JPH06259352A - データ端末装置を通信回路網に接続する装置 - Google Patents

データ端末装置を通信回路網に接続する装置

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JPH06259352A
JPH06259352A JP5335288A JP33528893A JPH06259352A JP H06259352 A JPH06259352 A JP H06259352A JP 5335288 A JP5335288 A JP 5335288A JP 33528893 A JP33528893 A JP 33528893A JP H06259352 A JPH06259352 A JP H06259352A
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/74Address processing for routing
    • H04L45/745Address table lookup; Address filtering
    • H04L45/7453Address table lookup; Address filtering using hashing

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  • Computer Security & Cryptography (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、従来可能であったよりも更
に効率的なアドレス識別機能を達成することである。 【構成】 コンピュータ、ワークステーション等をLA
Nに接続する回路網インターフェイス装置は、受け取ら
れたフレームのアドレス・フィールドのアドレスの第1
部分の選択されたビットがこの装置に記憶されているビ
ットと一致したか否かの結果を示す装置を含み、そして
インデックスRAMの或る特定なアドレスに記憶されて
いるコード・ワードの少なくとも一つのビットは予定の
ステートにセットされている。インデックスRAMの特
定なアドレスは、受け取られたフレームのアドレスの第
2部分によりアクセスされる。識別されるアドレスのレ
ンジは、この装置に結合される内容アドレス・メモリに
より拡張される。内容アドレス・メモリは、入力アドレ
ス及びこれの内容とを並列的に比較し、そして一致を検
出すると一致信号を出力する。プログラマブル制御レジ
スタが、内容アドレス・メモリ若しくは装置を付勢若し
くは滅勢するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデータ端末装置(DT
E)を通信回路網にインターフェイスする装置に関す
る。更に具体的にいうならば、本発明は、回路網のフレ
ームがその宛先に到達したか否かを調べるためにデータ
端末装置において処理される速度及びアドレスの数を改
善する回路配列に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばコンピュータ、ワード・プロセッ
サ等のデータ端末装置を相互接続するためのローカル・
エリア・ネット・ワーク(LAN)は周知である。標準
的なLANは、複数個のデータ端末装置を相互接続する
ための伝送媒体を含む。アダプタとも呼ばれるネットワ
ーク・インターフェイス・カードがデータ端末装置のそ
れぞれに装着されそして各データ端末装置を伝送媒体に
結合する。このアダプタは、データ端末装置(ステーシ
ョンとも呼ばれる)がメッセージを交換するのに必要な
機能を達成する。
【0003】アダプタは、各メッセージをフレームに組
み込み、そしてこのフレームが伝送媒体に伝送される。
各フレームは宛先アドレスを含み、そしてこのアドレス
に受信ステーションの識別コードが挿入される。アダプ
タが行う多くの機能のうちの一つがアドレス識別機能
(ARF)である。アダプタは、アドレス識別機能を用
いてフレームがその宛先に到達したか否かを調べる。ア
ドレス識別機能を最も簡単に実現する方法は、これ自身
に割り当てられたアドレスを入来する宛先アドレスと比
較する回路をアダプタに設けることである。もしも両ア
ドレスが一致すると、フレームがコピーされる。もしも
両アドレスが一致しないならば、フレームはコピーされ
ない。アドレス識別機能は通常VLSIチップの一部分
として組み込まれる。チップに組み込まれる機能が非常
に多いので、チップのスペース(表面積)が貴重にな
る。この結果これに割り当てられる表面積が小さくな
り、或る制限された数の(通常2)比較的短い(2バイ
ト以下)アドレスのみを識別する回路しか組み込むこと
が出来なくなる。これの代わりに、アドレス識別機能に
対して大きなスペースを割り当てると、今度は他の機能
に割り当てられるスペースが小さくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第4、86
6、421号は、制限されたアドレスを識別する回路を
有するアダプタを示している。制限されたアドレスの識
別は、VLSIチップのプロトコル・ハンドラでなされ
る。更に、拡張されたアドレスの識別を行うために外部
回路が使用される。この特許の解決策は正しい方向を向
いているけれども、これは、多数グループのアドレス識
別には向かないので、現在及び将来のLANの要求を満
たさないという欠点を有する。更に、これは、拡張アド
レスに対するアドレス識別が出来ない。一般に、拡張ア
ドレスとは、32ビットよりも多いアドレスを言う。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、従来可
能であったよりも更に効率的なアドレス識別機能を達成
することである。本発明の他の目的は、多数(multipl
e)グループ・アドレス識別のためのアドレス識別機能
を提供することである。本発明の他の目的は、拡張アド
レスに対するアドレス識別機能を提供することである。
この改善されたアドレス識別機能は、少なくとも48ビ
ットの拡張アドレスを有する多重グループ・アドレスを
識別することが出来る。コンピュータ、ワークステーシ
ョン等をLANに接続する回路網インターフェイス装置
は、受け取られたフレームのアドレス・フィールドのア
ドレスの第1部分の選択されたビットがこの装置に記憶
