專利名稱：一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法及快速加權(quán)輪詢調(diào)度器和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的隊(duì)列調(diào)度的方法和裝置，特別是一種利用WRR調(diào)度算法的隊(duì)列調(diào)度的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中，加權(quán)輪詢(Weighted round robin，WRR)調(diào)度器是一種非常重要的調(diào)度技術(shù)，它對(duì)各隊(duì)列按照權(quán)值大小進(jìn)行流量帶寬分配。
以4個(gè)隊(duì)列A、B、C、D為例，權(quán)值依次為Wa、Wb、Wc、Wd，4個(gè)權(quán)值相加W＝Wa+Wb+Wc+Wd。傳統(tǒng)WRR調(diào)度器工作流程如圖1所示，有如下工作步驟步驟1隊(duì)列A的初始調(diào)度值Va＝W+Wa；隊(duì)列B的初始調(diào)度值Vb＝W+Wb；隊(duì)列C的初始調(diào)度值Vc＝W+Wc；隊(duì)列D的初始調(diào)度值Vd＝W+Wd。
步驟2比較Va、Vb、Vc、Vd，如隊(duì)列A調(diào)度值Va最大，則隊(duì)列A被調(diào)度。
步驟3隊(duì)列A的調(diào)度值Va＝Va+Wa；隊(duì)列B的調(diào)度值Vb＝Vb+Wb；隊(duì)列C的調(diào)度值Vc＝Vc+Wc；隊(duì)列D的調(diào)度值Vd＝Vd+Wd。
步驟4被調(diào)度到的隊(duì)列，如隊(duì)列A，其調(diào)度值Va＝Va-W。
步驟5回到第2步，重新進(jìn)行調(diào)度。
由以上步驟可以看出，傳統(tǒng)WRR調(diào)度器關(guān)鍵在于步驟2中如何在所有隊(duì)列中選取最大值；步驟3中需要對(duì)所有隊(duì)列進(jìn)行加法運(yùn)算。
如果隊(duì)列數(shù)目較多，步驟2和步驟3就成為WRR運(yùn)算的瓶頸，因此如何降低最大值選取和數(shù)值運(yùn)算就成為快速WRR調(diào)度器實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法及快速加權(quán)輪詢調(diào)度器和裝置，對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)WRR調(diào)度器在每一次調(diào)度中都必須比較所有隊(duì)列調(diào)度值，并更替每個(gè)隊(duì)列調(diào)度值，快速WRR調(diào)度器只需比較某些隊(duì)列的調(diào)度值，大大減少了運(yùn)算量，提高了調(diào)度速度。
本發(fā)明提供了一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，包括以下步驟a.將所有隊(duì)列按初始調(diào)度值的大小順序排列成一個(gè)隊(duì)列集合；b.調(diào)度值比較模塊比較所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，并選取調(diào)度值最大的隊(duì)列為發(fā)送隊(duì)列；c.調(diào)度值更新模塊更新所述各隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列、所述發(fā)送隊(duì)列和所述發(fā)送隊(duì)列前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；d.隊(duì)列集合重組模塊判斷所述被調(diào)度到的發(fā)送隊(duì)列、其前后兩個(gè)隊(duì)列的新調(diào)度值大小順序以進(jìn)行隊(duì)列集合的重新劃分，重新劃分后的隊(duì)列集合還是保持集合內(nèi)部調(diào)度值從大到小的排列順序；及e.重復(fù)步驟b、c和d，重新進(jìn)行調(diào)度。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其中，d步驟中所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其中，所述的步驟c包括以下步驟c1.將所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值加上權(quán)值，將結(jié)果設(shè)置成為該隊(duì)列的調(diào)度值；c2.所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列各自的調(diào)度值加上相應(yīng)權(quán)值，將結(jié)果設(shè)置成為該兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；及c3.將所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值減去所有隊(duì)列的權(quán)值之和，將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其中，所述步驟d包括以下步驟d1.判斷所述發(fā)送隊(duì)列與所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值的大小關(guān)系；d2.如果所述發(fā)送隊(duì)列調(diào)度值大于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則保持隊(duì)列集合不變；d3.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于后一隊(duì)列的調(diào)度值且小于前一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列所在的隊(duì)列集合與前一隊(duì)列集合合并成為新的隊(duì)列集合；
