JPH1084361A - Atmラインカードおよび接続メモリのデータを転送する方法 - Google Patents
Atmラインカードおよび接続メモリのデータを転送する方法Info
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Abstract
を大幅に低減する。 【解決手段】 メンテナンス期間の間にマイクロプロセ
ッサバスが選択的にメモリバスに接続されるATMライ
ンカードが提供される。これは接続メモリのデータを直
接ラインカードのマイクロプロセッサシステムにかつし
たがってシステムのRAMに転送可能にする。転送が行
なわれた後、バスは再び切り離され、接続メモリおよび
転送データのさらなるメンテナンス作業が独立に行なう
ことができるようになる。もし接続メモリへのアクセス
が破壊的読み出し動作によるものであれば、接続メモリ
の対応するメモリロケーションはマイクロプロセッサシ
ステムのDMAからRAMへ読み出されるデータの転送
と同時にリセットされる。この結果ATMシステムのメ
ンテナンスに必要な時間が劇的に低減する。
Description
しかつ、より特定的には、デジタル伝送ネットワークに
おける非同期モードでデータの転送を行なうためのパケ
ットスイッチに関し、前記デジタル伝送ネットワークは
特に、大きく異なるスループットレートで、異なる発信
源のデータの伝送のために設計された統合データサービ
スネットワークにおいて使用でき、種々のサービスを広
範囲に変化するデータスループットレートを使用して行
なうことができるものである。そのようなシステムは通
常「広帯域(broad band)」ISDN「シス
テム」として知られている。
ous transfer mode:ATM)は標準
委員会によって数多くの広帯域統合サービスデジタルネ
ットワークのプロトコルスタック内で基礎を成す輸送技
術として選択されている。標準化されたATM電気通信
概念の説明は、ピーティーアール・プレンティスホール
(PTR Prentice Hall)によって出版
された、1993年の、「ATMユーザ−ネットワーク
インタフェース仕様(ATM user−networ
k interface specification
s)」と題するATMフォーラムの出版物に見ることが
できる。
rtual connection)に関して処理され
るセルの実行カウント(running count
s)を維持するためにATMスイッチングシステムが必
要とされる。ATMスイッチングシステムは通常仮想接
続のセルの流れ(cell flow)を処理すること
によって検出される種々の事象の指示を格納している。
単一の物理的リンクを使用する仮想接続の数は典型的に
は数万(tenth of thousands)に達
する。本発明はしたがってそのようなデータ様のセルカ
ウント(deta like cell count
s)および接続メモリ(connection mem
ory)に格納されている事象指示(event in
dications)を処理するための改善されたAT
Mラインカードおよび方法を提供することを目的とす
る。
は添付の独立請求項に規定された特徴的機能を適用する
ことによって解決される。本発明のさらに好ましい実施
形態は従属請求項に与えられている。
害することなく接続メモリに格納される事象指示を処理
することができるようにする点において有利である。こ
れはラインレート、すなわち、物理的リンク上の伝送レ
ート、よりやや高いレートで個々のラインカードに入力
される到来セルを処理しかつレートの差を処理するため
に小さなFIFOを提供することによって達成できる。
このようにして、セルの流れの中に「ホール」が規則的
なインターバルで設けられ、これらは接続メモリに格納
された事象指示をアクセスするために使用される。
の効率はもしダイレクトメモリアクセス(DMA)装置
が使用されればさらに増強される。本発明はマイクロプ
ロセッサのバスおよびラインカードの接続メモリのバス
を一緒に結合することにより接続メモリから事象指示を
DMAに直接転送できるようにする。第1の転送が行な
われた後、前記バスは再び切り離され、それによって接
続メモリバスから独立にデータはDMAからラインカー
ドのマイクロプロセッサシステムのランダムアクセスメ
モリ(RAM)へと転送される。
転送のために必要な時間インターバルは同時に接続メモ
リにおける事象指示をリセットするために使用できる。
これは全て処理速度および物理的接続による伝送のレー
トの差によるセルの流れにおける「ホール」によって与
えられる同じタイムスロットの間に行なうことができ
る。このようにして、接続メモリがそれぞれのメンテナ
ンスタイムスロットの終りにおいてRAMの内容と一致
