[发明专利]一种基于动态二级反馈调度的以太网设计方法

权利要求书

1.一种基于动态二级反馈调度的以太网设计方法，由两个部分组成：动态调度策略和自适应二级反馈调度策略；以太网网络系统反应模式采用动态调度，它不仅包含了堆栈现有实时数据的实时状态，还包含了新的实时数据到达后的状态，从而确保以太网网络系统能够对变化的环境做出迅速的反应，使得以太网网络能够实时监控实时数据的动态要求，增加其总体实时性；自适应二级反馈调度策略结合了双循环队列优先级策略和堆栈分级策略，对实时数据和非实时数据进行分类，确保了实时数据的优先级能够得到满足，具体内容如下：

(1)所述的动态调度策略从介质访问控制子层开始运行，实时监测数据的状态从而保证数据能够准确成功发送，数据实时状态用数据空闲时间---数据剩余时间这一空间模型来表示，同时根据数据位置的变化，将数据分为6种：1)数据开始传输；2)数据不进行传输；3)数据未到达；4)新数据到达；5)数据传输完毕；6)数据传输失败；当数据终端设备传入数据时，在网络底层将实时数据与非实时数据分类，采用双堆栈分类策略，将原来先来先服务策略中的所有数据共占一个堆栈改为实时数据与非实时数据各占一个堆栈，当数据开始传输时对应其所在堆栈空间，数据传输成功后清空其对应的堆栈空间，并将它重新分配给新到达的数据；

(2)所述的自适应二级反馈调度是双堆栈分类策略和双循环队列策略的结合，当数据被成功分类进各自的堆栈后，网络将原来先来先服务策略中的所有数据共用一个单循环队列改为双循环队列，从实时数据所在的堆栈中将实时性强的数据排在第一个队列，从非实时性数据所在的堆栈中将非实时性数据放在第二个队列中传输，队列中数据的最小时限设定为该队列数据传输的最小时间周期，数据调度器根据队列最小时间周期，动态地调整两个队列间的数据切换时间，其调度策略如下所示：

1)实时数据在进入待调度的队列等待时，首先进入优先级高的队列1等待；

2)首先传输高优先级队列中的实时数据；

若高优先级中队列中已没有调度的进程，则调度低优先级队列中的进程；本发明共有队列1、队列2两个队列，当且仅当在队列1中没有数据等待传输时才去调度队列2中等待传输的数据；

3)对于同一个队列中的各个数据，按照FCFS分配时间片调度；

若队列1的时间片为N，那么队列1中的作业在经历了N个时间片后若还没有完成，则进入队列2等待，若队列2的时间片用完后数据还不能传输完成，则再次进入队列2，直至完成；

4)在最后一个队列中的各个数据，按照时间片轮转分配时间片调度；

5)在低优先级的队列中的数据在传输时，又有新到达的实时数据，此时须立即把正在传输的数据放回当前队列的队尾，然后传输高优先级队列中新到达的实时数据；换而言之，任何时刻，只有当队列1全部为空时，才会去传输队列2的数据，特别说明，当再度传输到当前队列的该数据时，仅分配上次还未完成的时间片，不再分配该队列对应的完整时间片。