專利名稱：一種緩存分配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩存分配方法及裝置。
背景技術(shù)：
在通信、計(jì)算機(jī)編程等領(lǐng)域中，緩存有著廣泛的應(yīng)用。在很多情況下，需要對(duì)一些臨時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，比如在兩個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)接口中經(jīng)常對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，即在存儲(chǔ)單元中分配一定的存儲(chǔ)空間，用來暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。通常采用堆棧或存儲(chǔ)隊(duì)列的方式來實(shí)現(xiàn)緩存中數(shù)據(jù)的存取操作。
目前，采用存儲(chǔ)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的緩存系統(tǒng)中，分配緩存的方法通常有以下兩種一是采用固定分配緩存的方法，即為緩存分配固定的內(nèi)存空間，在以后的使用中，緩存的大小不發(fā)生變化。為了保證每次向緩存中存入數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)溢出，就要為緩存分配足夠大的空間，因此，就會(huì)造成很多情況下存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，若事先分配的緩存空間不是足夠大，就會(huì)使某些數(shù)據(jù)丟失。
二是采用動(dòng)態(tài)分配緩存的方法。在計(jì)算機(jī)中FIFO(先進(jìn)先出)是一種先進(jìn)先出的緩存系統(tǒng)，是由一個(gè)內(nèi)存指針來指向的，因此，在每次使用時(shí)，根據(jù)要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)長度設(shè)定指針?biāo)赶虻膬?nèi)存即可改變緩存的大小。這樣雖然可減少存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，但是，在這種方法中，需要頻繁地改變一個(gè)指針?biāo)赶虻膬?nèi)存，以滿足當(dāng)前長度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求，這樣就有可能會(huì)帶來系統(tǒng)的不穩(wěn)定，同時(shí)也降低了緩存系統(tǒng)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種緩存分配方法及裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中采用固定存儲(chǔ)空間時(shí)的空間浪費(fèi)及數(shù)據(jù)溢出的問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種緩存分配方法，其特征在于，包括A、設(shè)定默認(rèn)緩存空間；B、獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度和可用緩存空間；C、當(dāng)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于所述可用緩存空間時(shí)，按預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則擴(kuò)展所述默認(rèn)緩存空間；D、當(dāng)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于所述可用緩存空間第一預(yù)定值時(shí)，按預(yù)定縮小規(guī)則縮小所述默認(rèn)緩存空間。
所述默認(rèn)緩存空間的末端包括至少一個(gè)空位。
所述步驟B包括B1、設(shè)定緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)；B2、根據(jù)所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)的實(shí)際值獲取所述可用緩存空間。
所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)包括已用緩存的起始指針、已用緩存的終止指針、緩存滿標(biāo)識(shí)、緩存空標(biāo)識(shí)。
所述步驟B1包括當(dāng)所述默認(rèn)緩存空間全部可用時(shí)，設(shè)定所述緩存滿標(biāo)識(shí)為假、緩存空標(biāo)識(shí)為真；當(dāng)所述默認(rèn)緩存空間部分可用時(shí)，設(shè)定所述緩存滿標(biāo)識(shí)為假、緩存空標(biāo)識(shí)為假；當(dāng)所述默認(rèn)緩存空間都不可用時(shí)，設(shè)定所述緩存滿標(biāo)識(shí)為真、緩存空標(biāo)識(shí)為假。
所述步驟C中的預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則包括C1、如果所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于所述可用緩存空間第二預(yù)定值，則將所述可用緩存空間擴(kuò)展為所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度；
C2、如果所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于所述可用緩存空間第二預(yù)定值，則將所述可用緩存空間擴(kuò)展為第二預(yù)定值。
