 (RO)	– Byte 5 der der Hash-Tabelle hinzufügenden MAC-Adresse.
Bits 16–23 (RO)	– Die der Hash-Tabelle hinzufügende Quellenport-ID.
Bits 24–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelsen.

Lernen-Unwirksam-Portregister – (Offset = 'he4) Bitmapped Lernen-Unwirksam-Portregister. Gilt nicht für CPU.

Bit 0 (W/R)	– Port 0 Lernen Unwirksam. 1 = Unwirksam. Vorgabe = 0.
Bit 1 (W/R)	– Port 1 Lernen Unwirksam. 1 = Unwirksam. Vorgabe = 0.
...
Bit 28 (W/R)	– Port 28 Lernen Unwirksam. 1 = Unwirksam. Vorgabe = 0.
Bits 29–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Quellenwort-Lernen

SelectedAdr[47:0] (in)	– Quellenadresse vom Mem-Hash-Modul.
SourcePort[7:0] (in)	– Quellenportnummer vom Mem-Hash-Modul.
SrcMissStb (in)	– Gesetzt durch Mem-Hash-Modul, wenn Hash-SA-Miss aufgetreten ist und SelectedAdr und SourcePort gültig sind. Sollte als Tor zu den Hash-Quellen-Miss-Registern benutzt werden. Memhash wird Haltezeit garantieren.
SrcMissLock (out)	– Geltend gemacht an Memhash, um zu verhindern, dass SrcMissStb geltend gemacht wird.
LearnDisPort (out)	– Geltend gemacht, wenn Lernen-Umwirksam für Port gesetzt. Dies ist eine kombinatorische Ausgabe an MemHash basierend auf dem SourcePort-Eingang und dem Lernen-Umwirksam-Register und wird dauernd bewertet. MemHash weiß, wenn abzutasten ist.

Portsicherheit

Sicherer-Port-Register – (Offset = 'he8) Bitmapped Sicherer-Port-Register. (Es kann auch erwünscht sein, Lernen-Unwirksam-Bits für Ports mit Sicherheit-Freigegeben zu setzen).

Bit 0 (W/R)	– Port 0 Sicherheit freigegeben. 1 = Freigegeben. Vorgabe = 0.
Bit 1 (W/R)	– Port 1 Sicherheit freigegeben. 1 = Freigegeben. Vorgabe = 0.
...
Bit 28 (W/R)	– Port 28 Sicherheit freigegeben. 1 = Freigegeben. Vorgabe = 0.
Bits 29–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

Sicherheits-Verletzungsregister – (Offset = 'hf0) Bitmapped Sicherheitsverletzung durch Port.

Gelöscht, wenn gelesen. Initialisiert auf 0. Eine Unterbrechung wird ausgegeben, wenn das erste Bits gesetzt ist, und gelöscht, wenn gelesen.

Bit 0 (RO)	– Sicherheitsverletzung Port 0.1 = Verletzung aufgetreten.
Bit 1 (RO)	– Sicherheitsverletzung Port 1.1 = Verletzung aufgetreten.
...
Bit 28 (RO)	– Sicherheitsverletzung Port 28.1 = Verletzung aufgetreten.
Bits 29–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

Sicherheitsverletzungs-Statistikregister – (Offset = 'hec) Zählung aller Sicherheitsverletzungen auf allen Ports. Gelöscht, wenn gelesen. Initialisiert auf 0.

Bits 0–31 (RO) – Sicherheitsverletzungszählung [31:0]. MCB-Registerschnittstelle für Portsicheheit

SourcePort[7:0] (in)	– Quellenportnummer vom Mem-Hash-Modul.
SecurePort (out)	– Geltend gemacht, wenn sicherer Modus für Port gesetzt ist. Dies ist ein kombinatorischer Ausgang basierend auf der SourcePort-Eingabe und dem Sicherer-Port-Register und wird ständig bewertet. Mem-Hash weiß, wenn abzutasten ist.
SecViolationStb (in)	– Strobe, der anzeigt, dass eine Sicherheitsverletzung auf dem angegebenen Port aufgetreten ist. Sollte als ein Tor zu dem durch SourcePort angegebenen Sicherheitsverletzungsregisterbit benutzt werden. Mem-Hash wird Haltezeit garantieren.

