CN111970271B - 一种tsn报文抢占式调度方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种TSN报文抢占式调度方法及装置，所述方法包括：获取报文的前导码，判断前导码是否使能了抢占功能，若是，则根据前导码判断报文属于pMAC报文或是eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道；若否，则进一步获取报文的优先级字段，判断优先级字段是否使能了抢占功能，若是，则将优先级字段对应的报文送入eMAC报文通道。本发明既能通过识别前导码进行抢占，也能通过识别优先级字段进行抢占，提高了抢占机制的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种TSN报文的抢占调度机制，尤其是涉及一种TSN报文抢占式调度方法及装置。
背景技术
TSN(Time Sensitive Networking，时间敏感性网络)协议簇中的IEEE802.3br标准中，根据报文前导码，将报文分为两种MAC(Media Access Control，媒体访问控制)报文，一种为pMAC(可被抢占的MAC)，传输preemptable traffic(可抢占的流量)；另一种为eMAC(快速MAC)，传输express traffic(快速流量)。当pMAC有报文在传输时，eMAC的报文也能进行抢占。
抢占式调度与现有的优先级式调度不同的是，前者能够立即停止传输低优先级报文的传输，而后者必须等待当前低优先级报文传输完毕后才能开始高优先级报文的传输。以图1为例，具体说明抢占式调度和优先级式调度的区别。现有的优先级式调度会在低优先级报文B传输完毕后的T2时间点开始传输高优先级报文F；而抢占式调度则会对报文B进行分片后立即停止传输，在T1时间点开始传输报文F。
基于pMAC和eMAC的抢占式调度的具体实现方法如图2所示，一个端口(port)下有两个通道(channel)，分别传输pMAC和eMAC报文。每个channel下有数个队列(queue)，不同优先级(cos、dscp等)的报文会进入不同的queue。当eMAC报文需要被传输时，pMAC channel会被立即关闭，这样就保证了eMAC报文的优先传输。这种方式会导致所有eMAC的报文优先级高于pMAC，若需要优先级cos＝7的pMAC报文先于优先级cos＝1的eMAC报文传输的情况，则不可能实现。
也就是说，基于pMAC和eMAC的抢占式调度仅支持识别前导码做报文抢占，灵活性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种提高了抢占灵活性的TSN报文抢占式调度方法及装置。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种TSN报文抢占式调度方法，包括：
S100，获取报文的前导码，判断所述前导码是否使能了抢占功能，若是，则进入步骤S200，若否，则进入步骤S300；
S200，根据所述前导码判断报文属于pMAC报文或者eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道；
S300，获取报文的优先级字段，根据配置判断所述优先级字段是否使能了抢占功能，若是，则进入步骤S400；
S400，将优先级字段对应的报文送入所述eMAC报文通道。
优选地，所述S200中，将前导码为0xD5的送入eMAC报文通道，将前导码为0xE6、0x4C、0x7F和0xB3的送入pMAC报文通道。
优选地，所述S200中，若判断出报文为eMAC报文，则关闭pMAC报文通道，并将报文送入对应的eMAC报文通道。
优选地，关闭pMAC报文通道时，将通道中正在传输的报文进行分片。
优选地，待使能了基于前导码抢占功能的报文或使能了基于优先级抢占功能的报文传输完成后，被关闭的pMAC报文通道中的报文才开始传输。
本发明还揭示了另外一种技术方案：一种TSN报文抢占式调度装置，包括：
第一抢占使能判断模块，用于获取报文的前导码，并判断所述前导码是否使能了抢占功能；
第一报文发送模块，用于在第一抢占使能判断模块判断使能了基于前导码抢占功能后，根据所述前导码判断报文属于pMAC报文或者eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道；