所述步驟D包括當(dāng)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于所述可用緩存空間的一半時(shí)，將所述可用緩存空間縮小一半。
所述步驟C和步驟D中存入所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)所述緩存滿標(biāo)識(shí)及所述緩存空標(biāo)識(shí)均為假時(shí)，判斷所述已用緩存的終止指針是否到達(dá)所述默認(rèn)緩存空間末端的空位前；如果已到達(dá)，則從所述默認(rèn)緩存空間的起始位置開始依次存入所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；如果未到達(dá)，則從所述已用緩存的終止指針的下一個(gè)位置開始依次存入所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
一種緩存分配裝置，其特征在于，包括參數(shù)維護(hù)裝置，用于維護(hù)緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)；緩存空間獲取裝置，用于根據(jù)所述參數(shù)維護(hù)裝置中的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)獲取可用緩存空間；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置，用于獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及其長度；緩存調(diào)整裝置，用于根據(jù)所述緩存空間獲取裝置和所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置的輸出調(diào)整緩存空間的長度；緩存分配單元，用于依次將所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存入經(jīng)過所述緩存調(diào)整裝置調(diào)整后的可用緩存空間。
所述參數(shù)維護(hù)裝置包括參數(shù)設(shè)定裝置，用于設(shè)定所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)的初始值；參數(shù)更新裝置，用于根據(jù)所述緩存調(diào)整裝置的調(diào)整結(jié)果及所述緩存分配單元的分配結(jié)果更新所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
所述緩存調(diào)整裝置裝置包括
比較裝置，用于比較所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度和所述可用緩存空間；緩存擴(kuò)展裝置，用于根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果擴(kuò)展緩存空間的長度；緩存縮小裝置，用于根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果縮小緩存空間的長度。
由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度相對(duì)于可用緩存空間變化的大小來調(diào)整緩存空間，對(duì)于較大的數(shù)據(jù)長度，分配較大的存儲(chǔ)空間，從而防止了數(shù)據(jù)的溢出；當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的長度較可用緩存空間小于一預(yù)定值時(shí)，才改變緩存容量，這樣就可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際配置設(shè)定調(diào)整參數(shù)，既避免了緩存容量的浪費(fèi)，同時(shí)又兼顧了改變緩存大小的頻率，不需要頻繁地改變緩沖區(qū)指針的位置，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)存取效率。


圖1是本發(fā)明緩存分配方法的詳細(xì)流程圖；圖2是本發(fā)明方法中的默認(rèn)緩存空間結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)示意圖；圖3是圖2所示的緩存空間結(jié)構(gòu)使用部分空間后的一種狀態(tài)；圖4是圖2所示的緩存空間結(jié)構(gòu)使用部分空間后的另一種狀態(tài)；圖5是將圖3所示的緩存空間的可用空間擴(kuò)展到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度后的狀態(tài)；圖6是將圖3所示的緩存空間的可用空間擴(kuò)展一倍后的狀態(tài)；圖7是本發(fā)明方法中按預(yù)定縮小規(guī)則縮小緩存空間前后對(duì)照?qǐng)D；圖8是本發(fā)明緩存分配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明在SDH類邏輯仿真激勵(lì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心在于在特定的條件下對(duì)緩存空間進(jìn)行調(diào)整，即根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度與可用緩存空間的相對(duì)差值對(duì)緩存空間按預(yù)定規(guī)則進(jìn)行擴(kuò)展或縮小當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于可用緩存空間時(shí)，按預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則擴(kuò)展緩存空間；當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于可用緩存空間第一預(yù)定值時(shí)，按預(yù)定縮小規(guī)則縮小緩存空間。