JP2016158024A - 通信用入出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のキューによるデータメモリの使用効率を高める。
【解決手段】書込制御部３３が、書込対象キューに通信データを書き込む際、次書込アドレスからなる書込対象アドレスに当該通信データを書き込み、当該書込対象キューのキュー最終アドレス、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレス、および次書込アドレスをそれぞれ更新し、読出制御部３４が、読出対象キューから通信データを読み出す際、当該読出対象キューのキュー先頭アドレスからなる読出対象アドレスから当該通信データを読み出し、当該読出対象キューのキュー先頭アドレス、次書込アドレス、および新たな次書込アドレスに関する後続アドレスをそれぞれ更新する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ通信技術に関し、特に通信データ（フレームデータ）の入出力を行う通信用入出力装置で用いられるメモリアクセス制御技術に関する。

従来、インターネット等のデータ通信で使用されて、例えばイーサネット（登録商標）のフレームデータ等の通信データを入出力するための通信用入出力装置として、例えば、特許文献１のような構成が提案されている。図１９は、従来の通信用入出力装置（内蔵メモリ）の構成を示すブロック図である。
この通信用入出力装置は、多重化装置ＭＵＸ、記録装置ＭＥＭ、および多重分離装置ＤＥＭＵＸから構成されている。

ＭＵＸは、入力ポートごとに設けられたキュー指定情報付加部により、入力されたフレームデータに対して、当該フレームデータの出力先に対応するキュー指定情報を付加した後、多重化部により多重化して出力する。
ＭＥＭは、ＭＵＸから時分割多重で出力されたフレームデータを書込制御部により受け取り、各フレームデータに付加されているキュー指定情報とキューマップとを参照し、内蔵するデータメモリ（ＤＲＡＭチップ）内にフレームデータの出力先ごとに論理的に設けたキューのうち、キュー指定情報と対応するキューのアドレスへフレームデータを書き込む。また、ＭＥＭは、ＤＥＭＵＸからの読出指示に応じて、読出制御部により対応するキューからフレームデータを読み出して、ＤＥＭＵＸに出力する。

ＤＥＭＵＸは、読出部により、出力ポートごとの優先制御ロジックに基づき、ＭＥＭ内の優先出力ポートに対応する出力先のキューからフレームデータを読み出して、振分部により対応する出力ポートへ振り分け、出力ポートごとに設けられた速度変換部により当該出力ポートの通信速度に変換して出力する。

図２０は、キューと出力ポートとの対応を示す説明図であり、出力ポート数が３の場合が示されている。図２０（ａ）では、キューと出力ポートとが１対１に対応付けられているが、図２０（ｂ）のように、１対多に対応付けることにより、１つのフレームデータを複数の出力ポートが出力する場合に対応可能となる。また、図２０（ｃ）のように、出力ポートごとに、読出優先度に応じたキューを対応付けることもできる。

特開２０１１−０１０１９５号公報

しかしながら、このような従来技術では、それぞれの出力ポートに対応する個別のキューを有しており、データメモリのアドレスを分割してこれらキューのアドレス範囲を固定的に決めているため、キュー毎にアドレス範囲が異なり、複数のキューでアドレス範囲を共用することができない。
したがって、データメモリ内のアドレス範囲を複数のキューで共用することができないことから、キューごとに想定される記憶容量分を固定的に確保しておく必要があり、データメモリの使用効率が低いという問題点があった。また、複数のキューでアドレスを共用できたとしても、単に共用するだけでは、いずれか特定のキューがアドレスを占有する可能性もあり、この場合も、データメモリの使用効率が低くなるという問題点があった。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、複数のキューによるデータメモリの使用効率を高めることができるメモリアクセス制御技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる通信用入出力装置は、順次入力される通信データに、当該通信データを出力すべき出力系統と対応するキューを示すキュー指定情報を付加して多重化する多重化装置と、前記多重化装置から転送された前記通信データを、データメモリ内に論理的に形成した複数のキューのうち前記キュー指定情報で指定された書込対象キューへ一時蓄積する記録装置と、前記キューのうち優先制御ロジックに基づき選択した出力系統と対応する読出対象キューから前記通信データを読み出し、当該出力系統と対応する出力ポートの通信速度に変換して出力する多重分離装置とを備える通信用入出力装置であって、前記記録装置は、前記データメモリの前記キューに対する書き込み・読み出しを制御する際に用いるキュー制御情報を記憶するキュー制御メモリと、前記キュー制御メモリのキュー制御情報に基づいて、前記多重化装置から転送された前記通信データを前記書込対象キューに書き込む書込制御部と、前記キュー制御メモリのキュー制御情報に基づいて、前記読出対象キューから通信データを読み出して前記多重分離装置へ転送する読出制御部とを備え、前記キュー制御メモリは、前記データメモリの格納アドレスごとに、当該格納アドレスに書き込まれた通信データに後続する通信データの格納アドレスを示す後続アドレスを記憶し、前記キューごとに、当該キューの通信データが書き込まれている前記格納アドレスの先頭および最終を示すキュー先頭アドレスおよびキュー最終アドレスを記憶し、前記各キューに共通して、次に通信データを書き込むべき格納アドレスを示す次書込アドレスを記憶し、前記書込制御部は、前記書込対象キューに前記通信データを書き込む際、前記次書込アドレスからなる書込対象アドレスに当該通信データを書き込み、当該書込対象キューのキュー最終アドレス、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレス、および次書込アドレスをそれぞれ更新し、前記読出制御部は、前記読出対象キューから前記通信データを読み出す際、当該読出対象キューのキュー先頭アドレスからなる読出対象アドレスから当該通信データを読み出し、当該読出対象キューのキュー先頭アドレス、次書込アドレス、および新たな次書込アドレスに関する後続アドレスをそれぞれ更新するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記通信用入出力装置の一構成例は、前記記録装置が、前記キューごとに、当該キューが使用している前記データメモリ上の格納アドレスの数を示す使用アドレス数を記憶するキュー使用アドレス数メモリと、前記書込対象キューに前記通信データを書き込む際、当該通信データのデータ長に基づき、書き込みに必要となる格納アドレスの数を示す必要アドレス数を算出し、前記キュー使用アドレス数メモリから取得した当該書込対象キューまたは前記各キューの使用アドレス数に基づき、当該書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数を算出し、当該必要アドレス数と当該残りアドレス数とを比較することにより当該通信データの書込可否を判定し、書込可の判定に応じて前記書込制御部に対して当該通信データの書き込みを指示するアクセス調停部とをさらに備えている。