されているビットと一致したか否かの結果を示す装置を
含み、そしてインデックスRAMの或る特定なアドレス
に記憶されているコード・ワードの少なくとも一つのビ
ットは予定のステートにセットされている。インデック
スRAMの特定なアドレスは、受け取られたフレームの
アドレスの第2部分によりアクセスされる。識別される
アドレスのレンジは、この装置に結合される内容アドレ
ス・メモリにより拡張される。内容アドレス・メモリ
は、入力アドレス及びこれの内容とを並列的に比較し、
そして一致を検出すると一致信号を出力する。プログラ
マブル制御レジスタが、内容アドレス・メモリ若しくは
装置を付勢若しくは滅勢するために使用される。
【0006】アドレス識別機能は、プログラムド・マイ
クロプロセッサを及び回路配列含む生成装置即ちジェネ
レータにより生成される。回路配列は、VLSIチップ
の形で製造されるのが望ましい複数個のレジスタを含
み、そして各レジスタは複数個のグループ・アドレスの
一つを記憶する。インターフェイス回路は、複数個のレ
ジスタを、外部インデックスRAM及び内容アドレス
(Content Addressable)メモリ(CAM)モジュール
に結合する。アドレス識別は、内容アドレス・メモリ及
びレジスタ/インデックスRAMの組み合わせ内で同時
に若しくは逐次的に達成される。逐次的動作に対して
は、内容アドレス・メモリ若しくはレジスタ/インデッ
クスRAMの組み合わせが選択される。この選択は、ア
ドレス識別機能論理装置の制御レジスタにある選択され
たビットをセットすることにより行われる。
【0007】もしもレジスタ/インデックスRAMの組
み合わせが選択される場合には、レジスタの一つに記憶
されているアドレスが、受け取られたアドレスの第1部
分に一致し、そしてこの受け取られたアドレスの第2部
分により選択されたインデックスRAMのアドレスにあ
る予定のビットが第1ステートにセットされている時
に、アドレスの一致が生じる。数学的に説明すると、も
しも(S)DAn(0:35)=R DA(0:35)
及び外部DAビット=”1”(”1”はインデックスR
AMの選択された位置に記憶されている)ならば一致が
生じる。
【0008】ここで、 n=0,1,2,・・・ (S)DAは、比較レジスタに記憶されている宛先アド
レスを表す。(R)DAは、受け取られたメッセージ内
の宛先アドレスを表す。DAは、宛先アドレスを表す。
0:35はビット0乃至35を表す。もしもCAMが選
択されると、比較は内部的に行われそして一致若しくは
非一致信号が出力される。
【0009】
【実施例】本発明は、或る特定なアイテムの集合のメン
バーであるこれらアイテムを識別するために使用される
ことが出来る。本発明は、トークン・リング通信回路網
の於いて、多重グループ・アドレスのメンバーであるア
ドレスを識別する(以下多重アドレス識別と呼ぶ)にお
いて有用であり、そしてこれについて説明するが、本発
明はこの特定な回路網以外の分野でも使用されうること
は当業者により明かである。
【0010】図1は、本発明が使用されうるシリアル・
ループ通信システムを示す。このシリアル・リング通信
システムは、閉ざされた一方向性の伝送媒体10を含
む。この閉ざされた一方向性のループ伝送媒体は、複数
個のデータ端末装置(DTE)若しくはデータ端末ユニ
ット(DTU)12、14、・・・、i,i+1、・・
・n−1及びNを相互接続する。各データ端末ユニット
は、例えば表示端末装置、マイクロプロセッサ、データ
収集装置、ワード・プロセッサ・ユニット、電話型装置
等の装置を一つ以上含む。このシステムの機能は、これ
らの装置相互間でデータを交換即ち配布することであ
る。このシステム内でのデータ電送は、一方向性であ
り、そして例えば矢印16で示す方向で行われる。デー
タ端末装置は、リング・アダプタ(RA)18、20、
22、24、26及び28によりそれぞれリングに接続
されている。リング・アダプタの構造及び機能は同じで
あるので、一つのリング・アダプタについて説明する。
リング・アダプタの目的は、リングからデータを受け取
りそしてリングにデータを送ることである。このため
に、リング・アダプタは、データ端末装置のデザインに
影響を与えることなくリング上でデータを自由に移動さ
せるリング・プロトコル機能を達成する。
【0011】更に図1を参照すると、各データ端末装置
は、リング・アダプタを介してリングに接続されてい
る。前述のように、データ端末装置からのデータ及びデ
ータ端末装置へのデータは、リング・アダプタによりリ
ングに送り込まれそしてリングから取り出される。リン
グ・アダプタ内に組み込まれたいるのは、本発明のアド
レス識別機能である。このアドレス識別機能の詳細につ
いては後述するが、概略的に述べると、アドレス識別機
能は、比較的多数のアドレスを記憶し、そして或るアド
レスがループから受け取られる毎に、アドレス識別機能
は、既に記憶されているアドレスに対してこの受け取ら
れたアドレスを関連づけそして一致が生じると信号を出
力する。
【0012】更に図1を参照すると、リング・アダプタ
及びこれに接続されているデータ端末装置をステーショ
ンと呼ぶ。例えば、ステーション1は、データ端末装置
12及びリング・アダプタ即ちアタッチメント18を含
む。同様に、ステーション2は、データ端末装置14及
びリング・アダプタ20を含む。そして以下同様であ
る。図1においては、リング・アダプタは、データ端末
装置から分離された別個のユニットとして示されている
が、実際においては、リングに接続するデータ端末装置
のハウジングの拡張スロットに通常アダプタがプラグに
より接続される。例えば、IBMトークン・リングネッ
トワークPCアダプタ・カードが、IBMPCの拡張ス
ロットにプラグ・インされ、そしてPCを伝送媒体に接
続する。
【0013】図3は、本発明の技術を実現するアダプタ
のブロック・ダイアグラムを示す。このアダプタは、リ
ング・アタッチメント・モジュール30、プロトコル・
ハンドラ及びアドレス一致機能手段32、システム・ア
タッチメント・モジュール34、制御装置36を有し、
更に制御装置36には内部制御バス(INT.CTRL
BUS)38が接続され、そしてこのバスには内容ア
ドレス・メモリ(CAM)40及びインデックスRAM
42が接続される。本発明の好適な実施例では、制御装
置は、プログラムド・マイクロプロセッサであり、そし