預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則包括如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于可用緩存空間第二預(yù)定值，則將可用緩存空間擴(kuò)展為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度；否則將可用緩存空間擴(kuò)展為第二預(yù)定值。這樣，使緩存空間始終保持合適容量的同時(shí)減少調(diào)整的次數(shù)。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
參照?qǐng)D1，圖1描述了本發(fā)明緩存分配方法的詳細(xì)流程，包括以下步驟步驟101設(shè)定默認(rèn)緩存空間，也就是分配一定長度的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
默認(rèn)緩存空間結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)如圖2所示該緩存空間的默認(rèn)長度為DefaultLength；在默認(rèn)緩存空間的末端設(shè)定一個(gè)或多個(gè)空位，在為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分配緩存空間時(shí)，該空位始終不被使用，以防止系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)數(shù)據(jù)溢出。在該例中包括一個(gè)空位。
步驟102設(shè)定緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)包括已用緩存的起始指針、已用緩存的終止指針、當(dāng)前指針、緩存滿標(biāo)識(shí)、緩存空標(biāo)識(shí)。其中，所述當(dāng)前指針用來指示當(dāng)前數(shù)據(jù)的位置；所述緩存滿標(biāo)識(shí)(FullFlag)表示默認(rèn)緩存空間中是否已沒有可用空間，所述緩存空標(biāo)識(shí)(EmptyFlag)表示默認(rèn)緩存空間中是否還有可用空間，因此，緩存滿標(biāo)識(shí)和緩存空標(biāo)識(shí)有以下三種組合狀態(tài)當(dāng)默認(rèn)緩存空間全部可用時(shí)，緩存滿標(biāo)識(shí)為假、緩存空標(biāo)識(shí)為真；當(dāng)默認(rèn)緩存空間部分可用時(shí)，緩存滿標(biāo)識(shí)為假、緩存空標(biāo)識(shí)為假；當(dāng)默認(rèn)緩存空間都不可用時(shí)，緩存滿標(biāo)識(shí)為真、緩存空標(biāo)識(shí)為假。
在圖2所示的緩存空間結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)中，已用緩存的起始指針(StartP)和已用緩存的終止指針(EndP)均指向設(shè)定的默認(rèn)緩存空間的始端，即StartP＝0，EndP＝0，當(dāng)前數(shù)據(jù)指針Pointer＝0，此時(shí)，默認(rèn)緩存空間的總?cè)萘緼llCapacity＝DefaultLength；已用空間UsedCapacity＝0；可用空間EmptyCapacity＝DefaultLength-l；緩存滿標(biāo)識(shí)FullFlag＝false；緩存空標(biāo)識(shí)EmptyFlag＝true。
圖3和圖4是圖2所示的緩存空間結(jié)構(gòu)使用部分空間后的兩種狀態(tài)默認(rèn)緩存空間使用部分空間后，已用緩存的起始指針在默認(rèn)緩存空間的起始位置，即StartP＝0時(shí)，緩存空間結(jié)構(gòu)的狀態(tài)如圖3所示。此時(shí)，默認(rèn)緩存空間的總?cè)萘緼llCapacity＝DefaultLength；已用空間UsedCapacity＝EndP；可用空間EmptyCapacity＝DefaultLength-l-EndP；緩存滿標(biāo)識(shí)FullFlag＝false；緩存空標(biāo)識(shí)EmptyFlag＝false。
默認(rèn)緩存空間使用部分空間后，已用緩存的起始指針在默認(rèn)緩存空間的中間位置，即StartP＞0時(shí)，緩存空間結(jié)構(gòu)的狀態(tài)如圖4所示。此時(shí)，默認(rèn)緩存空間的總?cè)萘緼llCapacity＝DefaultLength；已用空間UsedCapacity＝EndP-StartP；可用空間EmptyCapacity＝DefaultLength-l-(EndP-StartP)；緩存滿標(biāo)識(shí)FullFlag＝false；緩存空標(biāo)識(shí)EmptyFlag＝true。
步驟103根據(jù)緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)的實(shí)際值獲取可用緩存空間。
對(duì)于已用緩存的起始指針在默認(rèn)緩存空間的起始位置的不同，有以下兩種情況當(dāng)StartP＝0時(shí)，可用緩存空間EmptyCapacity＝DefaultLength-EndP；當(dāng)StartP＞0時(shí)，可用緩存空間EmptyCapacity＝DefaultLength-(EndP-StartP)。
步驟104獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度。