Speicherkonfiguration

Speichersteuerregister – (Offset = 'hf4) Gemischte Speichersteuerfunktionen. Dieses Register kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (EPSM-Einstellregister) negiert ist.

Bits 0–1 (W/R)	– Speichertyp 00 = Schnelles Seitenmodus-DRAM (Vorgabe). 01 = EDO-DRAM. 10 = Synchron-DRAM. 11 = Reserviert.
Bit 2 (W/R)	– Speichergeschwindigkeit (0 = 60 ns, 1 = 50 ns). Vorgabe ist 0.
Bit 3 (W/R)	– EDO-Testmodus (1 = Freigabe). Vorgabe ist 0.
Bit 4 (W/R)	– Doppel-Link-Modus. Vorgabe = 0.
Bit 5 (W/R)	– Empfangsseitentreffer unwirksam machen. Vorgabe ist 0.
Bit 6 (W/R)	– Sendeseitentreffer unwirksam machen. Vorgabe ist 0.
Bits 7–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Speichersteuerregister

r_MemEDO (out)	– Durch mcbregs an memctl-Modul geltend gemacht, wenn Speichertyp 01 ist.
r_MemSync (out)	– Durch mcbregs an memctl-Modul geltend gemacht, wenn Speichertyp 10 ist.
r_Mem50ns (out)	– Durch mcbregs an memctl-Modul geltend gemacht, wenn Speichergeschwindigkeit 1 ist.
r_TestForEDO out)	– Durch mcbregs an memctl-Modul geltend gemacht, wenn EDO-Testmodus 1 ist.

Speicher-RAS-Auswählregister – (Offset = 'hf8) Definiert, welche RAS-Leitung für jeden 4M Block an Speicher geltend zu machen ist. Dieses Register kann nur geschrieben werden, wenn Master Switch Enable (EPSM-Einstellregister) negiert ist.

Bits 0–1 (W/R)	– RAS-Auswahl für 0000000h-03FFFFFh (4M)
Bits 2–3 (W/R)	– RAS-Auswahl für 0400000h-07FFFFFh (8M)
Bits 4–5 (W/R)	– RAS-Auswahl für 0800000h-0BFFFFFh (12M)
Bits 6–8 (W/R)	– RAS-Auswahl für 0C00000h-0FFFFFFh (16M)
...
Bits 30–31 (W/R)	– RAS-Auswahl für 3C00000h-3FFFFFFh (64M)

RAS-Auswahlen sind wie folgt codiert: 00 = RAS0, 01 = RAS1, 10 = RAS2, 11 = RAS3. Vorgaben sind immer 00. MCB-Registerschnittstelle für Speicher-RAS-Auswählregister

r_RasSelReg[31:0] (out) – Übergibt die Daten von mcbregs an memctl-Modul.

Speicherauffrischungs-Zählregister – (Offset = 'hfc) Definiert die Zahl von CLK-Zyklen zwischen Auffrischungsanforderungen.

Bits 0–9 (W/R)	– Auffrischungszählung [9:0]. Auffrischungszählung mal CLK-Periode muss kleiner oder gleich 15.625 ms sein. Vorgabe ist 208h. (15.60 ms für 30 ns CLK).
Bits 10–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Speicherauffrischungszählregister
RefReg (out) – Auffrischungs-Anforderungsstrobe an memctl-Modul. Strobe kann jede Län ge haben, da memctl die Anforderung auf der positiven Flanke erfasst. Es wird kein ack zurückgegeben.
MAC-Adressfilterung

