RESEAU ARBORESCENT DE COMMUNICATION A JETON A
GESTION DE PRIORITES
La présente invention concerne le domaine des réseaux locaux de communication d'entreprise. Plus particulièrement, l'invention concerne des réseaux locaux à structure arborescente et de type à jeton dans lesquels sont fournis différents niveaux de service à travers une gestion de priorités.TREE COMMUNICATION NETWORK TOKEN A
PRIORITY MANAGEMENT
The present invention relates to the field of local business communication networks. More particularly, the invention relates to local networks with a tree structure and of token type in which various levels of service are provided through priority management.
Les applications multimédia qui se développent actuellement imposent aux réseaux locaux des contraintes importantes pour ce qui concerne les temps d'accès, les débits et la continuité du service. La transmission des images vidéo demande des débits importants dans de telles applications et cela malgré les progrès sur un plan économique de ces dernières années dans le domaine de la compression de données. Par ailleurs, la transmission d'images vidéo supporte mal l'introduction de retards dans la transmission des données et demande un flux continu et lisse de données.The multimedia applications which are currently being developed impose significant constraints on local networks with regard to access times, bit rates and continuity of service. The transmission of video images requires significant bit rates in such applications, despite the economic progress made in recent years in the field of data compression. Furthermore, the transmission of video images does not support the introduction of delays in the transmission of data and requires a continuous and smooth flow of data.
Une réponse possible à ces inconvénients pourrait être d'introduire les données dans un réseau de mémoires-tampons correctement dimensionnées et d'augmenter le débit du réseau en terme de largeur de bande. Toutefois cela n'est pas toujours envisageable du fait des coûts. Une autre solution consiste à privilégier les transmissions d'images vidéo par rapport à des transmissions moins contraignantes et cela en leur octroyant des priorités importantes pour l'accès et 1 usage du réseau.A possible response to these drawbacks could be to introduce the data into a network of correctly sized buffer memories and to increase the network throughput in terms of bandwidth. However, this is not always possible due to the costs. Another solution consists in favoring the transmission of video images over less restrictive transmissions and this by granting them important priorities for access and use of the network.
Pour qu une gestion des priorités dans un réseau local permette d'assurer une répartition optimale de la ressource réseau par l'introduction de différents niveaux de service s'adaptant plus précisément à différents besoins au niveau d'équipements d'utilisateurs, il est souhaitable que, pour chacun des niveaux de priorité, les équipements utilisateurs soient assurés d'un traitement équitable. L'exemple ci-dessus relatif à la transmission d'images vidéo avec le multimédia est un exemple bien actuel pour démontrer l'intérêt d'une gestion de priorités. De nombreux autres exemples d'applications pourraient être cités afin de conforter cette démonstration de l'intérêt d'une gestion de priorités dans un réseau local.In order for priority management in a local network to ensure optimal distribution of the network resource by introducing different levels of service adapting more precisely to different needs at the level of user equipment, it is desirable that, for each of the priority levels, user equipment is guaranteed fair treatment. The example above relating to the transmission of video images with multimedia is a very current example to demonstrate the advantage of priority management. Many other examples of applications could be cited to support this demonstration of the value of priority management in a local network.
Différents fabricants proposent actuellement des réseaux locaux munis de mécanismes de priorités. Ces mécanismes de priorités répondent généralement aux protocoles IEEE 802.4 et
IEEE 802.5 qui définissent des priorités optionnelles et s'adressent respectivement à des réseaux à jeton à structure en bus ou en anneau (token-ring).Different manufacturers currently offer local networks with priority mechanisms. These priority mechanisms generally respond to the IEEE 802.4 and
IEEE 802.5 which define optional priorities and address respectively token networks with bus or ring structure (token-ring).
A la connaissance du demandeur, il n'existe pas actuellement de procédé pour réaliser des réseaux locaux à jeton de type arborescent à plus d'un noeud parmi ceux qui sont munis d'une gestion de priorités. Pourtant, ce dernier type de réseau présente des avantages certains en termes de performances et de flexibilité. Ces avantages sont détaillés dans le brevet français FR-A-2649574
La présente invention vise donc à fournir des réseaux locaux de communication de structure arborescente équipés de moyens propres à assurer une gestion de priorités et qui sont adaptables pour assurer une gestion équitable à tous les niveaux de priorité.To the knowledge of the applicant, there is currently no method for making local token type tree networks with more than one node among those which are provided with priority management. However, the latter type of network has certain advantages in terms of performance and flexibility. These advantages are detailed in French patent FR-A-2649574
The present invention therefore aims to provide local communication networks of tree structure equipped with means suitable for ensuring priority management and which are adaptable for ensuring equitable management at all priority levels.
A cette fin, 1 invention a pour objet un réseau arborescent de communication à jeton pour émettre des messages entre différents équipements d'utilisateur comprenant une pluralité d'équipements d'utilisateur, au moins un équipement d'interconnexion et une pluralité de liaisons de communication convoyant lesdits messages, lesdits équipements d'utilisateur, équipements d'interconnexion et liaisons de communication étant interconnectés et formant une structure de communication arborescente dans laquelle, à un instant quelconque, au plus un seul équipement d'utilisateur est en possession dudit jeton et émet des messages à travers le réseau, ledit réseau comprenant également des moyens de gestion de priorités pour gérer des cycles d'attribution du jeton aux équipements d'utilisateur en fonction de priorités correspondant auxdits équipements d'utilisateur, réseau caractérisé en ce que lesdits moyens de gestion de priorités comprennent des moyens pour suspendre un cycle d'attribution du jeton ayant une première priorité et correspondant à un premier équipement d'utilisateur dans le cas où une demande d'attribution du jeton pour un second cycle d'attribution ayant une seconde priorité supérieure à la première priorité est émise dans le réseau par un second équipement utilisateur, et des moyens de mémorisation pour stocker des variables d'état nécessaires à une reprise du premier cycle après exécution du second cycle d'attribution du jeton.To this end, 1 invention relates to a tree-token communication network for transmitting messages between different user equipment comprising a plurality of user equipment, at least one interconnection equipment and a plurality of communication links. conveying said messages, said user equipment, interconnection equipment and communication links being interconnected and forming a tree-like communication structure in which, at any one time, at most one user equipment is in possession of said token and transmits messages across the network, said network also comprising priority management means for managing cycles of allocation of the token to user equipment as a function of priorities corresponding to said user equipment, network characterized in that said means of priority management include means to suspend a token allocation cycle having a first priority and corresponding to a first user equipment in the case where a token allocation request for a second allocation cycle having a second priority higher than the first priority is issued in the network by a second user equipment, and memory means for storing state variables necessary for a resumption of the first cycle after execution of the second cycle of allocation of the token.
