TW453080B - Method and apparatus for selectively discarding packet for blocked output queues in the network switch - Google Patents

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4 ο 8〇 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、 發明説明 1 | 發明之 領— 域 1 | 本 明 是 Η 關 於 通 訊 的 領 域 > 特 別 是 有 關 於 由 裝 置 的 1 I 多 m 埠 (P 0 Γ t ) 傳 輸 多 個 資 料 副 本 之 方 法 及 裝 置 〇 二 請 1 1 先. 1 發—明—背—景.. 一 讀 背 1 1 在 許 多 網 路 系 統 中 > 例 如 封 包 交 換 網 路 (即乙太網路） 面 I 之 1 | 1 經 常 需 要 由 個 單 端 網 站 傳 送 相 同 的 資 料 到 複 數 的 終 端 意 事 項 1 I 網 站 (S t R t 1 on )〇 例如 傅铳的e m 1Π i系統， -俩使用者 存 1 1 Η 本 1 裝 需 要 送 相 同 的 e - m a ί 1 訊 息 給 連 到 此 e〜 m a i 1 Ά 統 中 的 另 外 四 頁 1 個 使 用 者 〇 1 I 在 一 封 包 交 換 網 路 中 一 個 交 換 裝 置 當 它 從 交 換 裝 置 \ 1 I 埠 接 收 一 個 來 白 另 一 终 端 網 站 的 訊 框 (f r a me S of d a t a )時 1 i 訂 * 要 做 轉 送 的 決 策 〇 如 果 訊 框 被 送 到 多 個 終 端 網 站 9 則 此 1 交 換 裝 置 必 須 送 此 訊 框 的 副 本 到 複 數 個 正 確 的 埠 〇 1 1 在 幾 乎 大 多 數 的 系 統 褢 > 存 在 許 多 系 統 的 來 源 端 過 分 1 1 負 荷 的 例 子 〇 例 如 » 在 _a 個 具 有 多 個 埠 { P 0 Γ U的 網 路 4 在 1 線 某 些 特 定 的 — 或 數 個 埠 t 會 有 向 外 交 通 擁 塞 的 情 形 > 使 得 1 I 瑄 些 埠 至 少 暫 時 無 法 用 來 傳 送 資 料 〇 但 其 他 埠 仍 可 用 來 傳 1 1 | 送 資 科 〇 因 此 * 有 些 被 指 定 用 來 傳 送 同 樣 複 製 資 料 的 埠 被 1 1 塞 住 了 * 其 他 被 指 定 用 來 傳 送 複 製 資 料 埠 則 沒 有 塞 住 0 1 1 傳 統 的 多 埠 網 路 交 換 裝 置 f 當 所 有 被 指 定 用 來 傳 送 複 1 製 資 料 埠 都 被 塞 住 時 9 則 該 要 被 傳 送 的 資 料 會 被 丢 棄 > 同 i 1 時 該 被 丟 的 資 料 會 通 知 管 理 % 統 〇 只 有 些 指 定 的 埠 被 塞 1 | 住 而 其 他 沒 有 的 情 況 下 ί 該 丟 棄 的 程 序 仍 會 執 行 〇 換 句 話 i I 說 在 某 lih 揷 情 況 下 • 所 有 的 資 料 會 被 丟 棄 » 而 沒 有 複 製 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） 1 9 1472 4 53 ο

8C Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 :2 ) 1 | 資 料 送 出 即 使 只 有 一 個 埠 擁 塞 而 十 個 埠 沒 有 〇 這 種 程 序 1 1 會 造 成 在 壅 塞 的 時 候 * 相 對 大 量 的 資 料 被 丟 棄 1 因 為 只 要 1 I 一 個 指 定 的 埠 被 塞 住 了 9 將 阻 擋 住 提 供 資 料 到 剩 下 的 埠 的 請 先 1 1 1 資 料 叫 I 讀 背 1 之摘要_ I 之 1 裝 置 注 I 因 此 爾 要 安 排 及 使 用 棰 方 法 t 用 來 控 制 由 個 意 事 項 再 1 1 之 多 個 埠 傳 送 複 製 的 資 料 0 使 該 裝 置 較 少 丟 棄 資 料 而 傳 送 1 1 填 1 更 多 的 資 料 0 寫 本 裝 頁 1 此 種 需 求 和 其 他 需 求 本 發 明 用 — 個 實 施 例 來 滿 足 〇 1 I 本 發 明 提 出 - 個 方 法 用 來 控 制 由 多 個 埠 送 出 的 複 製 訊 框 ( 1 | C 〇 p y 0 f f Γ a m e ) > 該 方 法 並 指 定 一 些 埠 f 訊 框 將 由 此 些 埠 1 訂 送 出 4 然 後 此 方 法 會 決 定 哪 些 埠 不 用 來 傳 輸 訊 框 〇 將 要 傳 1 送 的 訊 框 提 供 到 這 可 用 來 傳 送 複 製 訊 框 中 的 一 涸 指 定 埠 1 1 0 然 而 這 些 可 用 來 傳 送 複 製 訊 框 的 指 定 埠 並 不 用 來 傳 送 被 1 1 丢 棄 的 複 製 訊 框 0 1 旅 這 種 方 法 的 優 點 是 9 複 製 訊 框 只 由 指 定 的 埠 傳 m > 且 1 I 這 些 埠 都 能 傳 送 資 料 〇 唯 --* 會 被 丟 棄 的 複 製 訊 框 * 是 那 些 1 1 I 將 要 由 指 定 的 埠 傳 送 的 複 製 訊 框 卻 因 某 種 原 因 而 不 能 被 1 1 傳 送 〇 因 此 比 單 純 地 只 是 丟 棄 整 個 訊 框 * 本 發 明 提 供 了 1 1 由 埠 到 终 點 平 台 更 多 的 傳 輸 容 量 0 因 此 ， 一 m 塌 的 擁 塞 並 i 1 不 會 m 擋 提 供 到 如 此 多 的 指 定 埠 的 資 料 C 因 此 訊 框 資 料 將 1 1 儘 可 能 由 那 些 想 接 收 訊 框 的 接 收 者 接 收 〇 1 I ·» r. 月U 述 的 需 要 1 也 由 本 發 明 之 另 一 實 施 例 提 出 一 個 具 多 1 | 個 埠 能 傳 輸 m ~ 訊 框 之 多 假 副 本 的 網 路 父 換 裝 置 t 來 滿 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 91472 τ)

453〇 S A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 V♦ 五、 發明説明 ) 足 此 擗 要 〇 該 網 路 交 換 裝 置 具 有 多 個 埠 » 由 這 些 埠 傳 送 複 製 訊 框 〇 一 個 埠 向 量 產 生 器 (P or t v e c t 0 Γ ε e η e r at 〇 r )用 來 產 生 埠 向 量 該 埠 向 最 抱 定 由 那 一 個 埠 傅 送 複 製 訊 框 0 一- 個 傳 輸 的 規 劃 決 定 瑄 些 被 埠 向 量 (P 0 Γ t ν e c t or )指定傳 輪 單 一 個 複 製 訊 框 埠 之 利 用 率 〇 該 傳 輸 規 制 使 得 複 製 訊 框 被 指 定 傳 輪 複 製 訊 框 的 埠 中 可 利 用 的 埠 所 傳 輸 4 丟 掉 複 製 訊 框 的 動 作 1 則 由 被 指 定 傳 輸 複 製 訊 框 的 埠 中 不 能 利 用 的 埠 來 做 〇 本 發 明 上 述 實 施 例 之 優 點 為 f 該 父 換 裝 置 儘 可 能 的 在 網 路 中 傳 輸 最 多 的 複 製 訊 框 〇 如 果 只 是 少 數 幾 個 埠 沒 被 利 用 於 傳 輸 訊 框 » 並 不 會 白 動 地 丟 棄 複 製 訊 框 0 如 此 增 加 網 路 中 有 用 資 料 量 的 傳 輸 避 免 第 —- 次 傳 輸 訊 框 到 網 路 父 換 裝 置 » 卻 轉 送 了 —^- 個 全 然 的 網 路 資 源 垃 圾 〇 上 述 的 特 點 及 其 他 別 的 特 點 > 覼 點 及 本 發 明 的 優 點 t 經 下 面 連 结 附 圖 的 詳 细 說 明 ， 將 會 更 加 清 楚 〇 _ 式 簡 單 說 明 第 1圖是根據本發明實_例架構之封包交換系铳方塊 _ 〇 第 2圖是根據本發明竄施例之多埠交換裝置方塊圖， 並 被 使 用 在 第 —+ 圖 的 交 換 系 統 中 〇 第 3圖是第二圖根據本發明實施例之多埠交換裝置次 交 換 系 铳 之 圖 示 說 明 0 第 4圖是第三圖根據本發明實施例之次交換系統的- - 涸 輸 出 佇 列 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Λ4規格（210X 297公釐） 3 91472 經漭部中央標準局員工消费合作社印裝 4 53 〇 , ' Α7 Β7五、發明説明（4 ) 第5圖是根據本發明實腌例之第一種輪出佇列的詳细 结構。 第6圖是根撺本發明實施例之第二種輪出佇列的詳细 结構。 第7圖是根棟木發明實胞例外部記憶體過載區的詳细 结構。 第8圖是本發明中運作之鐽结串列資料结構方塊圖。 第9_是根搪本發明實胞例，示意式地描述訊框鍰衝 器格式q 第10_為依煦第4圖之本發明實施例所建構之交換裝 置次系铳之多副本、回收及空間鍰衝槽區之詳细圖示。 第11圖是根撺本發明實腌例所架構，空閒鍰衝槽结構 的方塊圖。 第12圖是根撺本發明實狍例所配置，多複製佇列之方 塊圖。 第13_是根據本發明實胞例所架構，多複製快取的示 意表示圖。 第14國是根撺本發明一個實胞例所架構，交換裝置糸 統緩衝器管理員排列方塊之方塊圈，及一個FIFO。 示<11L施..例之詳细說明 本發明將以封包交換網路，例如以太網路，中之一交 換裝置為例子來說明。然而很明顯地，本發明亦可應用在 其他如下所述的封包交換系統。 第1圖是本發明的一個範例系铳的方塊圖，在此系統 —I I m —a^^i ^^^^1 ^ϋρ— - —--i Hal· ^^^^1 - ' 、-tf (誚先閱讀背而之注意事項再填艿本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 9 1472 53::' A7 B7 五、發明説明（5 ) 中，在操作上將有很大的方便性。本範例系統10是一傾封 包交換系統如K太網路。該封包交換網路包括整合多埠交 換裝貿12,該多埠交換裝賈可致能網路網站間資料封包的 交換。該網路包括不同形態的網路網站，例如，有Μ每秒 1 0百萬位元傳送及接收育料的2 4俩1 0 H \ b P S網路網站1 4 , Μ及每秒1 0 0百萬位元傳送及接收資料的2個1 0 0 M \ b p s網 路網站22。因此，交換裝置12根據以太通訊協定，由網站 1 4或網站2 2接收資料封包，選擇性地轉送資料封包到適當 的目的地。 經墒部中夹標"局負工消費合竹社印繁 (誚先閱讀背而之注意事項再填艿本頁) 根據本掲露之實施例，10H\bps網路網站14,根撺半 雙工的Μ太通訊協定，經介質17由交換裝賈12接收資料或 傳送資料至該交換裝置。以太通訊協定IS0/IEC8802-3( ANSI/IEEE Std.802.3,1993Ed.)定義一個半雙工介質存取 櫬構允許所有的網站14平等地存取網路通道。在介質17上 資料的傳輸並沒有特別加Ml分及具有優先權，而每一個 網站14包括一塊乙太介面卡，該介面卡使用碰撞偵測，載 波感測多重存取（carrier-sense multiple access with collision detection CSMA/CD)來聽（listen)介質上的 資料傳輸。藉著感測介質上接收載波的解除確認（ d e a s s e r t i ο n )而偵測到網路資料傳輸的消失。任一個有資 料要傳送的網站14,將在介質上接收載波的解除確認之後 ，等待一個前定時間（predetermined time),再曾試著存 取該通道。該段時間稱為封包間隙時段（interpacket gap interval I P G )。如果複數個網站1 4有資料要在網路上傳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 5 9 1472