Filterung basierend auf Zieladresse wird bereitgestellt, um Pakete an die und von der CPU 230 zu leiten. Vier Filter werden bereitgestellt, obwohl gegenwärtig nur zwei benötigt werden. Maskieren ist verfügbar, um 'nicht kümmern' in den Adressvergleich einzuschließen, obwohl gegenwärtig kein Bedarf dafür besteht. Zwei Filter sollten eingerichtet werden, eines mit der individuellen Adresse der CPU 230 und das andere mit der BPDU-Multicast-Adresse (für Überspannungsbaum). Wenn ein von einem Port, der nicht die CPU 230 ist, empfangenes Paket eine Filteradresse trifft, wird das Paket an die CPU 230 und nur die CPU 230 befördert (selbst wenn BC oder MC). Wenn ein von der CPU 230 stammendes Paket eine Filteradresse (BPDU-Adresse) trift, wird das Paket an den im Filteradressregister spezifizierten Zielport befördert. Hash-Tabellen-Lookups werden umgangen, wenn ein Paket eine Filteradresse trifft. Filtersteuerregister – (Offset = 'h100) Steuert MAC-Zieladressenfilterung

Bits 0–3 (W/R)	– Adressfilter-Freigaben [3:0]. 1 = Einzel-Zieladressenfilterung für entsprechendes Adressfilterregister [3:0] freigeben. Vorgabe 0.
Bits 4–7 (W/R)	– Adressmasken-Freigaben [3:0]. 1 = Maskieren freigeben, wenn das Adressfilterregister [3:0], mit dem Adressfilter-Maskenregister. Vorgabe 0.

Filtermaskenregister Tief – (Offset = 'h104) Vorgabe = 0

Bits 0–7 (W/R)	– Byte 0 der MAC-Adressmaske (1 = Adressbit maskieren).
Bits 8–15 (W/R)	– Byte 1 der MAC-Adressmaske (1 = Adressbit maskieren).
Bits 16–23 (W/R)	– Byte 2 der MAC-Adressmaske (1 = Adressbit maskieren).
Bits 24–31 (W/R)	– Byte 3 der MAC-Adressmaske (1 = Adressbit maskieren).

Filtermaskenregister Hoch – (Offset = 'h108) Vorgabe 0

Bits 0–7 (W/R)	– Byte 4 der MAC-Adressmaske (1 = Adressbit maskieren).
Bits 8–15 (W/R)	– Byte 5 der MAC-Adressmaske (1 = Adressbit maskieren).
Bits 16–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

Filteradressregister 0 Tief – (Offset = 'h10c)

Bits 0–7 (W/R)	– Byte 0 der zu befördernden MAC-Adresse.
Bits 8–15 (W/R)	– Byte 1 der zu befördernden MAC-Adresse.
Bits 16–23 (W/R)	– Byte 2 der zu befördernden MAC-Adresse.
Bits 24–31 (W/R)	– Byte 3 der zu befördernden MAC-Adresse.

Filteradressregister 0 Hoch – (Offset = 'h110)

Bits 0–7 (W/R)	– Byte 4 der zu befördernden MAC-Adresse.
Bits 8–15 (W/R)	– Byte 5 der zu befördernden MAC-Adresse.
Bits 16–23 (W/R)	– Zielport. Wenn der Quellenport die CPU 230 ist, spezifiziert dieses Feld, an welchen Port das Paket befördert werden soll, wenn die MAC-Adresse mit der Filteradresse übereinstimmt. Wenn der Quellenport nicht die die CPU 230 ist, wird dieses Feld ignoriert, und Treffer auf die Filter-MAC-Adresse werden an die CPU 230 befördert.
Bits 24–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

Filteradressregister 1 Tief – (Offset = 'h114) siehe oben.
Filteradressregister 1 Hoch – (Offset = 'h118) siehe oben.
Filteradressregister 2 Tief – (Offset = 'h11c) siehe oben.
Filteradressregister 2 Hoch – (Offset = 'h120) siehe oben.
Filteradressregister 3 Tief – (Offset = 'h124) siehe oben.
Filteradressregister 3 Hoch – (Offset = 'h128) siehe oben.