Selon une autre caractéristique, lesdites variables d'état nécessaires à une reprise du premier cycle après exécution du second cycle d'attribution du jeton indiquent la liaison de communication à partir de laquelle le premier cycle est à reprendre après exécution du second cycle.According to another characteristic, said state variables necessary for a resumption of the first cycle after execution of the second token allocation cycle indicate the communication link from which the first cycle is to be resumed after execution of the second cycle.
Ces dispositions garantissent le bon fonctionnement d'un réseau selon l'invention. Les jetons sont attribués d'une part équitablement pour une même priorité et, d'autre part, avec une primauté absolue d'une priorité donnée par rapport à toutes les priorités inférieures. Plus précisément, si un jeton de priorité p est délivré aux équipements d'utilisateur
EU1 et EU2, dans l'ordre EU1 puis EU2, et si lesdits équipements ont encore des données à émettre après l'émission des messages auxquels les autorisait le jeton reçu, alors la prochaine attribution du jeton se fera toujours dans le même ordre EU1 puis EU2 ; si l'équipement EU1 est autorisé à émettre avec la priorité p et a encore des données à émettre après avoir émis les messages auxquels l'autorisait le jeton reçu, alors aucun autre équipement EU2 qui a des données à émettre avec une priorité q inférieure à la priorité p n'aura le jeton avant que l'équipement EU1 ne reçoive à nouveau le jeton et n'ait fini d'émettre ces données.These provisions guarantee the proper functioning of a network according to the invention. The tokens are allocated on the one hand equitably for the same priority and, on the other hand, with absolute primacy of a given priority over all the lower priorities. More specifically, if a priority p token is issued to user equipment
EU1 and EU2, in the order EU1 then EU2, and if said equipment still has data to send after the transmission of the messages to which the received token authorized them, then the next allocation of the token will always be in the same order EU1 then EU2; if the EU1 device is authorized to send with priority p and still has data to send after having sent the messages to which the received token authorized it, then no other EU2 device which has data to send with a priority q lower than priority p will not have the token before the EU1 equipment receives the token again and has finished transmitting this data.
D'autre caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de plusieurs formes de réalisation préférées de réseaux locaux de communication selon l'invention en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels la figure 1 est un schéma d'un réseau local arborescent de principe selon l'invention ; la figure 2 est un bloc-diagramme d'équipements d'interconnexion inclus dans un réseau local selon l'invention ; et la figure 3 montre un algorithme de traitement implanté dans les équipements d'interconnexion représentés à la figure 2 et prévu pour assurer une gestion de différentes priorités.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of several preferred embodiments of local communication networks according to the invention with reference to the corresponding appended drawings, in which FIG. 1 is a diagram of a local tree network in principle according to the invention; FIG. 2 is a block diagram of interconnection equipment included in a local network according to the invention; and FIG. 3 shows a processing algorithm implemented in the interconnection equipment represented in FIG. 2 and provided for ensuring management of different priorities.
En référence à la figure 1, un réseau local arborescent à multipriorités selon l'invention comprend une pluralité (six dans l'exemple décrit) d'équipements d'utilisateur EU1 à EU6 interconnectés en une structure arborescente au moyen d'un équipement d'interconnexion principal EIT et de plusieurs équipements d'interconnexion secondaires, EIS1 à EIS3.With reference to FIG. 1, a multi-priority tree local area network according to the invention comprises a plurality (six in the example described) of user equipment EU1 to EU6 interconnected in a tree structure by means of equipment EIT main interconnection and several secondary interconnection equipments, EIS1 to EIS3.
L'équipement EIT est également parfois désigné par les termes "équipement d'interconnexion de tête".EIT equipment is also sometimes referred to as "headend interconnection equipment".
Dans le domaine des réseaux locaux arborescents, les équipements d'interconnexion EIT et EIS sont souvent désignés par le terme angle-saxon "hub" et hébergent généralement une fonction d'amplificateur-répéteur. Dans le cas de la présente invention, ces équipements sont munis de l'intelligence nécessaire pour gérer des communications de plusieurs niveaux de priorité.In the area of tree-based local area networks, EIT and EIS interconnection equipment is often designated by the angle-saxon term "hub" and generally hosts an amplifier-repeater function. In the case of the present invention, these devices are provided with the intelligence necessary to manage communications of several priority levels.