て内部制御バス38は、マイクロプロセッサ・バスであ
る。
【0014】更に図3を参照すると、リング・アタッチ
メント・モジュール30はプロトコル・ハンドラ及びア
ドレス一致機能手段32に接続され、そしてこのアダプ
タをトークン・リングに接続する。同様に、システム・
アタッチ・モジュール34は、プロトコル・ハンドラ及
びアドレス一致機能手段32に接続されそしてこのアダ
プタが装着されている装置(図示せず)のシステム・バ
ス44にこのアダプタを接続する。リング・アタッチメ
ント・モジュール30は、リング上で電送されようとし
ているデータ及びリングから受け取られるデータ等を電
気的信号に変換する機能を行う標準型の一群の電子的回
路である。このリング・アタッチメント・モジュール
は、フロント・エンド・モジュールとも呼ばれ、そして
変調及び復調を含む信号変換のような機能を達成する。
リング・アタッチメント・モジュール30は、リングか
ら受け取られるマンチェスタ符号化データからクロック
信号を取り出す位相同期ループ(PLL)を含む。アダ
プタを通るデータをネイティブ・デバイス・システム・
バス若しくはI/Oチャネル44に再クロックするため
に回復クロックが使用される。又回復クロックはデータ
をリングに再電送するためにデータを再クロックするの
に使用される。
【0015】プロトコル・ハンドラ及びアドレス一致機
能手段32は、内部制御バス38に接続され、そしてビ
ット及びバイト・レベルの幾つかの機能を与える。これ
らの機能は、データを変調及び復調すること、IEEE80
2.5及び802.2に従ってトークン・プロトコルを
取り扱うこと、区切りを発生しそして検出すること、巡
回冗長検査(CRC)を発生しそしてチェックするこ
と、アドレスを解読すること等である。プロトコル・ハ
ンドラ及びアドレス一致機能手段32のうちのアドレス
一致機能は、本発明に従って構成されこれについては後
述する。
【0016】システム・アタッチメント・モジュール3
4は、プロトコル・ハンドラ及びアドレス一致機能手段
32から受け取られたデータをこのアダプタが装着され
ているシステムのフォーマットに合うように処理し、そ
してシステムから受け取られたデータをプロトコル・ハ
ンドラ及びアドレス一致機能機能手段32に合うフォー
マットに変換する。制御装置即ちマイクロプロセッサ装
置36はアダプタに対する制御装置である。このため、
この制御装置は、マイクロプロセッサを制御するプログ
ラムを記憶するためのRAM(図示せず)及びROM
(図示せず)を有する。インデックスRAM42及びC
AM(内容アドレス・メモリ)40は、アドレス識別機
能のための装置であり、これについては後述する。
【0017】図2を参照すると、代表的なLANのフレ
ームが示されている。一般的に、LANで伝送されそし
て受け取られるデータはパケットとして構成される。パ
ケットは、フレームとして知られており、そして幾つか
のフィールドから構成される。
【0018】説明の便宜上、本発明に関連するパケット
のフィールドのみについて説明する。これらのフィール
ドは、開始の区切り、宛先アドレス、発信元アドレス及
び終了の区切りである。開始の区切りは、フレームの開
始を表す。宛先アドレスは、フレームが送られようとし
ている相手のデータ端末装置を示す。発信元アドレス
は、フレームを送り出したデータ端末装置を示す。終了
の区切りはこのフレームの終了を示す。アドレス識別機
能は、後述するように、宛先アドレス・フィールドのア
ドレスを関連づけしそしてこのアドレスが、アダプタに
記憶されているアドレスと一致するか否かを調べる。
【0019】図4は、アドレス識別機能装置のブロック
・ダイアグラムである。説明を簡単にするために、前述
と同じ参照番号が付けられている。アドレス識別機能装
置は、アドレス一致機能手段32、インデックスRAM
42、内容アドレス・メモリ40及びマイクロプロセッ
サ装置36を含む。これらの装置は、マイクロプロセッ
サ・バス38に接続されている。更に、内容アドレス・
メモリ40は、単信(simplex)線48を介してマイク
ロプロセッサ装置36に接続されている。フレームの宛
先アドレス・フィールドからのアドレスは、アドレス・
イン線(ADDR IN LINE)50を介してマイ
クロプロセッサ装置36に送られる。アドレス一致機能
手段32は、選択されたアドレスを記憶する複数個のレ
ジスタ、バス38上のアドレスをレジスタ内の固定され
たアドレスと比較する組み合わせ/論理回路、及び一致
を示す信号を生じる出力部分を有する。一致を示す信号
を発生する出力部分は、インデックスRAM42のの情
報から得られる。
【0020】同様に、内容アドレス・メモリ40は、複
数個のアドレスを記憶する商業的に入手できる通常のモ
ジュールである。これはマイクロプロセッサ・バス38
からのアドレスを受け取り、このアドレスを既に記憶さ
れているアドレスと比較し、そして一致が生じた時に、
マイクロプロセッサ装置36への線46を介して信号を
出力する。機能的には、この内容アドレス・メモリ40
は基本的には大きな比較器である。一般的にはこれは2
56x48ビットのアレイである。これは、それぞれ4
8アドレス・ビットを有する256個の独立的なアドレ
スが、この内容アドレスメモリ40に記憶されることを
意味する。例えば,代表的なLANフレームからの宛先
アドレスのような或るアドレスが内容アドレス・メモリ
40に送られると、この内容アドレス・メモリ40は4
8ビット・アドレスを256個の既に記憶されているア
ドレスと比較し、そして一致が生じる時に出力信号を発
生する。本発明の実施に際して使用可能な内容アドレス
メモリの例は、Advance Micro Device (AMD)社により販
売されているAm99C10Aモジュールである。上述
のように、マイクロプロセッサ装置36は、マイクロプ
ロセッサ、ROM及びRAMを含む。マイクロプロセッ
サは、アドレス識別機能装置の動作を制御するために使
用される幾つかの制御レジスタ(後述する)を割り当て
る。制御レジスタに適切なビットをセットすることによ
り、内容アドレスメモリ若しくはレジスタ/インデック
スRAMの組み合わせは、アドレスの一致を調べるため
に別々に若しくは逐次的に選択されることが出来る。
【0021】図5は、アドレス識別機能装置の回路ダイ
