[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

本發明公開一種片上網絡循環優先級仲裁方法，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。本發明保證傳輸請求為空的主設備不會重復進入時間片，能在一個時鐘周期同時實現事務批量入隊，極大降低了網絡傳輸延遲。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，具體涉及一種片上網絡循環優先級仲裁方法。

背景技術

對于片上網絡而言，當存在多個主設備請求爭用同一個傳輸通道時，循環優先級仲裁策略是采用較多的仲裁策略之一。循環優先級是一種公平優先級，其仲裁的基本思想是根據時間片輪轉方式，每次從多個主設備請求中選出時間最小的請求。其實現方式一般采用循環隊列。然而，在常用的循環優先級仲裁策略中，容易存在如下問題：每當有主設備請求從循環隊列中出隊時，由于未能標記該請求所對應的主設備端口，在下一輪進行時間片篩選時，該設備可能仍然被選中，若此時該設備中的請求為空，那么就浪費了一個時鐘周期，如果有n個主設備時，就會浪費n個時鐘周期。這種方式直接導致：若有n個主設備請求，將這些請求分別出隊，那么所需的時鐘周期為2n，很顯然造成較大的網絡延遲。

發明內容

本發明針對現有技術中片上網絡循環優先級仲裁方法網絡延遲較大的問題，提出了一種片上網絡循環優先級仲裁方法，該方法在一個時鐘周期內，同時實現事務批量入隊，極大降低了網絡傳輸延遲。

本發明解決技術問題采用以下技術方案：

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；