した状態に留まることが保証される。例えば、カウンタ
がメンテナンススロットの間に読まれれば、たいていの
場合それは同じメンテナンススロットの間にクリアされ
なければならずさもなければカウントは不正確になるで
あろう。同じ原理が他の事象指示に対しても当てはめら
れる。
指示がそれが読み取られかつRAMに転送された後に接
続メモリにおいてリセットされることは常に要求される
とは限らない。本発明の好ましい実施形態によれば、接
続メモリへのアクセス要求が破壊的なものであるかある
いは非破壊的なものであるか、あるいは言い換えればア
クセスされるべきデータがアクセス動作の後に消去され
るべきか否かを特定することが可能である。この機能は
接続メモリアドレス空間を2つの別個のアドレス空間、
1つは通常のアクセスに対するものそして1つは破壊的
アクセス動作に対するもの、にマッピングすることによ
り提供される。例えば、いずれのアドレス空間において
も書き込みアクセスを行なうことはデータを読み出すこ
とに関する限り同じ効果を有する。しかしながら、第2
の「破壊的」アドレス空間への読出しアクセスは対応す
るデータをそれが読み出された直後に自動的にクリアす
る結果となる。
バスの切り離しにより接続メモリの対応するメモリロケ
ーションのリセットと並列に行なうことができるから、
本発明は接続メモリの維持のために必要とされるシステ
ム帯域幅においておよそ2倍の低減を生じる結果とな
る。さらに、各々の接続メモリのデータはもしそのよう
な要求があればそれが読み出される同じメンテナンスス
ロットの間に常にクリアされることが保証され、かつラ
インカードのマイクロプロセッサをこの責務から救い出
す。
明を参照することにより本発明がより良く理解され、か
つ他の特徴も明らかになるであろう。
はセルプロセッサ102、マイクロプロセッサシステム
104および接続メモリ106を備えている。セルプロ
セッサ102はその入力108においてATMセルの連
続的な流れ(flow)を受ける。これらのATMセル
は多数の複数の物理的ラインを介して確立される種々の
物理的および仮想的接続から発信(originat
e)することができる。
サ102のFIFO110においてバッファリングされ
る。FIFO110からセルは接続114を介して転送
レイヤ112へと出力される。一例としてセルプロセッ
サ102の転送レイヤ112における3つのセルCx,
CyおよびCzのみが示されている。転送レイヤ112
は接続116を介してFIFO118に接続され、該F
IFO118はセルプロセッサ102の出力をバッファ
リングする働きを行なう。セルはFIFO118から物
理的ラインである出力120によって出力される。この
物理的ラインによって、セルプロセッサ102は多数の
仮想接続を確立することができる。
112の動作を制御するための論理回路であるセルコン
トローラ122を備えている。セルコントローラ122
は制御信号バス124によって転送レイヤ112に接続
され出力120に対する仮想接続の確立を制御する。セ
ルコントローラ122は信号ライン126によってセル
プロセッサ102のバスコントローラ128に接続され
ている。バスコントローラ128はマイクロプロセッサ
バス130およびメモリバス132に結合されている。
バスコントローラ128はまた信号ライン136を介し
てDMA134に結合されている。DMA134はマイ
クロプロセッサシステム104に所属している。バスコ
ントローラ128はさらに接続メモリ106へのアクセ
ス動作を行なうためにアドレスロジック138を具備す
る。
ライン142を介してDMA134に結合されたマイク
ロプロセッサ140を有する。マイクロプロセッサシス
テム104のマイクロプロセッサ140ならびにDMA
134およびRAM144は同じマイクロプロセッサバ
ス130に結合されている。
は入力108において受信される。これらのセルは転送
レイヤにおいて入力108における新しく到来するセル
の受信のレートより大きなレートで処理される。したが
って、時々FIFO110は転送レイヤ112における
より高い処理速度のため空になる。入力セルの連続的な
流れがあるから、そのような事象は規則的に生じる。も
しFIFO110が空になれば、これは制御信号バス1
24を介してセルコントローラ122に通知される。セ
ルコントローラ122は転送レイヤ112におけるセル
の転送を停止する。入力セルの流れは続くから、これら
のセルはFIFO110内にそれが満杯になるまでバッ
ファリングされる。空のFIFO110を入力108か
らの到来する新しいセルで満たすために必要な時間イン
ターバルはメンテナンスの目的に使用されるタイムスロ
ットを提供する。
および転送レイヤ112の停止(halt)の発生はセ