また、本発明にかかる他の通信用入出力装置は、順次入力される通信データに、当該通信データを出力すべき出力系統と対応するキューを示すキュー指定情報を付加して多重化する多重化装置と、前記多重化装置から転送された前記通信データを、データメモリ内に論理的に形成した複数のキューのうち前記キュー指定情報で指定された書込対象キューへ一時蓄積する記録装置と、前記キューのうち優先制御ロジックに基づき選択した出力系統と対応する読出対象キューから前記通信データを読み出し、当該出力系統と対応する出力ポートの通信速度に変換して出力する多重分離装置とを備える通信用入出力装置であって、前記記録装置は、前記キューごとに、当該キューが使用している前記データメモリ上の格納アドレスの数を示す使用アドレス数を記憶するキュー使用アドレス数メモリと、前記書込対象キューに前記通信データを書き込む際、当該通信データのデータ長に基づき、書き込みに必要となる格納アドレスの数を示す必要アドレス数を算出し、前記キュー使用アドレス数メモリから取得した当該書込対象キューまたは前記各キューの使用アドレス数に基づき、当該書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数を算出し、当該必要アドレス数と当該残りアドレス数とを比較することにより当該通信データの書込可否を判定し、書込可の判定に応じて前記書込制御部に対して当該通信データの書き込みを指示するアクセス調停部とを備えている。

また、本発明にかかる上記通信用入出力装置の一構成例は、前記アクセス調停部が、前記データメモリが有する格納アドレスの総アドレス数から、前記各キューの使用アドレス数を減算することにより、前記残りアドレス数を算出するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記通信用入出力装置の一構成例は、前記アクセス調停部が、前記書込対象キューに対して予め割り当てられている使用可能な格納アドレス数を示す最大アドレス数から、当該書込対象キューの使用アドレス数を減算することにより、前記残りアドレス数を算出するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記通信用入出力装置の一構成例は、前記アクセス調停部が、前記データメモリが有する格納アドレスの総アドレス数から、前記各キューに対して予め保障されている最低保証アドレスを減算することにより、前記残りアドレス数を算出するようにしたものである。

本発明によれば、多重化装置から転送された通信データを、データメモリ内に論理的に形成した複数のキューのうちキュー指定情報で指定された書込対象キューへ一時蓄積する記録装置において、データメモリの使用効率を高めることができる。このため、メモリ容量の増大を行う必要がなくなり、結果として回路規模やコストの増大を抑制することが可能となる。

第１の実施の形態にかかる通信用入出力装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかる記録装置の構成を示すブロック図である。 データメモリの記憶例である。 アドレスキュー管理メモリの記憶例である。 キュー先頭・最終アドレスメモリの記憶例である。 キュー使用アドレス数メモリの記憶例である。 書込制御部における書込動作を示す説明図である。 読出制御部における読出動作を示す説明図である。 データＰ２−１読出直前（データＰ２−３書込直後）のキュー制御情報を示す説明図である。 データＰ２−１読出時におけるキュー制御情報の変化を示す説明図である。 データＰ２−１読出直後（データＰ２−２読出直前）のキュー制御情報を示す説明図である。 データＰ２−２読出時におけるキュー制御情報の変化を示す説明図である。 データＰ２−２読出直後（データＰ２−４書込直前）のキュー制御情報を示す説明図である。 データＰ２−４書込時におけるキュー制御情報の変化を示す説明図である。 データＰ２−４書込直後のキュー制御情報を示す説明図である。 第２の実施の形態にかかるアクセス調停部の構成を示すブロック図である。 判定用アドレス数情報の構成例である。 第２の実施の形態にかかる書込可否判定処理を示すフローチャートである。 従来の通信用入出力装置（内蔵メモリ）の構成を示すブロック図である。 キューと出力ポートとの対応を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる通信用入出力装置１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる通信用入出力装置の構成を示すブロック図である。

この通信用入出力装置１は、インターネット通信等で使用されて、例えばイーサネット（登録商標）のフレームデータ等の通信データを入出力するための通信用入出力装置であり、１つまたは複数の入力ポートから入力された通信データを、その通信データを出力すべき出力系統ごとに分離し、当該出力系統と対応する出力ポートの通信速度に変換して出力する機能を有している。

図１に示すように、通信用入出力装置１は、多重化装置（ＭＵＸ）１０、メモリアクセス制御機能内蔵型の多重分離装置（ＤＥＭＵＸ）２０、およびアクセス制御機能内蔵型の記録装置（ＭＥＭ）３０から構成されている。以下では、通信用入出力装置１で入出力する通信データがフレームデータである場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、パケットやＡＴＭセルなど各種の通信データを、フレームデータと同様にして入出力することも可能である。

多重化装置１０は、外部から順次入力されるフレームデータに、当該フレームデータを出力すべき出力系統と対応するキュー指定情報を付加して多重化する機能を有している。
記録装置３０は、多重化装置１０から転送されたフレームデータを、データメモリ内に論理的に形成した複数のキューのうち、当該フレームデータに付加されているキュー指定情報で指定された書込対象キューへ一時蓄積する機能を有している。
多重分離装置２０は、記録装置３０内のキューのうち優先制御に基づき選択した出力系統と対応する読出対象キューから、当該読出対象キューに一時蓄積されているフレームデータを読み出し、当該出力系統と対応する出力ポートの通信速度に変換して出力する機能を有している。

本実施の形態は、記憶装置３０において、キュー制御メモリ３２が、データメモリ３１の格納アドレスごとに、当該格納アドレスに書き込まれた通信データに後続する通信データの格納アドレスを示す後続アドレスを記憶し、キューごとに、当該キューの通信データが書き込まれている格納アドレスの先頭および最終を示すキュー先頭アドレスおよびキュー最終アドレスを記憶し、各キューに共通して、次に通信データを書き込むべき格納アドレスを示す次書込アドレスを記憶するようにしたものである。

また、書込制御部３３が、書込対象キューに通信データを書き込む際、次書込アドレスからなる書込対象アドレスに当該通信データを書き込み、当該書込対象キューのキュー最終アドレス、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレス、および次書込アドレスをそれぞれ更新し、読出制御部３４が、読出対象キューから通信データを読み出す際、当該読出対象キューのキュー先頭アドレスからなる読出対象アドレスから当該通信データを読み出し、当該読出対象キューのキュー先頭アドレス、次書込アドレス、および新たな次書込アドレスに関する後続アドレスをそれぞれ更新することにより、データメモリ３１の各格納アドレスを各キューで共用するようにしたものである。

本実施の形態では、図１に示すように、入力ポートＰｉｎとして２つの入力ポートＰｉｎ０，Ｐｉｎ１が設けられ、出力ポートＰｏｕｔとして２つの出力ポートＰｏｕｔ０，Ｐｏｕｔ１が設けられている場合を例として説明するが、入力ポートＰｉｎおよび出力ポートＰｏｕｔの数については、これに限定されるものではない。入力ポートＰｉｎおよび出力ポートＰｏｕｔのいずれか一方または両方を３つ以上設けることも可能であり、入力ポート数と出力ポート数が異なっていても良い。なお、入力ポート数は、１つであってもよい。

［多重化装置］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる通信用入出力装置１で用いられる多重化装置１０について詳細に説明する。
多重化装置１０には、主な回路部として、キュー指定情報付加部１１と多重化部１２が設けられている。