SelectedAdr[47:0] (in)	– Zieladresse von Memhash-Modul.
FilterHit (out)	– Geltend gemacht, wenn ein Filteradresstreffer auftritt. Dies ist ein kombinatorischer Ausgang an Memhash basierend auf der SelectedAdr und den Filtenegistern und wird ständig bewertet. Memhash weiß, wenn abzutasten ist.
FilterPort[7:0] (out)	– Wenn der Quellenport die CPU 230 ist, ist FilterPort gleich dem Zielportfeld von dem Filterregister, das einen Filtertraffer erzeugt. Wenn der Quellenport nicht die CPU 230 ist, ist FilterPort gleich CpuPort (von dem EPSM-Einstellregister).
SourcePort[7:0] (in)	– Quellenportnummer von Memhash-Modul.
SrcPrtIsCpu	– Geltend gemacht, wenn SourcePort mit CpuPort-Nummer im EPSM-Einstellregister übereinstimmt.

MCB-Unterbrechungsinformation
Es gibt acht Unterbrechungsquellen in dem MCB 404. Die Unterbrechungsquellen werden bewirken, dass die CPU 230 unterbrochen wird, wenn sie nicht maskiert werden. Damit die Information der Unterbrechungsquelle verfügbar sein kann, ohne die CPU 230 zu unterbrechen, steht ein Abfragemechanismus zur Verfügung. Die Maskierung einer Unterbrechungs quelle bewirkt, dass die Unterbrechungen von der CPU 230 ferngehalten werden, aber die Information noch in dem Abfragequellenregister verfügbar ist.

MCB-Unterbrechungsquellenregister – (Offset = 'h12c) Quelle der an die CPU 230 gesendeten Unterbrechung. Dieses Register wird durch den EPSM 210 aktualisiert, und dann wird eine Unterbrechung an die CPU 230 gesendet. Wenn die CPU 230 dieses Register liest, wird der Inhalt gelöscht. Ein Wert von 1 in einem Bit zeigt an, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– Sicherheitsunterbrechung. Wenn eine Sicherheitsveletzung standet, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 1 (W/R)	– Speicherüberlauf gesetzt. Wenn der Speicher sich mit Paketen füllt und die Übelaufschwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 2 (W/R)	– Speicherüberlauf gelöscht. Wenn der Speicher sich leert und die Übelaufschwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 3 (W/R)	– Broadcast-OF gesetzt. Wenn die Broadcast-Pakete den Speicher füllen und die Broadcast-Schwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 4 (W/R)	– Broadcast-OF gelöscht. Wenn die Broadcast-Pakete aus dem Speicher ausgeleert werden und die Broadcast-Schwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 5 (W/R)	– Empfangs-OF. Wenn ein Port seinen zugeteilten Platz zum Empfangen von Paketen überschreiten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 6 (W/R)	– Sende-OF. Wenn ein Port, der Pakete sendet, seinen zugeteilten Platz überschreiten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 7 (W/R)	– Rx-Paket abgebrochen. Wenn ein Paket begonnen hat, gespeichert zu werden und festgestellt wird, dass der Speicher überschritten wird, wird das Paket abgebrochen und diese Unterbrechung erscheint.
Bits 8–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Unterbrechungsquellenregister

Unterbrechungs-Maskierungsregister – (Offset = 'h130) Unterbrechungen, die durch die CPU 230 zu maskieren sind. Ein Wert von 1 in einem Bit zeigt an, dass eine Unterbrechung maskiert ist. Vorgabe = 32'h0000_0000.