Comme montré à la figure 1, les équipements d'utilisateur EU1 à EU6 et les équipements d'interconnexion EIS1 à EIS3, et EIT sont reliés entre eux par des liaisons traditionnelles L1 à
L10. Les extrémités d'une liaison L sont reliées aux équipements EIS, EIT ou EU à travers des ports de communication inclus dans lesdits équipements. Les liaisons directionnelles L1 à L10 convoyent des messages M, ou trames, dans lesquels sont incluses des données d'information que se transmettent entre eux les équipements d'utilisateur EU, ainsi que des informations de service relatives notamment à la procédure d'attribution du jeton et à la gestion des priorités.As shown in FIG. 1, the user equipment EU1 to EU6 and the interconnection equipment EIS1 to EIS3, and EIT are linked together by traditional links L1 to
L10. The ends of an L link are connected to EIS, EIT or EU equipment through communication ports included in said equipment. The directional links L1 to L10 convey messages M, or frames, in which are included information data which are transmitted between them the user equipment EU, as well as service information relating in particular to the procedure for allocating the token and priority management.
La procédure d'attribution de jeton peut également être mise en oeuvre par l'utilisation de signaux spécifiques matérialisés par exemple par des transmissions d'état dans les liaisons L, comme cela est décrit dans le brevet français
FR-A-2649574. Conformément à ce brevet, la procédure d'attribution du jeton fait appel à un signal de demande d'autorisation d'émettre D, à un signal d'autorisation d'émettre A et à un signal de fin d'émission F. Une telle procédure d'attribution de jeton, qui peut être celle implantée dans des réseaux locaux selon l'invention, garantit qu'à tout instant un seul équipement d'utilisateur EU est en train d'émettre sur le réseau. L'équipement d'utilisateur EU en cours d'émission est le détenteur du jeton. Par ailleurs, cette procédure autorise une réduction des temps d'accès au réseau, du fait que le jeton n'est pas attribué cycliquement à tour de rôle à chacun des équipements d'utilisateur EU, mais uniquement aux équipements d'utilisateur EU qui ont manifesté l'intention d'émettre par un positionnement adéquat du signal de demande d'autorisation d'émettre D.The token allocation procedure can also be implemented by the use of specific signals materialized for example by status transmissions in the L links, as described in the French patent.
FR-A-2649574. In accordance with this patent, the token allocation procedure uses a signal for authorization to send D, a signal for authorization to send A and an end of transmission signal F. Such a Token allocation procedure, which can be that implemented in local networks according to the invention, guarantees that at any one time only one user equipment EU is transmitting on the network. The user equipment EU being issued is the token holder. Furthermore, this procedure allows a reduction in network access times, since the token is not allocated in turn cyclically to each of the user equipment EU, but only to user equipment EU which have manifested the intention to transmit by an adequate positioning of the signal for the authorization request to transmit D.
Les équipements d'utilisateur EU et d'interconnexion EIS, EIT sont tous reliés au réseau par au moins une liaison L.The user equipment EU and interconnection EIS, EIT are all connected to the network by at least one link L.
Ainsi, pour les équipements d'utilisateur EU, la connexion au réseau à travers une seule liaison L est habituellement la norme. Toutefois, une connexion à travers plusieurs liaisons
L est réalisable selon l'invention notamment pour écouler des débits plus importants. Pour les équipements d'interconnexion secondaires, ils sont en principe connectés à travers au moins trois liaisons, une vers l'amont et deux vers l'aval. Toutefois, rien n'empêche fonctionnellement que des équipements d'interconnexion secondaires EIS soient reliés au réseau à travers deux, voire une seule, liaisons, par exemple dans le cas d'une extension future du réseau en prévision de laquelle des équipements d'interconnexion sont d'ores et déjà prévus et mis en place. Concernant l'équipement d'interconnexion de tête EIT, le cas le plus courant est que cet équipement est relié au réseau par au moins deux liaisons L respectivement vers deux branches en aval. Néanmoins, par exemple pour une raison d'extension future analogue à celle indiquée ci-dessus pour les équipements EIS, il est possible de trouver des configurations pour lesquelles l'équipement EIT n'est relié au réseau que par une seule liaison L.Thus, for EU user equipment, connection to the network through a single L link is usually the norm. However, a connection across multiple links
L can be produced according to the invention, in particular for selling higher flows. For secondary interconnection equipment, they are in principle connected through at least three links, one upstream and two downstream. However, nothing functionally prevents EIS secondary interconnection equipment from being connected to the network through two, or even only one, links, for example in the case of a future network extension in anticipation of which interconnection equipment are already planned and implemented. With regard to the EIT headend interconnection equipment, the most common case is that this equipment is connected to the network by at least two L links respectively to two downstream branches. However, for example for a future extension reason similar to that indicated above for EIS equipment, it is possible to find configurations for which the EIT equipment is connected to the network only by a single L link.
Toujours en référence à la figure 1, les équipements d'utilisateur EU1 à EU6 sont du type à monopriorité MP ou du type à multipriorités MUP. Dans le cas où un équipement d'utilisateur EU est à multipriorités, comme par exemple l'équipement EU1 montré à la figure 1, il est considéré, vu du réseau, comme équivalant à une portion de branche constituée par un équipement d'interconnexion de type secondaire EIS auquel sont reliés en aval plusieurs équipements d'utilisateur EU avec des monopriorités différentes. L'algorithme décrit ultérieurement dans la description et relatif à l'attribution du jeton et à la gestion des priorités est donc adapté pour traiter aussi bien les cas de monopriorité que de multipriorités.Still with reference to FIG. 1, the user equipments EU1 to EU6 are of the MP single-owner type or of the MUP multi-priority type. In the case where a user equipment EU is multi-priority, such as for example the equipment EU1 shown in FIG. 1, it is considered, seen from the network, as equivalent to a portion of branch constituted by an equipment for interconnection of secondary type EIS to which several user devices EU with different monopriorities are connected downstream. The algorithm described later in the description and relating to the allocation of the token and the management of priorities is therefore suitable for dealing with cases of single ownership as well as multi-priority.