d4.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值且小于后一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列獨(dú)立成為新的隊(duì)列集合；及d5.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值小于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列合并到前一隊(duì)列集合中去，而所述發(fā)送隊(duì)列原先所屬的隊(duì)列集合頭部隊(duì)列為所述發(fā)送隊(duì)列的后一隊(duì)列。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其中，步驟a、b之間還包括步驟a1.設(shè)置并初始化用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度值的第一寄存器、用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度次數(shù)的第二寄存器、用于存儲(chǔ)總調(diào)度次數(shù)的第三寄存器和用于設(shè)置隊(duì)列位置的第四寄存器；a2.所述隊(duì)列調(diào)度值、調(diào)度次數(shù)和隊(duì)列集合改變后，設(shè)置所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列對(duì)應(yīng)的第四寄存器的值為1，其他隊(duì)列對(duì)應(yīng)值為0，所述第一寄存器中的數(shù)值改變?yōu)橄鄳?yīng)隊(duì)列的調(diào)度值，所述第三寄存器數(shù)值加1后存儲(chǔ)，發(fā)生運(yùn)算的隊(duì)列對(duì)應(yīng)所述第二寄存器數(shù)的值改變?yōu)樗龅谌拇嫫鞯臄?shù)值；所述步驟e重復(fù)步驟a2到步驟d。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其中，步驟c還包括步驟更新相應(yīng)隊(duì)列的調(diào)度值。
為了更好的實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，包括調(diào)度值比較模塊，用于比較所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，選取調(diào)度值最大的隊(duì)列通過輸出端口進(jìn)行發(fā)送所述隊(duì)列中的數(shù)據(jù)；調(diào)度值更新模塊，用于更新所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列、所述發(fā)送隊(duì)列和所述發(fā)送隊(duì)列前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；隊(duì)列集合重組模塊，判斷所述被調(diào)度到的隊(duì)列、其前后兩個(gè)隊(duì)列的新調(diào)度值大小順序以進(jìn)行隊(duì)列集合的重新劃分，重新劃分后的隊(duì)列集合還是保持集合內(nèi)部調(diào)度值從大到小的排列順序；及控制模塊，用于控制所述調(diào)度值比較模塊、所述調(diào)度值更新模塊和隊(duì)列集合所述重組模塊，以進(jìn)行重新調(diào)度。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其中，所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值總是大于前一隊(duì)列的調(diào)度值。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其中，所述的調(diào)度值更新模塊包括以下模塊所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列調(diào)度值更新模塊，用于將所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值加上權(quán)值，并將結(jié)果設(shè)置成為所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值；所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列調(diào)度值更新模塊，用于將所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列各自的調(diào)度值加上相應(yīng)權(quán)值，并將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；及所述發(fā)送隊(duì)列調(diào)度值更新模塊，用于將所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值減去所有隊(duì)列的權(quán)值之和，將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其中，所述隊(duì)列集合重組模塊包括以下模塊判斷模塊，用于判斷所述發(fā)送隊(duì)列與所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值的大小關(guān)系；判斷結(jié)果處理模塊，用于根據(jù)所述判斷模塊判斷結(jié)果重新劃分隊(duì)列集合，并執(zhí)行以下操作如果所述發(fā)送隊(duì)列調(diào)度值大于