アグラムである。簡略化のために、内容アドレス・メモ
リは示されておらず、そしてマイクロプロセッサ装置3
6からの制御レジスタ52及び54のみが示されてい
る。アドレス一致機能手段32は、別々の出力により比
較論理回路手段50に接続された複数個のレジスタを有
する。比較論理回路手段50の出力は、個々の比較線を
介して論理アンド・ゲートに接続される。各レジスタは
アドレスのベース・アドレス部分を記憶する。これらの
ベース・アドレス部分は、比較論理回路手段50によ
り、マイクロプロセッサの制御レジスタ52に記憶され
ているベース部分と比較される。もしも一致が生じる
と、比較論理回路手段50は、一致を表す信号を、比較
0、比較1、比較2、・・・とラベル付けされている線
の一つに出力する。この比較論理回路手段50は、複数
個の排他的オア・ブロック及びアンド論理回路から構成
された商業的に入手可能な比較器である。この標準的な
比較論理回路手段の比較機能はこの分野で周知であるの
で、これについての詳細な説明は行わない。もしもDA
(宛先アドレス)レジスタ0のアドレス及び制御レジス
タ52内の”受信DA”とラベル付けされたビットが一
致するならば、比較器は”比較0”とラベル付けされた
線を付勢し、DAレジスタ1及び制御レジスタ52のベ
ース部分の”受信DA”とラベル付けされたビットの一
致を示す信号が”比較1”とラベル付けされた線に出力
され、そして以下同様である。
【0022】図5を参照すると、本発明の好適な実施例
では、アドレスインデックス(Address Indexing)RA
Mは4Kx9のRAMである。このRAMは、マイクロ
プロセッサ・バス38を介してマイクロプロセッサに接
続されている。ベース・アドレスの一部として使用され
ないマイクロプロセッサ制御レジスタ52のビットの数
は、RAMをアクセスするために使用される。この結
果、複数個のアドレスがRAMにおいて選択されること
が出来、そしてそれぞれは、受信アドレスの最後のセク
ションに依存して異なる。この手順のインデックス特性
に基づき、このRAMは、”インデックスRAM”と呼
ばれる。本発明の一つの実施例では、RAMは、アドレ
ス・ヘキサ(0)からヘキサ(FFF)を有する9ビッ
ト幅である。ビット7及び6はリザーブされ、そしてビ
ット0ー5はDAレジスタを記憶し、そしてビットPは
パリティを記憶する。RAMからの出力は、各線を介し
て保持レジスタ54の選択された部分に送られる。この
保持レジスタはマイクロプロセッサの制御レジスタの一
つである。保持レジスタ54は、インデックスRAMを
アクセスするのに使用されたアドレスに関連する、イン
デックスRAM内のビットのステートを表すビットを記
憶するビット位置を有する。例えば、もしもインデック
スRAMの選択されたアドレスにあるビットが論理”
1”であるならば、レジスタ54の対応する位置は論
理”1”にセットされる。
【0023】上述のように、内部ベース・レジスタのう
ちの一つのレジスタの内容と受信されたアドレスの一部
分との一致から発生される比較の結果は、受信されたア
ドレスとアダプタに記憶されている複数個のアドレスの
一つとの一致を示す答えの一部分のみを構成する。一致
に対する最終的な確証は、外部的な4kx9のRAM
(図5)から得られる結果に基づく。両方の結果、即ち
比較器からの結果及び保持レジスタ54の一つのステー
ジからの結果は、各アンド回路に送られ、そしてこの選
択されたアンド回路からの出力が、一致として識別す
る。RAMは、0乃至FFFとラベル付けされた複数個
のアドレス及びP乃至7とラベル付けされた複数個のセ
クションを有する。リザーブ済みとラベル付けされてい
る垂直方向のセクション7及び6は、本発明の実施にお
いて使用されない。DA0乃至DA5とラベル付けされ
ているセクションは、同じ参照番号を有するDAレジス
タのそれぞれに対応する。Pは各アドレスのパリティを
示す。
【0024】上述のように、リングから受信された宛先
アドレス(DA)は制御レジスタ52に記憶される。受
信DAとラベル付けされたアドレスの一部分は、DAレ
ジスタ内の情報と比較されそして一致を示す第1部分を
生じる。受信アドレスの残りのビットは、インデックス
バス38を介してRAMへのアドレス即ちインデックス
となる。DA0、DA1、DA2、・・とラベル付けさ
れたRAMの列(column)は、これらの位置から検索さ
れたビットが、これらのDAアドレスが一致したという
内部的な結果を確証するために使用されることを示す。
本発明の好適な実施例では、ベース・アドレスは36ビ
ットであり、一方RAMへ送られるインデックスは、ア
ドレスのうちの最後の12ビットである。
【0025】次に、このシステムが如何に動作するかに
ついて説明する。送られてくるアドレスが48ビットで
あるとする。もしも入力DAフィールドの最初の36ビ
ットがDAレジスタ2(図5)に記憶されているアドレ
スと一致するならば、これは、部分的一致を与える。こ
の部分的一致は、比較論理回路手段50からの”比較2
”とラベル付けされた線に出力される。次いで、残り
の12ビットがアドレスとしてバス38を介して外部イ
ンデックスRAMに送られる。このアドレスが16進
値”100”を有すると仮定する。16進値をXで表
す。RAMの読み出しが開始され、この位置からの全て
のDAビットが検索される。これらのビットは、このシ
ステムが初期設定される時に、認識されるべきアドレス
のレンジに応じて記憶されることに注目されたい。そし
てこの初期設定が行われると適切なビットがRAMに記
憶される。もしもDA2とラベル付けされた列のアドレ
ス”100”Xのビットがオンであるならば、保持レジ
スタ54の適切なビットがオン状態にセットされる。こ
の様な他の部分的一致状態はこの保持レジスタの位置か
ら対応するアンド回路に送られ、そしてこのアダプタの
アドレスが、リングから受け取られたフレームの宛先ア
ドレスに一致したことを示す出力を生じる。この例から
明らかなように、RAMに送られるどの12ビットも同
じ結果を生じる。即ち、DA2ビットはオンである。従
って、4K領域内のどのDAアドレスも、一致の確認を
与える。これはアドレス・インデクシングである。内容
アドレスメモリ(CAM)及び外部RAMを使用するこ
とにより、アダプタでのアドレス・レンジが非常に拡大
されることに注目されたい。マイクロプロセッサの制御
