[发明专利]提供细粒度仲裁系统

说明书

背景技术

计算机系统通常包括多个不同的系统部件，所述部件经由不同类型的互连（例如共享链路或者直接或点对点链路）彼此进行通信。一些系统已经开始并入所谓的片上系统（SoC）设备，在这种设备中将多个部件并入到单个半导体模具中。此外，一些SoC可以作为嵌入式设备并入到不是基于个人计算机（PC）的多个其它系统中。

不管系统的类型，随着试图通信的部件的数量增加，对例如互连带宽、目标部件等资源的竞争的可能性也增加。为了防止系统中的死锁和停止，可以存在仲裁器以接收来自多个代理的请求，并仲裁这些请求以提供对系统的资源的访问许可。在一些系统中，根据优先级特权来执行仲裁，其中为每个请求者允许一定数量的许可以防止高优先级的请求者“饿死”低优先权的请求者。这种优先级方案可以提供静态的、动态的或者基于递增的优先级。许可操作通常从最高优先级请求者开始，并进行到最低优先级请求者。在一些系统中，较低优先级的请求者仅在较高优先级请求者没有活动的请求或者已经用完它们的许可计数时才能接收许可。

当前仲裁方案通常缺乏对带宽分配的控制，并且会导致低优先级请求者饥饿，尤其是在高/突发业务的情况下和在支持较宽的数据传输长度且越来越多的外围设备存在于系统中时。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的方法的流程图。

图2为根据本发明的实施例的系统的一部分的框图。

图3为示出了根据本发明的实施例的带宽控制算法的操作的图。

图4为根据本发明的实施例的方法的流程图。

图5为根据本发明的一个实施例的系统的框图。

具体实施方式

在各种实施例中，可以为基于优先级的仲裁方案实现细粒度的带宽控制。但是本发明的范围并不局限于此，而是可以结合片上系统（SoC）使用多种实现。许多这种SoC具有经由共享地址总线和共享数据总线（SASD）互连系统互连的多个代理。例如，诸如高级微控制器总线结构（AMBA）高级可扩展接口（AXI）的通用和会聚知识产权（IP）接口协议，或者基于开放核心协议（OCP）的结构提供了不同IP块的模块化采用，这可以在例如微控制器、SoC等的各种系统上实现对广泛的IP重使用和快速的上市时间集成。由于通常具有SASD互连结构的这些设备实施了更多的资源，所以对于异构SoC集成和IP板重用级别的线性增长，复杂性会呈指数级出现。因而，根据本发明实施例的互连仲裁机制可以提供对这种互连的改善性访问以能够进行更高速的通信和降低延迟，提供满足性能和服务质量（QoS）目标且适用于多种应用的互连结构。

在各个实施例中，基于优先级的仲裁方案（例如，可以是静态优先级、动态优先级或者递增优先级）可以用于控制SASD互连系统上的通信。更具体地，实施例可以提供细粒度带宽控制方法，其能够在宽范围的片上通信业务特性进行有效且公平的带宽分配，并防止即使在突发业务的情况下以及依据大数据传输的饥饿。

在一个实施例中，可以在SASD互连系统上对基于优先级的总线仲裁方案采用带宽控制算法。在该算法中，一种方法可以考虑给定传输大小的随附数据的事务请求流，并且提供对仲裁许可的细粒度控制，从而可以最小化或者避免较低优先级设备“饿死”的可能性。

在这种算法中，可以实现基于信道将服务分派到多个信道中的每一个，每个信道可以具有通过单独物理请求队列提供的独立数据流。每个信道可以与给定请求者（例如，代理、总线主控等）相关联。在返回到起始信道之前，对应于基于优先级顺序访问连续信道的队列，对于给定仲裁回合可以为每个这种信道分派一部分服务。在一个实施例中，可以为命令和数据的单位独立地测量该一部分服务。在这种实现中，命令单位可以与称为命令单位计数器（CUC）（在一个实施例中其可以初始化为零）的计数器相关联，而数据单位可以与称为数据单位计数器（DUC）（在该实施例中也可以初始化为零）的计数器相关联。

可以用优先级方式服务信道。当为服务选择给定信道时，可以通过分配给所述信道的命令和数据单位的可编程部分调节CUC和DUC。出于讨论的目的，此处假设基于递增的仲裁方案，其中对于每个回合，用于每个请求者的计数器可以递增用于所述仲裁回合的服务的可编程部分。给定该递增以开始仲裁回合，随着在仲裁回合期间将事务许可给给定请求者，实施例可进一步操作以递减这些计数器，将在以下进一步讨论。