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則保持隊(duì)列集合不變；如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于后一隊(duì)列的調(diào)度值且小于前一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列所在的隊(duì)列集合與前一隊(duì)列集合合并成為新的隊(duì)列集合；如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值且小于后一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列獨(dú)立成為新的隊(duì)列集合；及如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值小于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列合并到前一隊(duì)列集合中去，而所述發(fā)送隊(duì)列原先所屬的隊(duì)列集合頭部隊(duì)列為所述發(fā)送隊(duì)列的后一隊(duì)列。
上述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其中，所述調(diào)度值更新模塊還用于更新相應(yīng)隊(duì)列的調(diào)度值。
本發(fā)明還提供了一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度裝置，其中，包括第一寄存器，用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度值；第二寄存器，用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度次數(shù)；第三寄存器，用于存儲(chǔ)總調(diào)度次數(shù)；
第四寄存器，用于設(shè)置隊(duì)列在集合中是否為頭部隊(duì)列；隊(duì)列存儲(chǔ)空間，用于存儲(chǔ)隊(duì)列數(shù)據(jù)；輸出端口，用于發(fā)送隊(duì)列；及快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，與所述第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器和第四寄存器數(shù)據(jù)交互，所述隊(duì)列存儲(chǔ)空間通過所述快速加權(quán)輪詢調(diào)度器發(fā)送隊(duì)列數(shù)據(jù)到所述輸出端口。
經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)，在多數(shù)權(quán)值分布情況下，該快速WRR調(diào)度器比傳統(tǒng)WRR調(diào)度器的加法運(yùn)算與比較運(yùn)算大大減少；而在某些權(quán)值分布下，運(yùn)算量在大多數(shù)時(shí)間可得到明顯的減少。
與傳統(tǒng)WRR調(diào)度器相比，快速WRR調(diào)度器只對(duì)每隊(duì)列集合處于頭部開始位置和被調(diào)度到的隊(duì)列前后兩個(gè)隊(duì)列進(jìn)行運(yùn)算，減少運(yùn)算時(shí)間。
當(dāng)N越大時(shí)，該快速WRR調(diào)度器就越有效。并且在某些應(yīng)用場(chǎng)合，如某些網(wǎng)絡(luò)處理器中，加法器資源不多情況下非常適用。


圖1為傳統(tǒng)WRR調(diào)度器工作流程示意圖；圖2為本發(fā)明快速WRR調(diào)度器工作流程示意圖；圖3為本發(fā)明快速WRR調(diào)度器工作示意圖；圖4為N條隊(duì)列初始排隊(duì)順序圖；圖5為128條隊(duì)列的初始排隊(duì)順序圖；圖6為128條隊(duì)列經(jīng)多次調(diào)度后的排隊(duì)順序和寄存器圖；圖7為圖6中的128條隊(duì)列再調(diào)度一次后的排隊(duì)順序和寄存器圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖2所示，快速WRR調(diào)度器有如下工作步驟步驟21隊(duì)列A初始調(diào)度值Va＝W+Wa；隊(duì)列B初始調(diào)度值Vb＝W+Wb；隊(duì)列C初始調(diào)度值Vc＝W+Wc；隊(duì)列D的初始調(diào)度值Vd＝W+Wd，......，依次類推，將隊(duì)列A、B、C、D...以初始調(diào)度值大小順序排列，假設(shè)此時(shí)Va≥Vb≥Vc≥Vd≥......，由于所有隊(duì)列都按調(diào)度值大小順序排列，因此只有1個(gè)隊(duì)列集合；
步驟22比較各隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，選取調(diào)度值最大的隊(duì)列為發(fā)送隊(duì)列；步驟23更新每隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，其調(diào)度值加上各自權(quán)值成為新的調(diào)度值；步驟24更新發(fā)送隊(duì)列前后2個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列各自的調(diào)度值加上相應(yīng)權(quán)值設(shè)置成為發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；步驟25更新發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值，將發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值減去所有隊(duì)列的權(quán)值和成為新的調(diào)度值；步驟26根據(jù)隊(duì)列調(diào)度值大小重新劃分隊(duì)列集合；步驟27回到第22步，重新進(jìn)行調(diào)度。