レジスタの適切なビットをセットすることにより、シス
テム・ユーザはアドレス識別機能で使用される外部オプ
ション(即ちインデックスRAM、内容アドレス・メモ
リ)のどれをもターン・オンしなかったり、一部をター
ン・オンしたり若しくは全てをターン・オンすることが
出来ることに注目されたい。
【0026】図11は、アドレス及び適切なビットの設
定がなされたインデックスRAMの1つのセクションを
示す。このテーブルはインデックスRAMの構造を理解
する助けとなる。このインデックスRAMの各エレメン
トは、一つのベース・レジスタ及び関連するビットのア
レイから成る。アレイの各ビットは個々のアドレスを表
す。個々のビットに対応するグループ・アドレス値を計
算するために、ビット・オフセット(”未使用”とラベ
ル付けされている)が、ベース・レジスタ値(”ベース
値”とラベル付けされている)に加えられている。ビッ
ト・アレイのサイズ及びベース・レジスタの数は可変で
あるが、一つの好適なデザインでは、4Kビット・アレ
イを有する6つのベース・レジスタが使用される。イン
デックスRAM構造は、多数のアドレスへのアクセスを
与えるが、これらのアドレスは、同じグループ・ベース
値を共用(share)しなければならない。これは、イン
デックスRAMに対してアドレスを割り当てる時に、考
慮されねばならない。他の重要な項目はベース値であ
る。本明細書で用いるベース・グループは、単一のベー
ス・レジスタに関連する全てのグループ・アドレスを意
味する。好適なデザインにおいては、ベース・グループ
は、1乃至4096のグループ・アドレスから選択され
た。
【0027】動作において、フレームの宛先フィールド
内のアドレスが図5の制御レジスタ52に送られる。本
発明の好適な実施例では、アドレスは48ビット(0ー
47)である。最初の36ビット(0ー35)は、DA
レジスタ0ー5に記憶されている36ビットのアドレス
と比較される。もしも両者の一致が生じると、この一致
を表す信号が、比較論理回路手段50(図5)からこれ
の出力線の一つに発生される。アドレスの残りの12ビ
ットは、バス38を介してインデックスRAM42に送
られてこれをアドレスする。もしもインデックスRAM
の対応するアドレス内のビットが第1の値(即ち論理
1)にセットされているならば、この出力は、保持レジ
スタ54(図5)の対応するビット位置に送られる。適
切なレジスタ位置の内容がアンド回路の一つの入力に送
られ、そしてアンド回路の両入力がオン状態であるなら
ば、このアンド回路の出力は上昇レベルとなり、一致を
示す。
【0028】今まで、アドレス識別機能をハード・ウエ
アで実現した例を説明したが、以下にマイクロプロセッ
サで実行されるソフトウエアについて説明する。アドレ
ス識別機能装置の利用度を最大とするために、マイクロ
プロセッサ装置はこのアダプタがLANに取り付けてい
るシステムによりシステム・バス44(図3)に出力さ
れる或るアドレス・レンジ値を受け取る。マイクロプロ
セッサは次いでこのアドレス・レンジ値を使用して、最
大数のアドレスが記憶され得るように、適切な値をベー
ス・レジスタにセットしそしてインデックスRAM及び
内容アドレス・メモリの内容を調整する。上述のよう
に、マイクロプロセッサは、最適な数のアドレスがアダ
プタに記憶され得るようにRAMに記憶されるアドレス
を配置する。説明の便宜上、グループ・アドレスをアダ
プタに提示するのに2つの方法が使用される。一つの方
法は、一時に一つのグループ・アドレスをアダプタに与
える。他の方法は、逐次的なグループ・アドレスであ
り、これらは多数の逐次的なアドレスが後に続く個別の
グループ・アドレスをして表される。例えば、内容アド
レス・メモリ若しくはRAMのベース・アドレス・テー
ブル(以下に説明する)が、或るエントリィGA=X’
E2AB8C340004’/NUM=2を示すとす
る。これはアドレスX’E2AB8C340004’及
びX’E2AB8C340005’を表す。
【0029】図6は、内容アドレス・メモリに記憶され
ているグループ・アドレス及び関連する内容アドレス・
メモリ(CAM)のベース・アドレス・テーブルを示
す。CAMのベース・アドレス・テーブルは、CAMに
記憶されているアドレスのマップであることに注目され
たい。テーブルのベース・アドレス・セクションはCA
Mに記憶されているベース・グループ・アドレスを識別
し、そしてベース・グループ・カウントは或る特定なベ
ース・グループ・アドレスがCAM内で見いだされた回
数を示す。CAMのベース・アドレス・テーブルは、マ
イクロプロセッサ装置に配置されることが望ましい。但
し、このテーブルは本発明の範囲から離れなければ何処
に配置されても良い。図6を参照すると、ベース・アド
レスの16進値E2AB8C34Fは2つのアドレスに
関連づけられている。言い換えると、X’E2AB8C
34F’は、CAMの2つのアドレスで見いだされる。
同様に、2番目のベース・エントリィは1つのアドレス
に関連づけられ、そして3番目のベース・エントリィは
3つのアドレスに関連づけられている。言い換えると、
CAMベース・アドレス・テーブルは、CAM内のベー
ス・アドレス及び各ベース・アドレスに関連づけされて
いるアドレスの数を示す。かくして、CAMベース・ア
ドレス・テーブルは、CAMのマップとして視覚化され
ることが出来る。
【0030】図7は、インデックスRAM及びこれの関
連するRAMベース・アドレス・テーブルを示す。CA
Mの場合と同じように、RAMベース・アドレス・テー
ブルは、このRAMのベース・アドレスを表すベース・
アドレス・セクションを含む。ベース・グループ・カウ
ントは、或る選択されたベース・アドレスに関連づけさ
れるアドレスの数を示す。例として、Aは、このベース
・アドレスに2つのアドレスが関連づけされていること
を示す。Bは、このベース・アドレスに1つのアドレス
が関連づけされていることを示し、そしてCは、このベ
ース・アドレスに3つのアドレスが関連づけされている
ことを示す。
【0031】システム・バスに出力されるグループ・ア
ドレスをモニタし、そして後述するプログラムを実行す
ることにより、マイクロプロセッサはベース・レジス
タ、インデックスRAM及びCAMに適切な値をロード
し、そして或る新たなグループ・アドレスがシステム・
バスに出力される毎にこの値を更新する。本発明の改善