ルコントローラ122によって信号ライン126を介し
てバスコントローラ128に通信される。
実行カウント(running counts)および
課金情報のような、事象指示を読み出すために接続メモ
リ106をアクセスすることを希望する。接続メモリへ
のそのようなアクセスはセルが転送レイヤ112におい
て転送されている限りプロセッサ140が行なうことは
できない。これは転送レイヤ112におけるセルの連続
した流れは接続メモリ106に反映されなければなら
ず、したがって転送レイヤ112における流れがセルコ
ントローラ122によって停止されない限り接続メモリ
106はセルプロセッサ102にとってプライベートな
または私的な(private)ものであると言う事実
による。転送レイヤ112におけるセルの連続した流れ
は接続メモリ106における対応する事象指示のたえざ
る更新を生じる結果となる。したがって、プロセッサ1
40はメンテナンス用タイムスロットが生じるまでその
接続メモリ106へのアクセスを待機しなければなら
ず、メンテナンス用タイムスロットの間は転送レイヤ1
12においてセルは転送されずかつしたがって接続メモ
リ106に格納された事象指示の更新は必要ではない。
クセスを希望する場合、それはそのようなアクセス要求
をマイクロプロセッサバス130上に与え、該要求はバ
スコントローラ128において受信される。そのような
アクセス要求はメンテナンス用タイムスロットの発生が
信号ライン126を介してセルコントローラ122によ
って通知された時にバスコントローラ128によってイ
ネーブルされる。
てバスコントローラ128のDMA要求を生じさせる。
その後、DMA134は信号ライン142を介してマイ
クロプロセッサ140によりマイクロプロセッサバス1
30へのアクセスを承認される。次に、マイクロプロセ
ッサバス130およびメモリバス132がバスコントロ
ーラ128によって結合され、したがって接続メモリ1
06からDMA134への直接的なデータ転送を行なう
ことができるようになる。DMA134はマイクロプロ
セッサバス130およびメモリバス132を介して接続
メモリ106をアクセスしプロセッサ140のために接
続メモリ106に格納された事象指示の要求された読出
し動作を行なう。いったん要求されたデータが読み出さ
れたかつ結合されたバス130および132を介して転
送されると、バス130および132はバスコントロー
ラ128によって再び切り離され、したがって接続メモ
リ106は再びセルプロセッサ102に対してプライベ
ートなまたは私的なものとなる。
38においてデコードされる。アクセス要求が通常の接
続メモリ106における事象指示の非破壊的(non
destructive)読み出し動作によるものであ
る場合は、接続メモリ106における対応するメモリロ
ケーションのリセット動作は必要とされない。しかしな
がら、もし接続メモリ106へのアクセス動作が破壊的
(destructive)読み出しによるものであれ
ば、接続メモリ106の対応するメモリロケーションは
リセットされなければならない。これはアドレスロジッ
ク138の制御の下に接続メモリ106の対応するメモ
リロケーションにゼロを書き込むことによって達成され
る。メモリバス132を介して接続メモリ106にゼロ
を書き込むことと並行して、接続メモリ106からマイ
クロプロセッサ104に読み出されるデータがゼロの書
き込みと同時にマイクロプロセッサバス130を介して
RAM144へと転送される。
ローラ128によって行なわれた後、転送レイヤ112
の通常の動作を再開することができ、それは接続メモリ
106の必要なメンテナンス作業が完了しているからで
ある。接続メモリ106からRAM144へ転送される
データのさらなる処理を転送レイヤ112の動作から独
立にマイクロプロセッサシステム104において行なう
ことができ、これはマイクロプロセッサバス130およ
びメモリバス132が再び切り離されかつ接続メモリ1
06はしたがってセルプロセッサ102にとってプライ
ベートなものとなるからである。その結果、接続メモリ
106のメンテナンスのために必要とされる停止時間
(halt time)は劇的に減少し、それは転送レ
イヤ112におけるセルの転送はすでに開始することが
できることによりデータの実際の処理がマイクロプロセ
ッサシステム104において行なわれるからである。
読み出しデータのDMA134からRAM144への順
次の転送を行なう必要はなく、それはバス130および
132は接続メモリからDMA134へのデータの初期
転送が行なわれた後はバスコントローラ128によって
切り離されるからである。接続メモリ106のリセット
動作およびDMA134からRAM144へのデータの
