Round-Robin 调度逻辑算法
- 1 Intro
- 1.1 固定优先级
- 1.2 Round-Robin算法
 
之前上学还是工作,都接触过调度算法:Round-Robin和weight-Round Robin算法,但只知道它的功能和目的是什么,没有具体了解如何实现的;
现在是工作上需要来基于Verilog的具体实现;

1 Intro
Round-Robin即常说的RR轮询公平调度;原理:当多个request发送到仲裁器时,仲裁器通过轮询方式给request的grant,当一个requestor拿到grant后,它的优先级会降得最低;这样公平保证每个requestor都能拿到grant;
1.1 固定优先级
先介绍一下固定优先级的仲裁算法:即req[3:0],优先级从低bit到高bit降低;在真值表实现上就是:对req[3:0]进行搜索,低位出现1,则相对应的grant位为1;
 
上述真值表表达:grant[3:0] = req & (~req+1);
1.2 Round-Robin算法
回归主题Round_Rogin算法,是按照一定规则(上次获得grant的request,其优先级降为最低,优先级保持 向左递减规律)进行按照clk改变优先级大小;
 Key:如何去动态调整优先级
 不深究知道:添加hot信号,并进行与req相关运算,可以得到grant的优先级,得到该读热码对应位具有最高优先级,然后优先级循环向左降低;
 
Verilog代码实现:
module arbiter_hot#(
	paramter NUM_REQ = 4
)(
	input[NUM_REQ -1:0] req,
	input[NUM_REQ -1:0] hot,
	input[NUM_REQ -1:0] gnt
);
	wire[2*NUM_REQ -1:0] double_req = {req,req};
	wire[2*NUM_REQ -1:0] double_gnt = double_req & ~(double_req -base);
	assign gnt = double_gnt[NUM_REQ-1:0] | double_gnt[2*NUM_REQ-1:NUM_REQ];
endmodule
从上图可以看出,hot可以很方便的显示优先级和相对应的影响grant的的裁决;即grant = f(req,hot);
 现在增加逻辑改变hot的变化体现:优先级改变降低即可;
 进一步做出改变即可:
module rr_arbiter#(
	parameter NUM_REQ = 4
)(
	input clk,
	input rst_n,
	input [NUM_REQ -1:0] req,
	output[NUM_REQ -1:0] gnt
);
// req-->hot
reg[NUM_REQ -1:0] hist_q;
always_ff@(posedge clk) begin
	if(!rst_n) begin
		hist_q <= {NUM_REQ-1{1'b0},1'b1};// 初始req[0]为最高优先级
	end else begin
		if(|req) begin
			hist_q <= {gnt[NUM_REQ-2:0],gnt[NUM_REQ-1]};	//改变优先级,向左循环移位
		end
	end
end
//call the module--combinationl logic
arbiter_hot #(
	.NUM_REQ(NUM_REQ)
)(
	.req(req),
	.hot(hist_q),
	.gnt(gnt)
)
endmodule
这个算法基本上全涉及运算,从固定优先级到–>循环左移优先级,能够看懂清晰
 以上代码未经过搭建TB环境进行验证,仅供逻辑参考。



