對(duì)隊(duì)列集合有如下的特點(diǎn)在隊(duì)列集合內(nèi)部，隊(duì)列按各自調(diào)度值大小進(jìn)行排序，即后一隊(duì)列的調(diào)度值總是小于等于前面一隊(duì)列的調(diào)度值；如果某一隊(duì)列的調(diào)度值大于前面一隊(duì)列的調(diào)度值，那么就以該隊(duì)列為處于開始位置，重新劃分為一個(gè)隊(duì)列集合；按照以上的處理，在隊(duì)列集合處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值在本隊(duì)列集合內(nèi)，總是最大的。
設(shè)該快速WRR調(diào)度器將N個(gè)調(diào)度值區(qū)分為M個(gè)隊(duì)列集合，那么運(yùn)算量可減少為M-1次比較(各隊(duì)列集合處于開始位置的隊(duì)列調(diào)度值的比較運(yùn)算)，M+1次加法(各隊(duì)列集合處于開始位置的隊(duì)列調(diào)度值計(jì)算)，2次乘法和4次加法(發(fā)送隊(duì)列前后兩隊(duì)列調(diào)度值的計(jì)算)，2次比較運(yùn)算(被調(diào)度的隊(duì)列調(diào)度值、調(diào)度隊(duì)列前后兩隊(duì)列調(diào)度值這3個(gè)值的比較)。
因此傳統(tǒng)的WRR調(diào)度器的N-1次比較，N+1次加法運(yùn)算量，通過本快速WRR調(diào)度器，可減少為M+5次加法，2次乘法，M+1次比較。
當(dāng)調(diào)度到的隊(duì)列前后兩個(gè)隊(duì)列本身也是隊(duì)列集合處于開始位置時(shí)，乘法運(yùn)算可不進(jìn)行，運(yùn)算量為M+1次加法，M-1次比較，運(yùn)算量不會(huì)超過傳統(tǒng)WRR調(diào)度器。
在實(shí)際運(yùn)算中只需考慮各隊(duì)列集合處于開始位置的隊(duì)列，因此當(dāng)某隊(duì)列在處于開始位置時(shí)，則設(shè)置該隊(duì)列使能位，該使能位使能意味著對(duì)應(yīng)隊(duì)列需進(jìn)行下一次調(diào)度運(yùn)算，而不使能意味著不需要參與下一次調(diào)度運(yùn)算(發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列除外)。
本發(fā)明裝置如圖3所示。包括有4個(gè)寄存器用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度值的第一寄存器31、用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度次數(shù)的第二寄存器33、用于存儲(chǔ)總調(diào)度次數(shù)的第三寄存器34、用于設(shè)置隊(duì)列是否為集合開始位置的第四寄存器32、隊(duì)列存儲(chǔ)空間35、快速WRR調(diào)度器36和輸出端口37。
所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列對(duì)應(yīng)的第四寄存器32中的值為1，其他隊(duì)列對(duì)應(yīng)的值為0。各寄存器初始值如圖3所示。
第一寄存器31、第二寄存器33、第三寄存器34和第四寄存器32與快速WRR調(diào)度器36信息交互，所述隊(duì)列存儲(chǔ)空間通過所述快速加權(quán)輪詢調(diào)度器發(fā)送隊(duì)列到所述輸出端口。
快速WRR調(diào)度器36通過以上這些寄存器，只分析隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列并由隊(duì)列存儲(chǔ)空間35調(diào)度出信元，從而達(dá)到快速調(diào)度的效果，并通過輸出端口37發(fā)送。
對(duì)N條隊(duì)列按權(quán)值大小進(jìn)行組合。如圖4所示。
圖4中每個(gè)方框內(nèi)表示相應(yīng)隊(duì)列權(quán)值大小，其中W0最大，排在最前面，W(N-1)最小，排在最后。
兩個(gè)隊(duì)列如果初始調(diào)度值相同，權(quán)值大的隊(duì)列如不被調(diào)度到的話，那么它將永遠(yuǎn)處在權(quán)值小的隊(duì)列之前。那么只要調(diào)度圖4中最前面的隊(duì)列號(hào)作為發(fā)送隊(duì)列即可，而不需看集合內(nèi)部后續(xù)隊(duì)列調(diào)度值，就大大減少了數(shù)值運(yùn)算和比較運(yùn)算。
現(xiàn)以128條隊(duì)列為例，說明快速WRR調(diào)度器是如何工作的。
圖5中每個(gè)方框內(nèi)表示相應(yīng)隊(duì)列的權(quán)值大小，其中W0最大，排在最前面，W127最小，排在最后。此時(shí)，全部128條隊(duì)列為1個(gè)隊(duì)列集合，使能位除W0為‘1’外，其它均為‘0’，調(diào)度次數(shù)為0次。
如圖3和圖5所示，其調(diào)度過程如下1.總調(diào)度次數(shù)初始值為1；2.由于V0(對(duì)應(yīng)W0隊(duì)列，依此類推)最大，WRR調(diào)度器36首先選取隊(duì)列0作為發(fā)送隊(duì)列，V0進(jìn)行2次加法運(yùn)算，其后的V1進(jìn)行1次乘法(此時(shí)為乘1)和2次加法運(yùn)算。更新V0、V1隊(duì)列的調(diào)度次數(shù)與總調(diào)度次數(shù)相同；3.比較剛被運(yùn)算過的V0和其后的V1，如果V0大，則還是1個(gè)隊(duì)列集合；