キュー指定情報付加部１１は、入力ポートＰｉｎ０，Ｐｉｎ１ごとに設けられて、対応する入力ポートＰｉｎから入力されるフレームデータに対して、当該フレームデータの出力先に対応するキュー指定情報と、当該フレームデータのフレーム長情報（Ｂｙｔｅ）とを付加して多重化部１２へ出力する機能を有している。この際、フレーム長情報については、例えば、多重化部１２にフレームデータを出力する際、当該フレームデータの先頭から最終までのＢｙｔｅ数をフレーム長として計数したものを付加すればよい。

多重化部１２は、各キュー指定情報付加部１１に共通して１つ設けられて、各キュー指定情報付加部１１から出力されたフレームデータを時分割で多重化して、記録装置３０へ出力する機能を有している。
多重化装置１０において、フレームデータの出力先に対応するキューの指定については、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ等のブリッジ機能により実現すればよく、具体的には、ＭＡＣアドレス学習による出力ポート検索、ＶＬＡＮ−ＩＤによる出力ポート指定等が可能である（特許文献１など参照）。

［多重分離装置］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる通信用入出力装置１で用いられる多重分離装置２０について詳細説明する。
多重分離装置２０には、主な回路部として、読出部２１、振分部２２、および速度変換部２３，２４が設けられている。

読出部２１は、記録装置３０から取得した各キューの蓄積状況や速度変換部２３，２４から出力された読出停止指示信号を参照し、出力ポートＰｏｕｔ０，Ｐｏｕｔ１ごとの優先制御ロジックに基づいてフレームデータを優先して出力すべき出力系統を選択する機能と、当該出力系統と対応する読出対象キューからのフレームデータの読み出しを要求する読み出し要求を出力する機能と、これに応じて記憶装置３０から転送されたフレームデータを、振分部２２へ出力する機能を有している。
優先制御ロジックについては、例えば各キューの容量が同じ場合であれば、読み出し可能なキューの中でキューに蓄積されている通信データの量が最も多いキューから読み出しを行う等、一般的な優先制御ロジックを用いればよい（特許文献１など参照）。

また、読出部２１は、記録装置３０に読み出し要求を出力する際、読み出し対象となるキューを指定するキュー指定情報に加えて、読み出しデータのデータ量を示す読出データ量情報を記録装置３０に指示する。
読出データ量情報については、例えば読み出しを行うキューのデータ蓄積量が予め設定した閾値以下の場合は、データ蓄積量に等しい値を読出データ量情報として出力し、閾値を超えていた場合は、閾値の値を読出データ量情報として出力すればよい。

振分部２２は、読出部２１から出力されたフレームデータを、当該フレームデータに付加されているキュー指定情報に基づいて、対応する出力ポートの速度変換部２３，２４へ振り分ける機能を有している。
速度変換部２３，２４は、出力ポートごとに設けられて、振分部２２から振り分けられたフレームデータを当該出力ポートの通信速度に変換して出力する機能と、フレームデータの出力状況に応じて読出停止指示信号を読出部２１に出力する機能とを有している。
なお、フレームデータに付加されているキュー指定情報は、振分部２２もしくは速度変換部２３，２４で削除される。

［記録装置］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる通信用入出力装置１で用いられる記録装置３０について詳細説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる記録装置の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、記録装置３０には、主な回路部として、データメモリ３１、キュー制御メモリ３２、書込制御部３３、読出制御部３４、キュー使用アドレス数メモリ３５、およびアクセス調停部３６が設けられている。

データメモリ３１は、例えばＤＲＡＭチップなどの半導体メモリからなり、出力系統ごとに形成された論理的なキューを複数有し、これらキューにより当該出力系統に対応するフレームデータを記憶する機能を有している。具体的には、データメモリ３１を１つ、もしくは、複数のＤＲＡＭチップで構成して、複数の出力系統に対応する各キューに対応させればよく、出力系統ごとにそれぞれ１つのキューを持たせる構成の他、１つの出力系統に複数のキューを持たせることも可能である。

データメモリ３１には、固有の格納アドレスを持つ複数の格納領域が設けられており、各キューはこれら格納領域を、格納アドレスの連続・不連続あるいは昇順・降順に関わらず任意に連結することにより構成されている。
図３は、データメモリの記憶例である。ここでは、それぞれ固有の格納アドレスＡＤＭ（０〜Ｎ：Ｎは２以上の整数）を持つ格納領域ごとに、書込制御部３３から書き込まれたデータを記憶している。

この際、１フレームが１アドレス分のデータサイズより長い場合、１フレームは、１アドレス分のデータサイズに合わせて複数のデータＤに分割され、それぞれ異なる複数の格納アドレスに書き込まれる。例えば、図３の場合、格納アドレス０，１，４には、キューＰ１のデータＰ１−１，Ｐ１−２，Ｐ１−３が格納されており、格納アドレス２，３，５には、キューＰ２のデータＰ２−１，Ｐ２−２，Ｐ２−３が格納されている。これらデータの前後関係やフレームとの対応関係については、後述するアドレスキュー管理メモリで管理される。なお、１フレームが格納領域のデータサイズより短い場合、フレームデータは１つの格納領域に格納される。

キュー制御メモリ３２は、例えばＳＲＡＭチップなどの半導体メモリからなり、データメモリ３１上に形成されている各キューに対するフレームデータの書き込み・読み出しを制御する際に用いる各種のキュー制御情報を記憶する機能を有している。
キュー制御メモリ３２は、レジスタやメモリからなる複数の記憶部を含んでおり、主な記憶部として、空きアドレスレジスタ（ＶＡＲ，ＵＡＲ）３２Ａ、アドレスキュー管理メモリ（ＱＭ）３２Ｂ、キュー先頭・最終アドレスメモリ（ＳＡＲ，ＬＡＲ）３２Ｃ、および作業用アドレスレジスタ（ＴＭＰＶ，ＴＭＰＬ）３２Ｄを有している。なお、以下では理解を容易とするため、レジスタ名を変数名として用いて説明する場合がある。

空きアドレスレジスタ（ＶＡＲ，ＵＡＲ）３２Ａは、各キューに共通して、次書込アドレスＶＡＲと未書込アドレスＵＡＲとを記憶する機能を有している。このうち、ＶＡＲ（Valid Address Register）は、多重化装置１０から次に受け取ったフレームデータを書き込む際、当該フレームデータを次に書き込むべき格納アドレスを示すアドレス情報である。また、ＵＡＲ（Unused Address Register）は、初期化後にまだ一度もデータが書き込まれていない未使用の格納アドレスのうちの先頭（若番）を示す格納アドレスである。

本実施の形態では、フレームデータ書き込み時、格納アドレスの若番から順に使用することを基本としており、フレームデータの読み出しにより空き状態となった格納アドレスについては、未使用の格納アドレスより優先して再使用するものとする。なお、再使用する格納アドレスの順序については、例えば直近に空き状態となった格納アドレスから順に再使用するなど、任意の順序でよく、若番の順に限定されない。

