[发明专利]基于优先级的仲裁

说明书

描述了在请求者与共享资源之间进行仲裁的方法。该方法包括生成每个请求者一位的向量，每个向量初始地被设置为一。基于多个选择信号(二元决策树的第一层中的每个决策节点一个，其中每个选择信号被配置为由对应的决策节点使用以选择两个子节点中的一个)，向量中对应于未选择的请求者的位被设置为零。基于用于那些层中的决策节点的选择信号，对二元决策决策树中的每个后续层重复该方法。所得向量是独热向量(其中仅单个位具有值一)。对于当前处理周期，向对应于具有值一的位的请求者准予对共享资源的访问。

背景技术

仲裁器(和仲裁方案)用于这样的计算机系统中，其中资源在一个时间(例如，在一个周期中)接收比可同时(例如，在特定周期中)被准予(例如，处理)的请求更多的请求。这经常发生在多个请求实体(或请求者)共享相同资源的情况下，其中共享资源可以是例如计算机系统内的存储器或存储装置或计算资源。仲裁器使用预定义的规则集或其它标准(称为仲裁方案)来决定准予所接收的请求中的哪些请求以及不准予(例如，延迟或拒绝)所接收的请求中的哪些请求。

循环仲裁器可使用旋转优先级方案来确保在一段时间内所有请求者都有一些请求被准予，即，它们被准予对共享资源的一些访问。然而，这由于不是所有请求者都可以在任一周期(例如时钟周期)中提交请求的事实而变得复杂，并且因此不可能在不影响利用和效率的情况下依次严格地准予针对每个请求者的请求。此外，随着请求者的数量增加，仲裁方案导致的延迟和确定在任何时钟周期中准予哪些请求所花费的时间也可能增加，并且这可能降低仲裁方案的吞吐量和效率。或者，为了减轻这些影响，可以要增加硬件的整体尺寸。

下面描述的实施方案仅以举例的方式提供，而不是限制解决已知仲裁器和仲裁方案的任何或所有缺点的实现方式。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

描述了在请求者与共享资源之间进行仲裁的方法。该方法包括生成每个请求者一位的向量，每个向量初始地被设置为一。基于多个选择信号(二元决策树的第一层中的每个决策节点一个，其中每个选择信号被配置为由对应的决策节点使用以选择两个子节点中的一个)，向量中对应于未选择的请求者的位被设置为零。基于用于那些层中的决策节点的选择信号，对二元决策决策树中的每个后续层重复该方法。所得向量是独热向量(其中仅单个位具有值一)。对于当前处理周期，向对应于具有值一的位的请求者准予对共享资源的访问。

第一方面提供了一种在计算系统中的多个有序请求者和共享资源之间进行仲裁的方法，该方法包括：生成包括与每个请求者相对应的一个位的向量，并且将所述向量中的每个位设置为一；基于多个选择信号，每个选择信号对应于在硬件逻辑中实现的二元决策树的第一层中的不同决策节点，将所述向量中对应于未选择的请求者的位设置为零，其中每个选择信号被配置为由所述二元决策树中的对应决策节点使用以选择两个子节点中的一个；以及对于二元决策树中的每个后续层并且基于与二元决策树的后续层中的不同决策节点相对应的一个或多个选择信号，将向量中的与未选择的请求者相对应的位设置为零，其中所得向量是包括具有值零的多个位和具有值一的单个位的独热向量，并且其中该方法还包括：向对应于具有值一的位的请求者准予对共享资源的访问，其中在当前处理周期内准予访问。

第二方面提供了一种仲裁器，其被配置为在计算系统中的多个有序请求者和共享资源之间进行仲裁，所述仲裁器包括请求者选择逻辑，并且所述请求者选择逻辑包括：二元决策树，其以硬件逻辑实现并且包括多个输入节点和多个决策节点，每个输入节点对应于所述请求者之一；以及硬件逻辑，其被布置成生成包括对应于每个请求者的一个位的向量，并且将向量中的每个位设置为一；其中二元决策树中的每个决策节点被布置成基于选择信号来选择两个子节点之一，并且基于选择更新向量中的一个或多个位，使得向量中对应于未选择的请求者的位为零，在由二元决策树中的所有决策节点更新之后，所得向量是包括具有值零的多个位和具有值一的单个位的独热向量，并且仲裁器还被布置成向对应于具有值一的位的请求者准予对共享资源的访问，其中在当前处理周期内准予访问。