されたアドレス識別装置を組み込むことにより、システ
ムのマイクロプロセッサは、アダプタを干渉することな
く又アドレス・グループを処理することなく、アダプタ
にモニタさせたいアドレス・グループのみを発生すれば
よい。これは、システム・プロセッサを解放して他の機
能をさせることが出来、そしてアダプタに更に効率的な
高速処理をさせることが出来る。
【0032】CAM及び/若しくはRAMの内容をロー
ドし又は更新するために使用されるルーチンを理解する
ために、幾つかの新たな語をここで規定する。語”新た
なベース・グループ”は、新たな幾つかのアドレスが属
する全体のベース・グループを意味する。もしもCAM
が新たなベース・グループの一部であるアドレスを含む
ならば、これらはCAMから論理的に除去されそしてこ
れらが新たなものとして取り扱われる。前述のように、
新たなベース・グループはシステム・ユニットからアダ
プタに与えられる。この除去は計算を最適化するために
必要である。
【0033】図8を参照すると、最適化プログラム即ち
アルゴリズムの最初の部分が示されている。このアルゴ
リズムの最初の部分は、新たなグループ・アドレスが現
存するインデックスRAMベース・グループに入らなけ
れば、新たなベース・グループをセット・アップする
(ブロックA)。新たなグループ・アドレスは、取り付
けられている装置からこれのシステム・バスに与えられ
ることに注目されたい。もしも新たなグループ・アドレ
スが現存するインデックスRAMベース・グループに属
するならば、これらの新たなグループ・アドレスはイン
デックスRAMに追加される(ブロックB)。新たなグ
ループ・アドレスが、現存するインデックスRAMベー
ス・グループに入れなければ、プログラムはブロックC
に進み、そしてここで、新たなグループ・アドレスが現
存するCAMベース・グループに属するか否かが調べら
れる。もしもそうであるならば、プログラムはブロック
D及びブロックEにおいて、利用可能なCAMスペース
がどのぐらい残っているかをそして新たなベース・グル
ープのサイズを調べる。ブロックD及びブロックEにお
ける計算は新たなベース・グループをCAMから論理的
に分離することに注目されたい。次いでアルゴリズムは
ブロックFに進み、ここでインデックスRAMに空のベ
ース・レジスタがあるか否かを調べる。即ち、アルゴリ
ズムは、ブロックFにおいてインデックスRAMのベー
ス・レジスタが一杯であるか否かに応じて2つの処理を
選択する。もしもインデックスRAMのベース・レジス
タが一杯でなければ、プログラムなブロックGに進む。
このブロックのサブ・ルーチンは図9を参照して説明す
る。もしもインデックスRAMのベース・レジスタが一
杯であるならば、プログラムはブロックHに進む。この
ブロックHのサブ・ルーチンは図10を参照して説明す
る。
【0034】図9は、インデックスRAMに空のベース
・レジスタがある場合にマイクロプロセッサが実行する
ルーチンを示す。小さなベース・グループ(即ち、ベー
ス・グループ・カウントが小さいベース・グループ)
が、インデックスRAMにつけ加えられるのを防ぐため
に、閾値がセットされる。閾値は、ベース・アドレスが
RAMに入れられる前のこれの最小発生回数を示す。言
い換えると、発生回数が閾値よりも小さいベース・アド
レスはCAMに記憶され、一方閾値よりも発生回数が大
きいベース・アドレスはRAMに記憶される。図9を再
び参照すると、プログラムの最初のステップはブロック
Iであり、ここで新たなベース・グループのサイズが現
在の閾値よりも大きいか否かを調べる。好適な実施例で
は閾値は7にセットされる。もしも新たなベース・グル
ープのサイズが現在の閾値よりも大きいならば、この新
たなベース・グループはインデックスRAMに移され
る。もしも新たなベース・グループ・アドレスがCAM
から除去されるならば、CAMのベース・アドレス・テ
ーブルが更新される(ブロックJ)。もしも新たなベー
ス・グループのサイズが現在の閾値よりも小さいなら
ば、プログラムはブロックKに進み、そしてここで、新
たなベース・グループが、利用可能なCAMのスペース
に入るか否かが調べられる。CAMの利用可能なスペー
スが図8で計算される。これは、空のCAMのスペース
(追加/除去がなされるにつれて確認される)と、新た
なベース・グループに関連するアドレスの論理的な除去
により利用可能となったCAMのスペースとの和であ
る。
【0035】利用可能なCAMのスペースは、新たなグ
ループがCAMの利用可能なスペースに入るか否かを調
べるために、新たなベース・グループのサイズと比較さ
れうる。もしも新たなグループがCAMの利用可能なス
ペースに入るならば、これがCAMに加えられ、そして
CAMのベース・アドレス・テーブルが更新される(ブ
ロックM)。もしも新たなベース・グループがCAMの
利用可能なスペースに入らなければ、プログラムはブロ
ックNに進み、そしてここで、新たなベース・グループ
をインデックスRAMに移し、もしも新たなベース・グ
ループ・アドレスがCAMから除去されるならば、CA
Mのベース・アドレス・テーブルを更新する。
【0036】もしもインデックスRAMのベース・レジ
スタが一杯ならば(図8のブロックH),マイクロプロ
セッサは図10のサブ・ルーチンを実行する。このサブ
・ルーチンでは、最も小さいベース・グループがCAM
内に入るか否かに応じてアルゴリズムは2つの処理のう
ちの一つを選択する。最も小さいベース・グループを調
べるために、インデックスRAMのベース及び新たなベ
ース・グループが調べられる。これが調べられると、動
作は次に依存して行われる。
【0037】(a)最も小さいベース・グループがCA
Mに入る:最も小さいベース・グループをCAMに入れ
る。もしも最も小さいベース・グループが新たなベース
・グループでないならば、新たなベース・グループをイ
ンデックスRAMに置く。
【0038】(b)最も小さいベース・グループがCA
Mに入らない:これらのステップの前にCAMが一杯で
ありそして全てのインデックスRAMのベース・レジス
タが使用中であるかを調べる。CAM及びインデックス
RAMの間でベース・グループをスワッピングすること
により新たなベース・グループに対する空いたスペース
を確保しようとする。もしも最も小さいインデックスR
AMベース・グループよりも大きいベース・グループを