步驟105判斷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度是否大于可用緩存空間。
如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于可用緩存空間，則進(jìn)到步驟106進(jìn)一步判斷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度是否大于可用緩存空間第二預(yù)定值。比如，可以設(shè)定第二預(yù)定值為2倍可用緩存空間。
如果是，則進(jìn)到步驟107將可用緩存空間擴(kuò)展為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度。然后，進(jìn)到步驟111存入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
如果不是，則進(jìn)到步驟108將可用緩存空間擴(kuò)展為第二預(yù)定值。然后，進(jìn)到步驟111存入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于可用緩存空間，則進(jìn)到步驟109進(jìn)一步判斷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度是否小于可用緩存空間第一預(yù)定值。比如，可以設(shè)定第一預(yù)定值為二分之一可用緩存空間。
如果是，則進(jìn)到步驟110按預(yù)定縮小規(guī)則縮小默認(rèn)緩存空間。然后，進(jìn)到步驟111存入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
如果不是，則不調(diào)整可用緩存空間的大小，直接進(jìn)到步驟111存入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
步驟112更新緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
圖3所示的緩存空間按照本發(fā)明方法中的緩存擴(kuò)展規(guī)則擴(kuò)展后的緩存空間狀態(tài)分別如圖5和圖6所示。
參照?qǐng)D5，圖5是將圖3所示的緩存空間的可用空間擴(kuò)展到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度后的狀態(tài)假設(shè)擴(kuò)展前的可用空間為N，擴(kuò)展的長度為M(M＞N)，則此時(shí)默認(rèn)緩存空間的總?cè)萘緼llCapacity＝DefaultLength+M；已用空間UsedCapacity＝EndP；可用空間EmptyCapacity＝0。
緩存滿標(biāo)識(shí)FullFlag＝true；緩存空標(biāo)識(shí)EmptyFlag＝false。
再參照?qǐng)D6，圖6是將圖3所示的緩存空間的可用空間擴(kuò)展一倍后的狀態(tài)假設(shè)擴(kuò)展前的可用空間為N，則先將可用空間擴(kuò)大一倍，然后將數(shù)據(jù)存入可用空間內(nèi)，此時(shí)，已用緩存的終止指針EndP更新為原EndP+存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度。將可用空間的大小減去存入數(shù)據(jù)長度，再檢查其大小，如果為0，則FullFlag信號(hào)置為True，其它參數(shù)保持不變。
默認(rèn)緩存空間的總?cè)萘緼llCapacity＝DefaultLength+N；已用空間UsedCapacity＝EndP；可用空間EmptyCapacity＝DefaultLength+N-l-EndP。
緩存滿標(biāo)識(shí)FullFlag＝false；緩存空標(biāo)識(shí)EmptyFlag＝false。
圖7示出了按照本發(fā)明方法中緩存縮小規(guī)則(設(shè)定第一預(yù)定值為二分之一可用緩存空間時(shí))縮小緩存空間前后對(duì)照?qǐng)D先將縮小前的可用空間EmptyCapacity減小一半，并釋放掉相應(yīng)的內(nèi)存空間，存入數(shù)據(jù)后EmptyCapacity減去存入數(shù)據(jù)長度，然后檢查EmptyCapacity是否為0，如是則FullFlag為true，其他信號(hào)保持不變。
假設(shè)縮小前的可用空間為N，縮小可用空間一半并存入數(shù)據(jù)后，則此時(shí)默認(rèn)緩存空間的總?cè)萘緼llCapacity＝DefaultLength+M-N/2；已用空間UsedCapacity＝EndP；可用空間EmptyCapacity＝DefaultLength+M-N/2-EndP。
緩存滿標(biāo)識(shí)FullFlag＝false；緩存空標(biāo)識(shí)EmptyFlag＝false。
為了提高緩存空間的利用率，在本發(fā)明方法中，對(duì)于緩存空間采用循環(huán)利用的方式，即已用緩存的終止指針到達(dá)默認(rèn)緩存空間末端的空位前時(shí)，如果緩存空間未滿，則接著使用始端的空間。具體為
當(dāng)緩存滿標(biāo)識(shí)及緩存空標(biāo)識(shí)均為假時(shí)，判斷已用緩存的終止指針是否到達(dá)默認(rèn)緩存空間末端的空位前；如果已到達(dá)，則從默認(rèn)緩存空間的起始位置開始依次存入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；如果未到達(dá)，則從已用緩存的終止指針的下一個(gè)位置開始依次存入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供了對(duì)默認(rèn)緩存空間的多種操作，比如，通過當(dāng)前數(shù)據(jù)指針Pointer從指定位置取出一定量的數(shù)據(jù)、刪除緩存空間中指定位置的一定量的數(shù)據(jù)、清空緩存空間等。同樣，在對(duì)緩存空間中部分或全部進(jìn)行刪除后，需要更新對(duì)應(yīng)的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