Bit 0 (W/R)	– Maske für die Sicherheitsunterbrechung.
Bit 1 (W/R)	– Maske für die Speicherübelauf-Gesetzt-Unterbrechung.
Bit 2 (W/R)	– Maske für die Speicherübelauf-Gelöscht-Unterbrechung.
Bit 3 (W/R)	– Maske für die Broadcast-OF-Gesetzt-Unterbrechung.

Bit 4 (W/R)	– Maske für die Broadcast-OF-Gelöscht-Unterbrechung.
Bit 5 (W/R)	– Maske für die Empfangs-OF-Unterbrechung.
Bit 6 (W/R)	– Maske für die Sende-OF-Unterbrechung.
Bit 7 (W/R)	– Maske für die Rx-Paket-Abgebrochen-Unterbrechung.
Bits 8–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

Abfragequellenregister – (Offset = 'h134) Dieses Register enthält die maskierte Unterbrechungsinformation und wird durch die CPU 230 gelöscht, die eine eins schreibt, um die gewünschten Bits zu löschen. Dies erlaubt der CPU 230, abzufragen, anstatt unterbrochen zu werden. Die CPU wird jede Unterbrechungsquelle zu maskieren haben, die sie stattdessen abzufragen wünschen würde.

Bit 0 (W/R)	– Sicherheitsunterbrechung. Wenn eine Sicherheitsverletzung stattfindet, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 1 (W/R)	– Speicherüberlauf gesetzt. Wenn der Speicher sich mit Paketen füllt und die Überlaufschwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 2 (W/R)	– Speicherüberlauf gelöscht. Wenn der Speicher sich leert und die Überlaufschwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 3 (W/R)	– Broadcast-OF gesetzt. Wenn die Broadcast-Pakete den Speicher füllen und die Broadcast-Schwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 4 (W/R)	– Broadcast-OF gelöscht. Wenn die Broadcast-Pakete aus dem Speicher ausgeleert werden und die Broadcast-Schwelle durchschritten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 5 (W/R)	– Empfangs-OF. Wenn ein Port seinen zugeteilten Platz zum Empfangen von Paketen überschreiten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 6 (W/R)	– Sende-OF. Wenn ein Port, der Pakete sendet, seinen zugeteilten Platz überschreiten wird, erscheint diese Unterbrechung.
Bit 7 (W/R)	– Rx-Paket abgebrochen. Wenn ein Paket begonnen hat, gespeichert zu werden und festgestellt wird, dass der Speicher überschritten wird, wird das Paket abgebrochen und diese Unterbrechung erscheint.
Bits 8–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

MCB-Registerschnittstelle für Abfragequellenregister Rückstau

Rückstau-Freigabe	– (Offset = 'h138) Bitmap zum Freigeben von Rückstau.
Bits 0–23 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.
Bits 24–27 (W/R)	– Bitmap.
Bits 28–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelsen.

Port-Bondierung

Es gibt zwei Sätze von bondierten Ports. Daher gibt es zwei Register, um zu sagen, welche Ports miteinander bondiert sind. Anmerkung: Nur zwei Bits in jedem Register sollten gesetzt werden, das heißt, nicht mehr als zwei Port sollten miteinander bondiert werden.

Bondierter Portsatz 0	– (Offset = 'h13c) Diese Bitmap sagt, welche Ports in diesem Statz miteinander bondiert sind.
Bits 0–27 (W/R)	– Bitmap für Satz 0.
Bits 28–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.
Bondierter Portsatz 1	– (Offset = 'h140) Diese Bitmap sagt, welche Ports in diesem Statz miteinander bondiert sind.
Bits 0–27 (W/R)	– Bitmap für Satz 1.
Bits 28–31 (RO)	– Reserviert. Immer als 0 gelesen.