53()S Λ7 B7 _ 五、發明説明（6 ) 送，在感測介質上接收載波的解除確認，及等待封包間隙 時段之後，將會嘗試著傳送貴料，且會造成碰撞。因此傳 送資料的網站將監視該介質是杏有因兩網站要同畤傳送而 發生的碰撺r如果偵測到一個碰撞，該兩涸網站都會停止 傳送資料，等待一㈣亂數時間後再重新嘗試傳送。 ΙΟΟΜ/bps的網站22,根據以太標準IEEE802.3X具流最 控制的全雙工工作文件（0.3)所建議，Μ全雙工的棋式操 作會比較好。全雙工的環境提供一介於每一 100 M/bps網 路網站22與交換裝置12間兩路（two way)、點到點的通訊 鐽路，其中交換裝置12及網站22可同時地傳送、接收資料 而不發生碰撞。該100M\bps網站22各別W 100Base-TX, 100Base-T4, 100Base-FX的 100H\bps實體裝置（PHY)2〇8S 接到網路介質17。該交換裝置12包括一介質獨立介面（Mil )24，賴W連接到實體裝置20。 100M\bps的網站22可K用 伺眼器或路由器的形式操作而連接到別的網路。 蛵浐部中央標^^貝工消费合作社印^ (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 如第1圖所示，網路10包括一串列的交換裝置送收器 (transceiver)16用執行傳输於交換裝置12及10M\bps網 站14間資料封包的時間分割多工（time division ninlUpiexing)及時間分割解多工。一個磁性變壓器棋組 19維持介質17上的信號波形。交換裝置12包括一送收器介 面18,該送收器介面18用來傅送及接收由交換裝置送收器 16來的資料封包，並在串列N(?Z(series non-return to zero)介面23上使用時間分割多工通訊協定來完成這種工 作。該交換裝置送收器16接收由串列HRZ 23來的封包，解 本紙張尺度適用中园國家標準（CNS ) Λ4現格（210X297公漦） 6 91472 4 53 〇 A7 B7 4£滴部中央標準局貝工消贽合作，社印製 五、發明説明（7 ) 多工該已接收到的封包，並經網路介質1 7輸出該封包到適 當的终站網站14。根據本揭露之實腌例，每一交換裝置送 收器1 6有四個獨立的姣線對（t w i s t e d p a i r )埠，並經N R Z 介面使用4 M的多工，因此整體的接腳比由交換裝置1 2直 接接出減少4倍的接腳。 交換裝置12具有一决策機構（decision making engine), —交換機構（switching engine), —緩衝記憶 體介面，配置/控制/狀態暫存器，管理計數器（ management counter) R Μ Λ C (in e d i a access control 媒 體存取控制）通訊協定介面用來支援以太埠網站14、22間 的資料封包路由（routing)。交換裝置12同時也具智慧切 換決策的加強功能，提供Μ管理資訊基礎 （HIB management information base ) 物件型態的統.計網路資 訊給外部的管理賁體，此將敘述於後。交換裝置12也有介 面用來致能外部資料封包的貯存，及交換埋輯（switching Ugic)M降低交換裝置12的晶片尺寸。例如，交換裝置12 具有同步動態RAM(SDRAM)介面34供外郤記憶體36存取，外 部記憶體36用來貯存已接收的訊框、記憶體結構、及MIB 計數器資訊，該外部記憶體36可Μ是具2到4Mb記憶容量的 80、100、1 20HHZW SDRAM〇 交換裝置12同時也包括管理埠30,該管理埠30致能 外部管理資體使該實體藉著管理M A C介面3 2 ( m a g e m e n t MAC inter· fae 32)可控制交換裝置12整體的操作。交換裝 置1 2 ft包话一 P C I介面2 (5 ,用來致能經由P C I主機及橋接 (誚先間讀背而之注意事項再項艿本頁) 本紙張尺度適用中國囤家標率（CNS ) Λ4規格（210XW7公麓） 7 91472 *53 os。 經浐部中央標率局員工消资合作印1;! Λ7 B7 五、發明説明（8 ) 器2 8的外部管理背體存取，另一方面，PCI主機及橋接器 2 8若在有複數個交換裝置1 2的場合，將如掮充確流排般地 使用n 交換裝置12包括一内部決策機構（第二圖），該内部決 策機構甩來選擇性地傳送由住一資料來源來的資料封包到 至少一個目的網站。該内部決策機構亦可以用一個外部規 則檢査器（「u 1 e c h e c k e r )來代替。交換裝置1 2包括一個夕卜 部規則檢査器介面（E R I C ) 4 0 ,使外部規則檢察器可產生一 個訊框轉送決策（frame forwarding dec〖sion)M代替内 部決策機構。因此，框轉送決策可由内部交換機構或由夕卜 部規則檢査器來產生。 交換裝置12也包括一 LED介面44用來輸出每一埠的狀 態及趨動LED外部缠輯46,該LED外部理輯46依次地趨動人 類可讀取的LED元件48。一涸振盪器38提供40MHZ的時脈 輪入給交換裝置12。 第2_是第一_整體多埠交換裝置12的方瑰圖。交換 裝置12包括24個10M\bps媒體存取控制博（media access control port)50,用來在各別的 10M\bps網站（増 1-24) 間，Μ半雙工的方式傳送及接收資料封包。2個100M\bps HAC埠53,用來在各別的l〇〇M\bps網站（埤25、 26)間，Μ 全雙工的方式傳送及接收資料封包。如上所述，管理介面 30也根據MAC麿協定來操作（埠0)。每一 MAC埠50、 53、及 30都有一個接收先入先出（FIFO)媛衝器52及傳送FIF054, 由網站來的資料封包由相對應的MAC埠接收，並儲存在相 I 1^^^* ^^^^1 ^^^^1 —^n tLH -J. (誚先k讀背而之注意事項再填巧本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公麓） 8 91472 4 53〇 A7 B7 經^:-部中央標準局負工消費合作社印繁 五、發明説明 ( 9 ) 1 對 應 的 F I F0 52 0 已接收的資料封包由相對應的F IF0 52輸 I 出 到 外 部 J·—t an 憶 體 介 面 34 , 以 便 貯 存 到 外 部 記憶 體 36 0 1 1 已 接 收 封 包 的 表 頭 (h e a d e r ) 同 時 送 到 決策 機 構 « 不 管 1 1 先 是 内 部 規 則 檢 査 器 58 或 外 部 規 則 檢 查 介 面 40 , Μ 決 定 將 由 閱 讀 I 哪 一 傾 Μ A C埠輪出資料。 特別地， 該封包表頭送到内部規 背 之 1 I 則 檢 査 器 5 8 或 外 部 規 則 檢 查 介 面 40 » 輿 交 換裝 置 12 被 規 剌 注 意 事 i i 為 使 用 内 部 規 則 檢 査 器 58 或 外 部 規 則 檢 查 器42無 18 ηη 0 内 部 項 再 t 装 l 規 則 檢 查 器 58及 外 部 規 則 檢 査 器 42提 供 一 個決 策 決 定 埋 輯 >Ί 本 頁 t 來 決 一 指 定 資 料 封 包 的 目 的 MAC 埠 〇 因而決策機構送 1 I 出 —· 指 定 的 資 料 封 包 到 單 — 的 埠 多 埠 > 或所 有 的 埠 (亦 1 I 即 廣 播 )〇 例如， 每- -個資料封包的表頭都有來源及目的 1 i 訂 1 位 址 > 決 策 櫬 構 根 據 巨 的 位 址 辨 識 出 適 當 的輸 出 MAC埠 〇 另 一 方 面 該 0 的 位 址 相 關 於 —1 個 虛 擬 位 址（V i r t U e 1 1 a d d r e s S) 該 虛 擬 位 址 由 適 當 的 決 策 櫬 構 認為 相 關 於 複 數 1 I 個 m 站 〇 另 — 方 面 > 該 已 接 收 資 料 訊 框 根撺 IEEE802. Id [ 辣 1 1 協 定 將 包 括 VLAN (V i Γ t U e L AN ) 摞 m 訊 框 (t a g g e d f r am e ) 該 财 定 規 定 別 的 網 路 (g ί 1 00 M\bp s網站22群中的- -個路由 1 1 1 器 )及前述網站群的規則。 因此， 内郜規則檢査器58或經 1 1 I 介 面 40 的 外 部 規 則 檢 査 器 42 * 將 決 定 暫 時 貯存 在 媛 衝 記 憶 1 1 體 36的 訊 框 是 要 输 出 到 單 一 個 MAC埠或複數涸HAC埠 0 1 i 使 用 外 部 規 則 檢 查 器 42有 下 列 的 優 點 ,如 第 一 » 增 如 j 容 最 第 二 > 在 訊 框 未 完 全 送 到 外 部 鍰 衝 記憶 體 之 刖 1 產 1 1 生 --* 隨 意 基 礎 次 序 (Γ ad 〇 m -b as e d 0 r d e r in g )， 該 随 意 基 礎 1 I 次 序 係 位 於 致 能 訊 框 轉 送 決 策 的 決 策 佇 列 (dec is i 〇 η 1 1 本紙張尺度適用中國國家標丰（CNS ) Λ4規格（2丨OX 297公釐） 9 1472 4 53 Α7 Β7 經"部中央標??局貝1消費合作社印餐 五、發明説明（10) q u e u e )中；第三，致能淹生一次序中的決策，而與交換裝 置丨2中已接收訊框中的次序無關。 該決策機構（即内部規則檢查器5 8或外部規則檢杳器 42), Μ増向最（port vector)的形式輸出一個轉送決策到 開闞次系統5 6 ,其中埠向最可識別每一應接收資料封包的 MAC埠。由規則檢查器來的埠向量中有位址資料，瑄些位 址位於外部記憶體36中並貯存著資料封包。埠向量中堪有 用來接收資料封包Μ供傳輸的MAC埠的識別資料（如MAC埠 0 - 2 6 ) P交換裝置次系統5 6 ,經由外部記憶體介面3 4 ,從 外部記憶體3 6提取經埠向虽識別後之資料封包，提供此重 新取回的封包（ret rived data packet)到適當的、已識別 埠的傳送FIFO 54。 更多的介面提供管理及控制資訊。例如，管理資料介 面59根撺MII管理規格（IEEE 802, 3u)，致能交換裝置12, 使它跟交換裝置送收器16、 100 M\bPs實體裝置20交換控 制及狀態資訊。管理資料介面59輸出一管理資料時 (MDC ),供姶雙向管理資料10信號路徑做為其時序基準。 PCI介面26是修正2.1版相容僕界面（slave interface >的3 2位元P C I介而，提供P C I主機處理器到内部I H S狀態及 配置暫存器60的資料存取，及提供外部記憶體36的資料存 取。若在複數交換裝置裝置的場合，PCI介面26也可做為 一個擴充R流排。管理埠30介面經一標準7線（seven wi「ed>反串列GPSI介面到一外部MAC機構，致能一主機控 制器，該主機控制器係以摺準MAC麿協定來存取交換裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） ，Λ „ , ,，„ 10 91472 --τ----I--‘裝------訂------地 (請先閱讀背面之注意事項再填'"本頁) 經濟部中央標If局Λκ消费合作社印" 4 幻。.， A7 B7 五、發明説明（1 1 ) 1 2 〇 第3關是根撺本發明之示範宵腌例，對第2圖交換裝 置次系妹56更詳细之敘述。第2圖的交換裝置12的其它元 件在销3圓中畢書，Μ說明交換裝置次系統5 6跟這呰原件 的關係。交換裝貿次系統56具有一個核心交換機構（core switchiriK engine),用來接收和轉送訊框。該用來完成 交換機構的主功能性方塊圖包括：一個埠向量FIF070, — 個媛衝管理.員（b u f f e r m a n a g e r ) 7 2 ,複數個埠輸出佇列（ port output queue)74, — 個管理増輸出 f?列（ management port output queue)75, —傾搞充匯流排璋 輸出庁列（expansion bus port output queue)77, —個 空閒媛衝槽（free buffer poo丨）104, —多複製佇列（ multiple copy queue)90,多複製快取（multiplecopy cache)95, —回收庁列（reclaim queue)98。這些功能性 方塊的操作及構造將會更詳细地說明，但第3圖交換裝置 次系統5 6的簡單槪述首先提出，Μ便帶出下面的討論。 由埠進人多埠交換裝置12有兩個基本型態的訊框：單 複製 Un icopy)訊框及多複製Uu 1 t〖copy)訊框。單複製 訊框是一訊框由一個埠接收，並將由多埠交換裝置12傳送 至另一埠。相對的，多複製訊框是一訊框由一個埠接收， 並將送至超過一個Μ上輸出埠。第三圖中每一埠可由一個 MAC埠50代表，MAC埠50並有自己的接收FIFO 52,及傳輸 FIF0 5 4 〇 不管單一的訊框或多複製訊框都是由内部的HAC機 本紙乐尺度適用中國國家標準（C'NS) A4規格（210X 297公釐） ,„ η-, Λ η η 1 1 9 14 7 2 ^ ' -裝 訂 線 (請先間讀.背而之注意事項再填8本I〕 Ο

G Α7 Β7 經濟部中央標i?-局Α工消費合竹社印絮 五、發明説明 ( 1 2 ) 1 I 構 5 0接 收 〇 當 訊 框 封 包 由 埠 接 收 時 4 該 封 包 被 置 於 接 收 I F ί F 0 5 2 〇 每- -封包有- -個表頭， 該表頭用來提供給規則 1 1 檢 杳 器 t 不 管 是 內 部 規 則 檢 查 器 58或 外 部 規 則 檢 查 器 42皆 1 ffl 先 可 内 郜 規 則 檢 查 器 5 8 或 外 部 規 則 檢 查 器 4 2 t 根 據 表 頭的 閱 讀 資 訊 決 定 該 訊 框 封 包 要 投 往 何 處 9 即 訊 框 封 包 要 傅 送至〖J 背 1¾ 1 I 之 1 注 i 哪 一 個 埠 或 哪 些 埠 ? 意 \ 事 1 I 内 部 規 則 檢 查 器 5 8 或 外 部 規 刖 撿 查 器 42 在 m 造 其 轉送 Jn 再 1 裝 [ 決 策 的 時 候 > m 衝 器 管 理 員 7 2 由 空 閒 緩 衝 槽 10 4接收到一 % 本 頁 個 空 閭 m 衝 指 摞 ( f Γ e e b u f f e Γ P 0 in t e r ), 此 空 間 媛 衝指 I I 標 是 外 部 記 憶 體 36的 一 個 位 址 » 接 收 FI F0 5 2會將訊框儲 1 1 | 存 在 該 處 〇 一 旦 緩 衝 器 管 理 員 由 空 閒 緩 衝 槽 10 4接收到空 1 1 訂 閒 媛 衝 指 標 ， 由 空 間 緩 衝 指 標 指 到 (P o i n t )的鍰衝器將不 1 再 被 認 為 是 空 閒 的 > 該 訊 框 資 料 Μ 直 接 記 憶 體 存 取 (DMA) 1 I 的 執 行 方 式 ♦ 由 接 收 FIFO 5 2經資料匯流排8 0 , 傳送到外 1 1 部 記 憶 體 3 6 〇 雖 然 有 些 m 衝 器 會 儲 存 訊 框 1 此 將 後 述 ,在 Ϊ 此 該 訊 框 資 料 是 存 於 由 空 閒 緩 衝 槽 10 4來的空閒緩衝指標 1 I 所 指 到 的 位 址 〇 1 1 [ 除 了 表 頭 資 訊 之 外 ， 外 部 規 則 檢 查 器 42或 内 部 規 則檢 1 1 査 器 58 也 從 緩 衝 器 管 理 員 7 2 9 接 收 到 一 個 空 閒 緩 衝 指標 1 1 ， 此 空 閒 媛 ftB-r 衝 指 標 琨 在 被 稱 為 訊 框 指 標 (f r a me P 0 1 n t e r ) ί > 因 為 它 指 到 存 有 訊 框 的 外 部 記 憶 體 36 内 的 位 址 〇 外 部規 J 則 檢 查 器 4 2 * 或 内 部 規 則 檢 査 器 5 8 使 用 表 頭 的 資 訊 製 造轉 1 1 送 決 策 r 並 Μ 埠 向 虽 的 形 式 產 生 轉 送 指 令 ύ 在 本 示 範 說明 1 1 I 實 施 例 中 埠 向 最 是 28 位 元 的 向 最 9 有 一 組 位 元 組 (b it 1 1 12 本紙張尺度適用中®國家標苹（CNS ) Λ4規格（2I0X297公釐） 91472 經满部中央標準局負工消費合作社印繁 4 A7 in 五、發明説明（13) s e t )供每一輸出埠傳送訊框到該訊框該送到的地方。假設 存：本概述例中，已接收訊框是一單複製訊框，由外部規則 檢杳器4 2或内部規則檢査器5 8產生的埠向畐，只有一個位 元被設定。被設定的位元係有關於埠群中的某一個埠。 外部規則檢查器42或内部規則檢査器58放一個埠向量 及訊框指標（遇有控制操作碼（control opcode)及VLAN標 記（Udex)>到埠相最FIFO 70。埠相量FIFO 70檢查埼向量 Μ決定該跟埠相量有關的訊框指標要放入哪一個輸出貯列 7 4 (或是哪些個複數個輪出佇列7 4 ),。輸出佇列7 4將訊框 指標放在適當的輸出佇列7 4的頂端。如此會使訊框的傅送 排成一列。 在時間的某一點，該訊框指標穿過輸出佇列74到其底 端。當訊框指標到輸出佇列74的底端時，缓衝管理員提取 此訊框指搮，並經由訊框指標讀取匯流排（f「aroe pointer read bus)86,傳遞該訊框指標到適當埠的傳送FIFO 51 如此會排程（schedule)訊框傳輪的時間，訊框資料將由訊 框指標指到位於外部記憶體36内的一個位址，以DHA的方 式被讀取，目前則置於適當的FIFO 54，等待傳送。多複 製傳輸跟單複製傳輸類似，除了埠相量中多個位元被設定 外。這些位元被設定之後，將可指定訊框要傳送到哪些涸 埠。訊框指標被放人適當的輸出佇列74，並由相闞的傳輸 FIF0 54傳出。 緩衝器管理員7 2使用特殊的控制佇列，即空閒鍰衝槽 (free buffer pool)104,多複製庁列（multiple copy 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 13 91472 C誚先閲漬背而之注意事項再峨巧本頁) 裝_