アドレスキュー管理メモリ（ＱＭ）３２Ｂは、格納アドレスＡＤＭごとに、後続アドレスＡＤＤ（ADDress）とポインタＰＮ（Pointer of QM）とを記憶する機能を有している。
図４は、アドレスキュー管理メモリの記憶例である。このうち、ＡＤＤは、当該格納アドレスに書き込まれた通信データに後続する通信データが格納されている格納アドレスである。また、ＰＮは、当該格納アドレスに格納されているデータにフレームデータの最終データを含むか否かを示す情報（フレーム終端フラグ）である。

キュー先頭・最終アドレスメモリ（ＳＡＲ，ＬＡＲ）３２Ｃは、キューごとに、キュー先頭アドレスＳＡＲ（Start Address register of PM）およびキュー最終アドレスＬＡＲ（Last Address register of PM）を記憶する機能を有している。
図５は、キュー先頭・最終アドレスメモリの記憶例である。ここでは、キューを識別するためのキューＩＤ（キュー番号）ごとに、ＳＡＲとＬＡＲを記憶している。このうち、ＳＡＲは、当該キューのフレームデータが書き込まれている格納アドレスの先頭を示すアドレス情報である。また、ＬＡＲは、当該キューのフレームデータが書き込まれている格納アドレスの最終を示すアドレス情報である。

作業用アドレスレジスタ（ＴＭＰＶ，ＴＭＰＬ）３２Ｄは、各キューに共通して、作業用次書込アドレスＴＭＰＶ（Temporary register for VAR）と作業用キュー最終アドレスＴＭＰＬ（Temporary register for LAR）を記憶する機能を有している。
このうち、ＴＭＰＶは、直前に書き込み・読み出しを行ったキューの次書込アドレスＶＡＲを示すアドレス情報である。また、ＴＭＰＬは、最後に書き込みを行ったキューの直前（更新前）におけるキュー最終アドレスＬＡＲを示すアドレス情報である。これらは、それぞれのデータの書き込み・読み出し作業の処理手順の関係から一時的にアドレス情報を保持するために使用されるものであるが、次の書き込み・読み出し作業に用いることもある。

書込制御部３３は、アクセス調停部３６からの書き込み指示に応じて、キュー制御メモリ３２のキュー制御情報に基づいて、データメモリ３１上に形成されている各出力系統のキューのうち指定された書込対象キューへ、受け取った当該フレームデータを書き込む機能を有している。

読出制御部３４は、アクセス調停部３６からの読み出し指示に応じて、キュー制御メモリ３２のキュー制御情報に基づいて、データメモリ３１上に形成されている各出力系統のキューのうち、キュー指定情報で指定された読出対象キューから先頭のデータを読み出す機能と、当該データをフレーム終端フラグおよびキュー指定情報とともに多重分離装置２０へ転送する機能とを有している。

キュー使用アドレス数メモリ３５は、キューごとに、当該キューに蓄積されているフレームデータが使用しているアドレス数ＮＫを記憶する機能と、多重分離装置２０およびアクセス調停部３６からの要求に応じて、指定されたキューのアドレス数ＮＫを出力する機能とを有している。
図６は、キュー使用アドレス数メモリの記憶例である。ここでは、キューを識別するためのキューＩＤ（キュー番号）ごとに、当該キューのアドレス数ＮＫが記憶されている。

アクセス調停部３６は、多重化装置１０から転送されたフレームデータを受け取り、当該フレームデータに付加されているフレーム長情報に基づき、フレームデータを１アドレス分のデータサイズで複数のデータＤに分割することにより書込回数を計算する機能と、この書込回数分だけ、それぞれのデータＤに関する、当該フレームデータに付加されているキュー指定情報で指定された書込対象キューへの書き込みを指示する書き込み指示を書込制御部３３に出力する機能と、当該フレームデータの書き込みにより増加するアドレス数を、キュー使用アドレス数メモリ３５の当該書込対象キューのアドレス数ＮＫに加算する機能とを有している。

また、アクセス調停部３６は、多重分離装置２０からの読み出し要求に応じて、当該読み出し要求の読出データ量情報で指定されたデータ量を１アドレス分のデータサイズで分割することにより読出回数を計算する機能と、この読出回数分だけ、当該読み出し要求のキュー指定情報で指定された読出対象キューからのフレームデータの読み出しを指示する読み出し指示を読出制御部３４へ出力する機能と、当該フレームデータの読み出しにより減少するアドレス数を、キュー使用アドレス数メモリ３５の当該書込対象キューのアドレス数ＮＫから減算する機能と、フレームデータの書き込みとの競合を調停し、読み出し可能なタイミングで読み出し指示を出力する機能とを有している。

［第１の実施の形態の動作］
次に、図７および図８を参照して、本実施の形態にかかる通信用入出力装置１で用いられる記録装置３０の動作について説明する。
図７は、書込制御部における書込動作を示す説明図である。図８は、読出制御部における読出動作を示す説明図である。

［書き込み動作］
まず、図７を参照して、記録装置３０の書込制御部３３における書き込み動作について説明する。
書込制御部３３は、アクセス調停部３６からの書き込み指示に応じて、図７の処理動作を実行する。新たなデータを書込対象キューに書き込んだ場合、各キューによるデータメモリ３１の格納アドレスの共用という観点からすれば、キュー制御情報における主な変化としては、書き込み前後において、書込対象キューに関するキュー最終アドレスＬＡＲと、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレスＡＤＤと、各キューに共通する次書込アドレスＶＡＲとが変化する。なお、書込対象キューに対する最初の書き込みである場合は、書込対象キューに関するキュー先頭アドレスＳＡＲも変化する。

このため、図７の処理動作において、書込制御部３３は、次書込アドレスＶＡＲに対する指定データの書き込み、書込対象キューに関するキュー最終アドレスＬＡＲの更新、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレスＡＤＤの更新、各キューに共通する次書込アドレスＶＡＲの更新を行う。なお、書込対象キューに対する最初の書き込みである場合は、書込対象キューに関するキュー先頭アドレスの更新も行う。これら更新の詳細については動作例に基づいて後述する。

この際、書込制御部３３は、データメモリ３１とキュー制御メモリ３２にアクセスすることにより、図７に示すステップＷ１〜Ｗ７を実行する。すなわち、ＬＡＲ保持（Ｗ１）、ＬＡＲ，ＳＡＲ更新（Ｗ２）、ＶＡＲ保持（Ｗ３）、ＡＤＤ更新（Ｗ４）、ＶＡＲ更新（Ｗ５）、ＰＮ更新（Ｗ６）、データ格納（Ｗ７）の順で処理を実行する。なお、図７の処理順序は、処理効率を考慮したものであるが、他の処理順序であってもよい。

