轮询调度（Round Robin）
2022-08-22 15:59:00
轮询调度（Round Robin）是一种保证所有请求者（requestor）获得平等优先级的调度算法。
一、定义与原理轮询调度在实际优先级仲裁模块中应用广泛。与固定优先级的仲裁算法不同，轮询仲裁考虑到了公平性，确保所有的请求者可以获得平等的访问机会。其原理是，当一个请求者得到了许可（grant）之后，它的优先级在接下来的仲裁周期中就会变为最低。这样，每个请求者的优先级不是固定的，而是会根据其是否被许可而动态调整。当一个请求者获得许可后，它的优先级会降至最低，而其他请求者的优先级会相应提升，从而确保在下一个仲裁周期中，其他请求者有机会获得许可。
二、工作机制优先级动态调整：
在轮询调度中，每个请求者的优先级会根据其是否被许可而动态变化。
当一个请求者获得许可后，它的优先级会降至最低，以确保其他请求者有机会获得许可。
许可分配：
在每个仲裁周期中，根据当前的优先级和请求情况，轮询调度算法会依次给每个请求者分配许可。
即使之前高优先级的请求者再次有新的请求，也会等待前面的请求者都获得许可之后再轮到它。
公平性保证：
轮询调度算法通过动态调整优先级和依次分配许可，确保了所有请求者都能获得平等的访问机会。
这样，当有多个请求者同时访问时，不会出现某个请求者被连续许可的情况，而是这些请求者在后续几个仲裁周期中都会依次获得许可。
以4个请求者（req[3:0]）为例，假设初始状态下req[0]的优先级最高，req[1]其次，req[3]最低。下面通过表格来展示轮询调度的工作过程：
| Cycle | Req[3:0] | RR Priority | RR Grant[3:0] | Fixed Grant || --- | --- | --- | --- | --- || 0 | 0101 | 3210 | 0001 | 0001 || 1 | 0100 | 2103 | 0010 | 0001 || 2 | 0011 | 0321 | 0100 | 0010 || 3 | 0010 | 2103 | 0010 | 0100 || 4 | 1000 | 1032 | 1000 | 0001 |
- 在Cycle 0中，req[0]的优先级最高，因此获得了许可（grant=0001）。
- 在Cycle 1中，由于req[0]在上一个周期已经获得了许可，因此它的优先级降至最低（3），而req[1]的优先级升至最高（2）。此时req[2]有请求且优先级最高（在剩余未获得许可的请求者中），因此获得了许可（grant=0010）。
- 在后续的周期中，轮询调度算法继续按照上述原则依次给每个请求者分配许可。
轮询调度算法通过动态调整优先级和依次分配许可，确保了所有请求者都能获得平等的访问机会。这种算法在实际应用中具有广泛的适用性，特别是在需要保证公平性的场景中。通过轮询调度算法，可以避免某个请求者被连续许可的情况，从而提高了系统的整体性能和公平性。
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