link0 link1 link2 link3 link4 link5 link6 link7 link8 link9 link10 link11 link12 link13 link14 link15 link16 link17 link18 link19 link20 link21 link22 link23 link24 link25 link26 link27 link28 link29 link30 link31 link32 link33 link34 link35 link36 link37 link38 link39 link40 link41 link42 link43 link44 link45 link46 link47 link48 link49 link50 link51 link52 link53 link54 link55 link56 link57 link58 link59 link60 link61 link62 link63 link64 link65 link66 link67 link68 link69 link70 link71 link72 link73 link74 link75 link76 link77 link78 link79 link80 link81 link82 link83 link84 link85 link86 link87 link88 link89 link90 link91 link92 link93 link94 link95 link96 link97 link98 link99 link100 link101 link102 link103 link104 link105 link106 link107 link108 link109 link110 link111 link112 link113 link114 link115 link116 link117 link118 link119 link120 link121 link122 link123 link124 link125 link126 link127 link128 link129 link130 link131 link132 link133 link134 link135 link136 link137 link138 link139

PersCom — Компьютерная Энциклопедия Компьютерная Энциклопедия

Шина IEEE 1394 — FireWire

Сброс шины (Bus Reset)

Сброс шины приводит к ряду эффектов:

  • все узлы переводятся в исходное состояние;
  • передача трафика прерывается, незавершенные транзакции отбрасываются;
  • вся информация о топологии разрушается;
  • все узлы переходят в состояние инициализации.

Сброс шины может быть вызван любым устройством. Сброс распространяется всеми узлами беспрепятственно, поскольку его сигнал по праву доминирования единиц превалирует над всеми другими сигналами. После сигнала сброса, длительность которого Treset = 167 мкс (или 1,4 мкс — короткий сброс, см. ниже), узлы выдерживают паузу Twait = 0,16 мкс, после чего начинается процесс идентификации дерева.

Сигнал сброса вырабатывается по ряду причин:

  • сброс при включении питания PHY (состояние питания LINK не важно);
  • сброс при подключении узла к порту и его отключении (обнаруживается узлом по изменению напряжения смещения);
  • сброс по тайм-ауту арбитража, предотвращающий «зависание» шины. Он вырабатывается узлом при длительном нахождении шины в одном состоянии по истечении MAX_ARB_STATE_TIME = 200–400 мкс. Контроль длительности не распространяется на состояния покоя (bus idle), старта идентификации дерева и состояния, контролируемые своими счетчиками тайм-аутов;
  • программно-инициируемый сброс, выполняемый по запросу приложения на каком-либо узле.

В случае изменения топологии сброс вырабатывается по крайней мере два раза подряд. Первый раз его сигнализирует узел-новичок, подключаемый к шине. Второй раз сброс подаст узел, к которому он подключился, поскольку он обнаружит изменение состояния порта. Два сброса подряд — это сигнал к установке стандартного зазора арбитража (gap_cnt=63); новое оптимальное значение зазора должно определяться по новой топологии.

При подключении/отключении устройств в разъемах возникает дребезг контактов — серия замыканий и размыканий, которая может длиться десятки и сотни миллисекунд. В 1394 это порождает так называемый шторм сбросов, что парализует работу шины на длительное время (сотни миллисекунд). В 1394a эту проблему решили введением защиты от дребезга: узел посылает сброс по обнаружении смены состояний не сразу, а через 330–350 мс (когда дребезг закончится).

Соединяемые узлы воспринимают факт смены состояния не одновременно — разница в моментах определения изменения может составлять десятки миллисекунд (они проверяют замыкание разных цепей). В 1394a приняты меры, чтобы устройство, определившее факт смены позднее, не давало лишнего сброса. Порт, который во время выжидания интервала защиты от дребезга обнаружил сигнал сброса (от более быстрого устройства), должен прекратить выжидание и начать трансляцию сигнала сброса.

Из-за особенностей интерфейса PHY–LINK сигнал сброса должен быть весьма длительным, чтобы уведомление о нем получили LINK-уровни всех узлов. Сигнал сброса приходит в любой момент времени. В узле, ведущем передачу пакета, интерфейсом PHY–LINK владеет LINK. Таким образом, PHY не имеет возможности сигнализировать LINK’у о сбросе, пока передача пакета не будет завершена. Из-за этого длительность сигнала сброса должна быть больше длительности максимального пакета, поэтому принято Treset = 166,7 мкс. Поскольку во время сброса трафик по шине передаваться не может, такой длинный сброс приводит к потерям изохронных данных (может быть потерян целый 125-микросекундный цикл шины). В 1394a эту проблему решили, введя новый вариант сброса — короткий сброс (Short Bus Reset) длительностью 1,3–1,4 мкс. Короткий сброс узел может подать, только выиграв арбитраж (Arbitrated Bus Reset), — это гарантия того, что ни один узел в это время не передает пакет. Однако применение короткого сброса имеет свою специфику:

  • если обнаруживается отключение на p-порте, то арбитраж попросту невозможен (корень уже недоступен);
  • если при попытке арбитража срабатывает тайм-аут, сброс должен быть длинным;
  • одиночный узел при подключении должен задержать подачу сброса на 1 с, чтобы дать возможность другому узлу подать короткий сброс (по обнаружении подключения). Если сброс не приходит, то узел генерирует обычный сброс, если приходит — генерировать дополнительный сброс уже не надо.

Три различных варианта сброса шины по факту подключения узла приведены на рисунке. Из диаграммы видно, как усовершенствование механизма сброса позволяет сократить время простоя шины с сотен миллисекунд (1394) до 167 мкс (1394a) и даже до 1,56 мкс (короткий сброс в 1394a).