転送はメンテナンスのために必要とされる時間を劇的に
低減する結果となる。これはATMラインカード100
全体のセルのスループットレートを増大しかつその結果
図1に示される複数のATMラインカードを備えたAT
Mスイッチのセルのスループットレートを増大させる。
しい実施形態につきより詳細に説明する。ステップ20
0において、プロセッサ140は、接続メモリ106に
格納された、事象指示のような、データへのアクセス要
求を発行する。プロセッサ140のアクセス要求は必要
とされるアクセスの種類に関する情報を含む。ここで考
察する例では、これは接続メモリ106の物理的アドレ
ス空間を2つの異なる仮想アドレス空間へとマッピング
することによって行なわれる。アクセス要求のアドレス
が通常のアドレス空間にある場合、これはこの第1の種
類のアドレスに対応するメモリロケーションに格納され
たデータは読み出されるのみであるべきもので消去され
るべきでないことを意味する。同じデータは他の仮想ア
ドレス空間に属する異なる仮想アドレスによってアクセ
スできる。もし第2の仮想アドレス空間のアドレスが使
用されれば、これは対応するデータは読み出されなけれ
ばならないのみではなく読み出し動作が行なわれた後に
リセットされるべきことを意味する。アクセスアドレス
のデコードはアドレスロジック138によって行なわれ
る。
40はアイドル期間、すなわち、転送レイヤ112にお
けるセルの転送がメンテナンス用タイムスロットを提供
するために停止される、セルの流れにおける「ホー
ル」、の間待機しなければならない。そのようなメンテ
ナンス用タイムスロットの間、セルプロセッサ102は
仮想接続を介してセルの転送を行なわない。
において信号ライン126を介してそのようなアイドル
期間の発生を通知するや否や、プロセッサのアクセス要
求はバスコントローラ128によってイネーブルされ
る。これはステップ220においてDMA134への信
号ライン136を介して発行されるDMA要求を生じさ
せる結果となる。その後、バスコントローラ128はマ
イクロプロセッサバス130およびメモリバス132を
接続し、これによって2つのバス130および132が
データ転送のために結合される。ステップ240におい
て、プロセッサ140がステップ200のそのアクセス
要求にしたがってアクセスを希望する、データが接続メ
モリ106からDMA134へと転送される。転送が行
なわれた後、バス130および132はステップ250
においてバスコントローラ128によって切断され、し
たがってバス130および132は再び切り離される。
ロセッサ102の相互作用(interaction)
なしにマイクロプロセッサバス130によってデータを
DMA134からRAM144へと転送することが可能
になり、これはマイクロプロセッサバス130は再びマ
イクロプロセッサシステム104にとってプライベート
なまたは私的(private)なものになるからであ
る。
て行なわれる。ステップ270においては、ステップ2
00において発行されたプロセッサ140のアクセス要
求の種類がどちらであるかが決定される。これはアドレ
スロジック138によって行なわれる。もし通常のアク
セス要求のために使用される第1の仮想メモリ空間のア
ドレスに遭遇すれば、アドレスロジック138はステッ
プ280において制御の流れを停止し、したがってバス
コントローラ128が信号ライン126を介してセルコ
ントローラ122へと接続メモリ106に関する限りメ
ンテナンス処理が行なわれかつそのための転送レイヤ1
12の通常動作が再開できることを通知する。
レスが破壊的アドレス空間に属しておれば、これは事象
指示、特に実行カウントその他、をリセットするために
ステップ290においてゼロのシーケンスが接続メモリ
106へと対応するメモリロケーションに書き込まれる
ことを意味する。これが達成された後、制御の流れはス
テップ300で停止しかつバスコントローラ128はセ
ルコントローラ122に対しこのときにのみメモリバス
132が再び通常のシステム動作のために利用可能であ
るから転送レイヤ112の通常動作が再開できることを
通知する。
関して説明されたが、本発明は添付の請求の範囲の全範
囲内で完全な保護を与えられることが理解されるであろ
う。
モリに格納されたデータ様のセルカウントおよび事象指
示などを処理するための改善されたATMラインカード
および方法が提供され、ATMシステムのメンテナンス
のために必要な時間が劇的に低減できる。
的ブロック図である。
の方法を示す概略的フローチャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】 ATMラインカードであって、 a)数多くの仮想接続を確立するためのセルプロセッサ