［読み出し動作］
次に、図８を参照して、記録装置３０の読出制御部３４における読み出し動作について説明する。
読出制御部３４は、アクセス調停部３６からの読み出し指示に応じて、図８の処理動作を実行する。新たなデータを読出対象キューから読み出した場合、各キューによるデータメモリ３１の格納アドレスの共用という観点からすれば、キュー制御情報における主な変化としては、読み出し前後において、読出対象キューに関するキュー先頭アドレスＳＡＲと、各キューに共通する次書込アドレスＶＡＲと、新たな次書込アドレスＶＡＲに関する後続アドレスＡＤＤとが変化する。

このため、図８の処理動作において、読出制御部３４は、読出対象キューに関するキュー先頭アドレスＳＡＲからのデータおよびＥｏＦ（End of Frame：フレーム終端フラグ）の読み出し、読出対象キューに関するキュー先頭アドレスＳＡＲの更新、各キューに共通する次書込アドレスＶＡＲの更新、読出済格納アドレスに関する後続アドレスＡＤＤの更新を行う。これら更新の詳細については動作例に基づいて後述する。

この際、読出制御部３４は、データメモリ３１とキュー制御メモリ３２にアクセスすることにより、図８に示すステップＲ１〜Ｒ５を実行する。すなわち、データ出力，ＥｏＦ出力（Ｒ１）、ＶＡＲ保持（Ｒ２）、ＶＡＲ更新（Ｒ３）、ＳＡＲ更新（Ｒ４）、後続アドレス更新（Ｒ５）の順で処理を実行する。なお、図８の処理順序は、処理効率を考慮したものであるが、他の処理順序であってもよい。

［動作例］
次に、図９〜図１５を参照して、記録装置３０におけるフレームデータの書込動作および読出動作について、キューＰ２を読出・書込対象キューとし、このキューＰ２にデータＰ２−３が書込まれた後、データＰ２−１、Ｐ２−２を読み出し、さらにデータＰ２−４を書き込む場合を例に説明する。

図９は、データＰ２−１読出直前（データＰ２−３書込直後）のキュー制御情報を示す説明図である。ここでは、データＰ２−１読出直前すなわちデータＰ２−３が書込まれた直後におけるキュー制御情報が示されている。この状態において、データメモリ３１のうち、格納アドレス「０，１，４」にキューＰ１のデータＰ１−１，Ｐ１−２，Ｐ１−３が書き込まれており、格納アドレス「２，３，５」にキューＰ２のデータＰ２−１，Ｐ２−２，Ｐ２−３が書き込まれている。また、格納アドレス「６〜Ｎ」は未使用である。

したがって、次書込アドレスＶＡＲは「６」となり、未書込アドレスＵＡＲも「６」である。また、キューＰ１のデータＰ１−１，Ｐ１−２，Ｐ１−３の順序に応じて、格納アドレス「０，１」に関する後続アドレスＡＤＤは「１，４」となり、キューＰ２のデータＰ２−１，Ｐ２−２，Ｐ２−３の順序に応じて、格納アドレス「２，３」に関する後続アドレスＡＤＤは「３，５」となっている。なお、格納アドレス「０，２」のポインタＰＮが「０」となっており、データＰ１−１，Ｐ２−１には、フレーム終端が含まれていないことがわかる。

また、キューＰ１のキュー先頭アドレスＳＡＲは、データＰ１−１の格納アドレス「０」を示し、キュー最終アドレスＬＡＲは、データＰ１−３の格納アドレス「４」を示している。また、キューＰ２のキュー先頭アドレスＳＡＲは、データＰ２−１の格納アドレス「２」を示し、キュー最終アドレスＬＡＲは、データＰ２−３の格納アドレス「５」を示している。なお、作業用次書込アドレスＴＭＰＶと作業用キュー最終アドレスＴＭＰＬには、それぞれ「５」と「３」が格納されている。

図９に示した状態において、キューＰ２のデータＰ２−１を読み出した場合、キュー制御情報は、図１０のように変化する。図１０は、データＰ２−１読出時におけるキュー制御情報の変化を示す説明図である。

まず、図１０（ａ）に示すように、キューＰ２に関するキュー先頭アドレスＳＡＲが示す読出対象アドレス「２」からデータＰ２−１が読み出されるため、読出対象アドレス「２」のデータＤは空き状態となり、キューＰ２に関するデータはＰ２−２，Ｐ２−３の２つとなる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、Ｐ２−２がキューＰ２の先頭データとなり、キュー先頭位置が格納アドレス「２」から「３」に変化するため、キューＰ２に関するキュー先頭アドレスＳＡＲが「２」から「３」に更新される。

また、読出対象アドレス「２」のデータＤは空き状態となったため、図１０（ｃ）に示すように、この格納アドレス「２」が次データの書込位置となる。これにより、次書込アドレスＶＡＲが「６」から「２」に更新される。また、これに伴って、旧次書込アドレスＶＡＲ「６」と新次書込アドレスＶＡＲ「２」との順序関係を維持するため、図１０（ｄ）に示すように、格納アドレス「２」の後続アドレスＡＤＤが「３」から「６」に更新される。

これにより、キュー制御情報は、図１１の状態に変化する。図１１は、データＰ２−１読出直後（データＰ２−２読出直前）のキュー制御情報を示す説明図である。なお、作業用次書込アドレスＴＭＰＶと作業用キュー最終アドレスＴＭＰＬには、それぞれ「６」と「３」が格納されている。

図１１に示した状態において、キューＰ２のデータＰ２−２を読み出した場合、キュー制御情報は、図１２のように変化する。図１２は、データＰ２−２読出時におけるキュー制御情報の変化を示す説明図である。

まず、図１２（ａ）に示すように、キューＰ２に関するキュー先頭アドレスＳＡＲが示す読出対象アドレス「３」からデータＰ２−２が読み出されるため、読出対象アドレス「３」のデータＤは空き状態となり、キューＰ２に関するデータはＰ２−３の１つとなる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、Ｐ２−３がキューＰ２の先頭データとなり、キュー先頭位置が格納アドレス「３」から「５」に変化するため、キューＰ２に関するキュー先頭アドレスＳＡＲが「３」から「５」に更新される。

また、読出対象アドレス「３」のデータＤは空き状態となったため、図１２（ｃ）に示すように、この格納アドレス「３」が次データの書込位置となる。これにより、次書込アドレスＶＡＲが「２」から「３」に更新される。また、これに伴って、旧次書込アドレスＶＡＲ「２」と新次書込アドレスＶＡＲ「３」との順序関係を維持するため、図１２（ｄ）に示すように、格納アドレス「３」の後続アドレスＡＤＤが「５」から「２」に更新される。

これにより、キュー制御情報は、図１３の状態に変化する。図１３は、データＰ２−２読出直後（データＰ２−４書込直前）のキュー制御情報を示す説明図である。なお、作業用次書込アドレスＴＭＰＶと作業用キュー最終アドレスＴＭＰＬには、それぞれ「２」と「３」が格納されている。

図１３に示した状態において、キューＰ２のデータＰ２−４を書き込みした場合、キュー制御情報は、図１４のように変化する。図１４は、データＰ２−４書込時におけるキュー制御情報の変化を示す説明図である。