CAMが含むならば、これらはCAMに空きスペースを
作るためにスワップされうる。このサイクルは、最も小
さいベース・グループに対する充分なスペースがCAM
内で空とされるまで繰り返される。もしも必要とされる
量のスペースが空にされないと、エラーが報告される。
アダプタに於ける不必要な動作(ワーク)を排除するた
めに、CAM内に特別のスペースを生成するために必要
なRAM/CAMのスワップを行う前に、グループ・ア
ドレス記憶装置が空にされたか否かを計算により調べる
ことが望ましい。
【0039】CAMのベース・アドレス・テーブルはグ
ループ・アドレス記憶装置の最適化を達成するための能
力を与えるけれども、これはかなり大きい。例えば、2
56X48ビットのエントリィを考える。これは最悪の
場合、1536バイト(256X6)を必要とする。こ
の様な小さいテーブルは、次世代のトークン・リング・
アダプタがわずか2KXのRAMを含むようになるま
で、余り重要でないと思われる。テーブルのサイズを減
少するために、CAMアドレスを使用する。現在、テー
ブル・エントリィは、グループ・ベース・アドレス及び
これに続くこのベース・アドレスに関連するアドレスの
数を有する。もしもベース・アドレスを記憶する代わり
に、このベース・グループからの任意のアドレスのCA
Mアドレスを記憶するならば、CAMのロケーション
が、ベース・アドレスを調べるために読みとられうる。
これは本発明のテーブルを、処理し易い512バイトま
で減少する。各テーブル・エントリィは2バイトにし、
CAMアドレスに対して1バイトそしてカウントに対し
て1バイトにすることが望ましい。
【0040】特に図10のブロックOを参照すると、イ
ンデックス/新たなベース・グループのうち最も小さい
ベース・グループが調べられる。次いでプログラムは、
ブロックPに進み、ここでこの最小のベース・グループ
がCAMの利用可能なスペース内に入るか否かが調べら
れる。もしも入るならば、プログラムはブロックQに進
み、そしてここで最小のベース・グループをCAMに移
し、そしてCAMのベース・アドレス・テーブルを更新
する。次いでプログラムはブロックRに進み、そしてこ
こで新たなベース・グループが、もしもこれらが最小の
ベース・グループでないならば、インデックスRAMに
移される。ブロックPに戻ると、もしも最小のベース・
グループがCAMの利用可能なスペースに入らなけれ
ば、プログラムはブロックSに進み、そしてここで最小
のRAMベース・グループが、CAMの最大のベース・
グループよりも大きいか否かを調べる。もしもそうであ
るならば、プログラムはブロックTに進みそしてエラー
状態をフラグする。これは、この新たなベース・グルー
プを収容するグループ・アドレスの記憶装置がアダプタ
にないことを意味する。もしも最小のベースRAMグル
ープが最大のCAMベース・グループよりも大きくなけ
れば(ブロックS)、プログラムはブロックUに進み、
そしてここで最大のCAMベース・グループと最小のR
AMベース・グループをスワップしそしてCAMのベー
ス・アドレス・テーブルを更新する。
【0041】
【発明の効果】本発明は、従来可能であったよりも更に
効率的なアドレス識別機能を実現する。
【0042】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が使用されうる通信回路網のブロック・
ダイアグラムを示す図である。
【図2】代表的なLANを概略的に示す図である。
【図3】本発明に従うアダプタの機能的なブロック・ダ
イアグラムを示す図である。
【図4】アドレス識別機能の機能的なブロック・ダイア
グラムを示す図である。
【図5】アドレス識別機能の回路ダイアグラムを示す図
である。
【図6】CAMに記憶される情報及びこれに関連するC
AMアドレス・テーブルを示す図である。
【図7】インデックスRAM及びこれに関連するインデ
ックスRAMベース・アドレス・テーブルを示す図であ
る。
【図8】最大数のグループ・アドレスをアダプタに記憶
しそして更新するために制御プロセッサ内で実行される
プログラムのフロー・チャートを示す図である。
【図9】最大数のグループ・アドレスをアダプタに記憶
しそして更新するために制御プロセッサ内で実行される
プログラムのフロー・チャートを示す図である。
【図10】最大数のグループ・アドレスをアダプタに記
憶しそして更新するために制御プロセッサ内で実行され
るプログラムのフロー・チャートを示す図である。
【図11】インデックスRAMの素子を示す図である。
【符号の説明】
32・・・アドレス一致機能装置 36・・・マイクロプロセッサ 40・・・CAM 42・・・インデックスRAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨセフ・キンマン・リー アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ラレ イ、メーバン・コート 7304番地 (72)発明者 ディビッド・ウィリアム・ロウザー アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ケア リィ、ウッドヒュー・レーン 104番地 (72)発明者 グレゴリィ・アンソニィ・ミレック アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ラレ イ、パーノッド・ウェイ 6428番地 (72)発明者 バーモン・ロバーツ・ノーマン アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ケア リィ、サマーウインズ・ドライブ 821番 地 (72)発明者 リー・アントン・センデルバッハ アメリカ合衆国ミネソタ州、ロチェスタ ー、ビオラ・ハイツ・レーン、ノース・イ ースト 1807番地 (72)発明者 スコット・チッピンズ アメリカ合衆国ジョージア州、パウダー・ スプリングス、プリチェッツ・ドライブ 6149番地 (72)発明者 アンソニィ・ジーン・ウォーカー アメリカ合衆国ノースカロライナ州、ダー ハン、コール・ミル・ロード 3305番地

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ端末装置を通信回路網に接続する装