'1T i-v 4^3〇8 Μ Β7 五、發明説明（14) qneUe)90.回收佇列9 8,及多複製快取96。這些持殊的控 制貯列，會管理配置緩衝器的程序，Μ儲存已接收訊框。 及管理恢復的緩衝器（retriving buffer), Μ便一旦這 呰訊框送到它被指定該送到的埠後，重新使用這些緩衝器 。鍰衝器管理R 7 2也為輸出佇列7 4 ,控制佇列1 0 4、9 0、 98維請（maintain)位於外部記憶體36的溢位區（overflow region),此一部份容後詳述。 以上述操作概述作為背景，交換裝置次系統56的每一 傾部份，及各種觀點在此將更詳细地討論。本發明的第一 個觀點是，本發明中有不同的輸出佇列74的結構。輸出疗 列74指定供給10 Mb/s輸出埠及100 Mb/s輸出埠使用外， 尚有輸出佇列75供管理埠30使用，輸出佇列77供掮充埠 26使用。這些輸出佇列75、 77跟輸出佇列74有同樣的外部 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 後 於 述 软 將 此 置 配 部 内 的 同 不 有 但 構 結 結 部 外 勺 Ad 4 7 歹 佇 出 輸 例 胞 茛 1 明 發 本 撺 根 是 圖 4 第 部 個三 有 4 7 列 佇 出 輸 出 看 地 顯 明 很 圖 四 第 由 C 圖 塊 方 構 结 列 序 的 有 所 片 晶 該 持 保 好 最 •1IJ1 有 性 的 高 最 有 要 果 如 經济部中央標準局月工消f合作社印絜 置 裝 換交 埠 多 照 參 /1" 構 高 極 將 值 價列 的排 片要 晶 卻 該 ， , 用 話 使 的置 做裝 樣換 這 交 果 個 如 一 C- 給 ) 十 2-1Ε 1Ϊ 設 片 晶 該 當 一 區 供量 提容 由 憶 經 記 明低 發 能 本性 〇 高 題有 問具 的上 難片 兩 晶 個在 一 列 為 作 成 該 此 ， . 列 人庁 輸出 的輸 董單 大個 當該 0 然 題雖 問 ， 的列 難佇 兩 的 一 最 此 容 決大 解 個 此 一 Μ任 , 擔 區列 載佇 過許 一 允 有區 外載 片過 晶 ， 在時 而要 ， 需 低 要 能 性 域 區 的 上 Η 晶在 It 區 91472 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 453〇 A7 B7 經滴部中央標準局員工消费合作社印掣 五、發明説明（ 15 ) 1 | 根 撺 第 4圖的實施例. 本發明的單理輯輪出佇列74, I 有 個 莨 體 區 〇 此 包 括 一 個 輸 出 佇 列 書 寫 端 76 t 輸 出 貯 列 1 .I 讀 取 端 78 » 及 位 於 外 部 記 憶 體 的 輸 出 fr 列 γη 過 載 區 (- -般指 讀 閱 1 定 為 11 0 ) η 如 上 所 述 所 有 的 輸 出 佇 列 7 4都經 由 外 郜 記 憶 Ί m 界 面 3 4存 取 外 部 記 憶 體 36 〇 本 發 明 利 用 本 外 部 記 憶 體 的 背 面 之 I i 組 發 本 質 (b U Γ S t in n a t U re)的優點， 使得該資料（訊 框 指 注 意 事 ί t 1 標 ). 經由連接晶片1 2及外部記憶體3 6的匯流排8 4 , 送進 J貝 再 填 1 裝 I 及 送 出 過 載 區 11 0 〇 η 本 頁 輸 出 佇 列 書 寫 端 76及 輪 出 佇 列 謓 取 端 78位 於 晶 片 12之 1 I 上 Ο 輸 出 佇 列 書 寫 端 76及 輸 出 佇 列 謓 取 端 78被 認 為 是 小 且 1 1 I B 貴 的 資 湄 0 相 反 的 1 組 成 輸 出 佇 列 74的 第 三 部 分 « 過 載 1 1 區 1 1 0則被認為是大且便宜的， 當通往過載區的路徑提供 訂 1 一 個 低 性 能 高 容 量 的 路 徑 時 t 輸 出 佇 列 書 寫 端 76及輸 出 1 1 佇 列 m 取 端 78題 ， 提 供 出 高 的 性 能 0 1 i 操 作 上 1 輸 出 佇 列 書 寫 端 76接 收 一 個 輸 入 資 料 Ο 根 據 1 冰 1 I 本 發 明 多 埠 交 換 裝 置 1 2的 示 範 實 胞 例 該 輸 入 資 料 是 一 個 訊 框 指 標 * 用 來 指 到 外 部 記 憶 髖 的 第 一 個 m 衝 器 9 該 缓 衝 1 1 I 器 存 有 個 訊 框 的 刖 2 5 6位元組。 這些技转的技巧是很容 1 1 易 明 牌 的 然 而 1 不 管 是 本 多 埠 交 換 裝 置 1 2或 是 別 的 技 術 1 1 〇 輸 出 佇 列 結 構 體 74並 沒 有 限 制 其 輸 入 資 料 的 型 態 只 有 訊 ;1 Ί 框 指 標 —’ 種 ψ 而 是 可 廣 泛 地 排 列 其 它 形 式 的 輸 入 資 料 〇 在 輸 入 資 料 通 過 輸 出 佇 列 書 寫 端 76並 到 達 其 底 端 之 後 1 1 » 跟 輸 出 佇 列 74有 闞 的 控 制 埵 輯 決 定 該 如 何 處 置 該 輸 人 資 1 I 料 Λ 如 果 在 輸 出 fr 列 講 取 端 78尚 有 空 間 9 輸 出 佇 列74的 過 1 1 15 本紙張尺度適中國國家標準（CNS } Λ4規格（2iOx297公釐） 9 1472 Ο c Α7 Β7 五、發明説明（16 的 空 是 ο 1 1 區 載 軎 歹 貯 出 輸 由 將 料 資 入 輸 的 多 更 或 6 7 端 寫 書 列 fr 出 輸 由 此 ο 8 7 端 取 讀 列 rf 出 輸 到0 傳 6 7 端 完 作 的 8 7 端 取 讀 列 佇 出 輸 到 料 資 入 輸 的 多 更 或 1 遞 傳 間 時 待 等 低 個 一 ο 是動 此流 因料 。 資 的人 行輸 執 的 上 速 ]2快 片 ， 晶 Y. 在nc 是te 全la 端 寫 書 nu 歹 佇 出 輸 且 並 滿 已 8 7 端 取 讓 列 佇 出 輸 果 如 寸 尺 發 個 一 有 少 至 大 元 位 6 1X 即量 料 資 的 區 載 遇 4 7 列 佇 出 輸 到 寫 式 形 的 發 組 Μ 料 資 人 輸 該 則 小 端 寫 書 列 ff 出 輸 在 但 滿 已 8 7 端 取 讀 列 佇 出 輸 果 如 寸 尺 發 組 個 一 有 沒 並

S Γ U 量 料 資 的 則 入 輸 該 —：------聚— 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 端 寫 書 列 佇 出 輸 在 留 料 資 輸 後 最 至 〇 作 不 也 麽 容 夠 足 有 8 7 端 取 讀 列 佇 出 輸 當 來 出 空 會 8 7 端 取 讀 列 庁 出 區 載 過 在 時 此 果 如虽 料 資 的 寸 尺 發 組 個 一 納 容 可最 料 資 個 I 有 區 載 過 自 來 個 送 將 料 資 發 組 個 訂 端 取 請 列 庁 出 輸 到 統 傳 如 上 致 大 8 7 端 取 謓 列 佇 出 輪 構 結 的 列 庁 出 輸 在 輸 ο 料 資 人 輸 取 提 地 個 一 接 個 一 它 為 因 作 操 地 般 列 佇 的 經潆部中央標隼局I工消f合作社印鉍 能 功 合 組 Μ 上 致 大 6 7 端 寫 書 列 佇 出

C η U 體 憶 記 部 外 人 寫 便 Μ 料 資 發 組 個 一 成 料 資 合 組 作 列 一 佇 換 出 轉輸 明人 發 放 本料 此資 因入 〇 輸 6 i 3 個 件 i 一 單 個 V e η e V e 話 的 要0 果 如 的 St料 Ur資 ID ut 件允 Ml 5 事 7 發端 0 寫 個 書 一 列 為佇 成出 4)輸 區 載 過 的 6 3 晴 Ann 憶 記 部 外 到 發 組 後 然 積 累 區 載 過 供 提 是 不 而 區 存 儲 的 宜 便 個 供 提 段 時 的 擠 擁 料 資 在 本紙張尺度適用中國國家標卒（CNS ) A4規格（2!0X297公釐） 91472 A7 B7 經消部中央標準局負工消费合作社印鉍 五、發明説明（ 17 ) 1 I 昂 貴 的 R 在 少 數 場 合 才 用 到 其 功 能 的 晶 片 〇 儘 管本 發 明 I 的 過 載 區 1 1 0是位Κ晶片外， 過載區11 〇的 存 取 9 是Μ 種 1 1. 有 效 率 的 方 式 在 间 一 時 間 組 發 個 數 目 的 位 元 組資 訊 〇 讀 先 閱 讀 1 此 對 比 於 傳 铳 佇 列 结 構 9 由 佇 列 中 一 次 只 寫 或 只 諝取 __. 個 1 輸 入 資 料 是 不 一 樣 的 〇 背 '由 之 注 意 事 1 1 在 操 作 的 期 間 1 如 果 有 大 最 的 資 料 到 達 輸 出 佇列 74 t 1 1 這 些 輸 入 資 料 放 進 過 載 區 U 0 Μ避免晶片上佇列7 8的過載 項 再 4 f 裝 I 0 因 此 ， 使 用 本 發 明 的 庁 列 結 構 ， 丟 掉 訊 框 的 動 作大 都 可 本 F 遛 免 〇 同 時 過 載 區 110的容量可Μ很容易地經由改變外 1 I 部 記 憶 體 36的 大 小 > 而 調 整 其 容 量 〇 再 者 4 個 別 特殊 大 小 1 1 的 過 載 區 1 1 0可歸劃用Μ定做佇列的大小， 而不須影饗輪 1 1 出 佇 列 74的 性 能 〇 訂' 1 典 型 上 * 佇 列 是 —~1 種 有 先 後 次 序 的 結 構 • 具 有先 人 先 1 1 出 的 構 造 0 在 有 型 式 的 佇 列 例 如 » 回 收 佇 列 98及 空 閲 1 j 媛 衝 槽 104. 輸人資料的先後次序並不重要。 如果有可跬 1 由 輸 寫 端 1 0 0直接送資料到謓取端1 0 2 ， 本 發 明 允 許資 訊 由 1 I 瑄 條 路 傳 送 9 卽 旁 路 供 佇 列 用 的 過 載 區 〇 P 要 該 資訊 並 不 1 1 f 是 對 次 序 敏 感 的 (0 r d e r -S e η t ί ν e ), 即使該資訊在有關的 1 1 過 載 區 » 都 允 許 如 此 操 作 ο 例 如 ， 回 收 區 的 m 衝 器不 是 對 1 I 次 序 敏 感 的 t 就 可 如 此 運 作 ， 因 為 當 緩 衝 器 不 再 須要 儲 存 1 '1 該 訊 框 後 最 終 會 回 到 空 閒 媛 JStr 衝 槽 的 -.丨.\ 閲 表 列 (f r e e 1 i S t * 1 1 ), 所以任何在該鍰衝器中的次序都是可接受的。 因此， | 當 該 資 料 並 非 對 次 序 敏 感 > 若 有 回 收 佇 列 98寫 到 外部 記 憶 1 I 體 ϊ.Πί 過 載 區 1 1 0的動作， 為避免頻寬產生變化， R要請取端 1 1 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 9 1472 453 A7 B7 經^部中史標^扃負工消費合作社印袈 五、發明説明（ 1 8 ) 1 I 1 0 2有空位， 該資訊會由書寫端100直 接 傳 送 到 讀 取 端 102 1 | 〇 回 收 ίΐ 列 9 8是 __. 棟 佇 f *> 1 VIJ 的 例 子 該 種 的 佇 列 排 列 對 次 序 1 不 敏 感 的 η 料 <-> 在 許 多 應 用 中 ♦ 仍 有 許 多 對 次 序 不 敏 感 的 1 1 先 資 料 類 型 i 因 此 > 本 發 明 的 持 色 是 找 到 了 種 佇 列 的 應 用 間 讀 背 1 1 t 排 列 此 揷 較 不 樣 的 資 料 型 態 1¾ I 之 1 注 I 如 本 發 明 範 例 實 胞 例 第 1 _及第2圖 描 述 之 多 埠 交 換 裝 意 事 1 置 1 共 有 28個 輸 出 佇 列 (每 —* 涸 相 關 於 —. 個 輸 出 埠 ) 其 項 再 填 1 中 24個 供 10Hb/s 使 用 者 埠 使 用 » 2涸供100 用 者 埠 使 寫 本 頁 裝 | 用 t 一 個 供 管 理 埠 使 用 » — 個 供 擴 充 歷 流 排 埠 使 用 (? 