第二抢占使能判断模块，用于在第一抢占使能判断模块判断未使能基于前导码抢占功能后，获取报文的优先级字段，根据配置判断所述优先级字段是否使能了抢占功能；
第二报文发送模块，用于在第二抢占使能判断模块判断使能了基于优先级抢占功能后，将优先级字段对应的报文送入eMAC报文通道。
优选地，所述第一报文发送模块将前导码为0xD5的送入eMAC报文通道，将前导码为0xE6、0x4C、0x7F和0xB3的送入pMAC报文通道。
优选地，所述第一报文发送模块若判断出报文为eMAC报文，则关闭pMAC报文通道，并将报文送入对应的eMAC报文通道。
本发明的有益效果是：本发明在现有TSN报文抢占式调度机制的基础上，结合优先级字段进行抢占式调度，实现既能通过识别前导码进行抢占调度，也能通过识别优先级字段进行抢占调度，提高了报文抢占机制的灵活性。
附图说明
图1是现有抢占式调度和优先级式调度的区别示意图；
图2是现有抢占式调度实现的原理示意图；
图3是本发明TSN报文抢占式调度方法的流程示意图；
图4是本发明TSN报文抢占式调度装置的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种TSN报文抢占式调度方法及装置，在现有TSN报文抢占式调度机制的基础上，结合优先级字段进行抢占式调度，实现既能通过识别前导码进行抢占调度，也能通过识别优先级字段进行抢占调度，提高了报文抢占机制的灵活性。
如图3所示，本发明所揭示的一种TSN报文抢占式调度方法，包括以下步骤：
S100，获取报文的前导码，判断前导码是否使能了抢占功能，若是，则进入下面步骤S200，若否，则进入下面步骤S300。
S200，根据前导码判断报文属于pMAC报文或者eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道。
具体地，若报文的前导码为0xE6、0x4C、0x7F和0xB3，则判断为pMAC报文，对应送入pMAC报文通道；若报文的前导码为0xD5，则判断为eMAC报文，对应送入eMAC报文通道。eMAC报文通道能对pMAC报文通道进行抢占，而pMAC报文通道不能对eMAC报文通道进行抢占。即若识别为eMAC报文，则可以立即关闭pMAC报文通道，将pMAC报文通道内正在传输的报文进行分片，并将eMAC报文送入eMAC报文通道。
S300，获取报文的优先级字段，根据配置判断优先级字段是否使能了抢占功能，若是，则进入步骤S400。
具体地，若判断报文属于pMAC报文，且根据pMAC报文的优先级字段，判断出使能了基于优先级的抢占功能，则进入下面步骤S400。优先级字段包括cos字段或dscp字段，且优先级字段是否使能了抢占功能可以根据需要进行灵活配置，如可以配置cos值为1的优先级字段使能了抢占功能，也可以配置cos值为7的优先级字段使能了抢占功能。
S400，将优先级字段对应的报文送入eMAC报文通道。
下面以一具体实施例来介绍下本发明TSN报文抢占式调度的工作原理。
假设同时使能前导码抢占功能和优先级抢占功能，首先，一条cos字段值为1、前导码为0xE6的报文流A进入出口队列；然后在报文流A不断的情况下，一条cos字段值为1、前导码为0xD5的报文流B进入出口队列；最后，在报文流A、报文流B不断的情况下，一条cos字段值为7、前导码为0xE6的报文流C进入出口队列。且预先配置cos字段值为7的报文使能了优先级抢占功能，cos字段值为1的报文未使能优先级抢占功能。在此情况下，本发明TSN报文抢占式调度的具体实施步骤包括：
步骤1，获取报文流A的前导码为0xE6，优先级为cos 1，识别为pMAC报文，选择送入pMAC报文通道，因为优先级字段cos值为1的报文没有使能优先级抢占功能，所以报文最后进入pMAC报文通道；
步骤2，获取报文流B的前导码为0xD5，优先级为cos 1，识别为eMAC报文，则关闭pMAC报文通道，将正在传输的流A的报文进行分片，因为优先级字段cos值为1的报文没有使能优先级抢占功能，所以报文最后进入eMAC报文通道；
步骤3，获取报文流C的前导码为0xE6，优先级为cos 7，识别为pMAC报文，选择pMAC报文通道，但因为优先级字段cos值为7的pMAC报文使能了优先级抢占功能，所以报文流A最后进入eMAC报文通道；