まず、図１４（ａ）に示すように、次書込アドレスＶＡＲが示す書込対象アドレス「３」にデータＰ２−４が書き込まれるため、図１４（ｂ）に示すように、Ｐ２−４がキューＰ２の新たな最終データとなり、キュー最終位置が格納アドレス「５」から「３」に変化するため、キューＰ２のキュー最終アドレスＬＡＲが「５」から「３」に更新される。

また、書込前にキュー最終データであったＰ２−３にＰ２−４が後続することになるため、図１４（ｃ）に示すように、Ｐ２−３の格納アドレス「５」の後続アドレスとしてＰ２−４の格納アドレス「３」が設定される。
また、書込前の次書込アドレスＶＡＲにＰ２−４が書き込まれたため、図１４（ｄ）に示すように、次書込アドレスＶＡＲが「３」から、格納アドレス「３」の後続アドレス「２」に更新される。

これにより、キュー制御情報は、図１５の状態に変化する。図１５は、データＰ２−４書込直後のキュー制御情報を示す説明図である。なお、作業用次書込アドレスＴＭＰＶと作業用キュー最終アドレスＴＭＰＬには、それぞれ「３」と「５」が格納されている。

［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、記録装置３０において、データメモリ３１の格納アドレスごとに、当該格納アドレスに書き込まれた通信データに後続する通信データの格納アドレスを示す後続アドレスを記憶し、キューごとに、当該キューの通信データが書き込まれている格納アドレスの先頭および最終を示すキュー先頭アドレスおよびキュー最終アドレスを記憶し、各キューに共通して、次に通信データを書き込むべき格納アドレスを示す次書込アドレスを記憶するようにしたものである。

そして、書込制御部３３が、書込対象キューに通信データを書き込む際、次書込アドレスからなる書込対象アドレスに当該通信データを書き込み、当該書込対象キューのキュー最終アドレス、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレス、および次書込アドレスをそれぞれ更新し、読出制御部３４が、読出対象キューから通信データを読み出す際、当該読出対象キューのキュー先頭アドレスからなる読出対象アドレスから当該通信データを読み出し、当該読出対象キューのキュー先頭アドレス、次書込アドレス、および新たな次書込アドレスに関する後続アドレスをそれぞれ更新するようにしたものである。

これにより、各キューのフレームデータが、データメモリ３１のうち空き状態にある格納アドレスに順次書き込まれ、フレームデータが読み出された格納アドレスが再び空き状態として管理されることになる。またキューごとに書き込まれた順序でフレームデータの格納アドレスが管理されることになる。したがって、データメモリ３１のうち空き状態にある格納アドレスについては、複数のキューで共用することができ、従来のキューごとに予めアドレス範囲を固定的に確保しておく場合と比較して、メモリの使用効率を高めることが可能となる。このため、メモリ容量の増大を行う必要がなくなり、結果として回路規模やコストの増大を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態は、ＱＭ内のＡＤＤ値等の初期値を設定する必要が無いという特徴がある。本実施の形態において、通信用入出力装置の起動時に初期値を設定する必要がある情報はＶＡＲとＵＡＲのみである（図7の「Initialization」を参照）。従って、初期設定を行うための回路の規模、もしくは、初期設定を行うためのソフトウエアの規模が極めて小さく、初期設定に要する時間も極めて小さいという効果が有る。
なお、図９等において、ＥｏＦ値格納用のＰＮをＱＭ内に搭載する場合を例示しているが、ＰＮをＤＭ内に搭載することも可能である。

［第２の実施の形態］
次に、図１６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる通信用入出力装置１について説明する。図１６は、第２の実施の形態にかかるアクセス調停部の構成を示すブロック図である。

第１の実施の形態にかかる通信用入出力装置１において、データメモリ３１内の格納アドレスを複数のキューで共用するようにした際に、例えば、特定の出力系統に関するフレームデータが多量に入力された場合、データメモリ３１内の格納アドレスが当該出力系統のキューにより占有されてしまうという場合がある。このような格納アドレスの占有は、第１の実施の形態に限定されるものではなく、格納アドレスを複数のキューで共用する構成であれば、いずれの構成であっても発生しうる。したがって、このような格納アドレスの占有が発生した場合、他の出力系統のキューが十分な格納アドレス数を使用できず、フレームデータの破棄が発生しやすくなり、通信品質が低下する原因となる。

本実施の形態は、このような複数のキューによる格納アドレスの共用時における、特定キューによる格納アドレスの占有を回避することを目的とし、記録装置３０において、アクセス調停部３６が、書込対象キューにフレームデータを書き込む際、当該フレームデータのデータ長に基づき、書き込みに必要となる格納アドレスの数を示す必要アドレス数を算出し、キュー使用アドレス数メモリ３５から取得した当該書込対象キューまたは各キューの使用アドレス数に基づき、当該書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数を算出し、当該必要アドレス数と当該残りアドレス数とを比較することにより当該フレームデータの書込可否を判定し、書込可の判定に応じて書込制御部３３に対して当該フレームデータの書き込みを指示するようにしたものである。

図１６に示すように、本実施の形態において、アクセス調停部３６には、主な回路部として、書込可否判定部４１、書込用ＦＩＦＯ４２、読出受付部４３、読出用ＦＩＦＯ４４、優先制御部４５、キュー使用アドレス数更新部４６、および指示出力部４７が設けられている。

書込可否判定部４１は、多重化装置１０から転送されたフレームデータに付加されているキュー指定情報およびフレーム長情報と、キューごとに予め設定されている判定用アドレス数情報と、各キューの使用アドレス数とに基づいて、書込可能か否か判定する機能と、書込可の判定結果に応じて、当該フレームデータを、データメモリ３１に設けられている格納領域の１アドレス分のデータサイズに分割し、得られたデータにキュー指定情報を付加した書き込み指示を、それぞれ書込用ＦＩＦＯ４２に書き込む機能とを有している。

判定用アドレス数情報には、当該キュー指定情報で指定された書込対象キューで使用可能な最大アドレス数ＮＫｍａｘと、当該書込対象キューに対して使用が保証されている最低保証アドレス数ＮＫｍｉｎとが含まれている。
図１７は、判定用アドレス数情報の構成例である。ここではキューを識別するためのキューＩＤごとに、最大アドレス数ＮＫｍａｘと最低保証アドレス数ＮＫｍｉｎとが設定されている。これら判定用アドレス数情報は、例えばキュー使用アドレス数更新部４６、あるいはアクセス調停部３６の内部メモリ（図示せず）で記憶されている。

読出受付部４３は、多重分離装置２０から出力された読み出し要求の読出データ量情報に基づいて、データメモリ３１に対する読み出し回数を計算し、その読み出し回数だけ当該読み出し要求のキュー指定情報を読み出し指示として読出用ＦＩＦＯ４４に書き込む機能を有している。この計算は、読出データ量情報が示すデータ量をデータメモリ３１の１アドレスあたりのデータサイズで除算した値を読み出し回数とし、剰余がある場合は読み出し回数に１を加算すれば良い。

