[发明专利]基于网络信息的片上网络路由器调度方法

摘要

本发明公开了一种基于网络信息的片上网络路由器调度方法，主要解决由于路由器缓存空间有限和分组较长时网络阻塞严重的问题。其实现通过两个阶段完成，在第一阶段，输入仲裁单元按照从源节点到目的节点的跳数、当前节点到目的节点的跳数以及本地输入端口的锁虚信道数这三个参数选择输入队列为响应队列；在第二阶段，输出仲裁单元按照输出链路锁虚信道数、源节点到目的节点的跳数以及当前节点到目的节点的跳数这三个参数进行选择，通过两阶段的调度，为分组在片上网络路由器的输入和输出端口之间选择了一条最佳传输路径。本发明具有低时延、吞吐量高和分组链路流量均衡的优点，可优化片上网络路由器内部路径的分配。

主权项

一种基于网络信息的片上网络路由器调度方法，包括：(1)设定路由器两阶段调度参数步骤：设网络拓扑为K×K二维Mesh、路径为维序X‑Y路由、队列存储空间为N个微片，网络中业务的传输是以分组为载体进行的，每个分组的大小为M个微片、路由器的输入、输出端口数目分别为5，每个端口的先入先出队列数目为n，2≤n≤6，输入队列到输出端口的请求数目为C，0≤C≤30，输入端口接收到响应的数目为G，0≤G≤5，分组从源节点到目的节点的跳数为P，1≤P≤2×K‑2，分组从当前节点到目的节点的跳数为Q，1≤Q≤2×K‑3，输入、输出端口锁虚信道数目分别为L、W，0≤L≤n，0≤W≤n；(2)每个输出端口的输入仲裁单元为来自输入端口的请求分配一个响应步骤：2a)每个输出端口的输入仲裁单元根据路由器的链表一中的计数值C，判断输入端发送请求的数目，如果C＝0，则表示该端口未收到请求，再继续查询路由器的链表一中的计数值C；如果C＝1，表示只有一个输入请求，输入仲裁单元将该请求对应的输入端口号、队列号以及请求的输出端口号，均存储在路由器的链表二中，执行步骤2e)；如果C＞1，执行步骤2b)；2b)如果各输入队列请求的源节点到目的节点跳数P都不相同，则将P值最大的对应输入端口号、队列号以及P值最大队列请求的输出端口号，均存储在路由器的链表二中，再执行步骤2e)；否则执行步骤2c)；2c)如果各输入队列请求的当前节点到目的节点跳数Q都不相同，则将Q值最大的对应输入端口号、队列号以及Q值最大队列请求的输出端口号，均存储在路由器的链表二中，再执行步骤2e)；否则执行步骤2d)；2d)如果各输入队列请求的输入端口锁虚信道数目L都不相同，则将L值最大的对应输入端口号、队列号以及L值最大队列请求的输出端口号，均存储在路由器的链表二中，再执行步骤2e)；否则在L值相等的输入队列中随机地选择一个输入队列，并将随机选择的输入端口号、队列号以及随机选择的输入队列对应输出端口号存储在路由器的链表二中，执行步骤2e)；2e)每个输出端口的输入仲裁单元将存储在路由器的链表二的输入、输出端口号 以及输入队列号发送到输入端口的输出仲裁单元；(3)每个输入端口的输出仲裁单元接收来自输出端口的响应步骤：3a)每个输入端口的输出仲裁单元根据路由器中匹配响应链表中的计数值G，判断输出端发送响应的数目，如果G＝0，则表示该端口未收到响应，再查询判断路由器的链表二中计数值G；如果G＝1，则表示只有一个响应，该输入端口的输出仲裁单元将接收到响应的输入端口号、队列号以及有确认信息的输出端口号，均存储在路由器的链表三中，再执行步骤3e)；如果G＞1，执行步骤3b)；3b)如果有确认信息的输出端口参数W都不相同，则将接收到响应的输入端口号、队列号以及W最小对应的输出端口号，均存储在路由器的链表三中，再执行步骤3e)；否则执行步骤3c)；3c)如果各接收请求队列的参数P各不相同，则将接收到响应的P值最大的输入端口号、队列号以及发送请求P值最大的输入队列所请求的输出端口号，均存储在路由器的链表三中，再执行步骤3e)；否则执行步骤3d)；3d)如果各接收请求队列的参数Q各不相同，则将接收到响应的Q值最大的输入端口号、队列号以及Q值最大输入队列请求的输出端口号，均存储在路由器的链表三中，再执行步骤3e)；否则在接收到响应的输入队列中随机地选择一个输入队列，并将随机选择的队列对应输入端口号、队列号以及随机选择输入队列对应请求的输出端口号，均存储在路由器的链表三中，执行步骤3e)；3e)输入端口的输出仲裁单元收集完路由器的调度结果链表的结果后，下一步输入仲裁单元和输出仲裁单元将重新进行初始化并执行下一次两阶段的调度，即返回步骤(1)。