下面參照?qǐng)D8所示的本發(fā)明緩存分配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，詳細(xì)說明本發(fā)明裝置的工作過程首先由參數(shù)維護(hù)裝置81中的參數(shù)設(shè)定裝置811設(shè)定緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)的初始值，所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)用來標(biāo)識(shí)緩存空間的狀態(tài)，比如可以包括存儲(chǔ)單元85的長度、已用緩存的起始指針、已用緩存的終止指針、當(dāng)前指針、緩存滿標(biāo)識(shí)、緩存空標(biāo)識(shí)等；然后，由緩存空間獲取裝置82根據(jù)參數(shù)維護(hù)裝置81中的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)獲取可用緩存空間；同時(shí)由存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置83獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及其長度；然后，分別將獲取的可用緩存空間及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度傳送給緩存調(diào)整裝置84中的比較裝置841，由比較裝置841按照預(yù)定規(guī)則比較存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度和可用緩存空間的大小，然后，根據(jù)比較結(jié)果通知緩存擴(kuò)展裝置842或緩存縮小裝置843將存儲(chǔ)單元85擴(kuò)展或縮小到一預(yù)定值。
比如按照如下規(guī)則如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于可用緩存空間一預(yù)定值，則通知緩存擴(kuò)展裝置842將存儲(chǔ)單元85中的可用緩存空間擴(kuò)展為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度；否則通知緩存擴(kuò)展裝置842將其擴(kuò)展為一預(yù)定長度；
如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于可用緩存空間一預(yù)定值，則通知緩存縮小裝置843將存儲(chǔ)單元85中的可用緩存空間縮小為一預(yù)定長度，否則不作調(diào)整。
同時(shí)，緩存擴(kuò)展裝置842及緩存縮小裝置843還要將對(duì)存儲(chǔ)單元85的調(diào)整結(jié)果通知參數(shù)維護(hù)裝置81中的參數(shù)更新裝置812，參數(shù)更新裝置812根據(jù)該通知更新參數(shù)設(shè)定裝置811中的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
通過上述對(duì)存儲(chǔ)單元85的調(diào)整，使得存儲(chǔ)單元85的可用空間總是適應(yīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的長度，既不會(huì)造成數(shù)據(jù)的溢出，也不會(huì)對(duì)緩存空間造成過多的浪費(fèi)。而且對(duì)存儲(chǔ)單元的調(diào)整是在一定條件下進(jìn)行的，不需要在每次存儲(chǔ)新的數(shù)據(jù)時(shí)都進(jìn)行設(shè)定，保持了存儲(chǔ)單元的相對(duì)穩(wěn)定性，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。
對(duì)存儲(chǔ)單元85中的可用空間調(diào)整到適應(yīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的長度后，由緩存分配單元86將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置83中獲取的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)依次存入存儲(chǔ)單元85中。同時(shí)，通知參數(shù)更新裝置812根據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度更新參數(shù)設(shè)定裝置811中的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
當(dāng)需要清除存儲(chǔ)單元85中的部分或全部數(shù)據(jù)時(shí)，通過緩存清除單元87根據(jù)清除命令清除指定單元的數(shù)據(jù)。同時(shí)，通知參數(shù)更新裝置812根據(jù)清除命令中數(shù)據(jù)長度及數(shù)據(jù)起始位置更新參數(shù)設(shè)定裝置811中的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面描述本發(fā)明的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例，如圖9所示該例為在SDH類邏輯仿真激勵(lì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置中從報(bào)文生成模塊到LAPS(鏈路訪問過程-SDH)封裝模塊之間使用緩存的例子。在該例中，本發(fā)明的數(shù)據(jù)具體為報(bào)文，為了敘述方便，有時(shí)也稱作報(bào)文數(shù)據(jù)。