Dans une liaison L entre un équipement d'interconnexion EIS,
EIT et un équipement d'utilisateur EU, soit des messages soit des demandes de jeton sont convoyés dans les deux sens de transmisssion. Dans le sens de transmission de l'équipement
EU vers l'équipement EIS, EIT, la priorité affectée à une demande de jeton est implicite. Les priorités implicites de demande de jeton sont connues par l'équipement d'interconnexion EIS, EIT, pour tous ses ports de communication. Bien entendu, les priorités implicites peuvent différer d'un port à l'autre pour un même équipement d'interconnexion EIS, EIT.In an L link between an EIS interconnection equipment,
EIT and EU user equipment, either messages or token requests are conveyed in both directions of transmission. In the direction of transmission of the equipment
EU to EIS, EIT, the priority assigned to a token request is implicit. The implicit token request priorities are known by the EIS, EIT, for all of its communication ports. Of course, the implicit priorities may differ from one port to another for the same EIS, EIT interconnection equipment.
Dans le sens de transmission de l'équipement EIS, EIT vers l'équipement EU, il y a soit une absence de demande de jeton, ce qui correspond au cas où toutes les demandes de jeton sont inférieures en priorité à la priorité implicite de l'équipement EU, soit une demande de jeton effective qui correspond au fait qu'au moins une demande de jeton de priorité égale ou supérieure à celle de l'équipement EU est connue. Dans ce dernier cas, l'équipement EU termine l'émission en cours, rend ensuite le jeton et éventuellement effectue une nouvelle demande s'il a encore des messages à émettre.In the direction of transmission from the EIS, EIT equipment to the EU equipment, there is either an absence of token request, which corresponds to the case where all the token requests are lower in priority than the implicit priority of l 'EU equipment, i.e. an effective token request which corresponds to the fact that at least one token request of priority equal to or higher than that of the EU equipment is known. In the latter case, the equipment EU ends the transmission in progress, then returns the token and possibly makes a new request if it still has messages to transmit.
Chaque équipement d'interconnexion EIS, EIT a, à tout instant, un et un seul de ses ports qui est pour lui le port détenteur du jeton. L'équipement d'interconnexion EIS, EIT répète vers tous les autres ports les messages reçus à travers le port détenteur du jeton. Dans le cas où aucun message n'est reçu à travers le port détenteur du jeton, l'équipement d'interconnexion transmet vers les autres ports des messages dits ineffectifs.Each EIS, EIT interconnection device has, at all times, one and only one of its ports which is for it the port holding the token. The EIS, EIT interconnection equipment repeats the messages received through the port holding the token to all the other ports. In the event that no message is received through the port holding the token, the interconnection equipment transmits so-called ineffective messages to the other ports.
En référence maintenant à la figure 2, un équipement d'interconnexion EIS, EIT comprend essentiellement un pluralité de ports de communication Pk, un amplificateurrépéteur AR et une unité de commande et de gestion de priorités UC.With reference now to FIG. 2, an EIS interconnection equipment, EIT essentially comprises a plurality of communication ports Pk, an amplifier-repeater AR and a control and priority management unit UC.
Les ports de communication Pk de l'équipement d'interconnexion, où k est un entier compris entre 1 et N et
N est le nombre de ports de l'équipement, sont de type analogue à ceux décrits dans le brevet français FR-A-2649574.The communication ports Pk of the interconnection equipment, where k is an integer between 1 and N and
N is the number of ports of the equipment, are of the type analogous to those described in French patent FR-A-2649574.
Brièvement, le port Pk comprend un circuit d'émission de messages E et un circuit de réception de messages R. Les circuits E et R sont reliés à une liaison L du réseau.Briefly, the port Pk comprises a message transmission circuit E and a message reception circuit R. The circuits E and R are connected to a link L of the network.
L'amplificateur-répéteur AR est de type connu et comprend des circuits internes d'émission EIS et de réception RI reliés respectivement à des liaisons internes LE et LR. La liaison interne LE interconnecte tous les circuits d'émission E des différents ports au circuit d'émission interne EI de l'amplificateur-répéteur AR. La liaison interne LR interconnecte le circuit interne de réception RI à tous les circuits de réception R des différents ports. De plus, des liaisons de commande LC relient les différents ports à l'unité de commande et de gestion de priorités UC.The amplifier-repeater AR is of known type and comprises internal EIS transmission and reception RI circuits connected respectively to internal LE and LR links. The internal link LE interconnects all the transmission circuits E of the different ports to the internal transmission circuit EI of the amplifier-repeater AR. The internal link LR interconnects the internal reception circuit RI to all the reception circuits R of the different ports. In addition, LC control links connect the various ports to the control and priority management unit UC.
Les liaisons de commande LC véhiculent des signalisations dans le sens de transmission des ports Pk vers l'unité UC et des signaux de commande dans le sens- de transmission de l'unité UC vers les ports Pk. Une signalisation est, par exemple, constituée d'un signal D soit de demande d'autorisation en direction de l'amont, soit d'autorisation en direction de l'aval, reçu par un port Pk par exemple à travers un changement d'état dans la liaison L correspondante. Un signal de commande est, par exemple, constitué d'un signal D correspondant au jeton transmis au port Pk par l'unité UC.The LC control links carry signals in the direction of transmission from the Pk ports to the CPU and control signals in the direction of transmission from the CPU to the Pk ports. A signaling is, for example, constituted by a signal D either of authorization request in the upstream direction, or of authorization in the direction of the downstream, received by a port Pk for example through a change of state in the corresponding L link. A control signal consists, for example, of a signal D corresponding to the token transmitted to the port Pk by the unit UC.
