[發明專利]一種片上網絡循環優先級仲裁方法

在審

• 申請號: 202011552824.1
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112685152A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 程知;張新;何立新;項響琴;蔡佳楠;唐超;檀明
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/54
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 李佼佼

1.一種片上網絡循環優先級仲裁方法，其特征在于：所述該方法采用一個雙循環隊列結構，第一循環隊列用來放置所有的主設備，用于在時間片輪轉時進行設備選擇，第二循環隊列設置在每個主設備內部，每個主設備都會提出若干傳輸請求，將這些請求根據先進先出的原則，存入到一個循環隊列中；

為了降低網絡傳輸延遲，避免設備請求不必要的等待時間，提出一種帶有記憶機制的全隊列循環優先級仲裁方法：

首先，設置一個記憶數組，該數組用于記錄那些被時間片輪轉法選中的主設備；

其次，提出一種傳輸請求批量入隊的方式，即在一個時鐘周期內，n個主設備的請求一次性入隊，具體方式為：如果當前選中的主設備傳輸請求為空，并且記憶數組包含了所有的主設備號，那么就立刻通知主線程，讓每個主設備的請求同時入隊，該方法首先要保證傳輸請求為空的主設備不會重復進入時間片，同時能在一個時鐘周期實現事務批量入隊，極大降低了網絡傳輸延遲；

所述片上網絡循環優先級仲裁方法，該方法可以分解為如下步驟：

步驟1主線程一個時鐘周期的上升沿到來；

步驟2設置最小時間min_time，該時間用于比較篩選最早的傳輸請求時間，定義記憶數組mem_sel[M]，該數組用于存放每次選中的設備，初始化為0，M為總設備個數；

步驟3根據輪轉次序，掃描所有主設備端口；

步驟4判斷當前主設備是否處于激活狀態，如果是，進入步驟5；如果否，回到步驟3，繼續掃描其他端口；

步驟5判斷當前主設備是否包含需要傳輸的事務，如果是，進入步驟6，如果否，直接進入步驟7；

步驟6取出該主設備內部最前面的事務，并記下該事務的進隊時間；

步驟7該事務時間是否小于min_time，如果是，進入步驟8；如果否，回到步驟3；

步驟8選中當前主設備，更新min_time，將選中設備加入mem_sel[M]中；

步驟9判斷是否掃描結束，如果是，進入步驟10，如果否，回到步驟3；

步驟10判斷當前所選中主設備的事務隊列是否為空，如果否，進入步驟11；如果是，進入步驟12。

步驟11取出所選中主設備的事務隊列隊頭元素，并傳遞出去；返回所選中主設備的設備號，重新設置當前主設備的端口時間；

步驟12mem_sel[M]中的設備號是否包含了所有主設備，如果是，進入步驟13；如果否，進入步驟15；

步驟13向主線程發送主設備請求事務需要入隊的消息；

步驟14在該時鐘周期內，每個主設備的請求事務均入隊；

步驟15此輪掃描仲裁結束，等待下一個時鐘周期的上升沿重新掃描。

2.根據權利要求1所述一種片上網絡循環優先級仲裁方法，其特征在于：在片上網絡循環優先級仲裁方法中，設有n個主設備，設備號從1到n，存入到一個名為PortArray[n]的循環隊列中，每個主設備內部包含若干傳輸請求，這些傳輸請求放入到一個TransactionBuffer[]的循環隊列中，由于每個主設備內的傳輸請求不一定相同，因此設m₁,m₂,…，m_n分別對應于第1，2，…，n個主設備，在每一個時鐘周期，按照時間片輪轉的方式對若干主設備進行仲裁。

3.根據權利要求1所述一種片上網絡循環優先級仲裁方法，其特征在于：傳輸請求進入第i個主設備事務緩沖池TransactionBuffer時，該傳輸請求在入隊時必須要包含時間信息，所有的時間需要在統一的時鐘周期內進行管理，本方法所采用的時間為本地量子時間。

4.根據權利要求1所述一種片上網絡循環優先級仲裁方法，其特征在于：在利用時間片輪轉方法進行設備選擇時，首先掃描所有的主設備端口，然后在處于激活狀態下的主設備中，選出最早事務時間對應的主設備，取出該主設備隊頭元素的事務，將其傳送出去，最后更新當前主設備的端口時間。