[發明專利]一種優先級實時調整裝置及方法

在審

• 申請號: 201810677452.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108984443A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 陳貝
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: G06F13/362
• 分類號: G06F13/362
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

本發明提供了一種優先級實時調整裝置，所述的裝置包括：主模塊A，用于向仲裁電路發送端口A的命令請求；主模塊B，用于向仲裁電路發送端口B的命令請求；仲裁電路，包括優先級仲裁模塊，用于根據端口A和端口B的實時優先級，判斷將總線使用權分配給哪一個端口，并允許此端口將命令請求送往從模塊；從模塊，用于處理命令請求。實時地對仲裁器各命令請求端口的請求到達速率與響應速率進行評估，然后根據評估結果對各命令請求端口進行優先級調整。本發明還提供了一種優先級實時調整方法。

技術領域

本發明涉及數字電路設計技術領域，更具體地說，涉及一種優先級實時調整裝置及方法。

背景技術

隨著數字電路集成度越來越高，數字電路系統中模塊變得越來越多，導致多個設備競爭同一總線的情況更加頻繁且復雜。為合理處理總線競爭，使數字電路系統運行更加穩定高效，仲裁機制的設計要求也越來越復雜。

在數字電路系統中，經常會出現多個主模塊申請通過同一個總線操作或訪問其他從模塊的情況，例如不同數據源模塊對存儲介質的訪問。需要設計一個仲裁機制，來分配總線的使用權。如果仲裁機制設計不合理，導致某個模塊的請求得不到及時的響應，會影響總線通信效率，進而降低系統運行性能，嚴重的情況下還可能導致數字電路系統產生死鎖等問題。

在現有數字電路系統中，應用較多的仲裁機制有輪詢仲裁機制和固定優先級仲裁機制。

輪詢仲裁機制的規則是當1～N個主模塊同時向仲裁器發出命令請求時，默認主模塊1的優先級最高，仲裁器先響應主模塊1，模塊1的響應結束后，模塊2的優先級變為最高，仲裁器開始響應主模塊2，以此類推。

輪詢仲裁機制的缺點是如果某個主模塊有連續的命令請求，在第一次響應后該主模塊的優先級降低，必須等待輪詢遍歷所有模塊之后才能再次得到響應，造成局部擁塞，導致整個系統中命令請求處理效率降低。

固定優先級仲裁機制的規則是當1～N個主模塊同時向仲裁器發出命令請求時，固定主模塊1的優先級最高，其他主模塊的優先級依次遞減。仲裁器先響應主模塊1，當模塊1的響應結束時，各個模塊的優先級保持不變，如果主模塊1仍然有命令請求，則仲裁器繼續響應主模塊1。主模塊1沒有命令請求時才會響應其他模塊。

固定優先級仲裁機制的缺點是如果主模塊1和主模塊2都有若干數量的命令請求，仲裁器只會根據優先級高低來選擇響應主模塊1，因為主模塊1的優先級始終最高。只要主模塊1的命令請求沒有被全部處理完，主模塊2的命令請求會一直得不到響應，這種情況會造成系統局部擁塞，可能會影響整個系統的運行。

總而言之，輪詢仲裁機制和固定優先級仲裁機制的實現方式比較簡單，但是這兩種仲裁機制對各個請求端口的優先級分配方式過于簡單，導致在某些情況下對總線使用全的仲裁處理方式不合理，并且不能做出針對性的調整，會影響整個系統的效率。

發明內容

為了解決在輪詢仲裁機制和固定仲裁機制不能根據實時業務情況對仲裁優先級進行針對性調整的問題，本發明提出了一種優先級實時調整裝置及方法，實時地對仲裁器各命令請求端口的請求到達速率與響應速率進行評估，然后根據評估結果對各命令請求端口進行優先級調整。

本發明實施例提供了一種優先級實時調整裝置，所述的裝置包括：

主模塊A，用于向仲裁電路發送端口A的命令請求；

主模塊B，用于向仲裁電路發送端口B的命令請求；

仲裁電路，包括優先級仲裁模塊，用于根據端口A和端口B的實時優先級，判斷將總線使用權分配給哪一個端口，并允許此端口將命令請求送往從模塊；

從模塊，用于處理命令請求。

進一步的，所述的仲裁電路還包括：