優先制御部４５は、書込用ＦＩＦＯ４２もしくは読出用ＦＩＦＯ４４から、書き込み指示もしくは読み出し指示を読み出して、キュー使用アドレス数メモリ更新部４６へ出力する機能と、書込用ＦＩＦＯ４２と読出用ＦＩＦＯ４４の双方に、書き込み指示と読み出し指示が存在する場合は、書込用ＦＩＦＯ４２からの書き込み指示を優先して読み出す機能とを有している。

キュー使用アドレス数更新部４６は、優先制御部４５から書き込み指示が入力された場合は、キュー使用アドレス数メモリ３５のうち、当該書き込み指示のキュー指定情報と対応する書込対象キューの使用アドレス数に１を加算し、当該書き込み指示を指示出力部４７へ出力する機能と、優先制御部４５から読み出し指示が入力された場合は、キュー使用アドレス数メモリ３５のうち、当該読み出し指示のキュー指定情報と対応する読出対象キューの使用アドレス数から１を減算し、当該読み出し指示を指示出力部４７へ出力する機能とを有している。

指示出力部４７は、キュー使用アドレス数更新部４６から書き込み指示が入力された場合は、当該書き込み指示を書込制御部３３へ出力する機能と、読み出し指示が入力された場合は、当該読み出し指示を読出制御部３４へ出力する機能とを有している。

［第２の実施の形態の動作］
次に、図１８を参照して、本実施の形態にかかるアクセス調停部３６の動作として、フレームデータの書き込み時における書込判定動作について説明する。図１８は、第２の実施の形態にかかる書込可否判定処理を示すフローチャートである。
記録装置３０のアクセス調停部３６は、多重化装置１０から転送されたフレームデータごとに、図１８の書込可否判定処理に基づいて、書込可否を判定する。

まず、アクセス調停部３６は、キュー使用アドレス数メモリ３５から全キューに関する使用アドレス数ＮＫを取得して（ステップ１００）、全キューが使用している合計アドレス数ＮＫＡを算出し（ステップ１０１）、書込対象となる対象フレームデータの書き込みに要する必要アドレス数ＮＦを算出する（ステップ１０２）。

この後、データメモリ３１が有する格納アドレスの総アドレス数ＮＡからＮＫＡを減算することにより、対象フレームデータの書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数ＮＲを算出し（ステップ１０３）、ＮＦとＮＲとを比較する（ステップ１０４）。
ここで、ＮＦ＞ＮＲの場合（ステップ１０４：ＹＥＳ）、アクセス調停部３６は、書込不可と判定して対象フレームデータを破棄し（ステップ１１３）、当該対象フレームデータに関する書込判定処理を終了する。

一方、ＮＦ≦ＮＲの場合（ステップ１０４：ＮＯ）、アクセス調停部３６は、指定された書込対象キューの最大アドレス数ＮＫｍａｘをキュー使用アドレス数メモリ３５等から取得して（ステップ１０５）、ＮＫｍａｘからＮＫを減算することにより残りアドレス数ＮＲを算出し（ステップ１０６）、ＮＦとＮＲとを比較する（ステップ１０７）。
ここで、ＮＦ＞ＮＲの場合（ステップ１０７：ＹＥＳ）、アクセス調停部３６は、書込不可と判定して対象フレームデータを破棄し（ステップ１１３）、当該対象フレームデータに関する書込判定処理を終了する。

一方、ＮＦ≦ＮＲの場合（ステップ１０７：ＮＯ）、アクセス調停部３６は、全キューに関する最低保証アドレス数ＮＫｍｉｎをキュー使用アドレス数メモリ３５から取得し（ステップ１０８）、全キューを一括して最低限保証すべき総保証アドレス数ＮＡｍｉｎを算出する（ステップ１０９）。この際、任意のキューのキュー使用アドレス数ＮＫがその最低保証アドレス数以上である場合は、当該キューの保証アドレス数としてキュー使用アドレス数ＮＫを加算し、キュー使用アドレス数ＮＫがその最低保証アドレス数未満である場合は、当該キューの保証アドレス数として最低保証アドレス数ＮＫｍｉｎを加算する。

この後、アクセス調停部３６は、ＮＡからＮＡｍｉｎを減算することにより残りアドレス数ＮＲを算出し（ステップ１１０）、ＮＦとＮＲとを比較する（ステップ１１１）。
ここで、ＮＦ＞ＮＲの場合（ステップ１１１：ＹＥＳ）、アクセス調停部３６は、書込不可と判定して対象フレームデータを破棄し（ステップ１１３）、当該対象フレームデータに関する書込判定処理を終了する。

一方、ＮＦ≦ＮＲの場合（ステップ１１１：ＮＯ）、アクセス調停部３６は、対象フレームデータについて書込可と判定し（ステップ１１２）、当該対象フレームデータに関する書込判定処理を終了する。
この後、この書込可の判定に応じて、アクセス調停部３６は、対象フレームデータをデータメモリ３１の１アドレス分のデータサイズに分割し、得られたデータにキュー指定情報を付加した書き込み指示を、それぞれ書込用ＦＩＦＯ４２に書き込むことになる。

［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、記録装置３０において、キュー使用アドレス数メモリ３５が、キューごとに、当該キューが使用しているデータメモリ３１上の格納アドレスの数を示す使用アドレス数を記憶し、アクセス調停部３６が、書込対象キューに通信データを書き込む際、当該通信データのデータ長に基づき、書き込みに必要となる格納アドレスの数を示す必要アドレス数を算出し、キュー使用アドレス数メモリ３５から取得した当該書込対象キューまたは各キューの使用アドレス数等に基づき、当該書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数を算出し、当該必要アドレス数と当該残りアドレス数とを比較することにより当該通信データの書込可否を判定し、書込可の判定に応じて書込制御部３３に対して当該通信データの書き込みを指示するようにしたものである。

したがって、それぞれのキューによる格納アドレスの使用数が制限されるため、任意の出力系統と対応するキューによる格納アドレスの占有を抑止することができる。このため、特定の出力系統に関するフレームデータが多量に入力された場合でも、他の出力系統のキューが十分な格納アドレス数を使用することが可能となる。これにより、フレームデータの破棄やこれによる通信品質の低下を回避することが可能となるとともに、これら対策として、メモリ容量の増大を行う必要がなくなり、結果として回路規模やコストの増大を抑制することが可能となる。

なお、本実施の形態におけるＮＫＡ及びＮＡｍｉｎの算出は、キュー使用アドレス数メモリを更新する際に同時に算出（加算、減算等）することができる。
本実施の形態において、図１６の構成のアクセス調停部を用いる場合、書込用ＦＩＦＯに書き込み指示データが存在していると誤って書込可能と判定してしまう可能性がある。誤った判定を防止するためには、各キューの使用アドレス数としてキュー使用アドレス数メモリの情報に書込用ＦＩＦＯ内のアドレス数（書き込み指示の数）を加算した値を使用するか、ＮＡもしくはＮＫｍａｘとして書込用ＦＩＦＯ内のアドレス数（書き込み指示の数）を減算した値を使用すれば良い。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