4.如果V0小于V1，那么調(diào)度器將128個(gè)隊(duì)列劃分為2隊(duì)列集合，前者為V0，后者為V1～V127。假設(shè)是這種情況，V0、V1使能位為‘1’；5.總調(diào)度次數(shù)加1；6.下一次調(diào)度時(shí)，調(diào)度器比較兩隊(duì)列集合處于開始位置的隊(duì)列調(diào)度值，假設(shè)此時(shí)V1大于V0，那么V1對(duì)應(yīng)的隊(duì)列被調(diào)度；7.V1進(jìn)行2次加法運(yùn)算，V0進(jìn)行1次乘法(此時(shí)為乘1)和2次加法運(yùn)算，V2進(jìn)行1次乘法(此時(shí)為乘2)和2次加法運(yùn)算。更新V0、V1、V2隊(duì)列的調(diào)度次數(shù)與總調(diào)度次數(shù)相同；8.比較V0、V1、V2是否保持前大后小的態(tài)勢(shì)。如果V2＜V1＜V0，那么將2隊(duì)列集合并為1個(gè)隊(duì)列集合V0～V127；如果V2＞V1＜V0，那么將V0、V1并為一個(gè)隊(duì)列集合，V2～V127為另一隊(duì)列集合；如果V2＜V1＞V0，那么V0為一個(gè)隊(duì)列集合，V1～V127為另一隊(duì)列集合；如果V2＞V1＞V0，那么劃分為3隊(duì)列集合，第1隊(duì)列集合為V0，第2隊(duì)列集合為V1，第3隊(duì)列集合為V2～V127，假設(shè)是這種情況，V0、V1、V2使能位為‘1’；9.重復(fù)執(zhí)行5～8步驟，假設(shè)經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)算后，得到圖6；圖6中的128條隊(duì)列經(jīng)多次調(diào)度后，分為4個(gè)隊(duì)列集合V0～V2，V3～V6，V7～V124，V125～V127，每隊(duì)列集合內(nèi)部按調(diào)度值大小排列；在對(duì)應(yīng)隊(duì)列的第四寄存器32中，如值為‘1’，表示其為每隊(duì)列集合的處于開始位置，需要參與下一次的比較運(yùn)算和調(diào)度值數(shù)值運(yùn)算；如為’0’，表示其不在每隊(duì)列集合的處于開始位置，不需要參加運(yùn)算(發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列除外，這里是V124和V126)；在第二寄存器33中，由于不在隊(duì)列集合處于開始位置的隊(duì)列不參加運(yùn)算，因此它們的調(diào)度次數(shù)不是總調(diào)度次數(shù)578；10.下一次調(diào)度，比較V0、V3、V7、V125大小(3次比較運(yùn)算)，假設(shè)V125最大。在調(diào)度出第125號(hào)隊(duì)列的同時(shí)，計(jì)算V126的調(diào)度值(1次乘法，2次加法)，V124的調(diào)度值(1次乘法，2次加法)，V125的調(diào)度值(2次加法)，V7的調(diào)度值(1次加法)，V3的調(diào)度值(1次加法)，V0的調(diào)度值(1次加法)。
11.對(duì)V124、V125、V126進(jìn)行重新排序(2次比較運(yùn)算)以重新劃分隊(duì)列集合，如果V126＜V125＞V124，則保持原狀；如果V126＜V125＜V124，則將V7～V124和V125～V127兩個(gè)隊(duì)列集合合并為V7～V127一個(gè)隊(duì)列集合；如果V126＞V125＞V124，那么就將V125獨(dú)立出來單獨(dú)成為一個(gè)隊(duì)列集合；如果V126＞V125＜V124，那么將V125劃歸到V7～V124隊(duì)列集合，假設(shè)是這種情況，有圖7所示。
12.更新剛運(yùn)算過的隊(duì)列的調(diào)度次數(shù)與總調(diào)度次數(shù)相同。(在本次調(diào)度中，M＝4，進(jìn)行2次乘法，9次加法，5次比較運(yùn)算，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)WRR調(diào)度器的129次加法，127次比較運(yùn)算)。
上面步驟中，隊(duì)列的調(diào)度次數(shù)存儲(chǔ)在隊(duì)列調(diào)度次數(shù)寄存器33中，總調(diào)度次數(shù)存儲(chǔ)在第四寄存器34中，隊(duì)列調(diào)度值存儲(chǔ)在第一寄存器31中。
還需說明的是，如果系統(tǒng)中加法器資源比較多，那么可在每次調(diào)度都更新每個(gè)隊(duì)列調(diào)度值。在這種情況時(shí)，加法運(yùn)算量與傳統(tǒng)WRR調(diào)度器相比不變，都是N-1次，但比較運(yùn)算量可減少到M+1次，同樣達(dá)到了快速運(yùn)算的目的。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，包括以下步驟a.先將所有隊(duì)列按初始調(diào)度值的大小順序排列成一個(gè)隊(duì)列集合；b.調(diào)度值比較模塊比較所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，并選取調(diào)度值最大的隊(duì)列為發(fā)送隊(duì)列；c.調(diào)度值更新模塊更新所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列、所述發(fā)送隊(duì)列和所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；d.隊(duì)列集合重組模塊判斷所述被調(diào)度到的發(fā)送隊(duì)列、其前后兩個(gè)隊(duì)列的新調(diào)度值大小順序以進(jìn)行隊(duì)列集合的重新劃分，重新劃分后的隊(duì)列集合還是保持集合內(nèi)部調(diào)度值從大到小的排列順序；及e.