在該例中，報(bào)文生成模塊用于產(chǎn)生報(bào)文數(shù)據(jù)；LAPS封裝模塊用于對(duì)報(bào)文生成模塊產(chǎn)生的報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝；緩存管理模塊，用于對(duì)緩存進(jìn)行管理，同時(shí)與報(bào)文生成模塊和LAPS封裝模塊進(jìn)行通訊，并保證報(bào)文生成模塊和LAPS封裝模塊協(xié)同工作；FIFO是用于存放報(bào)文數(shù)據(jù)的緩存。緩存的使用情況由緩存的狀態(tài)來標(biāo)識(shí)，緩存的狀態(tài)包括緩存空間總?cè)萘?、可用空間、已用空間、緩存滿標(biāo)識(shí)、緩存空標(biāo)識(shí)、起始指針及終止指針。
根據(jù)本發(fā)明的緩存分配過程如下LAPS封裝模塊從緩存FIFO中取報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，取數(shù)據(jù)時(shí)先檢查緩存FIFO的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)緩存FIFO為空，則通知緩存管理模塊，然后緩存管理模塊通知報(bào)文生成模塊產(chǎn)生報(bào)文數(shù)據(jù)，報(bào)文生成模塊根據(jù)配置參數(shù)產(chǎn)生報(bào)文后放入緩存FIFO中，然后LAPS封裝模塊從緩存中取得報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝。
由于報(bào)文生成模塊產(chǎn)生的報(bào)文長度變化情況直接決定著緩存FIFO的使用，下面以報(bào)文長度依次為30字節(jié)、40字節(jié)(C類報(bào)文)、50字節(jié)為例來說明緩存的狀態(tài)。
工作過程如下(1)假設(shè)在初始狀態(tài)的緩存狀態(tài)如下表1所示(假設(shè)緩存的默認(rèn)長度為100，即DefaultLength＝100)，LAPS封裝模塊從緩存中取報(bào)文進(jìn)行封裝，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)緩存是空的，則通知緩存管理模塊；表1

(2)緩存管理模塊通知報(bào)文生成模塊，要求其開始工作產(chǎn)生報(bào)文；(3)報(bào)文生成模塊根據(jù)報(bào)文配置參數(shù)生成第一個(gè)報(bào)文，報(bào)文長度為30字節(jié)，按照?qǐng)?bào)文的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)30字節(jié)的報(bào)文放入緩存中，在往緩存中存放時(shí)先檢查緩存的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)緩存為空且容量為100，經(jīng)判斷，發(fā)現(xiàn)將緩存縮小一預(yù)定值(在本例中假設(shè)為1/2)后還能夠存放該報(bào)文數(shù)據(jù)，所以，需要縮小緩存，即將緩存的可用空間縮小一半再將報(bào)文數(shù)據(jù)放入緩存中，此時(shí)緩存的狀態(tài)如下表2所示表2

(4)LAPS封裝模塊從緩存中取得報(bào)文數(shù)據(jù)并更新緩存的狀態(tài)，以備存放下一報(bào)文，此時(shí)緩存的狀態(tài)如下表3所示，然后按LAPS協(xié)議進(jìn)行封裝報(bào)文；表3

(5)LAPS封裝模塊進(jìn)行第二個(gè)報(bào)文的封裝，取數(shù)據(jù)時(shí)先檢查緩存的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)緩存空標(biāo)識(shí)為True，則通知緩存管理模塊，然后緩存管理模塊通知報(bào)文生成模塊產(chǎn)生報(bào)文數(shù)據(jù)，報(bào)文生成模塊根據(jù)配置參數(shù)產(chǎn)生報(bào)文后放入緩存中，然后LAPS封裝模塊從緩存中取得報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝。報(bào)文生成模塊生成第二個(gè)報(bào)文(假設(shè)報(bào)文長度為40字節(jié))放入緩存時(shí)，先檢查緩存的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)緩存的可用空間能夠滿足要求，且不需要伸縮緩存，可以將報(bào)文數(shù)據(jù)直接存入緩存，此時(shí)的狀態(tài)如下表4所示表4

(6)LAPS封裝模塊取走緩存中的報(bào)文數(shù)據(jù)并更新緩存的狀態(tài)，此時(shí)的緩存狀態(tài)如下表5所示表5

(7)LAPS封裝模塊進(jìn)行第三個(gè)報(bào)文(50字節(jié)的報(bào)文)，報(bào)文生成模塊產(chǎn)生報(bào)文放入緩存時(shí)檢查其狀態(tài)，仍然發(fā)現(xiàn)緩存滿足要求而不收縮緩存，故可直接存入報(bào)文數(shù)據(jù)，此時(shí)緩存的狀態(tài)如下表6所示
表6

(8)LAPS封裝模塊從緩存中取走50字節(jié)的報(bào)文數(shù)據(jù)后清空緩存，然后進(jìn)行LAPS封裝，此時(shí)緩存的狀態(tài)如下表7所示表7