當 訊 、· 1 I 框 指 標 排 成 一 列 供 傳 輸 用 時 * 輸 出 佇 列 74 、 7 5 77提 供 給 1 1 訊 框 指 標 一 個 暫 時 儲 存 的 地 方 0 此 即 先 進 先 出 的 (FIFO) 1 1 訂 方 式 提 取 先 刖 經 FIFO 70依據埠向里所指示， 將訊框指標 1 寫 至 不 同 的 輸 出 佇 列 74 7 5 > 77之 — 的 該 種 形 式 之 埠 向 量 1 1 I 〇 本 發 明 較 佳 的 實 拖 例 中 不 同 的 輸 出 庁 列 74 75 N 77 1 1 沐 包 含 下 列 許 多 個 或 全 部 的 領 域 單 複 製 位 元 訊 框 指 標 1 I 控 制 操 作 碼 或 控 制 信 號 9 及 VLAN (虛 擬 區 域 網 路 )標記， 1 1 I 單 複 製 位 元 搮 式 該 訊 框 » 使 得 該 訊 框 只 會 送 到 單 一 傾 輸 出 I 1 埠 〇 訊 框 指 標 指 到 外 部 記 憶 餺 36上 的 訊 框 〇 控 制 操 作 碼 識 1 1 別 跟 訊 框 有 關 的 特 殊 資 訊 (新得知的訊框） 0 控 制 信 號 由 控 ,j 1 制 操 作 碼 來 的 資 訊 1 用 以 指 示 這 iih 埠 在 傳 輸 訊 框 之 前 如 何 1 掌 握 訊 框 〇 VLAN標記 提 供 給 必 須 附 加 輸 出 訊 框 (如果镉要 1 I 的 話 >的V L A Ν標籤（t a g) 一 個 參 考 1 然 而 » 這 些 範 例 只 是 一 1 I 個 m 例 而 已 本 發 明 可 Μ 運 用 到 其 它 不 同 形 式 輸 出 佇 列 的 1 1 1 8 本紙張尺度適州中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 91472 Ο c Α7 Β7 .¾¾-部中央標皁局男工消费合作社印黧 五、發明ΐ克明 ( 1 9 ) 領 域 〇 輸 出 fj 列 7 4的 第 —’ 種 型 式 個 的 內 部 结 構 ,1 0 M b / S 輸 出 佇 列 盡 於 第 5圖， 1 0 Mb/ s輸出佇列7 4持有將送到1 0Mb/ S埠的訊抿用輪入資料， 本範例說明莨施例中， 瑄呰佇列 的 輸 m 佇 列 書 寫 端 7 6 持 有 3 2 個 輸 入 資 料 » 而 這 佇列 的輸 出 佇 列 m 取 端 78 ， 則 持 有 1 6 個 輸 入 資 料 〇 每 一 個 1 OMb/s輸 出 佇 列 7 4 的 輸 入 資 料 > 都 有 簞 複 製 位 元 及 訊 框 指 標。 在本 發 明 多 埠 交 換 裝 置 的 範 例 寊 胞 例 中 VLAN 標 籤 並 不脔 要， 因 為 沒 有 附 加 到 1 0 Mb/s 埠 的 V L A N m 條 〇 第 二 種 輸 出 佇 列 74的 -—" 個 範 例 實 m 例 之 内 部 結構 ， 100Mb/ s_出佇列盡於第6 圖 t 100Mb/ S輸出佇列74持有將 送 到 1 00 Μ b / s埠的訊框用輸入資料， 這些佇列的輸出佇列 書 寫 端 7 6 持 有 6 4 個 輸 人 資 料 * 而 這 些 佇 列 的 輸 出 佇列 謓取 端 7 8 1 則 持 有 16 個 輸 入 資 料 0 每 一 假 m 入 資 料 包 括一 個 VLAN 標籤， -個部分控制操作碼， -個單複製位元， 一 個 訊 框 指 標 r> 外 部 記 憶 體 3 6 的 個 範 例 圖 賁 於 第 7圖， 外部記憶體 整 體 的 容 量 可 能 為 4Mb , 雖然在其它的實胞例中， 有不同 的 容 量 ， 根 據 本 發 明 t 作 為 過 載 區 的 外 部 記 憶 體 36 , 允許 只 要 簡 單 地 改 變 其 外 部 記 憧 體 9 即 可 增 加 或 減 少 輸出 庁列 的 大 小 η 比 將 所 有 佇 列 结 構 部 做 在 一 個 晶 Η 上 * Μ致 所有 佇 列 容 最 由 該 片 晶 片 的 製 作 所 決 定 而 言 1 是 比 較 好的 0 為 了 滿 足 交 換 裝 置 12 的 儲 存 m 求 * 外 部 記 憶 體36 的一 個 範 m 實 拖 例 配 置 了 下 列 的 區 域 » 空 閒 媛 衝 槽 過 載區 1 20 讀 先 閱 讀 背 1¾ 之 注 項 再 填 :裝 η 19 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 9 1472 IT-

Vj、

53q8G 經"部中央標嗥局员工消費合竹社印^ 五、發明説明 ( 2 0 ) 1 I 回 收 佇 列 過 載 區 12 2 . 多複料佇列過載區1 24 t 管 理 埠 輪 J I 出 ft 列 過 載 區 12 6, 供1 ΰ Μ b /' S 及 1 00 Mb/s 的 埠 使 用 的 個 別 1 1 1 輸 出 佇 列 區 128, 撺充_流排埠輸出佇列過載區1 30 r Η IB ϋ 1 先 計 m 器 )3 2， 及全區訊框嫒衝槽（ g 1 〇 b a 1 f r a me b u f f e r I 讀 1 背 1 Ρ 〇 ο 1 )1 3 4 〇 面 I 之 1 注 丨 在 晶 Η 上 > 暫 存 器 6 0 群中 的 記 憶體 基 底 位 址 (b as e 意 | 事 1 I a ό dr e s S ) 暫 存 器 其 全 部 記憶 體 區 的基 底 位 址 (b a s e Jn 再 ά 1 a d d r e s S ) 是 可 規 創 的 〇 在 外部 記 憶 體對 應 U e m or y ϊη h ρ) 中 本 装 頁 1 的 每 __. 塊 區 域 的 基 底 位 址 是可 規 削 的， 且 不 須 要 長 度 暫 存 、- 1 I 器 (1 e η g t hr e g is t e Γ ) 對 應任 何 一 個區 域 長 度 等 於 由 一 基 1 1 I 底 位 址 到 下 個 基 底 位 址 的長 度 0 1 訂 因 各 別 過 載 區 的 長 度 (及容量） 是可 規 割 的 * 所 Μ 每 —* 1 佇 列 的 整 體 容 最 是 可 規 副 的。 本 發 明的 這 些 特 性 允 許 訂 製 1 1 一 交 換 裝 置 當 需 要 時 4 使其 提 供 較大 容 量 的 特 殊 輸 出 佇 1 1 列 〇 1 冰 下 列 過 載 區 儲 存 的 輸 入資 料 並 不適 於 晶 片 12 的 控 制 佇 1 | 列 1 因 而 放 入 外 部 記 憶 體 36 〇 空 閒 媛衝 過 載 區 1 2 0儲存位 1 1 I 址 指 標 到 § 前 未 用 的 全 域 訊框 訊 框 鍰衝 槽 13 4 , t@ I叱 ί佇列 1 1 載 區 12 2儲存訊框指標到不需要的辣结串列（ii n k e d 1 1 1 i St C h a in s ) P 多 複 製 佇 列過 載 區 1 2 4儲存訊框指標， 伴 丨 隨 著 複 製 碼 "> =1 ” (表示排列訊框指標） t 或 伴 随 著 複 製 碼 ，| ” 1 " ( 表 示 成 功 地 傳 輸 訊 框）。 1 r 列 過 載 區 儲 存 不 適 於放 人 晶 片12 t 供 輸 出 m 衝 器 使 1 I 用 的 輸 入 資 料 ， η 管 理 埠 輸出 佇 列 過載 區 1 2 6儲存等待傳 1 1 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 20 9 1472 Λ7 B7 五、發明説明（21 ) 輪到管理埠的訊框指標。輸出佇列過載區1 2 8儲存等待要 傳送到適當的1 0 M b / s及i 0 0 H b / s的訊框指標掮充歴流排 埠輸出佇列過載區1 3 0儲存等待要傳送到擴充陳流排埠的 訊框指標。 Μ 1 B計數器區1 3 2包含所有個別埠的統計量，該統計最 會由交換裝置12作周期性地更新。交換裝置12維持8位元 及1 6位元計數器在晶片上，用來儲存Η I Β的统計量。交換 裝置1 2使用一避免Μ I Β資料道失的頻率，Μ更新在外部記 憶體36上之32位元或64位元ΜΙΒ計數器。 全域訊框媛衝槽134包含辣結表列中的鍰衡器，該辣 結表列儲存著已接收的訊框資料。在任何時間，這些辣结 表列包含正確的訊框資料，作_的鍰衡器將由鍰衝器管理 員7 2歸還到空閒緩衝槽1 0 4 ,或者歸鵰到P C I主槠處理器2 8 〇 現在參考到第8_,本發明的一個範例實胞例，由任 何MAC埠或由PCI匯流排接收的訊框資料，Μ辣结表列的型 -I - - - ^—^1 ' - - - I— I- J^i 士皮._ 1--- - i i ^—^1 I I I (讀先閱讀背面之注意事項再"朽本頁) 有 例 施 實 冏 不 明 發 本 然 雖 ο 中 6 3 S 憶 記 部 外 在 存 儲 態 Μ滴部中央標準局負工消費合作社印絮 衝 0 的 列 表 结 辣 成 造 來 用 被 中 例 本 但 度 長 器 β 8 媛 的 同 不 被 標 指 元 位 的 ο 4 1± 器 Β 緩 此一一 這 組 元 位 6 5 2 為 度 畏 其 ο 4 器 中 B 8 鍰 框 訊 到 收 接 埠 10個槽一 器何 衝 任 鍰的 閒中 r . 2 空 1 的 置 12裝 置 換 裝 交 換在 交0 於 一 存 儲 結 鏈 來 用 標 指 址 位 來 送 4 ο 器 樣 鍰 閒 空 求 要 2 7 員 理 管 器 的 器 衝 緩 1 第 的 6 3 槽 憶 記 部 LT 夕 0 框 訊 該 存 儲 ο 4 11 標 指 址 位 標 指 框 訊 的 框 訊 sg 成 變 在 現 框 訊 著 存 儲 來 原 標 位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） 2 1 9 1472 4 53 0

G A7 B7 經济部中央標牟局KK工消费合作社印^ 五、發明説明（2 2 ) 訊框指標係使用於交換裝貿次系統56中，用來排列將要傳 輸的訊框〇 壊浙器1 4 0 W媛衝器表頭1 4 2的位址指標辣結茌一起. 緩衝器表韻1 4 2會指向下一個在記憶體中的緩衝器。嫒衝 器頭部Μ 2同時含有在緩衝器14 0中的訊框資料的資訊。第 一個媛衝器表頭有1 2個位元組，如第9 a圖範例緩衝器的格 式所示。下一個緵衝器表頭是4位元組，如第9h圖所示。 外部記憶體組發區有2個記憶體槽 （batik), 16個位元組的 長度^所以每一個缓衝器訊框的儲存容量為256B-16B = 240 B〇 如第9a闕及第9b圖所示，第一個及第一個K後鍰衝器 的格式，該格式包括以下的各禰： 媛衝器格示位元：指示使用中的緩衝器是何種格示， 如果是”1”的話，表示是第一個锾衝器，該緩衝器是U個 位元組的長度。如果是” 0”的話，表示非第一個媛衝器， 該鍰衝器格式是4位元組。當在辣結這些緩衝器時，這個 規則使用於每一個剩下的鑀衝器。 Ε位元（標記訊框的结束）：指示這是一個訊框的最後 鍰衝器，當這個位元被設定為“1” ，該練结串列中就沒 有其它緩衝器。 C位元（C R C錯誤偵測）：指示由接收器偵測到一個C R C 錯誤，當C位元被偵測到，傳輸的函數故意傳輸一個倒轉 的C R C ( ί η ν e「t e d C R C U位元（對準錯誤）：指示偵測到接收 訊框的訊框對準錯誤（伴隨著一個C R C錯誤）。 (請先_閲讀背而之注意事項再填巧本頁) 裝 •I 水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0X 297公釐） 22 91472

®濟部中央標準局员工消贽合竹社印采 五、發明説明（2 3) 0位元（接收FIFO過載）：指示接收FIFO已過載，在猨 衝器中的資料是不正確的。 緩衝器長度：媛衝器表頭之後的第一個位元組開始算 起，鍰衝器資料锎位中正確的位元組數目。此畏度不可包 括移位位元組值。 下一媛衝器指標：該指摞指到下一個媛衝器^當E位 元設定為1之後，下一緩衝器指標則非正確值。 移位位元組（〇 f f s e t b y t e )計數：指示媛衝器訊框資 料區，訊框的第一個位元由何處開始，零移位量表示該資 料將會在緩衝器表頭1 4 2之後的第一個位元開始，零移位 最表示該資料將會在緩衝器的第1 6個位元開始。一個非零 的移位位元，訊框資料將由媛衝器的最開顗算起16B +移位 罱之後開始p傳輸函戲（transmit function)將會跳過移 位位元桶所記載的位元組數目。 P位元（埠型態）：指示新進人的接收訊框的埠型態。 零表示10Mb/S,賣的話表示是100Hb/s。此位元是規劃交 換裝置1 2在訊框完全接收之前，轉送訊框到擴充匯流排， 並將外部記憶髖36當作緩衝器使用，將訊框送到外部記憶 體36時，此位元由主櫬28聯合時間戳記一起運作。 T位元：指示已接收訊框的型態：搮籤（tagged)或未 加標籤Untagged)。壹表示標籤訊框，及VUN識別櫊包含 已接收VLAN ID。零表示未加標籤訊框，及VLAN ID是錯誤 的〇 接收埠號碼：埠的號碼在該埠訊框將被接收 --------裝-----"—訂------\ (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家榇率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 23 9 1472 0 8 Λ7 B7 五、發明説明（24 ) V L Λ N識別碼：由加標镝埠接收的V L A N I D 。如果訊框 ώ 一非加標糖増（u n t a g g e d ρ ο r ί )接收的話，Μ這個機位 是錯誤的。 R位元（再計算C R C ):指示在傳輸函數中的C R C必需拆 散及重算，當一個加標籤訊框已經接收後，交換裝置1 2設 定該位元為1。再者，如果主機28修改該訊框的内容，主 機28必須設定這個位元為1。當交換裝置12傅輸一個訊框 時，它將會檢査這個位元Μ決定是否要傳送現存的CRC或 者拆散並重算該C R C。 Α位元（附加CRC):表示訊框資料的尾部沒有CRC,主 機28可以在記憶體中產生一個訊框（此訊框沒有CRC),然 後設定此一位元為1。