重復(fù)步驟b、c和d，重新進(jìn)行調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其特征在于，d步驟中所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其特征在于，所述的步驟c包括以下步驟c1.將所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值加上權(quán)值，將結(jié)果設(shè)置成為所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值；c2.所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列各自的調(diào)度值加上相應(yīng)權(quán)值，將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；及c3.將所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值減去所有隊(duì)列的權(quán)值之和，將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟d包括以下步驟d1.判斷所述發(fā)送隊(duì)列與所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值的大小關(guān)系；d2.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則保持隊(duì)列集合不變；d3.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于后一隊(duì)列的調(diào)度值且小于前一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列所在的隊(duì)列集合與前一隊(duì)列集合合并成為新的隊(duì)列集合；d4.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值且小于后一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列獨(dú)立成為新的隊(duì)列集合；及d5.如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值小于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列合并到前一隊(duì)列集合中去，而所述發(fā)送隊(duì)列原先所屬的隊(duì)列集合頭部隊(duì)列為所述發(fā)送隊(duì)列的后一隊(duì)列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其特征在于，步驟a、b之間還包括步驟a1.設(shè)置并初始化用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度值的第一寄存器、用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度次數(shù)的第二寄存器、用于存儲(chǔ)總調(diào)度次數(shù)的第三寄存器和用于設(shè)置隊(duì)列位置的第四寄存器；a2.所述隊(duì)列調(diào)度值、調(diào)度次數(shù)和隊(duì)列集合改變后，設(shè)置所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列對(duì)應(yīng)的第四寄存器的值為1，其他隊(duì)列對(duì)應(yīng)值為0，所述第一寄存器數(shù)值改變?yōu)橄鄳?yīng)隊(duì)列的調(diào)度值，所述第三寄存器數(shù)值加1后存儲(chǔ)，發(fā)生運(yùn)算的隊(duì)列對(duì)應(yīng)所述第二寄存器數(shù)的值改變?yōu)樗龅谌拇嫫鞯臄?shù)值；所述步驟e重復(fù)步驟a2到步驟d。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法，其特征在于，步驟c還包括步驟更新相應(yīng)隊(duì)列的調(diào)度值。
7.一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，包括調(diào)度值比較模塊，用于比較所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，選取調(diào)度值最大的隊(duì)列并利用輸出端口進(jìn)行發(fā)送；調(diào)度值更新模塊，用于更新所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列、所述發(fā)送隊(duì)列和所述發(fā)送隊(duì)列和前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；隊(duì)列集合重組模塊，判斷所述被調(diào)度到的發(fā)送隊(duì)列、其前后兩個(gè)隊(duì)列的新調(diào)度值大小順序以進(jìn)行隊(duì)列集合的重新劃分，重新劃分后的隊(duì)列集合還是保持集合內(nèi)部調(diào)度值從大到小的排列順序；及控制模塊，用于控制所述調(diào)度值比較模塊、所述調(diào)度值更新模塊和隊(duì)列集合所述重組模塊，以進(jìn)行重新調(diào)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其特征在于，所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其特征在于，所述的調(diào)度值更新模塊包括以下模塊所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列調(diào)度值更新模塊，用于將所