步骤4，只有当报文流B和报文流C传输完成之后，报文流A才开始传输。
对应地，本发明所揭示的一种TSN报文抢占式调度装置，包括：
第一抢占使能判断模块，用于获取报文的前导码，并判断前导码是否使能了抢占功能。
第一报文发送模块，用于在第一抢占使能判断模块判断使能了基于前导码抢占功能后，根据前导码判断报文属于pMAC报文或者eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道。
第二抢占使能判断模块，用于在第一抢占使能判断模块判断未使能基于前导码抢占功能后，获取报文的优先级字段，根据配置判断优先级字段是否使能了抢占功能。
第二报文发送模块，用于在第二抢占使能判断模块判断使能了基于优先级抢占功能后，将优先级字段对应的报文送入eMAC报文通道。
其中，第一抢占使能判断模块、第一报文发送模块、第二抢占使能判断模块和第二报文发送模块的工作原理可分别参照上述步骤S100～S400的描述，这里不做赘述。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种TSN报文抢占式调度方法，其特征在于，所述方法包括：
S100，获取报文的前导码，判断所述前导码是否使能了抢占功能，若是，则进入步骤S200，若否，则进入步骤S300；
S200，根据所述前导码判断报文属于pMAC报文或者eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道；
S300，获取报文的优先级字段，根据配置判断所述优先级字段是否使能了抢占功能，若是，则进入步骤S400；
S400，将优先级字段对应的报文送入所述eMAC报文通道。
2.根据权利要求1所述的一种TSN报文抢占式调度方法，其特征在于，所述S200中，将前导码为0xD5的送入eMAC报文通道，将前导码为0xE6、0x4C、0x7F和0xB3的送入pMAC报文通道。
3.根据权利要求1所述的一种TSN报文抢占式调度方法，其特征在于，所述S200中，若判断出报文为eMAC报文，则关闭pMAC报文通道，并将报文送入对应的eMAC报文通道。
4.根据权利要求3所述的一种TSN报文抢占式调度方法，其特征在于，关闭pMAC报文通道时，将通道中正在传输的报文进行分片。
5.根据权利要求3或4所述的一种TSN报文抢占式调度方法，其特征在于，待使能了基于前导码抢占功能的报文或使能了基于优先级抢占功能的报文传输完成后，被关闭的pMAC报文通道中的报文才开始传输。
6.一种TSN报文抢占式调度装置，其特征在于，所述装置包括：
第一抢占使能判断模块，用于获取报文的前导码，并判断所述前导码是否使能了抢占功能；
第一报文发送模块，用于在第一抢占使能判断模块判断使能了基于前导码抢占功能后，根据所述前导码判断报文属于pMAC报文或者eMAC报文，并将pMAC报文送入对应的pMAC报文通道，将eMAC报文送入对应的eMAC报文通道；
第二抢占使能判断模块，用于在第一抢占使能判断模块判断未使能基于前导码抢占功能后，获取报文的优先级字段，根据配置判断所述优先级字段是否使能了抢占功能；
第二报文发送模块，用于在第二抢占使能判断模块判断使能了基于优先级抢占功能后，将优先级字段对应的报文送入eMAC报文通道。
7.根据权利要求6所述的一种TSN报文抢占式调度装置，其特征在于，所述第一报文发送模块将前导码为0xD5的送入eMAC报文通道，将前导码为0xE6、0x4C、0x7F和0xB3的送入pMAC报文通道。
8.根据权利要求6所述的一种TSN报文抢占式调度装置，其特征在于，所述第一报文发送模块若判断出报文为eMAC报文，则关闭pMAC报文通道，并将报文送入对应的eMAC报文通道。
9.根据权利要求8所述的一种TSN报文抢占式调度装置，其特征在于，关闭pMAC报文通道时，将通道中正在传输的报文进行分片。
10.根据权利要求8或9所述的一种TSN报文抢占式调度装置，其特征在于，待使能了基于前导码抢占功能的报文或使能了基于优先级抢占功能的报文传输完成后，被关闭的pMAC报文通道中的报文才开始传输。
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