當傳輸該訊框時，交換裝置12將會 產生及附加一個CRC。如果A位元已被設定，則訊框不可含 有 CRC。 F位元（格式位元）：辨別訊框長度/時間戳記播位。零 表示是該權位是新進人訊框的時間戳記，壹的話表示該襴 是位已接收訊框的訊框長度。 訊框長度/時間戳記：決定在F位元。如果F位元清除 ，該欄位代表來自已接收訊框開頭的時間戳記。時間戳記 有lms的解析度。如果F位元被設定為1,此檷位表示已接 收訊框的總長度，此長度包栝CRCK及任何已接收的 VLAN 標籤。當一訊框被接收後，交換裝置1 2使用時間戳記（來 自計時器暫存器）標記此檷位。如果主機28已規副交換裝 置12在訊框完全接收前，轉送訊框至擴充匯流排，它可使 24 ----- -----_ ___τ (讀先Μ讀背而之注意事項再填寫本頁) 經Μ部中央標準局員工消費合仃.杜印挈 本紙張尺度適用中國國家#率（CNS } Λ4規格（2!0><297公釐） 9 1472 4 5 經漪部中央標準局員工消f合作杜印製 五、發明説H/ ( 2 5 ) 1 t 用 時 間 戳 來 最 測 (伴陳著該接收埠的速度） 它 可 由 外 部 記 J I 憶 體 3 G 抓 取 多 少 資 料 1 而 不 用 過 度 讓 取 訊 框 —A·· 貝 料 〇 一 旦 所 1 1 1 | 有 訊 框 被 接 收 後 » 交 換 裝 置 12將 訊 框 的 長 度 寫 入 此 m 位 I 諳 I * 並 設 定 F 位 元 為 1 〇 凡· 聞 I 讀 1 | 複 m 號 碼 用 來 表 示 由 埠 向 量 F I F 0 7 0 排 列 成 功 » Μ 供 ή 而 之 1 1 傳 輸 的 複 製 數 i 如 果 緩 衝 器 管 理 員 72 需 要 在 多 複 製 快 取 注 意 1 1 事 1 96 中 留 位 置 給 新 的 輸 人 資 料 t 此 m 位 用 來 儲 存 訊 框 指 標 的 項 再 1 填 複 製 數 巨 0 本 百 裝 | 第 1 0 圖 詳 细 描 述 第 3圖交換裝置次系統56某些元件。 1 1 I 這 元 件 提 供 媛 衝 器 儲 存 空 間 > Μ 便 用 來 儲 存 訊 框 ♦ 及 回 1 1 I 收 這 m iff 器 « 當 旦 瑄 m 衝 器 不 再 儲 存 這 些 訊 框 時 t 1 訂 1 再 便 用 這 1¾ 緩 衝 器 〇 如 前 所 述 t 所 有 的 輸 出 佇 列 7 4 9 75 傳 遞 訊 框 指 標 到 m 衝 器 管 理 員 (除了輸出佇列7 7M外） * 媛 1 1 衝 器 管 理 員 72 會 為 這 些 被 訊 框 指 標 指 到 的 訊 榴 排 時 程 » 媛 1 | 衝 器 管 理 員 控 制 下 列 功 能 ： 1) 管 理 交 換 裝 置 12的 內 部 匯 流 1 排 Ο 2 ) 便 利 排 序 訊 框 指 標 到 輸 出 佇 列 74 1 及 由 輸 出 佇 列 74 1 | 反 排 序 訊 框 指 m 〇 3) 管 理 控 制 佇 列 90 > 98 » 用 以 配 置 及 歸 1 ! 堪 鍰 衝 器 到 空 閒 媛 衝 器 10 4〇 4 )控制到外部記憶體3 6的資 1 1 料 流 > 及 從 外 部 記 憶 體 3 6 來 的 資 料 流 〇 5 ) 維 持 記 憶 體 的 結 1 1 構 包 括 Ml Bs 及 過 載 區 〇 m jSR* 衝 器 管 理 員 72包 括 一 個 排 程 的 .1 1 功 能 » 以 配 置 所 有 外 部 記 憶 體 36的 存 取 9 這 些 存 取 包 括 1) 1 寫 一 已 接 收 訊 框 資 料 到 憶 體 緩 衝 器 1 40 〇 2 )讀取來自記 1 1 I 憶 體 m 衝 器 1 4 0的訊框資料， 以供傳輸。 3 )維持（即 讀 寫 ) 1 1 I 輸 出 佇 列 7 4 及 控 制 佇 列 9 0 98 的 每 ~~1 傾 過 載 區 中 的 訊 框 指 1 1 本紙張尺度適用中IS國家標率（CNS)Λ4規格（2〗0X297公釐） 25 9 1472

經浐部中央標尊局負T_消費合作杜印裝 五、發明説明（ 2 6 ) 1 1 標 〇 4 )更 新 Μ 1 B計數器。 1 緩 衝 器 管 理 員 把 一 指 定 訊 框 複 製 到 所 有 適 當 的 輸 出 庁 1 1 列 7 4 75後 ♦ 埠 向 最 K I P 0 7 0 si- 算 複 製 的 數 目 (複製號碼） * 1 I Μ 及 放 置 訊 榧 指 標 和 複 製 號 碼 到 多 複 製 佇 列 9 0的 書 寫 端 92 先 閱 讀 背 面 之 +丨 I η 複 製 號 碼 若 是 零 * 表 示 該 訊 框 是 不 可 轉 送 的 若 是 壹 的 I 1 話 1 表 示 是 — 個 單 複 製 傳 輸 若 是 該 號 碼 大 於 費 t 則 表 示 意 事 1 1 是 —1 個 多 複 製 傳 輸 t 此 三 個 例 子 將 在 下 面 解 說 0 .當複 再 填 1 ά I 製 碼 是 零 時 表 示 訊 框 指 標 有 一 個 零 轉 送 埠 向 量 9 且 沒 巧 本 ii 有 任 何 位 元 被 設 定 f 埠 向 量 F夏F 0 7 0直 接 傳 遞 訊 框 指 檷 到 在 1 1 I 回 收 佇 列 9 8的 書 寫 端 10 〇 〇 當埠向量FIF070服務回收佇列 I 1 1 98時 » 這 種 情 形 將 敘 述 於 下 0 鍰 衝 器 管 理 員 72打 斷 媛 衝 器 r 1 的 鰱 结 串 列 > 歸 堪 每 一 個 工 閒 (f re e)緩 衝 器 的 位 址 指 標 到 訂 1 空 閒 m 衝 榷 104的書寫端1 06 〇 1 1 當 複 製 號 碼 是 看 時 * 表 示 是 一 個 單 複 製 傳 輸 » 埠 向 1 1 最 F I F 0 7 0 複 製 訊 框 指 標 » 控 制 信 號 /控制操作碼， 及 VLAH 1 ，冰 指 標 到 適 當 诲 的 輸 出 佇 列 7 4 埠 向 量 F IF 07 0 設 定 輸 出 佇 列 I 1 7 4中 的 輩 複 製 位 元 (見第5圖 及 第 6圖） K 表 示 這 是 一 個 單 1 1 I 複 製 傳 輸 當 緩 衝 器 管 理 員 72由 該 埠 輸 出 佇 列 74 _ 取 訊 框 1 i 指 標 及 輩 複 製 位 元 時 * m 衝 器 管 理 員 72會 如 前 所 述 的 做 傳 I 1 輸 的 排 程 〇 緩 衝 器 管 理 員 72使 用 訊 框 指 標 配 置 在 外 部 記 憶 :丨 1 體 3 6中 的 第 一 個 緩 衝 器 r 此 媛 衝 器 儲 存 著 訊 框 〇 緩 衝 器 管 理 員 72請 取 第 —* 個 緩 衝 器 由 第 一 個 媛 衝 器 獲 取 資 料 ， 並 I 送 該 資 料 到 適 當 的 MAC傳輸 F IF0 54 〇 假 設 該 訊 框 擴 及 多 個 1 i 緩 衝 器 * 上 面 所 述 的 m 结 會 m 结 到 下 一 個 緩 衝 器 f 如 此 的 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） 26 9 1472 ό ο B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印繁 五、發明説明 ( 2 7 ) 結 構 提 供 m 衝 器 管 理 員 7 2 — 個 位 址 * 可 用 Μ 尋 找 及 傳輸跟 該 訊 框 有 關 鍵 結 的 所 有 緩 衝 器 0 一 旦 該 資 料 被 放 在 FIFO 54Μ 供 傳 輸 後 則 該 緩 衝 器 將 作 廢 而 歸 遨 給 空 閒 m 衝槽 10 4 , Μ梗重新配置而提供其他的訊框儲存資料。 當 複 η 號 m 大 於 青 時 * 埠 向 最 K I F0 7 0 複 製 訊 框 指標， 控 制 信 號 /控制操作碼， 及V L A N指標到適當埠的輸出佇列 7 4 〇 (這是提到佇列7 4的情況， 如果提到佇列Ί 5 , 77也是 同 樣 的 情 形 )0 埠向最f I FQ7 0清除輸出佇列74中適當的訊 框 指 標 中 的 單 複 製 位 元 t 以 複 製 號 碼 大 於 壹 的 狀 態 ,將訊 框 指 標 放 人 多 複 製 佇 列 90 的 書 寫 端 9 2 〇 Ρ 要 緩 衝 器 管 理 員 72 讀 取 個 訊 框 指 標 及 茌 輸 出佇列 74其 中 之 一 清 除 單 — 複 製 位 元 時 f 媛 衝 器 管 理 員 會 排程訊 框 的 傳 輸 t 同 時 檢 査 多 複 製 快 取 96 * 看 輸 入 資 料 的 訊框指 標 是 否 有 複 製 號 碼 為 1者， 如果在多複製快取96中發現有 複 製 號 碼 為 1的訊框指標。 媛衝器管理員72跟訊框的單複 m 傳 輸 —1 樣 * 排 程 供 傳 輪 用 的 訊 框 * 且 在 傳 輸 過 程 中回收 該 m 衝 器 ίΜ 是 f 如 果 訊 框 指 標 沒 有 在 多 複 m 快 取 9 6中， 或 者 在 多 複 製 快 取 96 中 的 訊 框 指 標 大 於 1 , 媛衝器管理員 72 會 傳 輸 該 訊 框 但 並 不 回 收 緩 衝 器 〇 傳 輸 成 功 之 後 ,媛衝 器 管 理 員 72放 置 該 訊 框 指 標 的 一 份 副 本 > 隨 著 複 製 號碼“ -1 ? 到 多 複 製 佇 列 90 輸 出 端 92 0 當 每 次 多 複 製 訊 框 傳 輪 的 時 候 * 只 要 緩 衝 器 管 理員72 沒 有 在 多 複 製 快 取 96 中 發 規 有 複 製 號 碼 為 1的訊框指標， m 衝 器 管 m 員 7 2 會 放 置 份 訊 框 指 標 的 複 製 品 到 多 複製佇 本祕尺度通用中國國家標準（峰(別x贈楚）2? 91472 °S〇 B7 經消部中央標::f-局負工消f合作社印繁 五、發明説明 ( 2 8) 1 1 列 9C 中 因 此 t 任 何 時 間 * 多 複 製 貯 列 90將 包 含 著 有 複 制 Ί 號 碼 .) 1 ί 内訊框指標 或是需多複製號碼- 1的訊框指標副 ί 本 〇 二 讀 ! 1 m 衝 器 管 理 員 7 2 經 常 服 務 多 複 製 佇 列 90 1 及 多 複 製 快 閱 讀 I 背 1 取 96 K 便 m 收 作 m 的 m 衝 器 當 它 腋 務 多 複 製 ί宁 列 90 f 讀 面 1 注 1 取 有 複 m 碼 *1 > 1 ” 的 訊 抿 指 m 锾 衡 器 管 理 員 霄 試 將 此 意 事 1 項 | 新 輪 人 資 料 (訊框指標和複製號碼） 放 入 多 複 製 快 取 96 〇 如 再 J/i 果 多 複 製 快 取 96滿 * 緩 衝 器 管 理 員 72會 留 空 間 給 新 的 訊 ή 本 頁 裝 1 框 指 標 〇 緩 衝 器 管 理 員 72 謓 取 一 較 舊 的 輸 入 資 料 » 更 新 在 1 1 外 部 記 憶 體 36 中 媛 衝 器 表 頭 中 此 輸 人 資 料 的 複 製 號 碼 » 1 \ 然 後 由 多 複 製 佇 列 96 清 除 此 較 舊 的 輸 入 資 料 〇 如 果 在 多 複 [ 1 訂 製 快 取 96 中 尚 有 空 間 可 利 用 擎 緩 衝 器 管 理 員 7 2可 將 新 的 輸 1 1 入 資 料 由 多 複 製 佇 列 90 1 送 至 多 複 製 快 取 96 中 0 ! ! 緩 衝 器 管 理 員 72服 務 多 複 製 佇 列 90 * 並 讀 取 複 製 號 碼 1 1 -1 的 訊 框 指 標 t 它 會 搜 尋 多 複 製 快 取 96 4 尋 找 複 製 號 碼 ί ,VJC 1” 的訊框指標位址。 Μ便於減少或刪除。 如果緩衝器 1 1 管 理 員 7 2 發 m 一 個 U > = 的訊椐指標， 緩衝器管理# 72 1 I 將 1 ) 如果複製號碼大於1 r 則 減 少 多 複 製 快 取 的 訊 框 指 標 1 1 1 * 或 2 ) 如 果 複 製 Dk& 碼 刚 好 為 1的話， 刪除多複製t) ί取 ‘中 1 1 該 訊 框 指 m /複製數個輸人資料免 i將訊框指標放入回收佇 :丨 1 列 98 〇 1 如 果 m 衝 器 管 理 員 並 未 發 現 複 製 號 碼 t* > =1 ’， 的韶 框 1 1 指 標 鑀 衝 器 管 理 員 72 會 搜 尋 外 部 記 憶 體 36 中 的 訊 框 指 標 ! | m 衝 器 表 頭 (見第9 阃 )， 尋JJ ί « 3符合的複製號硝 0 如果 在 1 本紙張尺度適Λ +國國家標準（CNS ) Λ4現格（2】0X297公釐） 28 91472 3〇已〇 A7 B7 鯉"部中央標準局貝工消贫合竹社印製 五、發明説明（ 2 9 ) 1 | 記 憶 體 中 的 複 製 號 碼 是 *4 1 " η 緩衝 器 管 理 員 72會 將 訊 框 指 1 1 標 放 入 回 收 f? 列 98 0 如 果 在 記 憶 體 r|W. 屮 的 號 碼 是 “ > 1 〇 鍰 i i 衝 器 管 m 72放 置 訊 框 指 標 及 複 製 號 碼 到 多 複 m 佇 列 96 * 請 先 1 1 i 然 後 減 少 複 製 碼 〇 閱 讀 1 m 衝 器 管 理 72經 常 Μ 請 取 訊 框 指 檷 的 方 式 來 服 務 回 背 面 1 1 之 ) 注 1 收 佇 列 98 〇 然 後 運 作 (ν a I k i n g )鏈結串列歸堪緩衝器到空 意 f 事 項 再 填 1 I 閒 m 衝 器 槽 10 4 〇 此動作只歸遵有零埠向虽訊框的锾衝器 1 ， 且 由 埠 向 最 F I F 0 7 0 排 列 到 回 收 佇 列 0 或 者 歸 遛 有 著 多 複 % 本 頁 裝 1 製 向 最 及 已 全 部 傳 輸 完 成 的 訊 框 0 如 前 所 述 當 單 複 製 訊 i I 框 的 被 傳 輸 之 後 t 單 複 製 訊 訊 用 的 鍰 衝 器 鐽 結 將 直 接 歸 m 1 ί I 到 緩 衝 器 槽 104〇 1 訂 如 果 因 輸 出 佇 列74及 在 外 部 記 憶 體 3 6中 的 a M. m 載 區 11 0 1 已 經 滿 了 致 埠 向 垦 FIFO 7 0不能將有單複製轉送向量 1 1 的 訊 框 指 標 放 入 輸 出 庁 列 74 r 該 訊 框 將 被 拋 棄 0 該 m 框 ! 