VLAN
Vorgabe VLAN-Register – (Offset = 'h144)
Nun ist einzusehen, dass ein Multiport-Abfragesystem für einen Netzwerkschalter ein effizientes System zum Bestimmen des Empfangs- und Sendestatus für eine Vielzahl von Netzwerkports bereitstelle. Eine Abfragelogik macht penodisch ein einziges Abfragesignal geltend und empfängt eine Vielzahl von Sende- und Empfangsstatussignalen, um so den Status von mehrfachen Ports zu einer Zeit zu empfangen. Die Abfragelogik aktualisiert folglich Sende- und Empfangslisten, um den Status aller Ports fortlaufend zu verfolgen. Dies ermöglicht einer Arbitrations- und Steuerlogik, die die Listen durchsieht, zu bestimmen, wenn Daten von einem Quellenport zurückzugewinnen sind und wenn Daten an einen Port zum Senden zu liefern sind.
Obwohl ein erfindungsgemäßes System und Verfahren in Verbindung mit der bevorzugten Ausführung beschrieben wurde, ist es nicht gedacht, auf die hierin dargelegte Form begrenzt zu sein, sondern ist im Gegenteil gedacht, solche Alternativen, Modifikationen und Gleichwertigkeiten einzuschließen, wie sie vernünftigerweise im Umfang der Erfindung, wie in den anliegenden Ansprüchen definiert, enthaften sein können.

