监测短包格式如表2所示。其中命令缓冲器用于将 总线数据监测模块监听到的通信信息包命令头信息，与包括时间码在内的信息一起组成监 测短包，进行缓冲存储，向二级缓冲区发送数据存储请求，将监测短包送二级缓冲区进行存 储；错误缓冲器用于将总线数据监测模块监听到的总线通信错误信息，与包括时间码在内 的信息一起组成监测短包，进行缓冲存储，向二级缓冲区发送数据存储请求，将监测短包送 二级缓冲区进行存储；检测缓冲器用于将通道检测识别模块监听到的总线通道检测信息， 与包括时间码在内的信息一起组成监测短包，进行缓冲存储，向二级缓冲区发送数据存储 请求，将监测短包送二级缓冲区进行存储。
[0031] 表2监测短包格式
[0032]
[0033] 其中：B表示字节。
[0034] 二级缓冲区包括长包数据缓冲器和短包数据缓冲器。其中长包数据缓冲器用于对 监听到的长包数据进行缓冲存储，等待写入三级缓冲区；短包数据缓冲器用于对一级缓冲 区中各个缓冲器中的监测短包按优先级进行二次组包，将多个监测短包混合组成与长包数 据相同大小的短包存储包进行缓冲存储，等待写入三级缓冲区。长包缓冲器大小为4KB，可 对4个长包的数据进行缓冲存储；短包数据缓冲器大小也为4KB，可缓冲128个监测短包。
[0035] 三级缓冲区包括三级缓冲管理模块和三级缓冲存储器。其中三级缓冲存储器为 128MB SDRAM，读写缓冲页面大小为1KB，分为高低64MB两个分区，用于对总线监听系统监 听到的长包数据和监测短包进行分区存储，等待传送给主机；三级缓冲管理模块用于完成 对三级缓冲存储器的访问管理，将二级缓冲区中的长包数据和监测短包按优先级写入三级 缓冲存储器，在主机传输控制模块的控制下读取三级缓冲存储器，将监听数据传送给主机。
[0036] 主机传输控制模块用于根据后台处理计算机的控制命令，将三级缓冲区中的缓冲 数据传回后台处理计算机进行处理，向总线数据监测模块产生允许缓冲存储标志，控制对 监听数据的记录。
[0037] 所述动态可重构总线监听系统的三级缓冲存储装置采用如下方法与步骤对总线 通信信息进行监听与缓冲：
[0038] (1)总线数据监测模块对动态可重构总线进行持续监听，当监听到总线通信信息 包时，如果来自主机传输控制模块的允许缓冲存储标志处于无效状态，则丢弃该通信信息 包，继续监听；否则，向一级缓冲区中的命令缓冲器发送一个监听数据有效信号，请求对监 听到的通信信息包进行打包缓冲。
[0039] (2)接到监听数据有效信号时，如果命令缓冲器的满标志有效，或通信信息包是长 包并且长包数据缓冲器的满标志有效，则丢弃总线数据监测模块监听到的通信信息包，并 将通信信息包丢失计数器加1 ;否则，将通信信息包命令头，与包括时间码、长包数据缓冲 指针、通信信息包丢失计数器值在内的信息，一起组成监测短包写入命令缓冲器，并将通信 信息包丢失计数器清除为0,向二级缓冲区中的短包数据缓冲器发送缓冲存储请求，如果通 信信息包是长包，还将长包的数据部分写入长包数据缓冲器。
[0040] (3)当长包数据缓冲器中的长包数据存储容量达到缓冲存储包大小，组成一个长 包缓冲存储包时，如果三级缓冲区的长包数据分区不满，长包数据缓冲器将更新长包数据 缓冲存储指针，向三级缓冲区发送长包数据存储请求。
[0041] (4)当总线数据监测模块监听到总线通信错误时，如果错误缓冲器的满标志有效， 则丢弃监听到的错误信息，并将错误信息包丢失计数器加1 ;否则，将错误信息，与包括时 间码、错误信息包丢失计数器值在内的信息，一起组成监测短包写入错误缓冲器，并将错误 信息包丢失计数器清除为0,向二级缓冲区中的短包数据缓冲器发送缓冲存储请求。
[0042] (5)通道检测识别模块对动态可重构总线进行持续监听，当监听到总线通道检测 过程，提取通道检测信息，如果检测缓冲器的满标志有效，则丢弃监听到的检测信息，并将 检测信息包丢失计数器加1 ;否则，将检测信息，与包括时间码、检测信息包丢失计数器值 在内的信息，一起组成监测短包写入检测缓冲器，并将检测信息包丢失计数器清除为0,向 二级缓冲区中的短包数据缓冲器发送缓冲存储请求。
[0043] (6)二级缓冲区中的短包数据缓冲器按照指定的优先级，依次轮询一级缓冲区中 各个缓冲器，将其中有缓冲存储请求的缓冲器中的监测短包存入短包数据缓冲器，进行二 次组包，将一级缓冲区中相应缓冲器的满标志置为无效状态；当短包数据缓冲器中的监测 短包存储容量达到缓冲存储包大小，组成一个短包缓冲存储包时，如果三级缓冲区的短包 数据分区不满，短包数据缓冲器将更新短包数据缓冲存储指针，向三级缓冲区发送短包数 据存储请求；如果满标志有效，短包数据缓冲器将暂时停止响应一级缓冲区的缓冲存储请 求。