上記の各実施の形態において、通信用入出力装置１でマルチキャストフレームを処理する場合、出力系統の１つとしてマルチキャスト用出力系統を設けるとともに多重分離装置２０内の振分部２２にマルチキャストフレームを複数の速度変換部２３に出力する手段を設け、記録装置３０のデータメモリＤＭ内に論理的に形成した一部のキューをこのマルチキャスト用出力系統に対応するキューとして割り当てるようにしてもよい。
これにより、外部から多重化装置１０に入力されたマルチキャストフレームが、データメモリＤＭ内のマルチキャスト用出力系統に対応するキューに一時格納され、当該キューから多重分離装置２０によりマルチキャストフレームが読み出されて複数の出力ポートから出力される。

１…通信用入出力装置、１０…多重化装置、１１…キュー指定情報付加部、１２…多重化部、２０…多重分離装置、２１…読出部、２２…振分部、２３，２４…速度変換部、３０…記録装置、３１…データメモリ、３２…キュー制御メモリ、３３…書込制御部、３４…読出制御部、３５…キュー使用アドレス数メモリ、３６…アクセス調停部、４１…書込可否判定部、４２…書込用ＦＩＦＯ、４３…読出受付部、４４…読出用ＦＩＦＯ、４５…優先制御部、４６…キュー使用アドレス数更新部、４７…指示出力部。

Claims (6)

1. 順次入力される通信データに、当該通信データを出力すべき出力系統と対応するキューを示すキュー指定情報を付加して多重化する多重化装置と、前記多重化装置から転送された前記通信データを、データメモリ内に論理的に形成した複数のキューのうち前記キュー指定情報で指定された書込対象キューへ一時蓄積する記録装置と、前記キューのうち優先制御ロジックに基づき選択した出力系統と対応する読出対象キューから前記通信データを読み出し、当該出力系統と対応する出力ポートの通信速度に変換して出力する多重分離装置とを備える通信用入出力装置であって、
   前記記録装置は、
   前記データメモリの前記キューに対する書き込み・読み出しを制御する際に用いるキュー制御情報を記憶するキュー制御メモリと、
   前記キュー制御メモリのキュー制御情報に基づいて、前記多重化装置から転送された前記通信データを前記書込対象キューに書き込む書込制御部と、
   前記キュー制御メモリのキュー制御情報に基づいて、前記読出対象キューから通信データを読み出して前記多重分離装置へ転送する読出制御部とを備え、
   前記キュー制御メモリは、前記データメモリの格納アドレスごとに、当該格納アドレスに書き込まれた通信データに後続する通信データの格納アドレスを示す後続アドレスを記憶し、前記キューごとに、当該キューの通信データが書き込まれている前記格納アドレスの先頭および最終を示すキュー先頭アドレスおよびキュー最終アドレスを記憶し、前記各キューに共通して、次に通信データを書き込むべき格納アドレスを示す次書込アドレスを記憶し、
   前記書込制御部は、前記書込対象キューに前記通信データを書き込む際、前記次書込アドレスからなる書込対象アドレスに当該通信データを書き込み、当該書込対象キューのキュー最終アドレス、書込前のキュー最終アドレスに関する後続アドレス、および次書込アドレスをそれぞれ更新し、
   前記読出制御部は、前記読出対象キューから前記通信データを読み出す際、当該読出対象キューのキュー先頭アドレスからなる読出対象アドレスから当該通信データを読み出し、当該読出対象キューのキュー先頭アドレス、次書込アドレス、および新たな次書込アドレスに関する後続アドレスをそれぞれ更新する
   ことを特徴とする通信用入出力装置。
2. 請求項１に記載の通信用入出力装置において、
   前記記録装置は、
   前記キューごとに、当該キューが使用している前記データメモリ上の格納アドレスの数を示す使用アドレス数を記憶するキュー使用アドレス数メモリと、
   前記書込対象キューに前記通信データを書き込む際、当該通信データのデータ長に基づき、書き込みに必要となる格納アドレスの数を示す必要アドレス数を算出し、前記キュー使用アドレス数メモリから取得した当該書込対象キューまたは前記各キューの使用アドレス数に基づき、当該書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数を算出し、当該必要アドレス数と当該残りアドレス数とを比較することにより当該通信データの書込可否を判定し、書込可の判定に応じて前記書込制御部に対して当該通信データの書き込みを指示するアクセス調停部と
   をさらに備えることを特徴とする通信用入出力装置。
3. 順次入力される通信データに、当該通信データを出力すべき出力系統と対応するキューを示すキュー指定情報を付加して多重化する多重化装置と、前記多重化装置から転送された前記通信データを、データメモリ内に論理的に形成した複数のキューのうち前記キュー指定情報で指定された書込対象キューへ一時蓄積する記録装置と、前記キューのうち優先制御ロジックに基づき選択した出力系統と対応する読出対象キューから前記通信データを読み出し、当該出力系統と対応する出力ポートの通信速度に変換して出力する多重分離装置とを備える通信用入出力装置であって、
   前記記録装置は、
   前記キューごとに、当該キューが使用している前記データメモリ上の格納アドレスの数を示す使用アドレス数を記憶するキュー使用アドレス数メモリと、
   前記書込対象キューに前記通信データを書き込む際、当該通信データのデータ長に基づき、書き込みに必要となる格納アドレスの数を示す必要アドレス数を算出し、前記キュー使用アドレス数メモリから取得した当該書込対象キューまたは前記各キューの使用アドレス数に基づき、当該書き込みに使用可能な格納アドレスの数を示す残りアドレス数を算出し、当該必要アドレス数と当該残りアドレス数とを比較することにより当該通信データの書込可否を判定し、書込可の判定に応じて前記書込制御部に対して当該通信データの書き込みを指示するアクセス調停部と
   を備えることを特徴とする通信用入出力装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の通信用入出力装置において、
   前記アクセス調停部は、前記データメモリが有する格納アドレスの総アドレス数から、前記各キューの使用アドレス数を減算することにより、前記残りアドレス数を算出することを特徴とする通信用入出力装置。
5. 請求項２または請求項３に記載の通信用入出力装置において、
   前記アクセス調停部は、前記書込対象キューに対して予め割り当てられている使用可能な格納アドレス数を示す最大アドレス数から、当該書込対象キューの使用アドレス数を減算することにより、前記残りアドレス数を算出することを特徴とする通信用入出力装置。
6. 請求項２または請求項３に記載の通信用入出力装置において、
   前記アクセス調停部は、前記データメモリが有する格納アドレスの総アドレス数から、前記各キューに対して予め保障されている最低保証アドレスを減算することにより、前記残りアドレス数を算出することを特徴とする通信用入出力装置。

Images