手段、 b)前記仮想接続の処理データを格納するための接続メ
モリ手段であって、該接続メモリ手段はメモリバス手段
を介して前記セルプロセッサ手段に結合されているも
の、および c)前記マイクロプロセッサバス手段に結合されたマイ
クロプロセッサ手段、 を具備し、かつ d)前記セルプロセッサ手段は前記セルプロセッサ手段
が前記仮想接続を介してセルの転送を行なわない時間イ
ンターバルの間に前記メモリバス手段を前記マイクロプ
ロセッサバス手段に選択的に結合するための制御手段、 を具備することを特徴とするATMラインカード - 【請求項2】 前記制御手段は前記プロセッサ手段から
前記接続メモリに格納されたデータへのアクセス要求を
受けるよう構成され、前記アクセス要求は前記アクセス
されるべきデータが消去されるべきか否かを特定し、そ
れによって前記制御手段は前記アクセスが行なわれた後
に前記メモリバス手段と前記マイクロプロセッサバス手
段を切り離しかつその後前記データを前記メモリバスを
介して消去することを特徴とする請求項1に記載のAT
Mラインカード。 - 【請求項3】 前記ATMラインカードはさらにランダ
ムアクセスメモリ手段およびダイレクトメモリアクセス
手段を具備し、前記ランダムアクセスメモリ手段および
前記ダイレクトメモリアクセス手段は前記マイクロプロ
セッサバス手段に結合されており、 前記制御手段は前記プロセッサ手段の前記アクセス要求
に応じて前記ダイレクトメモリアクセス手段に要求を発
行し、それによって前記ダイレクトメモリアクセス手段
が前記プロセッサバスへのアクセスを承認されるよう構
成されていることを特徴とする請求項2に記載のATM
ラインカード。 - 【請求項4】 前記接続メモリ手段の物理的アドレス空
間は前記制御手段によって通常のアクセス要求に対して
第1のアドレス空間にマッピングされかつ前記データが
消去されるべきアクセス要求に対して第2のアドレス空
間にマッピングされることを特徴とする請求項1に記載
のATMラインカード。 - 【請求項5】 請求項1のATMラインカードを複数個
備えたことを特徴とするATMスイッチ。 - 【請求項6】 マイクロプロセッサシステムを接続メモ
リ手段に選択的に結合する方法であって、前記接続メモ
リ手段はATMセルプロセッサ手段により確立される仮
想接続の処理データを格納するよう構成され、前記方法
は、 a)前記セルプロセッサ手段のための入力セルをバッフ
ァリングする段階、 b)前記セルプロセッサ手段において前記セルをライン
レートより高いレートで処理する段階、 c)前記セルプロセッサが前記仮想接続を介してセルの
転送を行なわない時間インターバルの間に前記接続メモ
リ手段のメモリバス手段を前記マイクロプロセッサシス
テムのマイクロプロセッサバス手段に結合する段階、 を具備することを特徴とするマイクロプロセッサシステ
ムを接続メモリ手段に選択的に結合する方法。 - 【請求項7】 接続メモリ手段からランダムアクセスメ
モリ手段にデータを転送する方法であって、前記接続メ
モリ手段はATMラインカードの手段によって確立され
る仮想接続の処理データを格納するよう構成され、前記
方法は、 a)前記接続メモリ手段に格納されたデータへのアクセ
ス要求を発行する段階であって、該アクセス要求はアク
セスされるべき前記データが消去されるべきか否かを特
定するもの、 b)前記セルプロセッサが前記仮想接続を介してセルの
転送を行なわない時間インターバルの間に前記接続メモ
リ手段のメモリバス手段を前記ランダムアクセスメモリ
手段を備えたマイクロプロセッサシステムのマイクロプ
ロセッサバス手段に結合する段階、 c)前記データを前記結合されたメモリバス手段および
マイクロプロセッサバス手段を介して転送する段階、 d)前記結合されたメモリバス手段およびマイクロプロ
セッサバス手段を切り離す段階、 e)前記アクセス要求が前記アクセスされるデータが消
去されるべきことを特定している場合に、前記接続メモ
リ手段において前記アクセスされたデータを消去する段
階、 を具備することを特徴とする接続メモリ手段からランダ
ムアクセスメモリ手段にデータを転送する方法。 - 【請求項8】 前記アクセスされるデータの消去の段階
と同時に前記アクセスされたデータが前記マイクロプロ
セッサシステムのダイレクトメモリアクセス手段から前
記ランダムアクセスメモリ手段へと転送されることを特
徴とする請求項7に記載の方法。
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GB96109861.3 | 1996-06-19 | ||
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