[发明专利]一种用于设置事务优先级的数据处理装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于设置事务(transaction)优先级的数据处理装置和方法。

背景技术

众所周知，数据处理系统提供用于处理该系统中主设备所发布(issue)的事务的一个或多个资源。此类资源的例子是：一个或多个从设备，所述一个或多个从设备被提供来响应于由系统中的主设备对其发布的事务而执行操作。从设备可采用各种形式，并且一个例子是存储控制器，其用于处理与基于数据处理系统中的各种主设备发布的读写事务的相关联存储器读写访问。

通常用于处理事务的资源在多个事务的源之间共享。例如，在片上系统(SoC)中，多个主设备共享系统资源是众所周知的。无论何处存在这样的共享资源，通常在沿互连共享资源和主设备的路径都存在一个或多个仲裁点，这样的包含仲裁电路的仲裁点应用仲裁策略以便在发布至相同共享资源的多个挂起事务之间进行仲裁。因此，分配到每个主设备的共享系统资源的比例将由仲裁策略确定。单独主设备的性能继而取决于它们所获得的系统资源的份额。

存在多个已知类型的仲裁策略。比如，可以应用固定仲裁策略，但是采用这种方法时，任何特定主设备获得的系统资源的份额都取决于其他主设备的活动，其他主设备的活动性随着时间而变化。因此，此类固定仲裁策略将针对取决于系统中其他主设备活动性的任何特定主设备而执行。对于在特定时间段内执行特定任务的主设备(例如需要在帧周期内处理帧的图形数据值的图形处理单元)，需要固定级别的系统资源。然而利用固定仲裁策略，不可能固定该系统资源级别，所以任一主设备被安排成接收过多的(excess)系统资源以至对整个系统不利，由此剥夺了其他主设备获得该资源的机会，或者主设备所接收的系统资源不足而不能在允许的时间内完成特定任务。在许多系统中后一种情况是不能接受的，因此，通常情形是，设置仲裁策略以在最坏的条件下也能提供对系统资源的充足访问，这意味着在正常操作条件下，某些主设备接收的系统资源多于它所需要的系统资源，由此剥夺了其他主设备提高其性能的机会。

一些已知的仲裁策略，例如加权循环仲裁策略，在主设备之间分割可用带宽，以使得所有主设备在所有操作条件下都能保证获得最小带宽。然而这样的策略必须为主设备分配比实现其最小带宽所必需的共享系统资源更大份额的共享系统资源，这将具有增大系统中其他主设备的等待时间的效应，相应地降低了那些其他主设备的性能。

索尼公司W Weber等人写的文章“A Quality-of-Service Mechanism forInterconnection Networks in System-on-Chips”1530-1591/05$20.002005IEEE，该文章描述了一种仲裁机制，用于在若干试图通过互连访问单个共享目标的发布者之间进行仲裁。所描述的解决方案将用于目标的仲裁分为两部分，即位于互连核心的仲裁将来自不同发起者的请求递送至目标，以及位于互连边缘的仲裁实施对不同发起者的带宽分配。通向目标的线程(在本文中指虚拟通道)可被指派为三种服务质量级之一，即优先级线程、带宽线程以及尽力服务(best-effort)线程。优先级线程针对短等待时间服务而被优化，带宽线程在固定抖动界限内接收吞吐量保证，以及尽力服务线程在其他线程剩余带宽时接收服务。优先级线程和带宽线程具有与之相关联的某一绝对目标带宽分配。只要优先级线程请求服务的速率低于它们的带宽分配，它们就接收绝对优先级。同样，只要带宽线程请求服务的速率低于它们的带宽分配，它们在尽力服务线程之前被提供服务。然而当优先级线程或带宽线程请求服务的速率高于它们的带宽分配时，它们降为尽力服务线程。

因此通过这种机制，如果较高优先级的线程请求服务的速率高于它们的带宽分配，则该较高优先级的线程被降级。然而当采用这种方法时，由于使用这种方案，给特定线程分配的服务质量级别高于使得这些线程能够实现其所要求的任务而绝对必需的服务质量级别，因此降低了系统中其它主设备的性能潜力，例如中央处理单元(CPU)。

因此，需要提供一种改进的技术来用于仲裁从数据处理装置内的多个源发布的事务对共享资源的访问。

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