L'unité de commande et de gestion de priorités UC est constituée par exemple par un microprocesseur muni de mémoires internes de types RAM et ROM. Un algorithme de traitement est implanté dans la mémoire ROM de l'unité UV.The command and priority management unit UC is constituted for example by a microprocessor provided with internal memories of RAM and ROM types. A processing algorithm is implemented in the ROM memory of the UV unit.
L'algorithme de traitement est décrit ci-après en référence à la figure 3.The processing algorithm is described below with reference to Figure 3.
L'algorithme est constitué d'une pluralité de modules de traitement M1 à M16 et fait appel à différentes constantes et variables.The algorithm consists of a plurality of processing modules M1 to M16 and uses different constants and variables.
Les constantes utilisées sont * la constante N représente le nombre de ports de communication dans l'équipement d'interconnexion EIS,EIT * la constante Pk représente le port de communication Pk représente le port amont si k = 1 et un port aval si k est un élément de l'intervalle [2,N] * la constante M représente le nombre de priorités ; c'est un entier supérieur ou égal à 2. Une demande de priorité O est une demande ineffective * la constante PI(Pk) représente la priorité implicite du port Pk i si PI = O, cela signifie que le port traite plusieurs niveaux de priorité ; si PI est élément de l'intervalle [1,M], les demandes effectives émises et reçues à travers le port Pk sont toutes implicitement de priorité
PI(Pk).The constants used are * the constant N represents the number of communication ports in the EIS interconnection equipment, EIT * the constant Pk represents the communication port Pk represents the upstream port if k = 1 and a downstream port if k is an element of the interval [2, N] * the constant M represents the number of priorities; it is an integer greater than or equal to 2. A priority request O is an ineffective request * the constant PI (Pk) represents the implicit priority of the port Pk i if PI = O, this means that the port processes several priority levels ; if PI is part of the interval [1, M], the effective requests sent and received through the port Pk are all implicitly of priority
PI (Pk).
Les variables utilisées par l'algorithme sont de différents types. Un premier type de variable est celui qui concerne des variables dont les valeurs sont fixées localement, en interne dans l'unité UC, et ne dépendent pas d'informations reçues de l'extérieur. Un deuxième type de variable est celui qui concerne des variables dont les valeurs dépendent des messages et signaux reçus dans les ports. Un troisième type de variable correspond à des variables de travail utilisées par l'algorithme afin de gérer des changements d'état dans l'équipement d'interconnexion.The variables used by the algorithm are of different types. A first type of variable is that which relates to variables whose values are set locally, internally in the CPU, and do not depend on information received from the outside. A second type of variable is that which relates to variables whose values depend on the messages and signals received in the ports. A third type of variable corresponds to working variables used by the algorithm in order to manage changes of state in the interconnection equipment.
Les variables fixées localement sont décrites ci-après * la variable j : elle correspond au numéro du port P.The variables fixed locally are described below * the variable j: it corresponds to the port number P.
3 détenteur du jeton. Sa valeur initiale est égale à zéro. Elle prend des valeurs de 1 à N * la variable iD : elle correspond à un indice de la demande de jeton émise par l'équipement d'interconnexion EIS, EIT sur le port Pj détenteur du jeton. Sa valeur initiale est égale à zéro. Elle prend les valeurs 0 et 1. Cet indice rend possible la différenciation entre deux demandes successives reçues sur un même port * la variable PD : elle représente la priorité demandée par l'équipement d'interconnexion sur le port Pj. Sa valeur initiale est égale à zéro. Elle prend des valeurs de O à M. 3 token holder. Its initial value is zero. It takes values from 1 to N * the variable iD: it corresponds to an index of the token request sent by the interconnection equipment EIS, EIT on the port Pj holding the token. Its initial value is zero. It takes the values 0 and 1. This index makes it possible to differentiate between two successive requests received on the same port * the variable PD: it represents the priority requested by the interconnection equipment on the port Pj. Its initial value is zero. It takes values from O to M.
Dans le cas où le port détenteur du jeton est à priorité implicite, elle prend les valeurs 0 et PI (Pj) * la variable PA : elle représente la priorité du jeton accordé au port Pj lorsque celui-ci est effectivement devenu le détenteur du jeton. Elle prend la valeur de la variable PD à l'instant d'attribution du jeton. Sa valeur initiale est égale à zéro. Elle prend les valeurs de O à M ; mais uniquement les valeurs 0 et PI(Pj) dans le cas où le port détenteur du jeton P. est à priorité implicite ;.In the case where the port holding the token has an implicit priority, it takes the values 0 and PI (Pj) * the variable PA: it represents the priority of the token granted to the port Pj when the latter has effectively become the holder of the token . It takes the value of the PD variable at the time of allocation of the token. Its initial value is zero. It takes the values from O to M; but only the values 0 and PI (Pj) in the case where the port holding the token P. has implicit priority;.