1 指 標 將 歸 m 到 回 收 佇 列 98 * 該 拋 棄 訊 框 的 ffilr 動 作 被 父 換 裝 置 J 管 理 資 湄 (m an a g e ϊη e η t re SO υ Γ c e 0 f t h e S w 1 t C h)所 紀 錄 Ί I I 〇 如 果 因 為 一 或 多 個 輸 出 佇 列 及 它 們 在 外 部 記 憶 體 36 I 1 1 中 的 過 載 區 1 10已滿. 埠向量F I F 0 70不 能 放 置 —1 或 多 個 具 1 1 多 複 製 轉 送 向 量 的 訊 框 指 標 1 於 是 該 訊 框 只 有 轉 送 到 尚 有 1 1 空 間 的 m 出 佇 列 而 複 m 號 碼 放 入 多 複 製 佇 列 90 • 只 單 獨 1 反 映 出 已 成 功 地 放 置 訊 框 指 標 0 不 能 放 置 (η on -P 1 a c e me n t 1 I )的訊框指標將被供訊框指檩不能排列埠的交換裝置管理 1 1 I 資 源 所 紀 錄 如 果 因 為 . 或 多 個 輸 出 佇 列 Μ 及 它 們 1± 外 部 1 1 本紙張尺度通用中_家標準（CNS ) M卿1〇x™ 2g 7 2 〇8 0 Α7 Β7 經漪部中央標率局負工消贽合作社印^ 五、發明説明（30 ) 記憶體36中的過載區110已滿，埠向最FIP070不能放置一 或多俩具多複製轉送向最的訊框指標，該訊框將傳遞到回 收佇列9 8 , 交換裝置管理資源被正式地通知。 埠向最M F 0 7 0採用可完成上述動作的理輯，例如， 確定哪一俩輸出佇列已滿，只將訊框指摞放入那呰未滿的 佇列而其他Β滿的則放棄，如此的邏輯可由本功能敘述之 技转的基本技巧輕易地提供。輸出庁列滿了與苔，可經由 比較一特別輸出佇列的訊框指標的數目來決定（此數值紀 錄在一個暫存器60中），並與一個可指示此佇列已滿的臨 界值做比較。基於Κ上的認知，對多複製訊框而言，埠向 最F I F 0 7 0只放棄那些將要放進輸出佇列的訊框指標，並 增加已放棄訊框的記數值（保存在別的暫存器60中）。 多複製佇列90是緩衝器管理員72所使用的一個高優先 權佇列，在所有的緩衡器（即位址指標）儲存訊框之前，用 以紀錄一特定的多複製訊框有多少要傳輸要完成，所有的 鍰衝器都可回收到空閒緩衝槽104。此一輸出佇列的書寫 端92及讓取端94個別持有64及16個輸入資料。多複製佇列 90饋送資料到多複製快取96,而多複製快取96被鍰衝器管 理員72用來決定什麽時候該回收鍰衝器，多複製佇列的結 構描述於第12圖。 埠向量FIFO 70,根撺訊框指標成功地放入輸出佇列 7 4的訊框指標數目，複製訊框的訊框指標及“ > 1 ”的複製 號碼到多複製佇列90。如果一皤特定的輸出佇列74已滿， 埠向晕F I卩ϋ 7 0不可放貿訊框指檷的複製品到該輸出佇列 ;紙張尺反適用中國國家栋準（CNS > Α4規格（210X297公釐> 30 91472 (請先W讀背而之注意事項再填寫本頁) ^衣_ 〇8 0 A7 B7 好漪部中央標準局月工消舟合作社印紫 五、發明説明（31 ) 7 4 ;因此它不可以將此一事件當作是成功地確定複製號碼 的例子 。 每次媛衝器管理員72謓取一個輸出佇列訊框指標，並 發現單複製位元為“0"(即此是一個多複製的動作^它 舍尋找多輸出快取中有複製號碼為“1”的訊框指搮，複 製號碼為“ 1 ”的訊框指標表示這是一個最後的傅輸。如 果找到Γ，在傳輸每一個鍰衝器内容之後，媛衝器管理員 7 2經由提供作廢的媛衝器到空閒媛衝槽1 0 4 ,如單複製傳 輸一樣地傳輸訊框及回收孃衝器，如果沒有被找到，媛衝 器管理員72傳輸多複製訊框並放置一個複製號碼為“-1” 的訊框指標的複製品到多複製佇列90。當主機用完一個排 列在擴充匯流排輸出佇列75或管理埠輸出佇列77(經PCI介 面26)的多複製訊框之訊框指標後，主機會將一個複製號 碼為“-1”的訊框指標副本，經訊框指標暫存器寫入多複 製佇列中。此暫存器是第2圖暫存器60方塊圖中所描述的 —個暫存器。 類似輸出佇列74，多複製佇列90構造成輸入路徑及輸 出路徑。輪入路徑或稱為書寫端，允許璋向量FIFO 70及 鍰衝器管理員放置訊框指檷/複製號碼到複製佇列90。輸 入路徑或稱為讀取端，允許多複製佇列90放置訊框指標到 多複製快取96。提供更多訊框指標/複製號碼儲存容量的 記憶區稱為多複製佇列過載區124,此一多複製佇列過載 區由外部記憶體36提供。 __ 當訊框指檷/複製號碼被寫入一個多複製佇列90中時 尺度逋用中關家科{ CNS ) A4坑格（210X297公廣) '~~ 31 91472 --------W裝-----^--訂------束 (請先M'讀背面之注意事項再填艿本頁) 804530 A7 ii7 五、發明説明（32 止 為 Τ 滿 4 9 端 取 請 到 直 的 ο 9 列 貯 製 複 多 入 寫 要 4,碼 9 虑 tl 端a * 複 0/ 到標 過 指 傳框 2 L, 9SP 端的 寫 多 書 更 由有 們如 它 C- 2 區 載 過 的12 36區 體載 憶過 記 及 部94標 外端指 於取框 位 _ 訊 ΙΛ^ ny ^7 ft ft 寫90多 會 列過 將ff中 製 列 複f? 端 多 製 寫0複 書 一 多 中 人端 放寫 r 書 了人 滿 《 都 姶 4 5 2 開 丨碼 虎 製 複 著 持 維 被 ， 序後 次置 的位 90出 列除 佇清 4 $ 9 複端 多取 過讀 通的 列 佇 標 指 框 訊 製 複 多 要 只 得 使 由 將 碼 號 製 複 端 12寫 區 書 載的 過列 列佇 佇製 製複 複多 多由 端 取 讀 的 ο 9 列 佇 製 複 多 至 移 及 (諳先阽讀背而之注意事項再填寫本Η ) '裝. 區 載 過 列 庁 製 複 多 rt- 至 移 取 快 πυ 歹 佇 製 複 多 個 1 供 提 但 ο 9 列 佇 製 複 多 Μ 類 取 快 列 佇 製 複 多 碼 號 複 / 標 指 框 訊 描 掃 供 Μ 區 尋 搜 可 列 佇 製 複 多 由 2 7 員 j 理 管 器 衝 媛 C 料 資 人 輸 個 6 5 2 有 持 碼 號 製 複 據 根 標 指 框 訊 取 讀 製 複 多 入 放 或 訂 標 指 框 訊 此 理 處 或 6 9 取 快 7ί簞 端果 取如 , 的輸 74傳 列程 佇排 出會 5 2 輸 7 由 員 2 I 7 理 員 管 理器 管衝 器緩 衝 ， 媛 標 次指 每框 * 訊 者 個 再 一 取 請 M沪部中戎標苹扃貝工消费合作社印聚 理訊 管的 器 ” 衝„1 緩纟 為 ),碼 框號 訊製 製複 複有 多否 個 是 1 看 示 ， 6 表 9 ί列 ’佇 „ο製 “ 複 為多 元 描 位掃 製72 複員 員 ” 1 理 “ 管 為器 爵 B 0 镄 號鑀 製 . 複了 ， Ϊ 標找 指果 框如 傳 次 一 後 最 框 是 這 示 表 及 料 資 入 輸 勒 移 間 期 輸 傳 在 員 理 管 器 緩 到 I 找“ 有碼 沒號 果製 如複 〇 個 槽 一 衝 置 m放 間 ， 空 後 。 到之 9 器成列 衝 完 佇 媛輸製 谡 傳複 歸在多 至 標 指 框 訊 的 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) Λ4規格（2】ΟΧ 297公釐） 32 9 1472 <? s 〇8Q a7 B7 經Μ-部中央標準局資工消费合作社印裝 五、發明説明（3 3 ) 1 1 _衝器管m員72經由讓取訊框指標/ 複 製 號 碼 來 腋 務 1 i 多 複製ff列9 0 t 將訊榧指標/複 製 號 碼 放 入 多 複 製 快 取 y 6 1 1 j 中 .或者處理訊框指標/複 製 號 碼 〇 這 m 動 作 跟 訊 框 傳 輸 請 先 Μ. 讀 背 而 之 注 意 事 項 再 1 無 關。K 「'.舉 1兩個例子則跟媛衝器管理員_取訊框指標 Ί 的 1 ) 複製號碼有關，看複製號碼是“ 1”或"-1 如果鏈衝器管理R 7 2由多複製佇列9 0讓取- 〇 -涸複製號碼 1 1 I 1 1 ** > 1 " 的 訊 框 指 標 〇 假設 此 時 多 複 製 快 取 96有 儲 存 空 間 1 裝 | ,它 將 __. 個 新 的 輸 入資 料 寫 入 〇 如 果 多 複 製 快 取96沒有 % 本 η 儲存 空 間 ， m 衝 器 管理 72必 須 清 除 多 複 製 快 取 96的 1 1 一也 空 間 〇 清 除 空 間的 做 法 是 經 由 取 多 複 製 快 取 96 1 1 | 中較 舊 的 訊 框 指 標 /複製號碼， 用該多複製快取96中的 1 複製 號 碼 更 新 在 外 部記 憶 njn 體 36中 的 訊 框 指 標 鍰 衝 器 表 訂 I m , m ι·>·>\ 後 刪 除 此 在 多複 製 快 取 96中 較 的 輸 入 資 料 ♦ I 1 如此 即 可 清 除 出 一 個儲 存 t/tr 間 0 一 巨 有 了 儲 存 空 間 1 1 1 新的 訊 框 指 標 /複製號碼就可以寫人多複製快取96 了。 1 2 )如果緩衝器管理R 7 2由多複製佇列9 0譲取- -個複製號碼 丨 1 ^ _ | " 的 訊 m 指 標 〇 則Μ 衝 器 管 理 員 72搜 尋 多 複 m 快 取 1 1 I 96 , 看 是 否 有 訊 框 指標 複 製 號 碼 a > = 1的訊框指標。 Μ 1 ί 下兩 個 案 例 t 取 決 於媛 衝 器 管 理 員 72是 否 在 多 複 製 快 1 1 取96找 到 符 合 條 件 的訊 框 指 標 0 ί a )如 果 m 衝 器 管 理 員72找到 個 符 合 條 件 訊 框 指 標 ， 1 * 假 設 多 複 製 快 取 96的 輸 入 資 料 複 製 號 碼 為 a 1 ” ， 1 I 緩 衝 器 管 il 員 7 2會刪 除 多 複 製 快 取 的 輸 人 資 料 t 並 } 1 I 將 該 訊 框 指 摺 放 人闸 收 佇 列 98 〇 如 果 多 複 m 快 取 96 1 1 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Λ4現格（210X297公釐） 33 91472 <? ο Θ Ο Α7 Β7 經濟部中决標準局負.1消费合作杜印¾ 五、發明説明（ 3 4 ) 1 I 的輸人資料複製號碼為 4 > 1 ” 媛 衝 器 管 理 員 72會 1 I 將該複製號碼減- ~ 〇 ί 1 b )) 縛 衝 器 管 理 72沒 有 找 到 個 符 合 的 訊 框 指 標 ， ίV 請 先 • I 1 1 這 表 示 符 合 的 訊框 指 m 已 經 移 到 外 部 記 憶 體 36上 閱· 讀 背 1 的 訊 框 m 結 串 列的 嫌 衝 器 表 _ 〇 m 衝 器 管 理 72 而 I 之 1 vi | 必 須 跑 到 此 緩 衝器 表 頭 並 謓 取 此 複 製 號 碼 〇 如 果 意 事 項 1 I 此 複 製 號 碼 的 值為 1 ” 則此訊框不再需要， 再 填 1 嫒 衝 器 管 理 員 72將 此 訊 框 指 標 放 入 回 收 佇 列 98中 寫 本 装 頁 1 r> 如 果 此 複 製 號碼 的 值 (在記憶體中）為 a > 1 t ! I m 衝 器 管 理 員 72會 將 此 訊 框 指 標 /複製號碼的副 1 1 I 本 放 入 多 複 製 快取 9 6 9 並 將 複 製 號 碼 減 一 〇 如 果 1 訂 多 複 製 快 取 96已滿 t 緩 衡 器 管 理 員 72移 動 —1 個 較 1 舊 的 訊 框 指 標 /複製號碼到外部記憶體3 6 , Μ便 1 1 清 出 —. 個 儲 存 空間 0 1 1 回收 佇 列 98儲 存 有 指到 不 需 要 的 鏈 结 串 列 的 訊 框 指 標 1 0 賴 衝器 管 理 員 7 2當 它 服務 多 複 製 快 取 1 發 現 訊 榧 指 標 的 1 i 複 製 號碼 的 值 為 U Γ， > 它會寫- -値訊柢指標到回收佇列 1 1 I 〇 (此即訊框的最後傳輸已成功地達成） 0 再 者 y 埠 向 量 1 1 FIFOS T 列 的 情 況 下 ► 也會 寫 訊 框 指 標 到 再 漀 明 佇 列 98 1 1 ： 1 ) 訊框指標的埠向虽是空的， 或2 ) 因 為 所 有 的 埠 向 量 '| 轉 送 佇列 都 滿 了 i 導 致 訊框 指 標 無 法 排 列 0 最 後 當 主 m 41 使 用 完一 個 由 擴 充 匯 流 排埠 輸 出 佇 列 77 或 管 理 埠 輸 出 佇 1 列 75排列 的 單 複 製 訊 框 後， 主 機 會 寫 一 個 訊 框 指 標 到 回 收 1 佇 列 9 8 ί使用訊框指搮暫存器） 0 1 1 本紙張尺度適用十國國家標皁（CNS ) A4規格（2!0X297公釐） 34 9 1472 、3 0 8 Λ7 H7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（ 3 5 ) 1 1 當 緩 衝 器 管 理 72處 理 回 收 佇 列 輸 入 資料 ,它 運作一 1 俩 r；R 枢 指 的 m 结 1 Μ 便 歸 m 每 個 摄衝 器到 空閒緩 1 衝 槽 1 0 本發明的範例實胞例中， 並沒有描述回收佇列 請 1 1 ) 的 内 部 結 構 t 以 本 發 明 的 m m 實 施 例 而 言 ,回 收泞 列只含 先 閱— 讀 Ί I 有 訊 框 指 標 (1 4位元） 的 結 構 〇 回 收 佇 列 的 書寫 端保 持有64 背 1¾ 之 1 1 個 輸 入 資 料 i 回 收 庁 列 的 m 取 端 保 持 則 有 1 6個 輸人 資料。 