(9)LAPS封裝模塊進(jìn)行第四個(gè)報(bào)文(假設(shè)報(bào)文長度為70字節(jié))，報(bào)文生成模塊產(chǎn)生報(bào)文放入緩存時(shí)檢查其狀態(tài)，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)可用空間為50，則進(jìn)一步判斷報(bào)文長度是否大于可用空間一預(yù)定值(在本例中假設(shè)預(yù)定值為2倍可用空間)，則將緩存擴(kuò)展一預(yù)定值(在本例中將緩存擴(kuò)展可用空間的大小，即將可用空間擴(kuò)大一倍)，擴(kuò)展內(nèi)存的過程如下先建立一個(gè)臨時(shí)緩存，接著將當(dāng)前緩存中的數(shù)據(jù)備份到臨時(shí)緩存中，然后釋放當(dāng)前緩存的內(nèi)存空間，接著按本發(fā)明所確定的緩存空間大小，為當(dāng)前緩存分配內(nèi)存空間，再將臨時(shí)緩存中的數(shù)據(jù)復(fù)制到新建立的緩存中，最后釋放臨時(shí)緩存的內(nèi)存空間并更新緩存的狀態(tài)。然后將報(bào)文存入緩存中，并更新緩存的狀態(tài)，此時(shí)緩存的狀態(tài)如下表8所示表8

(10)LAPS封裝模塊從緩存中取走70字節(jié)的報(bào)文數(shù)據(jù)后清空緩存，然后進(jìn)行LAPS封裝，此時(shí)緩存的狀態(tài)如下表9所示表9

上述例子在使用自動(dòng)伸縮的緩存時(shí)每次用完后都清空緩存中的數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，緩存中的數(shù)據(jù)可能不是即時(shí)清空，而是在一定條件下清空。在這種情況下對(duì)緩存空間的維護(hù)與上面類似，在此不再詳細(xì)描述。
從上述例子可以看出，在緩存的使用過程中，其大小總是在盡量適應(yīng)被存入數(shù)據(jù)的長度，而又不會(huì)頻繁的去改變內(nèi)存的大小，一般情況下只是在第一次使用緩存的大小(讓緩存的大小盡量適應(yīng)存放數(shù)據(jù)的長度)，只要以后存入的數(shù)據(jù)長度之間相差不到一倍的大小，緩存就不需要自動(dòng)伸縮，這樣既有效地節(jié)約了內(nèi)存空間，又不需要頻繁地去操作內(nèi)存空間(申請(qǐng)和釋放)，提高了程序的可靠性；如果在此過程中使用一般的動(dòng)態(tài)緩存，每次都需要改變緩存的大小以適應(yīng)存入數(shù)據(jù)的長度，這樣雖然在一定程序上節(jié)省了內(nèi)存空間，但頻繁地操作內(nèi)存可能會(huì)帶來程序的不穩(wěn)定，如果使用靜態(tài)緩存(即緩存大小固定)，則在存入數(shù)據(jù)長度很小時(shí)會(huì)有較大的內(nèi)存空間浪費(fèi)。
在本發(fā)明中，由于采用動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)空間，對(duì)于較大的數(shù)據(jù)長度，緩存分配單元會(huì)分配較大的存儲(chǔ)空間，從而防止了數(shù)據(jù)的溢出。
同時(shí)，由于緩存分配單元根據(jù)數(shù)據(jù)長度與可用緩存容量是否小于一預(yù)定值，來決定是否將緩存縮小一預(yù)定值，這樣就會(huì)使可用緩存容量不會(huì)超過數(shù)據(jù)長度太多，從而不會(huì)太多地浪費(fèi)存儲(chǔ)空間。
再者，當(dāng)數(shù)據(jù)長度較可用緩存容量小于某一特定值范圍時(shí)，就不改變緩存容量，與現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)分配緩存技術(shù)相比，減小了改變緩存大小的頻率，因而提高了系統(tǒng)的效率。
雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種緩存分配方法，其特征在于，包括如下步驟A、設(shè)定默認(rèn)緩存空間；B、獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度和可用緩存空間；C、當(dāng)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于所述可用緩存空間時(shí)，按預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則擴(kuò)展所述默認(rèn)緩存空間；D、當(dāng)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于所述可用緩存空間第一預(yù)定值時(shí)，按預(yù)定縮小規(guī)則縮小所述默認(rèn)緩存空間。
2.如權(quán)利要求1所述的緩存分配方法，其特征在于，所述默認(rèn)緩存空間的末端包括至少一個(gè)空位。
3.如權(quán)利要求1或2所述的緩存分配方法，其特征在于，所述步驟B包括B1、設(shè)定緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)；B2、根據(jù)所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)的實(shí)際值獲取所述可用緩存空間。
4.如權(quán)利要求3所述的緩存分配方法，其特征在于，所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)包括已用緩存的起始指針、已用緩存的終止指針、緩存滿標(biāo)識(shí)、緩存空標(biāo)識(shí)。
5.如權(quán)利要求4所述的緩存分配方法，其特征在于，所述步驟B1包括當(dāng)所述默認(rèn)緩存空間全部可用時(shí)，設(shè)定所述緩存滿標(biāo)識(shí)為假、緩存空標(biāo)識(shí)為真；當(dāng)所述默認(rèn)緩存空間部分可用時(shí)，設(shè)定所述緩存滿標(biāo)識(shí)為假、緩存空標(biāo)識(shí)為假；當(dāng)所述默認(rèn)緩存空間都不可用時(shí)，設(shè)定所述緩存滿標(biāo)識(shí)為真、緩存空標(biāo)識(shí)為假。