* la variable rD : elle indique un cycle d'attribution de jeton à reprendre dans le cas d'une possible suspension du cycle par une demande de jeton de priorité supérieure. Elle accompagne la demande de jeton émise par l'équipement d'interconnexion sur le port Pj. Cette variable n'est significative que si la priorité demandée PD diffère de O et de M ; car, dans le premier cas, PD = O, la demande est ineffective et, dans le second cas, PD = M, la demande est de priorité maximale et le cycle d'attribution de jeton ne peut être suspendu. Elle prend les états "oui" et "non" * la variable n(P1) : elle représente le nombre de fois en rebouclant à N que l'équipement d'interconnexion a rendu le jeton au port amont P1. Elle prend la valeur initiale 0. Les deux valeurs possibles sont donc O et 1 * la variable : elle représente la priorité du cycle d'attribution du jeton le plus récemment suspendu parmi tous les cycles d'attribution suspendus dans l'équipement d'interconnexion. Elle prend la valeur initiale 0. Dans le cas où Pr = 0, cela signifie que tous les cycles suspendus dans l'équipement d'interconnexion ont été repris. Dans le cas où la variable PR se situe dans l'intervalle [1,M-1], cela indique qu'il reste au moins un cycle à reprendre. Le cycle d'attribution de jeton de priorité maximale M n'est jamais suspendu comme déjà indiqué ci-dessus * la variable jR : représente le dernier port détenteur du jeton lorsque le cycle de priorité pR est suspendu dans l'équipement d'interconnexion. La valeur de cette variable n'est significative que si PR = 0. Elle prend les valeurs de 1 à N.* the variable rD: it indicates a token allocation cycle to be resumed in the event of a possible suspension of the cycle by a token request of higher priority. It accompanies the token request sent by the interconnection equipment on the port Pj. This variable is only significant if the priority requested PD differs from O and M; because, in the first case, PD = O, the request is ineffective and, in the second case, PD = M, the request has maximum priority and the token allocation cycle cannot be suspended. It takes the states "yes" and "no" * the variable n (P1): it represents the number of times by looping back to N that the interconnection equipment has returned the token to the upstream port P1. It takes the initial value 0. The two possible values are therefore O and 1 * the variable: it represents the priority of the allocation cycle of the most recently suspended token among all the allocation cycles suspended in the interconnection equipment . It takes the initial value 0. In the case where Pr = 0, this means that all the cycles suspended in the interconnection equipment have been resumed. If the variable PR is in the interval [1, M-1], this indicates that at least one cycle remains to be resumed. The maximum priority token allocation cycle M is never suspended as already indicated above * the variable jR: represents the last port holding the token when the priority cycle pR is suspended in the interconnection equipment. The value of this variable is only significant if PR = 0. It takes the values from 1 to N.
* la variable MCR : elle représente le contenu d'une mémoire de cycles d'attribution de jeton à reprendre. Cette mémoire implantée dans l'unité UC est une pile de type LIFO (Last In
First Out). La variable se présente sous forme d'un couple formé par les variables PR et jR évoluant respectivement dans les intervalles [1.N] et [O,M]. A l'initialisation, le contenu de la mémoire est effacé. La mémoire peut contenir M1 enregistrements, ce qui est nécessaire et suffisant pour le cas extrême où des cycles de priorité 1, 2, 3... jusqu'à M-l sont suspendus et le sont tous dans le même équipement d'interconnexion.* the MCR variable: it represents the content of a token allocation cycle memory to be used. This memory installed in the CPU is a LIFO type battery (Last In
First Out). The variable is in the form of a couple formed by the variables PR and jR evolving respectively in the intervals [1.N] and [O, M]. On initialization, the contents of the memory are erased. The memory can contain M1 records, which is necessary and sufficient for the extreme case where priority cycles 1, 2, 3 ... up to Ml are suspended and are all in the same interconnection equipment.
Les variables dont les valeurs dépendent des messages et signaux reçus dans les ports sont décrites ci-après * la variable i(Pk) : elle représente un indice correspondant à la dernière demande de jeton reçue dans le port Pk. La valeur initiale est égale à zéro pour tous les ports Pk i * la variable p(Pk) : elle représente la priorité de la dernière demande de jeton reçue dans le port Pk. La valeur initiale est égale à zéro. La priorité P(Pk) est égale à 0, ou à PI(Pk) dans le cas ou la priorité implicite PI(Pk) est différente de zéro. La priorité P(Pk) est dans l'intervalle [O,M] dans le cas où la priorité implicite PI(Pk) est égale à zéro * la variable r(Pk) : elle indique que le cycle de la dernière demande reçue dans le port Pk est à reprendre. La valeur de cette variable n'est significative que si P(Pk) est différente de O et M. Dans le cas d'un cycle suspendu qui est à reprendre, la variable r(Pk) est à l'état "oui"
Dans le cas où la variable r(Pk) est à l'état "non", cela indique que la demande correspond à un cycle en cours qui, jusqu'à présent, n'a pas été suspendu ou qu'elle ne correspond pas jusqu'à présent à un cycle en cours * la variable m(P1) : elle indique la réception de messages effectifs ou ineffectifs, par opposition à une demande de jeton, dans le port amont P1. Cette variable n'a d'intérêt que si j = 1. En effet dans ce cas, elle signale l'obligation de rendre prématurément le jeton au port amont P1. Elle prend les états "oui" et "non"
Les variables utilisées par l'algorithme afin de gérer des changements d'état dans l'équipement d'interconnexion sont décrites ci-après : * la variable k1 : elle indique le port qui précède un port origine d'un cycle local dans l'unité UC permettant de chercher le nouveau détenteur du jeton. Elle prend les valeurs de 1 à N * la variable k2 : elle représente le port courant du cycle local * les variables j', iDI, PD'I rDî et pas correspondent respectivement à des valeurs futures des variables j, iD, PD, rD et
Comme cela apparaît à la figure 3, le module M1 de l'algorithme est un module de traitement d'initialisation. Il a pour fonction d'affecter des valeurs initiales adéquates aux différentes variables indiquées dans le rectangle correspondant au module, et d'effacer le contenu de mémoire
MCR.The variables whose values depend on the messages and signals received in the ports are described below * the variable i (Pk): it represents an index corresponding to the last token request received in the port Pk. The initial value is equal to zero for all ports Pk i * the variable p (Pk): it represents the priority of the last token request received in port Pk. The initial value is zero. The priority P (Pk) is equal to 0, or to PI (Pk) in the case where the implicit priority PI (Pk) is other than zero. The priority P (Pk) is in the interval [O, M] in the case where the implicit priority PI (Pk) is equal to zero * the variable r (Pk): it indicates that the cycle of the last request received in the Pk port is to be resumed. The value of this variable is only significant if P (Pk) is different from O and M. In the case of a suspended cycle which is to be resumed, the variable r (Pk) is in the "yes" state
In the case where the variable r (Pk) is in the "no" state, this indicates that the request corresponds to a cycle in progress which, until now, has not been suspended or that it does not correspond so far in a cycle in progress * the variable m (P1): it indicates the reception of effective or ineffective messages, as opposed to a token request, in the upstream port P1. This variable is only of interest if j = 1. Indeed in this case, it signals the obligation to prematurely return the token to the upstream port P1. It takes the states "yes" and "no"
The variables used by the algorithm to manage changes of state in the interconnection equipment are described below: * the variable k1: it indicates the port which precedes a port originating from a local cycle in the CPU unit for finding the new token holder. It takes the values from 1 to N * the variable k2: it represents the current port of the local cycle * the variables j ', iDI, PD'I rDî and not correspond respectively to future values of the variables j, iD, PD, rD and
As shown in FIG. 3, the module M1 of the algorithm is an initialization processing module. Its function is to assign adequate initial values to the different variables indicated in the rectangle corresponding to the module, and to erase the memory content
MCR.
