[发明专利]一种处理多播流量死锁问题的片上网络及方法

权利要求书

1.一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，包括路由器、资源节点、网络接口以及链路；

所述路由器包括输入模块、虚通道仲裁模块、死锁检测模块、路由计算模块、输入输出接口模块、轮询仲裁器模块和交叉开关模块；

所述死锁检测模块用于对输入模块内的数据包进行死锁检测和死锁恢复；

其中，死锁恢复机制为检测到死锁发生时，将发生死锁的多播流量先往路由器部分空闲的输出端口输出，以及释放对这些输出端口的占用权，以打破死锁的状态；

所述输入模块的工作原理如下：

(1)输入接口的功能为控制数据包有序进入对应的优先级的缓存，输入接口根据头微片的优先级信息选择对应优先级的缓存存储，记录对应的优先级信息，后续的体微片和尾微片根据该优先级信息同时进入对应优先级的缓存；

(2)缓存由四条经过增加功能的FWFT组成，增加的功能为只读不取和根据输入信号读指针变化若干值但数据不取出，四条FWFT具有不同的优先级；

(3)输出接口根据FWFT的仲裁信息、死锁检测模块和输入输出接口模块输入的读信号读取缓存中对应优先级的FWFT输出到下级模块；

所述死锁检测的原理为：每个时钟周期检测输入模块输出的数据，若同样的数据持续超过一定的时间阈值，且该数据的部分输出端口空闲，则输出死锁恢复信号给输入模块，当死锁恢复完成时，撤销死锁恢复信号。

2.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，死锁情况至少包括以下之一：

同一所述路由器内不同输入端口的多播包，在所有多播输出端口都能输出才输出的多播机制下，分别仲裁占据了两个输出端口的一条支路而导致的死锁情况；或

多播流量部分同时输出到多个输出端口时，部分空闲的输出端口受其余堵塞的输出端口影响无法接收数据包从而导致的死锁情况。

3.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，所述输入模块包括输入接口模块、缓存模块和输出接口模块；

所述输入接口模块用于实现状态机，包含Idle和Tran两个状态；

所述缓存模块由四个FWFT模块组成，且四个FWFT对应四个优先级，所述FWFT模块增加了只读不取和根据输入信号读指针变化若干值但数据不取出的功能；

所述输出接口模块用于根据虚通道仲裁信息、死锁检测模块和输入输出接口模块输入的读信号读取缓存模块中对应优先级的FWFT模块并输出到下级模块。

4.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，所述虚通道仲裁模块用于根据固定优先级仲裁的方法仲裁输入端口对应虚通道的数据输出，每次从最高优先级的虚通道开始仲裁一个虚通道进行输出。

5.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，所述路由计算模块用于计算每个输入端口的输入模块内的数据所要输出的方向，单播流量采用XY维序算法，多播流量采用查找表方法。

6.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，所述输入输出接口模块用于协调控制读取输入模块的数据转发到输出端口，接收来自死锁检测模块、路由计算模块、输入模块和交叉开关模块的信号。

7.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，所述轮询仲裁器模块用于基于轮询仲裁的原则对五个输入端口的请求仲裁信号进行处理并将输出端口占用权授予给某个输入端口。

8.根据权利要求1所述的一种处理多播流量死锁问题的片上网络，其特征在于，所述交叉开关模块用于根据每个输出端口的轮询仲裁器模块的仲裁结果搭建从某个输入端口到某个输出端口的数据通路，将输入端口的数据转发到对应的输出端口，并将输出端口的仲裁信息及空闲、拥堵信息反馈给输入输出接口模块。