    置において、 上記通信回路網に接続する第1手段と、 該第1手段に接続され、上記通信回路網のプロトコル若
    しくはアーキテクチャーに適合するようにデータをフォ
    ーマットするプロトコル・ハンドラ手段と、 該プロトコル・ハンドラ手段に結合され、上記通信回路
    網からの選択されたアドレスを受け取り、該選択された
    各アドレスをベース部分及びインデックス部分に分離
    し、該ベース部分及びインデックス部分に基づいて少な
    くとも2つの論理信号を発生し、該少なくとも2つの論
    理信号が同じステートであるならば上記接続装置のアド
    レス及び上記受け取られたアドレスの一致を表す信号を
    発生するアドレス識別手段と、 上記プロトコル・ハンドラ手段及び上記アドレス識別手
    段に接続され、上記データ端末装置のI/Oチャネルに
    結合する第2手段とを有する、データ端末装置を通信回
    路網に接続する装置。
  2. 【請求項2】上記プロトコル・ハンドラ手段及び上記ア
    ドレス識別手段に接続され、上記接続装置の回路素子の
    動作を制御するマイクロプロセッサを含む第3手段を有
    することを特徴とする請求項1のデータ端末装置を通信
    回路網に接続する装置。
  3. 【請求項3】上記アドレス識別手段は、マイクロプロセ
    ッサと、該マイクロプロセッサに結合され、上記インデ
    ックス部分によりアクセスされるアドレスに記憶されて
    いる、上記少なくとも2つの論理信号のうちの一方の論
    理信号を出力するRAMと、上記マイクロプロセッサに
    接続され、一組のアドレスを記憶し、該一組のアドレス
    に対して上記ベース部分を相関付けし、上記少なくとも
    2つの論理信号のうちの他方の論理信号を発生するアダ
    プタ一致機能手段とを有することを特徴とする請求項1
    のデータ端末装置を通信回路網に接続する装置。
  4. 【請求項4】上記アドレス識別手段は、上記マイクロプ
    ロセッサに結合された内容アドレスメモリを有すること
    を特徴とする請求項3のデータ端末装置を通信回路網に
    接続する装置。
  5. 【請求項5】通信回路網からこれに接続されたデータ端
    末装置に送られたアドレスを識別するアドレス識別装置
    において、 上記通信回路網からアドレスを受け取り、該アドレスを
    ベース・アドレス部分及びインデックス・アドレス部分
    に分ける制御手段と、 複数個のベース・アドレス及び該複数個のベース・アド
    レスのそれぞれに関連するビットを示すステータスを記
    憶し、上記インデックス・アドレス部分に応答して該イ
    ンデックス・アドレス部分によりアドレスされた位置に
    記憶されているステータス表示ビットのステータスを表
    す第1制御信号を出力する第1手段と、 一組のベース・アドレスを記憶し、上記ベース・アドレ
    ス部分に応答して、該ベース・アドレス部分が上記一組
    のベース・アドレスの一つのアドレスに一致したことを
    検出して第2制御信号を発生する第2手段と、 上記第1制御信号及び第2制御信号に応答し、上記通信
    回路網からのアドレスと上記データ端末装置に記憶され
    ている複数個のアドレスのうちの一つのアドレスとの一
    致を示す第3信号を発生する第3手段とを有するアドレ
    ス識別装置。
  6. 【請求項6】上記制御手段はマイクロプロセッサを含む
    ことを特徴とする請求項5のアドレス識別装置。
  7. 【請求項7】伝送媒体、該伝送媒体に接続された複数個
    のステーション、及び各ステーションに設けられたアド
    レス識別装置を含む通信回路網において、 上記アドレス識別装置は、 上記伝送媒体からアドレスを受け取り該アドレスをベー
    ス部分及びインデックス部分に分ける第1手段を含むマ
    イクロプロセッサと、 該マイクロプロセッサに結合され、一組のベース・アド
    レスを記憶し、該一組のベース・アドレスの一つのアド
    レスに上記ベース部分が一致したことを検出して第1信
    号を発生するアダプタ一致機能手段と、 上記マイクロプロセッサに結合され、一組のベース・ア
    ドレス及びステータス表示ビットを記憶し、上記インデ
    ックス部分により選択されたアドレスに記憶されている
    上記ステータス表示ビットを表す第2信号を発生するR
    AMモジュールと、 上記第1制御信号及び第2制御信号に応答し、上記伝送
    媒体から受け取ったアドレスと上記ステーションに記憶
    されている複数個のアドレスの一つのアドレスとの一致
    を示す第3信号を発生する第3手段とを有することを特
    徴とする上記通信回路網。
  8. 【請求項8】上記アドレス識別装置は、上記マイクロプ
    ロセッサに結合され複数個のアドレスを記憶する内容ア
    ドレス・メモリを含むことを特徴とする請求項7の通信
    回路網。
  9. 【請求項9】上記マイクロプロセッサは、上記内容アド
    レス・メモリにこれの内容と上記伝送媒体から受け取ら
    れたアドレスとの比較をさせ、上記RAMモジュール及
    び上記アダプタ一致機能手段にこれらの機能をさせ、又
    は上記内容アドレス・メモリ若しくは上記RAMモジュ
    ール及びアダプタ一致機能手段のいずれかにこれらの機
    能をさせる制御ビットを記憶する第2手段を含むことを
    特徴とする請求項8の通信回路網。
  10. 【請求項10】上記マイクロプロセッサは、上記ステー
    ションのデータ端末装置からグループ・アドレスを受け
    取り、該グループ・アドレスを使用して、上記RAMモ
    ジュール若しくは上記内容アドレス・メモリに適切なア
    ドレスを詰め込み、上記グループ・アドレスを使用して
    上記RAMモジュール及び上記内容アドレス・メモリの
    アドレスを再配列する第3手段を含むことを特徴とする
    請求項8の通信回路網。
JP5335288A 1993-03-01 1993-12-28 データ端末装置を通信回路網に接続する装置 Expired - Lifetime JPH081623B2 (ja)

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