注 意 事 1 1 類 似 輸 出 佇 列 7 4 ♦ 回 收 佇 列 98構 造 成 輸 人 路徑 及輸 出路徑 項 再 1 〇 輸 入 路 徑 或 稱 為 書 寫 端 ♦ 允 許 媛 衝 器 管 理員 72放 置訊框 % 本 Τι 裝 I 指 僳 到 回 收 庁 列 98 〇 輸 出 m 徑 或 稱 為 謓 取 jLiir 端t 允許 媛衝器 1 I 管 理 員 72_ 取 訊 框 指 檑 及 歸 湛 所 有 相 關 的 媛衝 器到 空閲緩 1 1 1 衝 槽 10 4 . 更多訊框指標儲存容量由回收佇列過載區1 2 2提 1 1 訂 供 * 此 回 收 佇 列 過 載 區 係 由 外 部 記 憶 體 36所提 供。 1 當 訊 框 指 標 寫 入 —« 個 空 的 回 收 佇 列 98中時 ,它 們由書 1 i 窝 端 100傳遞到讓取端102 ， 直 到 m 取 端 102滿了為止。如 1 1 有 更 多 的 訊 框 指 標 要 寫 入 回 收 佇 列 98的 書 寫端 100, 將會 1 寫 人 位 於 外 部 記 憶 體 36的 過 載 區 122 中。 - S回收佇列98 1 I 的 讚 取 端 102及過載區122都 滿 了 ， 放 入 回 收佇 列98中過多 1 1 | 的 訊 框 指 標 開 始 填 人 書 寫 端 1 00 〇 1 1 第 1 1圖 描 述 空 聞 鑀 衝 槽 104的内部结構的- -個範例實 1 1 胞 例 ， 空 間 緩 衝 槽 104 是- -個 F IF0， 内含- -個位址指標指 i 到 外 部 記 憶 體 36中 所 有 的 空 間 媛 衝 器 1 40 〇 當所有的訊框 J ί 部 被 收 到 了 * 緩 衝 管 理 員 72由 間 緩 衝 槽 10 4捕捉可用的 1 I 位 址 指 標 Η 儲 存 新 進 來 的 資 料 〇 媛 衝 管 理 員72也由 空間媛 1 I 衝 槽 1 0 4配置位址指撢到主機處理器2 8 (當 被要 求如 此做的 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】0X297公釐） 35 9 1472 4 0 A7 B7 經漭部中央標準局員工消费合作社印发 五、發明説明（36) 時候）。ΐ機可經由寫或_取位於直接輸入或輸出空間内 的（cM r e c「 i n f> ti t / ο ϋ t p ii t s p a c e )空閒緩衝暫存器6 0中的 一個暫存器，而要求或歸谡位址指標到空閒緩衝槽1 〇 4。 在本發明書寫端106及空閒鍰銜槽104的讀取端108都分別 持有著64個輸人資料。 空閭媛衝槽1 0 4構造成一個輸人路徑及一個輸出路徑 。（類似輸出佇列74),輸入路徑或稱為書寫端106,允許 鍰衝器管理員7 2或主機2 8放置位址指標到空間媛衝槽Π) 4 。輸出路徑或稱為謓取端108，允許媛衝器管理員72提供 位址指標到主機2 8，或由空間缓衝槽1 0 4拉出位址指標Μ 供儲存接收訊框資料。儲存更多可用位址指標的儲存空間 ,由外部記憶體36的空閒媛衝槽過載區120提供，如前所 述。 交換裝置開始動作的時候，空間嬢衝槽由讀取端 108產生位址指標ρ當訊框來臨，在空閒緩衝槽1〇4的空閒 表列被謓取。如果在書寫端106沒有足夠的鍰衝器指標來 控制資料通訊，過載區120被存取Κ得到更多的嫒衝器指 標。 在交換裝置12開始動作的時候，本發明的一個特定範 例實施例·提出較哇的嫒衝器指標提供的方法。當交換裝 置第一次接上電源時，在外部記憶體36中的過載區120並 不需要有嫒衝器指標。反而，緩衝器指標是在蓮轉期間產 生的。交換裝置12接上電源時，可產生緩衝器指標，並可 將其放人過載區]2 0中，但是，此時有1 6 0 0 0到3 2 0 0 0個這 本紙悵尺度適汛中國國家標率（CNS )，\衫見格（210Χ297公趋） 36 91472 — — --------# ! (請先閱绩背vg之注意事項再填3本頁) < 經泸部中央螵準局負二消費合作社印絮 五、發明説明 ( 3 7 ) 樣 的 婿 衝 器 指 標 1 這 樣 食 m 低 交 換 裝 賈 12開 機的 動 作 。本 發 明 採 用 了 -一 ijb 開 間 期 間 奸 的 特 點 例 如， 所有 的 m 衝器 都 是 空 間 的 這 媛 衝 器 的 識 別 碼 也 都 被知 嘵等 η 因 此， 在 開 槠 之 後 當 需 要 用 到 這 些 緩 衝 器 的 B寺候 .再 使 用 計數 器 1 8 0去產生這些鍰衝器。 有如第1 0圖描述的一樣。 空閒 計 數 表 列 產 生 器 18 0 ( f r e e 1 i s t C 0 u η t gene r a t 〇 Γ ) 被 連接 到 多 工 器 1 8 2的輸人。 茌開機的時候， 因為在空閒媛衝槽 10 4的空閒表列是空的， 所以空間訐數表列產生器1 80 產生 m 衝 器 指 標 0 一 旦 空 閒 表 列 達 到 它 的 最 高計 數時 V 它 就不 再 產 生 緩 衝 器 指 標 〇 當 一 個 訊 框 封 包 被 交 換 裝 置 1 2接 收 後， 該訊 框 封 包會 被 打 散 到 固 定 長 度 的 緩 衝 器 中 * 般 而 言， 訊框 的 大 小是 會 變 動 的 〇 該 些 m 衝 器 有 256個位元組長，存放資料的部 分 則 有 2 40個位元組長。 在傳輸緩衝器的内容之後， 媛衝 器 指 標 被 放 人 回 收 佇 列 98 中 如 杲 緩 衝 器鐽 (b u f f e Γ c h a i η ) 能 夠 運 作 * 則 直 接 放 到 空 鍰 衝 槽 1 04 〇 在交換裝置 1 2的 操 作 期 間 任 何 回 到 空 鑀 衝 槽 10 4的位址指標， 由書 寫 端 106傳遞到讓取端1 0 8 t 如 果 謓 取 端 108滿了， 多的位 址 指 標 將 會 寫 入 位 於 外 部 記 憶 頒 36的 過 載區 1 2 0 _ 3 0 -旦 讀 取 端 10 8及過載區1 2 2 都 滿 了 1 再 放 人 空閒 猨衝 槽 10 4的 位 址 指 標 ， 則 將 開 始 填 入 空 間 媛 衝 槽 10 4的書寫端1 0 6 0 第 13 圖 是 根 m 本 發 明 —1 實 施 例 描 述多 複製 佇 列 9 6的 內 部 管 理 方 塊 表 示 阚 〇 如 前 所 面 的 簡 單 討論 ，進 人 多 複製 快 取 9 6 輸 入 資 料 的 時 間 先 後 的 次 序 被 保 持著 。在 本 發 明中 本纸張尺度適用中囷國家榇率（CNS ) Λ4規格（2丨OX 297公釐） 37 91472 53〇8〇 A7 B7 Μ"•部中央標準局貝工消费合竹社印欠 五、發明説明（ 3 8 ) » 如 -W-t. m 述 技 U > 時 間 先 後 的 次 序 並 非 由 時 間 戳 記 所 保 持 而 是 m 12 憶 體 的 茛 體 次 tie t · ( P h y 3 1 C a Ϊ 0 r d e r i η S ) m保持 η 本 發 明 的 多 複 製 快 取 9 6 Ιθ] 時 必 須 m 免 使 用 正 確 性 位 元 ， 反 而 是 使 用 解 碼 正 確 性 這 — 方 面 將 在 以 下 Μ 論 〇 參 考 到 第 13 圖 » 多 複 製 快 取 96被 構 造 成 . 個 四 通 道 的 1 各 組 相 關 的 (S e t —a s S 0 c i a t i v e )記憶體， 任何進人多複 製 佇 列 9 6 的 輸 人 資 料 * 包 含 訊 框 指 標 及 其 複 製 號 碼 t 如 前 所 述 〇 訊 框 指 標 的 最 低 個 位 元 決 定 要 將 訊 框 存 人 各 組 相 關 快 取 96 中 的 哪 — 行 * 在 本 發 明 —1 實 施 例 中 雖 然 可 把 快 取 的 尺 寸 變 大 ， 且 它 的 行 數 並 沒 有 限 制 ♦ 但 本 發 明 的 快 取 96 只 有 6 4 行 〇 各 m 相 關 快 取 96將 所 有 的 行 數 再 分 成 四 大 行 > 每 一 大 行 都 可 並 行 地 搜 尋 〇 當 緩 衝 管 理 員 72 把 個 輸 入 資 料 存 入 快 取 9 6 中 時 r 它 永 遠 存 人 最 左 上 的 位 元 (5 1 - 39 ), 此係由 訊 框 指 標 最 低 6位元所指定的。 當此大行被譲取後， 全部 的 輸 入 資 料 向 右 移 13 個 位 元 ? 且 此 — 大 行 將 被 再 寫 回 〇 被 實 際 寫 入 快 取 96 中 的 輸 入 資 料 * 包 括 此 訊 框 指 標 最 左 8位 元 的 位 址 標 m (a dd re S S t a g ) » 及 5位元眼此訊框指標有 關 的 複 製 號 碼 〇 當 此 輸 入 資 料 被 謓 出 快 取 96 後 t 訊 框 指 »τιττ 標 内 訊 框 標 籤 及 標 示 快 取 96 内 行 號 的 所 有 位 元 將 被 重 新 整 理 □ 如 果 快 取 滿 了 t 而 又 有 新 的 輸 人 資 料 要 寫 人 ， 快 取 中 最 η 的 輸 人 資 料 將 由 快 取 中 移 走 〇 如 前 所 述 有 關 於 m 衝 器 1 4 2的情形， 专走訊框指標的複製號碼將被寫入外部 本紙張尺度適Λ中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 38 91472 53〇8〇 Α7 R7 五、發明説明（3 9) 紀情聘中被移走的訊框指標所指到的訊抿嬢衝器表頭1 4 2 。因此，訊框儲存於外部記憶體3 S中（即緩衝器1 4 0 ),此 外部記憶體檐任多複製快取9 6的過載區，用Μ儲存複製號 碼。 本發明一個優越的特點是在各組相關快取9 6中沒有分 離的正確位元，當複製號碼是0 0 0 0 0時，緩衝器管理員72 知道這個輸入資料不再ίΕ確，所Κ將此輸人資料由快取96 中移走。如此可簡化快取的结構。另外本發明快取9R的其 他優點是它允許執行快速地搜尋。因為鍰衝器管理員7 2只 需檢査一行，而此行已由離開多複製佇列90的訊框指標所 決定。四大行的輸入資料被並行的檢査，更進一步增加搜 尋的速度。雖然只如同一個四通道各組相關的記憶體來敘 述本快取結構，但這只是一個範例，用來表示一個η通道 各組相關的記憶體並未脫離本發明的範圍。 由以上的敘述，我們可Μ知道本發明可經由擺放輸入 資料在各行中的實體位置而保持此輸人資料的時間次序（ ^¾部中央標隼局員工消費合作社印β (讀先閲讀背兩之注意事項再填巧本頁) 輸入資料的新舊），換句話說，此輸入資料的實體位置表 示此輸人資料的新舊程度。要變舊一個輸入資料可由重新 整理此記憶體來達成。 一個本發明特定的實施洌，Μ —埠接著一埠的基礎， 可訂製由交換裝置12切換的訊框等待時間（the latency of frames)。參考第14刪，埠向最FIFO 70檢查接收埠的交換 裝置模式（programmed switch mode)(此交換裝置椹式是 可改變的），Μ決定甚麽時候要將訊框指標及相關資訊放 本紙張尺度遍用中國國家標丰（CNS ) Λ4规格（2丨0'〆297公釐） 3 9 9 1 472 4 53 0 8 ϋ Α7 ί£"部中央樣本局員工消费合作社印製 Β7五、發明説明（4〇) 入適當的傳輸埠的輸出佇列74中。第一模式（等待時間質 模式）埤向最卜' I F 0 7 0沒有限制甚麼時間放訊抿指標到輸出 埠7 4 n第二m式（中等待時間橫式）埠向i F I F 0 7 0放置 訊框指標到輸出佇列7 4 ,只在該訊椐指標的6 4個位元被接 收到之後.第三m式（高等待時間模式）埠向虽P I F ϋ 70 放置訊框指標到輸出庁列7 4中，Κ茌該訊框指標全部被 接收之後。 這裡有一些特殊的例子，必須改變埠向贵F I F 0 7 0傳遞 訊框指標到輸出佇列？ 4的時間。1 )由第一模式或第二模式 的1 0 M b / s埠轉送訊框到1 0 0 K b / s埠。2 )訊框轉送到管理埠 3 0。3 )訊框轉送到擴充匯流排埠。在1 )中，1 0 M b / s埠與 1 0 0 M b / s埠速率的不同，使得轉送模式強制變到第三的高 等待時間模式。在2 )中.所有的訊框傳遞到管理埠使用的 是第三模式的訊框。在3 )中，所Μ傳逓到擴充匯流排埠的 訊框使用擴充匯流排埠26的切換楔式。當一個多複製埠向 量包含有這些特殊的埠中一種時，就必須使用最長的等待 時間切換模式。例如，有一個訊框由第一或第二構式的埠 所接收，但它的多複製埠向量包含有管理埠3 0 ,於是切換 模式必須使用第三種横式。在這種情況下，只有訊框指標 全部被接收之後，一個訊框指搮的副本再放到輸出貯列7 4 中0 交換裝置横式將做更詳細的討論，施加到輸人埠的交 換裝置模式可決定轉送等待時間（交換裝置1 2 —旦接到訊 抿後將Κ多快的速度轉送訊框 >,及可決定降低到每一輸 (誚先間讀背而之注意事項再填巧本頁) 本紙張尺度適用I丨’國國家標準（CNS)A4規格（ 210X 297公釐） 40 9 1472 45308； A7 經消部中央標羋局員工消费合作社印" B7五、發明説明（4 1) 出增的Η段/錯誤fragment/error· propagation)延遲的能 力„再者，第二憤式，即中等待時間橫式是每一個埠的預 設模式。而在暫存器6 0中，可以以一埠為頭位來規副交換 裝置横式。 在三個交換裝置_式中，由内部M A C埠F 0 5 2接收 的訊框，將儘可能轉送到外部記憶體緩衝器1 4 0中。大約 同一時間，規則檢査器4 2或5 8 ,接收目的位址及來源位址 -接收埠向量，框訊指標及一些附加訊息，然後執行適當 的檢査„ 一目.檢査完成，規則檢查器42或58歸遒訊框指標 及轉送埠向量到F I F 0 7 0。 埠向最 FIFO 70將訊框指標放到輸出佇列74的書寫 端 76,提供埠向景Μ識別輸出埠。當埠向量FIFO 70接收 埠向量（訊框指標）及將訊框指標放到輸出佇列74這一段時 間，接收埠的交換裝置模式定義此埠的轉送等待時間。這 是為下列三棰模式所做的一個敘述。一旦訊框指標傳遞到 輸出佇列7 4的讀取端7 8 ,緩衝器管理員7 2 _取訊框指標並 排程傳輸的時間。緩衝器管理員72開始由訊框指標指到的 位址移動訊框資料。一旦傳輸MAC埠的FIF054回到它最先 開始的點（假設媒體可用於傳輸訊框資料），則開始傳輸訊 框。 