Le module M2 fait suite au module M1. Le module M2 est un module conditionnel. La question posée dans ce module est la suivante : "le jeton vient-il d'entrer dans l'équipement d'interconnexion ? soit par le port amont, soit par les ports aval". Dans le cas où la réponse est "oui" l'algorithme de traitement se poursuit ensuite par le module M3. Dans le cas où la réponse est "non", l'algorithme se poursuit par le module M12.The M2 module follows on from the M1 module. The M2 module is a conditional module. The question asked in this module is as follows: "has the token just entered the interconnection equipment? Either by the upstream port, or by the downstream ports". In the case where the answer is "yes", the processing algorithm then continues with the module M3. In the case where the answer is "no", the algorithm continues with the module M12.
Le module M3 fait suite à une réponse "oui" dans le module M2 ou à une réponse "non" dans le module M7. Le module M3 est également un module conditionnel. La question posée est la suivante : "l'équipement d'interconnexion revient-il à un état de repos ?". Dans le cas où la réponse est "non", l'algorithme se poursuit par le module M. Dans le cas où la réponse est "oui", l'algorithme se poursuit par le module M13.The M3 module follows a "yes" response in the M2 module or a "no" response in the M7 module. The M3 module is also a conditional module. The question asked is as follows: "Does the interconnection equipment return to a rest state?". In the case where the answer is "no", the algorithm is continued by the module M. In the case where the answer is "yes", the algorithm is continued by the module M13.
Le module M4 a pour fonction de fixer le port de départ du cycle local et, le cas échéant, permet d'effacer une éventuelle demande de reprise de cycle qui vient d'être effectuée.The function of the M4 module is to set the starting port for the local cycle and, if necessary, to delete a possible request to resume the cycle which has just been carried out.
Le module M5 fait suite au module M4. Le module M5 a pour fonction de déterminer le port qui sera le nouveau détenteur du jeton.The M5 module follows on from the M4 module. The function of the M5 module is to determine the port which will be the new holder of the token.
Le module M6 fait suite au module M5. Le module M6 est un module conditionnel. La question posée est la suivante : "il est impossible de déterminer un nouveau port détenteur du jeton ?". Dans le cas où la réponse est "oui", nous nous trouvons dans un cas d'erreur et l'algorithme se poursuit par le module M7. Dans le cas où la réponse est "non", l'algorithme se poursuit par le module M8.The M6 module follows on from the M5 module. The M6 module is a conditional module. The question asked is: "It is impossible to determine a new port holding the token?". In the case where the answer is "yes", we are in an error case and the algorithm continues with the M7 module. In the case where the answer is "no", the algorithm continues with the module M8.
Le module M7 a pour fonction de décrémenter de un la variable
PD représentant la priorité demandée. Ainsi, à la suite d'un échec enregistré au niveau du module M5 et à la détection dudit échec au niveau du module M6, la variable PD est positionnée pour essayer localement un cycle de priorité plus basse. Le module M7 renvoie donc l'algorithme vers le module
M3.The function of the M7 module is to decrement the variable by one
PD representing the priority requested. Thus, following a failure recorded at the level of the module M5 and upon detection of said failure at the level of the module M6, the variable PD is positioned to locally try a cycle of lower priority. The M7 module therefore returns the algorithm to the module
M3.
Bien entendu, les modules M6 et M7 sont unitiles si aucun changement de valeur des variables dépendant de l'extérieur n'est possible pendant un cycle de l'algorithme.Of course, the modules M6 and M7 are unitile if no change in the value of the variables depending on the outside is possible during a cycle of the algorithm.
Le module M8 fait suite à une réponse "non" dans le module
M6. Le module M8 a pour fonction de déterminer la priorité de la nouvelle demande émise par l'équipement d'interconnexion.The M8 module follows a "no" response in the module
M6. The function of the module M8 is to determine the priority of the new request sent by the interconnection equipment.