6.如權(quán)利要求1或2所述的緩存分配方法，其特征在于，所述步驟C中的預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則包括C1、如果所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于所述可用緩存空間第二預(yù)定值，則將所述可用緩存空間擴(kuò)展為所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度；C2、如果所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于所述可用緩存空間第二預(yù)定值，則將所述可用緩存空間擴(kuò)展為第二預(yù)定值。
7.如權(quán)利要求1或2所述的緩存分配方法，其特征在于，所述步驟D包括當(dāng)所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于所述可用緩存空間的一半時(shí)，將所述可用緩存空間縮小一半。
8.如權(quán)利要求5所述的緩存分配方法，其特征在于，所述步驟C和步驟D中存入所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)所述緩存滿標(biāo)識(shí)及所述緩存空標(biāo)識(shí)均為假時(shí)，判斷所述已用緩存的終止指針是否到達(dá)所述默認(rèn)緩存空間末端的空位前；如果已到達(dá)，則從所述默認(rèn)緩存空間的起始位置開始依次存入所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；如果未到達(dá)，則從所述已用緩存的終止指針的下一個(gè)位置開始依次存入所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
9.一種緩存分配裝置，其特征在于，包括參數(shù)維護(hù)裝置，用于維護(hù)緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)；緩存空間獲取裝置，用于根據(jù)所述參數(shù)維護(hù)裝置中的緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)獲取可用緩存空間；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置，用于獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及其長度；緩存調(diào)整裝置，用于根據(jù)所述緩存空間獲取裝置和所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置的輸出調(diào)整緩存空間的長度；緩存分配單元，用于依次將所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存入經(jīng)過所述緩存調(diào)整裝置調(diào)整后的可用緩存空間。
10.如權(quán)利要求9所述的緩存分配裝置，其特征在于，所述參數(shù)維護(hù)裝置包括參數(shù)設(shè)定裝置，用于設(shè)定所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)的初始值；參數(shù)更新裝置，用于根據(jù)所述緩存調(diào)整裝置的調(diào)整結(jié)果及所述緩存分配單元的分配結(jié)果更新所述緩存標(biāo)識(shí)參數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的緩存分配裝置，其特征在于，所述緩存調(diào)整裝置裝置包括比較裝置，用于比較所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度和所述可用緩存空間；緩存擴(kuò)展裝置，用于根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果擴(kuò)展緩存空間的長度；緩存縮小裝置，用于根據(jù)所述比較裝置的比較結(jié)果縮小緩存空間的長度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緩存分配方法及裝置，該方法包括設(shè)定默認(rèn)緩存空間；獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度和可用緩存空間；當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度大于可用緩存空間時(shí)，按預(yù)定擴(kuò)展規(guī)則擴(kuò)展默認(rèn)緩存空間；當(dāng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)長度小于可用緩存空間第一預(yù)定值時(shí)，按預(yù)定縮小規(guī)則縮小默認(rèn)緩存空間。本發(fā)明提供的裝置包括參數(shù)維護(hù)裝置、緩存空間獲取裝置、比較裝置、緩存調(diào)整裝置、緩存分配單元。利用本發(fā)明，可以有效地避免數(shù)據(jù)的溢出及緩存空間的浪費(fèi)，同時(shí)減少緩存動(dòng)態(tài)調(diào)整的頻率，提高系統(tǒng)整體效率。
文檔編號(hào)H04L12/54GK1677946SQ200410030669
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者程智輝, 李偉東 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司