第一模式被設計來提供一最低等待時間的傳輸模式， 訊框的傳輸及轉送Μ線速率的速度（1 i ti e - r a t e d s p e e d )來 傳輸，m第一m式而言，因為訊框在尚未確定此訊框為一 Η段（即小於2 R位元）或有包含C R C错誤之前，即排列Κ供 本紙张尺度適用中國國家標準{ CNS ) Λ4規格（2】0:<297公釐） 41 91472 (誚先虮讀背而之注意事項再垆'"本頁) 4 53 0 A7 R7 經浐部中央標卑局員工消费合作社印裝 五、發明説明（4 2 ) 傳輸，所W沒有何的網K錯_保護（n e t w 〇 r k e r r 〇 r P「o t e c t; ί ο n )。第一模式中，輸出埠的訊框傳輸之前，訊 框的接收可能尚未完成。如果訊框的接收结束於一個不成 熟的傳輸週期（r u n t )，或帶有一個不正確的C R C ,接收M A C 會標示< m a「k >外部記憶體3 6的緩衝器1 4 2 , K顯示目前發 生這些情形。傅輸m a c保證如果開始傳輸一訊框，而此訊 框隨後會結束於一個不成熟的傅輸週期.或有一錯誤的 C R C ,則Μ Λ C會產生一個壞的C H C。M A C尚未開始訊框的傳輸 ，但鍰衝器142已標示訊框結束於一個不成熟的傳輸週期 或有一錯誤的C R C,緩衝器管理員將不會轉送訊框到輸出 埠。 第二横式提供一個低等待時間訊框轉送横式，但具有 些許的網路錯誤保護。在接收到64位元或者更多位元之後 ,訊框才會轉送。此會允許交換裝置12過滤掉（即不轉送） 片段的訊框。然而，此模式無法完全過瀘位元數大於64、 有CRC錯誤的訊框。 第二横式，達到B 4位元臨界值之訊框的訊框指標排列 到適當的輸出佇列7 4。未達到6 4位元臨界值之訊框將被刪 除，其訊柢指標也不會放人輸出佇列7 4。如果一個大於或 等於（5 4位元的訊框结束於一個不正確的C R C ,接收M A C標 示（m a r k )外部記憶體3 (3的緩衝器1 4 2 , Μ顯示目前發生這 種情形。如果傳輸開始於一個大於或等於64位元的訊框. 而隨後结束於一個不正確的C 1? C ,傳輸Μ Λ C會以一個壞的 C K C結束此傅輸如果一 flf傳輸H /\ C舱未開始傳輸訊框，但 ---------装--------訂 .(誚先閱讀背面之注意事項再填」巧本頁) 本紙張尺度適用中國闼家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 42 9 1472 4 53 Ο

C Α7 Β7 五、發明説明（w Μ 列 Sfff 框管製 訊器複 此衝多 示 緩戎 0 ) 2 C 送 4 DK f 1 C 轉 器的 製 衝確 複 猙正單 於 等 或 於 大 元 位 不 個 98送 列轉 一 庁 必 於收 不 束回而 結到 -丨搮丨 指 框 訊 遨 歸 送 轉 製 複 多 列 佇 出 輸 至 誤 錯 路 網 的 準 水 高 最 有 具 中式 模 個三 是 式三 第 式 送 轉 存 儲 的 間 時 待 等 送 轉 高 '_ 保 Θ Γ Γ ο Γ 3 埠 出 輸 至 HJ f 它 送 轉 要 將 2 1± 置 裝 換 交 在 框 訊 之 送 轉 再 2 1—_ 置 裝 換 交 0 收 接 被 全 完 已 之 的 有 所 絕 隔 (讀先間讀背而之注意事項甩填巧本頁 有 所 及 段 Η 下 式 模 <Ϊ1 種三 第 在 框 訊 框 訊 個1旦 的 確 正 著 有 Μ 元 位 4 6 於 等 或 於(* 端 收 接 於 束 结 地 功 成 歹 庁 出 輸 的 當 適 到 ^ϋ 歹 OU- 地 功 成 會 標 指 榧 訊 結 柢 訊 的 確 正 一八/1- 誤 錯 收 接1 於 束 被 會 將 )/ 等 期 週 的 熟 成 不 列 佇 出_ 人 放 會 不 也 標 指 框 訊 的 們 它 除 刪 ο 7 接 施值元 與 實界位 , 的臨六 定 別個如 決在三ΐ( 的，有 位 列然 ，η 佇 雖言收 出 。例接 輸關施1) 入 無實是 放 量本值 量料Μ界 向資 ，臨 埠 的值些 作 收界這 接臨 ， 及的中 F0式目例 FI模數腌 量 的同實 向 擇不範 埠 選有示 埠中本 收例 。 經济部中央標準扃負工消貧合竹社印袈 於 Π 中 其 框 訊 的 有 所 收 接 3 元 位 4 6 收 接 列 ft 出 輸 至 框 訊 送 轉 值 界 臨 據 根 明 發 本 景 向 埠 安 新S 式m 的 則 規 被 埠 該 及 最 料 資 的 收 接 據 根 但根 , 如 定 例 決 ， 的 定 送決 轉送 作轉 量作 料素 資因 的他 收 其 接 據 康 Μ ί 根卻 然 例 雖施 C 莨 序 呰 次有 的明 輸 發 傳本 排在 態 型 的 料 資 收 接 撺 員 3一| ί'管器ir 鍰 時 規 送 轉 明 發 本 成完 在 取 快在 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210>< 297公釐） 91472 4 53 〇8 Α7 Β7 經濟部中央標準局貝工消費含竹杜印5;! 五、發明説明（4 4) 記憶體1 6]中，保持著一個表1 6 0。該表使訊框指搮與接收 埠發生關連。每次埠向量F i F 0 7 0由規則檢查器4 2或5 8接 收一俩新的埠向最和訊框指標，它會產生一涸關聯來確定 該輸人埠是否已完全接收到一框訊，如果沒有，則確定有 多少訊榧被接收到。埠向t F I F 0 7 0並沒有由檢查器4 2或 5 8接收到仟何有關於接收坶的識別賣料，埠向量F I F 0唯 一接收到有關於接收埠的識別資料是訊框指標。 不管是在訊柢尚在接收，位址表歸邀接收埠的情況， 或是因訊框已被完全接收，導致位址表1 6 0找不到訊框指 標的情況，埠向量FI F 0 7 0會以訊框指標來査詢位址表1 6 0 。一旦訊框完全被接收，其訊框指標會被移出位址表160 。此種情況表示碰到了第三種模式（訊框完全接收）。因而 訊框指標立即掉人輸出佇列中。 如果位址表1 6 0歸遒到接收埠，埠向景F I F 0 7 0將訊框 指標及相關資訊放入保持區162,並開始由接收埠監視兩 個信號。此兩個信號搮示（flag)三個事件中的一個。第一 個事件標示當埠接收到η個位元。在此一時間點，如果這 一個埠茌第一個模式，則埠向量F I F 0 7 0賴著將它送到適當 輸出佇列74而開始處理此訊框。如果不是茌第一個模式， 埠向最F I F ϋ 7 0會等待下去，直到它接到一個信號標示著 遇到Τ第二種事件。如果該埠是在第二種模式，埠向1 l· I F 0 7 0會將訊框指標由保持區1 6 2釋放到適當的輸出疗列 74。最後，如果該坶是在第三種樓式，埠向量PIF0 70會 等待，直到他接到一個旗標表示訊框已完全被接收。每一 IN氏张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公釐） 44 91472 {讳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 53080 Λ7 Β7 五、發明説明（45) 個接收堉（參考第14圖數字ΐ (5 4者）會維捋這個旗標，並提 供這一個資訊給埠向虽FI F 0 7 0。此旗標提供資訊給埠向 量F I F 0 7 0以確定該埠關聯於哪一個訊框指標。而埠向量 F 1 F 0 7 0會保持該埠是在何種_式的資訊。總之，當接收 一個訊框指標的時候，埠向最F I F () 7 0資詢缓衝器管理員 7 2的位址表1 (5 0以決定是哪一個接收埠，確定此接收埠的 m式，由該接收埠監視一些旗標，根撺該横式和這_旗標 去釋放訊框指標。 雖然本發明已詳細解說及揋示，應清楚地知道這些範 例俺用來說明本發明並非用來限制本發明。本發明之精神 及範赌，將Μ所附之申請專利範園之條款來限制。 (誚先間讀背而之注意事項再填寫本哀) 經满部中央標準局员工消費合竹社印袈 9 1472 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS } Α4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 〇 8 ο 3 54 ABCD 六、申請專利範圍 法 方 的 輸 傳 増 画 複 -:u 經 框 料 賣 的 製 複 制 控 t—··' 榑 驟 的 '卜 以 拮 包 0 IV 515 的 製 複 輸 傳 S- 此二 哪 由 將 定 指 製 複 - 其 輸 傳 來 用 可 不 掉 些 哪 有 中 埠 的 定 及 指以 定 確訊 框 的 定 指 β 框 訊 製 複 其 輸 傳 來 用 可 到 框 訊 製 複 供 提 複 將 中 坶 定 指 的 框 訊Ρ 複 輸 傳 來 用 可 不 在 中 埠 棄 放 框 訊 之 生0 址 位 的 目 的 中 框 據 根 括 包 驟 第 步 圃 的 範框 專的 請 製 申 複 如輸 2 法 方 的 項 傳 埠 些 哪 由 將 定 指 中 其 埠 定 指 些 這 別 0 會 將 虽 向 埠 而量 向 埠 個 - 相 個1 有 埠 個1 每 中 其 法 方 的 項 2 第 圍 範 利 專 請 甲 如 3 使 一 輸 鱼 勺 ， .Β Ο 標 更埠方 指 法關地 框 方相的 訊 該人去 列 .載出 排 址標輸 剌 位指傳 規體 框此 被 憶訊由 列 記 的將 佇 的框框 出 框訊訊 輸 訊的為 該 存送即 , 儲傳堉 列 到要些 佇指 將該 出標 ， ， 輸 指括列 的框 包佇 闞 訊步出 當 括 包 步 I 進 更 法 方 該 法 方 的 項 3 第 圍 範 利 專 請 & 如 -請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局—工消f合作社印製 候 時 的 開 離 列 佇 出 輸 的 埠 關 相 由 標 指 框 訊 的0 ΪΪ5 埠 的 框 訊 收 固 體 憶 記 中 埠 的 定 指 定 確 中 其 法 方 的 項 4 第 圍 範 禾 專 請 Φ 如 5 檢 括 包 驟 步 之 框 的 製 複1 其 輸 傳 來 用 可 不 埠 些 哪 有 出 輸 ηκ 相 的 埠 個 - 當 中 其 量 容 用 利 可 的 HJ 歹 佇 出 輸 査 輸 傳 來 用 不 定 確 被 將 埠 該 時量 容 用 利 可 有 沒 已 列 佇 框 ΤίΗ 的 複 - 其 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS ) Λ4規格（2!0X297公釐） 46 91472 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 6 . 如 請 專 利 m 圍 第 5項之方法， 其中丟棄將要傅輸的複 1 1 製 訊 框 的 步 锞 包 括 丟 m 將 要 載 入 無 可 利 用 容 量 的 指 定 1 I 埠 的 相 關 輸 出 佇 列 的 訊 m 指 標 之 步 驟 〇 請 1 先 1 7 . 如 Φ m 專 利 m 圍 第 G 項 的 方 法 + 更 m — 步 钽 括 確 定 被 闼 1 背 ί 丟 棄 的 訊 框 指 m 數 冃 〇 之 ί 注 1 8 . — 揷 多 埠 網 路 交 換 裝 貿 * 該 多 埠 網 路 交 換 裝 贊 傳 輸 單 意 事 1 項 1 一 個 賁 料 訊 框 之 複 數 個 副 本 1 該 網 路 交 換 裝 置 包 括 再 1 複 數 俩 埠 將 要 傳 輸 的 資 料 訊 框 由 該 處 傳 輸 I fi 本 頁 裝 1 一 個 埠 向 最 產 生 器 用 Μ 產 生 璋 向 量 此 埠 1 1 向 最 會 指 定 將 要 傅 輸 的 訊 框 將 由 哪 埠 傳 輸 ， 1 I —- 個 傅 輸 的 規 劃 用 Μ 決 定 這 些 被 埠 向 量 指 定 傳 1 i 訂 輸 單 — 個 複 製 訊 框 之 埠 的 利 用 率 « 及 由 指 定 埠 中 可 用 1 傳 輸 複 製 訊 框 之 埠 的 傳 輸 複 數 個 複 製 訊 框 t 丢 掉 複 數 1 1 個 複 製 訊 框 的 動 作 » 則 由 被 指 定 傳 輸 複 製 訊 框 的 埠 中 1 1 不 能 用 來 於 傳 輸 複 製 訊 榧 的 埠 來 做 Λ 1 線 9 . 如 請 專 利 範 園 第 8 項 的 網 路 交 換 裝 置 > 其 中 的 傳 輸 1 | 規 制 包 括 複 m 個 輸 出 佇 列 t 其 中 有 個 特 殊 的 輸 出 佇 1 I 列 相 關 連 於 一 個 特 殊 的 埠 0 1 1 10 ，如 請 專 利 範 園 第 9項的網路交換裝置， 其中的傳輸規 1 ! 剌 包 括 個 埠 向 最 個 F IF0 被 規 劃 為 接 收 埠 向 最 產 生 器 1 1 t 及 確 定 踉 指 定 埠 有 關 的 每 一 個 輸 出 佇 列 的 可 利 用 容 1 1 最 Γ> 1 I 11 .如 請 專 利 範 圍 第 1 0項 的 網 路 交 換 裝 置 t 其 中 埠 向 量 i I FIFO?! 進 一 步 被 規 剌 為 * 當 某 一 輸 出 fr 列 有 可 利 用 容 I i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格{ 210X297公釐） 47 91472 3 5 ο 8 ABCD 六、申請專利範圍 量時，對每一將要傳輪的複製訊框，載入訊框指標到 跟指定埠有關的鑰出佇列；訊框指標指到記憶體中儲 存訊框的位址，输出庁列排列訊框指檷，其中每一個 埠被規剌為存取該被訊框指摞指到的記憶體位址，並 根據離開跟該埠有關的輪出佇列的訊框指標，傳輸在 該位址的訊框。 12. 如申請專利範圍第11項的網路交換裝置，其中埠向量 FIFO更進一步被規剌為如果输出佇列沒有可利用容量 時，丢棄跟指定埠有關的輪出佇列中的訊框指標。 13. 如申請專利範圍第12項的網路交換裝置，其中埤向量 FIFO被進一步規刺為可確定一涠特定的訊框中，被載 入輸出佇列中訊框指標的數目，及確定一個特定的訊 框中，所放棄的訊框指標的數目。 ---------t------IT------it ‘.(請先闳讀背面之注意事項再_ X'本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS) A4洗格（2丨0X297公釐） 48 91472