基于动态优先级的总线仲裁器和动态改变优先级的方法

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示的总线仲裁器10，包括设备优先级寄存器11、译码器12和总线仲裁判优电路13。多个主设备1～n和总线仲裁器10中的总线仲裁判优电路13相连接，以便向总线仲裁器10发送总线占有请求信号。总线仲裁判优电路13根据设备优先级寄存器11中存储的设备优先级对发起总线请求的主设备进行优先级排序，最后总线仲裁器10根据优先级排序将总线切换给相应的主设备。

在图1中，优先级寄存器11存储有各个主设备的优先级，在一个实施例中，该寄存器允许每个设备有四种优先级，分别用存储在寄存器11内的二进制数00、01、10和11来表示，其优先级顺序为11＞10＞01＞00。在一个实施例中，寄存器11存储的优先级如表1所示。

                         表1

其中，表1的第二行就是优先级寄存器11存储的优先级。寄存器11中的优先级可以通过BIOS或系统调度程序的指令来设置。例如在图1中，寄存器11接收来自于程序的指令，在寄存器11内写入设备优先级。当系统运行时，可以接收程序的指令来更新寄存器11中的数据，而动态改变设备的优先级，然后通过译码器12直传到总线仲裁判优电路13，随下次请求总线而有效。

在优先级寄存器11和总线仲裁判优电路13之间设置一个译码器12，该译码器将在寄存器11中的二进制表示的优先级转化成总线仲裁判优电路13可使用的硬件信号。例如，对于表1中用两位二进制数描述的一个主设备的优先级，可以使用一个2-4译码器来实现译码，以便由总线仲裁判优电路13判断该主设备归到哪个优先级上。

总线仲裁判优电路13是总线仲裁器的常规部件，它根据主设备的优先级采用一定的仲裁算法对提出总线请求的主设备进行排序，并按排序结果顺序将总线使用权切换给相应的主设备，这是本领域的技术人员所熟知的。例如现对优先级进行排队，对于同一优先级，仲裁时按设备号进行排序，这样任一设备首先归到相应优先级，然后在同一优先级进行排队。在实际应用中，还要考虑阻塞(BLOCK)、独占(LOCK)、取消(ABORT)、重排序(REARBITER)等情况，首先没有较高优先级申请者，其次同级申请没有排在前面，才能获得仲裁权，控制总线。

虽然上述技术方案可以通过程序指令动态改变寄存器11中各主设备的优先级，但是在实际应用时，各个主设备对总线的占用需求经常发生变化，因此，就需要能够在主设备有饥饿感时提升该设备的优先级。

作为本发明的一个改进，如图1所示，各主设备1～n还分别与优先级寄存器11，以便向优先级寄存器11发送优先级升级请求信号。当一个主设备有饥饿感时，可向仲裁器10发出优先级升级请求，优先级寄存器11内存储的该设备的优先级随之做相应修改，并通过译码器12直接影响总线仲裁判优电路13，获取总线服务。例如在一个实施例中，各主设备1～n在优先级寄存器11的优先级如表1所示，当主设备3对总线的需要有饥饿感时，它向优先级寄存器11发出一升级请求信号，优先级寄存器11中存储的优先级随之发生改变，如表2所示。

                      表2

当优先级寄存器11的优先级更新后，通过译码器12直传到总线仲裁判优电路13，随下次请求总线而有效。