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值加上權(quán)值，并將結(jié)果設(shè)置成為所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值；所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列調(diào)度值更新模塊，用于將所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列各自的調(diào)度值加上相應(yīng)權(quán)值，并將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；及所述發(fā)送隊(duì)列調(diào)度值更新模塊，用于將所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值減去所有隊(duì)列的權(quán)值之和，將結(jié)果設(shè)置成為所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其特征在于，所述隊(duì)列集合重組模塊包括以下模塊判斷模塊，用于判斷所述發(fā)送隊(duì)列與所述發(fā)送隊(duì)列的前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值的大小關(guān)系；判斷結(jié)果處理模塊，用于根據(jù)所述判斷模塊判斷結(jié)果重新劃分隊(duì)列集合，并執(zhí)行以下操作如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則保持隊(duì)列集合不變；如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于后一隊(duì)列的調(diào)度值且小于前一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列所在的隊(duì)列集合與前一隊(duì)列集合合并成為新的隊(duì)列集合；如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值大于前一隊(duì)列的調(diào)度值且小于后一隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列獨(dú)立成為新的隊(duì)列集合；及如果所述發(fā)送隊(duì)列的調(diào)度值小于其前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值，則將所述發(fā)送隊(duì)列合并到前一隊(duì)列集合中去，而所述發(fā)送隊(duì)列原先所屬的隊(duì)列集合頭部隊(duì)列為所述發(fā)送隊(duì)列的后一隊(duì)列。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，其特征在于，所述調(diào)度值更新模塊還用于更新相應(yīng)隊(duì)列的調(diào)度值。
12.一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度裝置，其特征在于，包括第一寄存器，用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度值；第二寄存器，用于存儲(chǔ)隊(duì)列調(diào)度次數(shù)；第三寄存器，用于存儲(chǔ)總調(diào)度次數(shù)；第四寄存器，用于設(shè)置隊(duì)列在集合中是否為頭部隊(duì)列；隊(duì)列存儲(chǔ)空間，用于存儲(chǔ)隊(duì)列；輸出端口，用于發(fā)送隊(duì)列；及快速加權(quán)輪詢調(diào)度器，與所述第一寄存器、第二寄存器、第三寄存器和第四寄存器數(shù)據(jù)交互，所述隊(duì)列存儲(chǔ)空間通過所述快速加權(quán)輪詢調(diào)度器發(fā)送隊(duì)列到所述輸出端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速加權(quán)輪詢調(diào)度方法及裝置，其方法包括以下步驟將所有隊(duì)列按初始調(diào)度值的大小順序排列成一個(gè)隊(duì)列集合；比較所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列的調(diào)度值，選取調(diào)度值最大的隊(duì)列為發(fā)送隊(duì)列；更新所述隊(duì)列集合中處于開始位置的隊(duì)列、所述發(fā)送隊(duì)列和所述發(fā)送隊(duì)列前后兩個(gè)隊(duì)列的調(diào)度值；判斷所述被調(diào)度到的發(fā)送隊(duì)列、其前后兩個(gè)隊(duì)列的新調(diào)度值大小順序以進(jìn)行隊(duì)列集合的重新劃分，重新劃分后的隊(duì)列集合還是保持集合內(nèi)部調(diào)度值從大到小的排列順序；重新進(jìn)行調(diào)度。對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)WRR調(diào)度器在每一次調(diào)度中都必須比較所有隊(duì)列調(diào)度值，并更替每個(gè)隊(duì)列調(diào)度值，快速WRR調(diào)度器只需比較某些隊(duì)列的調(diào)度值，大大減少了運(yùn)算量，提高了調(diào)度速度。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1798092SQ20041010186
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者童進(jìn), 施衛(wèi)豐, 李際濤, 吳玉文 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司