Claims

Netzwerk-Switch (102), der Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Netzwerkvorrichtungen (120, 122, 124) ermöglicht und umfasst: eine Vielzahl von Netzwerk-Ports (104), die zum Empfangen und Senden von Daten konfiguriert sind; einen Paket-Speicher (904), der so betrieben werden kann, dass er temporär empfangene Paketdaten speichert, die an einem oder mehreren der Netzwerk-Ports (104) empfangen werden, und einen Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicher (902), der zum Speichern einer Vielzahl von Identifizierungs-Einträgen (910) konfiguriert ist, wobei jeder der Vielzahl von Identifizierungs-Einträgen (910) einer der Vielzahl von Netzwerk-Vorrichtungen (120, 122, 124) entspricht, die mit einem der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) gekoppelt ist; und einen Switch-Manager (210), der mit der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104), dem Paket-Speicher (904) und dem Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicher (902) gekoppelt ist, wobei der Switch-Manager (210) zum Steuern von Datenstrom zwischen der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) und zum Steuern des Paket-Speichers (904) sowie des Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeichers (902) konfiguriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass: der Paket-Speicher (904) und der Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicher (902) Abschnitte eines zentralen Speichers (212) bilden; jede der Vielzahl von Identifizierungseinträgen an einer Hash-Adresse angeordnet ist, die hergeleitet wird, indem Hashing einer eindeutigen Netzwerk-Adresse durchgeführt wird, die einen entsprechenden der Vielzahl von Ports (104) identifiziert; der Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicherabschnitt (902) in einen primären Abschnitt (906) und einen verketteten Abschnitt (908) geordnet ist, wobei der primäre Abschnitt (906) dazu dient, Identifizierungseinträge zu speichern, die einem ersten Auftreten jeder Hash-Adresse entsprechen, und der verkettete Abschnitt (908) dazu dient, Identifizierungseinträge zu speichern, die folgenden und identischen Hash-Adressen anderer eindeutiger Netzwerk-Adressen entsprechen; und jeder der Vielzahl von Identifizierungseinträgen des Weiteren eine Verknüpfungsadresse enthält, um auf einen folgenden Identifizierungseintrag in dem verketteten Abschnitt (908) zuzugreifen, wenn wenigstens eine identische Hash-Adresse auftritt.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: jede eindeutige Netzwerk-Adresse eine der Vielzahl von Netzwerk-Vorrichtungen (120, 122, 124) und eine Port-Nummer identifiziert, die einen entsprechenden der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) identifiziert.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 2, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: jeder der Vielzahl von Identifizierungseinträgen des Netzwerk-Vorrichtungs-Identifizierungsspeicherabschnitts (902) eine Gruppen-Bitmap-Nummer enthält, die eine Teilgruppe der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) entsprechend einem virtuellen lokalen Netzwerk identifiziert.
Netzwerk-Switch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Switch-Manager des Weiteren umfasst: Hash-Logik (602), die so ausgeführt ist, dass sie die eindeutige Netzwerk-Adresse empfängt und Hashing unterzieht, um die Hash-Adresse zu bestimmen und auf einen der Vielzahl von Identifizierungseinträgen in dem zentralen Speicher (212) zugreift, der der Hash-Adresse entspricht.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 4, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Hash-Logik (602) des Weiteren enthält: einen Cache-Speicher (603), der so betrieben werden kann, dass er eine Kopie von Daten aus dem zentralen Speicher (212) abruft und lokal speichert.
Netzwerk-Switch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Paket-Speicherabschnitt (904) in eine Vielzahl von Sektoren (912) geordnet ist, wobei jeder der Vielzahl von Sektoren (912) einen Paket-Abschnitt (916) und einen entsprechenden Sektor-Informationsabschnitt (914) enthält.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 6, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Paket-Abschnitt (916) jedes Sektors (912) so betrieben werden kann, dass er Paketdaten speichert, wobei jedes Paket von Daten in einem Paketdatenblock (917) gespeichert wird; und der Sektor-Informationsabschnitt (914) jedes der Vielzahl von Sektoren (912) einen Sektor-Paketzählwert enthält, der eine Anzahl von Paketdatenblöcken von in dem Paket-Abschnitt (916) gespeicherten Daten enthält.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 6, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Switch-Manager (210) zunächst so betrieben werden kann, dass er die Vielzahl von Sektoren (912) einer Freepool-Kette von Sektoren ordnet, wobei der Sektor-Informationsabschnitt (914) jedes Sektors (912) eine Verknüpfungsadresse zu einem nächsten Sektor (912) in der Freepool-Kette enthält; und dadurch, dass: der Switch-Manager (210) zum Empfangen einer Empfangs-Sektorkette von Sektoren in dem zentralen Speicher (212) für jeden der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104), der wenigstens ein Paket von Daten zum Speichern durch Zuweisen we nigstens eines Sektors (912) aus der Freepool-Kette empfängt, zum Verknüpfen zugewiesener Sektoren (912) zu einer Empfangs-Sektorkette unter Verwendung der Verknüpfungsadresse jedes zugewiesenen Sektors (912) und zum Speichern des wenigstens einen Pakets von Daten, das von einem der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) empfangen wird, in der Empfangs-Sektorkette konfiguriert ist.