[0044] (7)三级缓冲区划分为长包数据和短包数据两个存储分区，分别对长包数据和短 包数据按照缓冲存储包大小进行存储，各分区的缓冲存储指针由二级缓冲区管理；三级缓 冲管理模块按照指定的优先级，依次对主机传输控制模块、长包数据缓冲器和短包数据缓 冲器进行轮询，如果主机传输控制模块有读取请求时，三级缓冲管理模块从三级缓冲存储 器指定位置读取一个缓冲存储包，送给主机；如果长包数据缓冲器有存储请求，三级缓冲管 理模块从其中读取一个长包缓冲存储包，按照长包数据缓冲存储指针，写入三级缓冲存储 器中的长包数据存储分区；如果短包数据缓冲器有存储请求，三级缓冲管理模块从其中读 取一个短包缓冲存储包，按照短包数据缓冲存储指针，写入三级缓冲存储器中的短包数据 存储分区。
[0045] 所述缓冲存储包大小是动态可重构总线通信协议中规定的长包数据大小、短包监 测包大小的整数倍，且不大于三级缓冲存储器能够支持的访问页面的大小。本实施例中，缓 冲存储包大小设定为IKB。
[0046] 本实用新型实现的动态可重构总线监听系统中的三级缓冲存储装置，解决了动态 可重构总线监听系统中，总线通信活动信息的高速并发存储及组包问题，实现了对动态可 重构总线通信活动的正确监听。
[0047] 在不脱离本实用新型精神的范围内，本实用新型可以具有多种变形，如：总线支持 的节点数量、通道数量、各缓冲器大小、缓冲存储包大小等，均可在不同的实施中改变。这些 变形也包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种动态可重构总线监听系统的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述三级缓冲存 储装置包括总线数据监测模块、通道检测识别模块、定时器、一级缓冲区、二级缓冲区、三级 缓冲区和主机传输控制模块。2. 根据权利要求1所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述总线数据监测模块用 于对动态可重构总线进行持续监听，将监听到的通信信息包写入一级缓冲区；监听到通信 错误时，把错误信息写入一级缓冲区。3. 根据权利要求1所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述通道检测识别模块用 于监听总线通道检测过程，将监听到的检测信息，写入一级缓冲区。4. 根据权利要求1所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述定时器用于产生时间 码，提供给一级缓冲区。5. 根据权利要求1所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述一级缓冲区包括命令 缓冲器、错误缓冲器和检测缓冲器，分别用于将总线数据监测模块、通道检测识别模块监听 到的通信信息包命令头、错误信息、通道检测信息，与包括时间码在内的信息一起组成监测 短包，进行缓冲存储，向二级缓冲区发送数据存储请求，将监测短包送二级缓冲区进行存 储。6. 根据权利要求5所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述二级缓冲区包括长包 数据缓冲器和短包数据缓冲器；所述长包数据缓冲器用于对监听到的长包数据进行缓冲存 储，等待写入三级缓冲区；所述短包数据缓冲器用于对一级缓冲区中各个缓冲器中的监测 短包按优先级进行二次组包，将多个监测短包混合组成与长包数据相同大小的短包存储包 进行缓冲存储，等待写入三级缓冲区。7. 根据权利要求6所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述三级缓冲区包括三级 缓冲管理模块和三级缓冲存储器；所述三级缓冲存储器用于对总线监听系统监听到的长包 数据和监测短包进行分区存储，等待传送给主机；所述三级缓冲管理模块用于完成对三级 缓冲存储器的访问管理，将二级缓冲区中的长包数据和监测短包按优先级写入三级缓冲存 储器，在主机传输控制模块的控制下读取三级缓冲存储器，将监听数据传送给主机。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述主机传输 控制模块用于根据主机的命令，将三级缓冲区中的缓冲数据传回主机进行处理，向总线数 据监测模块产生允许缓冲存储标志，控制对监听数据的记录。
【专利摘要】一种动态可重构总线监听系统的三级缓冲存储装置，其特征在于：所述三级缓冲存储装置包括总线数据监测模块、通道检测识别模块、定时器、一级缓冲区、二级缓冲区、三级缓冲区和主机传输控制模块，采用二次打包、三级缓冲与分区存储的方法，在动态可重构总线监听系统中对监听到的通信数据、错误信息、检测信息等进行缓冲存储。
【IPC分类】G06F13/16, G06F3/06
【公开号】CN204808302
【申请号】CN201520489995
【发明人】周继芹, 张伟功, 陕天龙, 李超, 王晶, 邱柯妮, 朱晓燕, 徐远超
【申请人】首都师范大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月9日