Le module M9 fait suite au module M8. Le module M9 est un module conditionnel. La question posée est la suivante : "un cycle qui était en cours vient-il d'être suspendu dans cet équipement d'interconnexion ?". la réponse "oui" correspond au cas où la demande reçue dans l'ancien port détenteur du jeton a d'une part une priorité supérieure ou égale à celle du dernier jeton, d'autre part n'est pas associée à une indication de cycle d'attribution du jeton à reprendre du côté de ce port ; et où, de plus, soit la priorité demandée sur le nouveau port détenteur du jeton est supérieure à celle qui est reçue dans l'ancien port détenteur du jeton, soit il existe entre l'ancien et le nouveau ports détenteurs du jeton un autre port dans lequel la demande reçue à la même priorité que la nouvelle priorité demandée. Dans le cas où la réponse est "non", l'algorithme se poursuit par le module M11. Dans le cas où la réponse est "oui", l'algorithme se poursuit par le module M10.The M9 module follows on from the M8 module. The M9 module is a conditional module. The question asked is as follows: "has a cycle that was in progress just been suspended in this interconnection equipment?". the answer "yes" corresponds to the case where the request received in the old port holding the token has on the one hand a priority greater than or equal to that of the last token, on the other hand is not associated with a cycle indication allocation of the token to be resumed on the side of this port; and where, in addition, either the priority requested on the new port holding the token is higher than that which is received in the old port holding the token, or there exists between the old and the new ports holding the token another port wherein the request received has the same priority as the new priority requested. In the case where the answer is "no", the algorithm continues with the module M11. If the answer is "yes", the algorithm continues with the module M10.
Le module M10 a pour fonction d'enregistrer une demande de reprise de cycle en écrivant les valeurs des variables jR et dans le contenu de mémoire MCR.The function of the module M10 is to record a request to resume the cycle by writing the values of the variables jR and into the memory content MCR.
Le module M11 fait suite au module M10 ou à une réponse "non" au niveau du module M9. Le module M11 a pour fonction de déterminer si la nouvelle demande de jeton doit être accompagnée d'une indication de cycle à reprendre, ce qui est le cas soit si la nouvelle priorité demandée est relative à un cycle qui vient d'être suspendu dans cet équipement d'interconnexion, soit si, dans l'un des ports qui ne sont pas le nouveau détenteur du jeton, une demande est reçue avec une priorité égale à la nouvelle priorité demandée et avec une indication de cycle d'attribution du jeton à reprendre.The M11 module follows the M10 module or a "no" response at the M9 module level. The function of the module M11 is to determine whether the new token request must be accompanied by a cycle indication to be resumed, which is the case either if the new priority requested relates to a cycle which has just been suspended in this interconnection equipment, or if, in one of the ports which are not the new token holder, a request is received with a priority equal to the new priority requested and with an indication of the allocation cycle of the token to be resumed .
L'état adéquat "oui" ou "non" est affecté à la variable rD, et l'algorithme se poursuit ensuite par le module M14.The appropriate state "yes" or "no" is assigned to the variable rD, and the algorithm then continues with the module M14.
Le module M12 est un module conditionnel. Le module M12 est effectué à la suite d'une réponse "non" au niveau du module
M2. La question posée est la suivante : "y a-t-il reprise prématurée du jeton par le port amont P1" ? Dans le cas où la réponse est "oui", l'algorithme se poursuit par le module
M13. Dans le cas où la réponse est "non", l'algorithme se poursuit par le module M15.The M12 module is a conditional module. The M12 module is performed following a "no" response at the module level
M2. The question asked is as follows: "is the token taken up prematurely by the upstream port P1"? If the answer is "yes", the algorithm continues with the module
M13. In the case where the answer is "no", the algorithm continues with the module M15.
Le module M13 fait suite au module M12 ou à une réponse "oui" au niveau du module M3. Le module M13 impose un retour à une configuration initiale en affectant des valeurs initiales adéquates aux variables et en effaçant le contenu de mémoire
MCR.The M13 module follows the M12 module or a "yes" response at the M3 module level. The M13 module imposes a return to an initial configuration by assigning adequate initial values to the variables and by erasing the memory content
MCR.
Le module M14 fait suite au module M13 ou au module M11. Le module M14 a pour fonction de rendre effective la transmission du jeton au nouveau port détenteur. Après le module M14, l'algorithme repart pour une nouvelle boucle en se connectant au niveau du module M2.The M14 module follows the M13 module or the M11 module. The function of the M14 module is to make the transmission of the token to the new holder port effective. After the M14 module, the algorithm starts again for a new loop by connecting to the M2 module.
Le module M15 fait suite à une réponse "non" au niveau du module M12. Le module M15 est un module conditionnel. La question posée est la suivante : "la priorité demandée vientelle d'augmenter ?". Dans le cas où la réponse est non l'algorithme se poursuit par une nouvelle boucle en se connectant au niveau du module M2. Dans le cas où la réponse est "oui", l'algorithme se poursuit par le module M16.The M15 module follows a "no" response at the M12 module level. The M15 module is a conditional module. The question asked is as follows: "Has the requested priority increased?". In the case where the answer is no, the algorithm continues with a new loop by connecting at the level of the M2 module. If the answer is "yes", the algorithm continues with the module M16.
Le module M16 a pour fonction de rendre effective l'augmentation de la priorité demandée. Après le module M16, l'algorithme se poursuit par une nouvelle boucle en se connectant au niveau du module M2.The function of the module M16 is to make the increase in priority requested effective. After the M16 module, the algorithm continues with a new loop by connecting to the M2 module.
Les différentes formes de réalisation de l'invention décrites ne doivent être considérées que comme des exemples. Plusieurs variantes d'adaptation à des contextes différents sont à la portée de l'homme de l'art et restent dans le cadre de 1 invention, notamment une réalisation en logique câblée, par opposition à une logique à microprocesseur, cette réalisation en logique câblée étant particulièrement aisée si l'équipement d'interconnexion à N ports est constitué d'une suite de N-3 équipements d'interconnexion à 3 ports.The various embodiments of the invention described should only be considered as examples. Several variants of adaptation to different contexts are within the reach of ordinary skill in the art and remain within the scope of the invention, in particular an embodiment in wired logic, as opposed to a microprocessor logic, this embodiment in wired logic being particularly easy if the N-port interconnection equipment consists of a series of N-3 3-port interconnection equipment.
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