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass: der Switch-Manager so konfiguriert ist, dass er für jedes zu speichernde Paket von Daten feststellt, ob ein Paket-Abschnitt (916) eines aktuellen Sektors (912) in der Empfangs-Sektorkette groß genug ist, um jedes dieser Pakete von Daten zu speichern, und, wenn dies nicht der Fall ist, einen folgenden Sektor (912) aus der Freepool-Kette zuweist und dann jedes der Pakete von Daten in dem aktuellen Sektor (912) und, wenn zugewiesen, dem folgenden Sektor (912) speichert.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 8, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Paket-Abschnitt (916) einen Teil wenigstens eines Datenpaketes in einem Paketdatenblock (917) speichert; und jeder der Paketdatenblöcke (917) einen Paketblock-Header (918) enthält, wobei der Paketblock-Header (918) einen Paketlängen-Wert enthält, der die Menge an Daten in dem Paketdatenblock (917) angibt.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 10, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Paketblock-Header (922) jeweils eine Sende-Verknüpfungsadresse zu einem nächsten Paketdatenblock enthalten, der folgende Daten für einen der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) aufnimmt, um eine Sende-Paketkette für den einen der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) zu bilden, und der Switch-Manager (210) eine Sende-Paketkette für jeden der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) bildet, von dem gespeicherte Daten zu senden sind.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 11, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Sektor-Informationsblock (914) jedes der Vielzahl von Sektoren (912) einen Sektor-Paketzählwert enthält, der eine Anzahl von Paketdatenblöcken (917) von in dem Paket-Abschnitt (916) gespeicherten Daten angibt, und dadurch, dass: der Switch-Manager (210) so betrieben werden kann, dass er Pakete von Daten aus Paketdatenblöcken (917) in den Sektoren (912) der Empfangs-Sektorketten in dem zentralen Speicher (212) in einer Reihenfolge abruft, die durch eine Sende-Paketkette angegeben wird, und die abgerufenen Pakete von Daten einem entsprechenden Sende-Port (104) bereitstellt, und der Switch-Manager (210) so betrieben werden kann, dass er, wenn der Sektor-Paketzählwert anzeigt, dass ein Sektor (912) leer ist, den leeren Sektor wieder in die Freepool-Kette einsetzt.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 11, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenigstens einer der Paketblock-Header (918) einen Rundsendepaket-Header (1012) umfasst, wenn Paketdaten zu mehr als einem der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) gesendet werden sollen, wobei der Rundsendepaket-Header (1012) eine Vielzahl von Sende-Verknüpfungsadressen (1016, 1018, 1020) enthält, um eine Vielzahl von Sende-Paketketten für jeden der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) zu führen, von denen das Paket von Daten gesendet werden soll.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 11, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Switch-Manager (210) umfasst: wenigstens ein Freepool-Steuerregister (1108), das die Freepool-Kette identifiziert; eine Vielzahl von Empfangs-Steuerregistern (1104), die jeweils dazu dienen, eine entsprechende Empfangs-Sektorkette für einen der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) zu identifizieren, der Paketdaten zur Speicherung empfängt; und eine Vielzahl von Sende-Steuerregistern (1106), die jeweils dazu dienen, eine entsprechende Sende-Paketkette für einen der Vielzahl von Netzwerk-Ports (104) zu identifizieren, von dem gespeicherte Paketdaten gesendet werden sollen
Netzwerk-Switch nach Anspruch 14, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: jedes der Vielzahl von Empfangs-Steuerregistern (1104) einen Empfangs-Basiszeiger, einen aktuellen Datenspeicher-Zeiger, einen Empfangs-Paketdaten-Längenwert, einen Wert, der eine Anzahl von Empfangs-Sektoren anzeigt, und einen Zeiger auf ein letztes Datenpaket in einer entsprechenden Sende-Paketkette enthält; und jedes der Sende-Steuerregister (1106) einen Sende-Basiszeiger, einen aktuellen Datenabruf-Zeiger, einen Sende-Paketdaten-Längenwert und einen Wert enthält, der eine Anzahl von Sende-Paketdatenblöcken anzeigt.
Netzwerk-Switch nach einem der Ansprüche 1 bis 15, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der zentrale Speicher (212) dynamisches RAM (dynamic random access memory – DRAM) umfasst; und der Switch-Manager (210) des Weiteren eine Speicher-Steuerung (636) enthält, die Datenstrom zwischen dem Switch-Manager (210) und dem zentralen Speicher (212) steuert.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 16, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher-Steuerung (636) Auffrisch-Logik (660) enthält, die so betrieben werden kann, dass sie gültige Daten in dem zentralen Speicher (212) hält.
Netzwerk-Switch nach Anspruch 17, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher-Steuerung (616) so betrieben werden kann, dass sie FPM-DRAM (fast page mode DRAM) EDO-DRAM (extended data output DRAM) und S DRAM (synchronous mode DRAM) erfasst, und unterstützt.
Netzwerk-System, das umfasst: eine Vielzahl von Netzwerken (106), die jeweils wenigstens eine Datenvorrichtung (120, 122, 124) zum Senden und Empfangen von Datenpaketen enthalten; und einen Netzwerk-Switch (102) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, der mit der Vielzahl von Netzwerken (106) gekoppelt ist, um die Datenpakete zu übertragen.