Шина IEEE 1394 — FireWire

Идентификация дерева

Изначально (по включению питания или сбросу) шина (совокупность соединенных узлов) имеет плоскую (неоформленную) структуру (рисунок а). В ходе инициализации первым делом автоматически (взаимодействием только уровней PHY) выполняется идентификация дерева (tree identification), в результате чего шина обретает форму перевернутого дерева (рисунок б). В этом дереве имеется:

  • корень (root), являющийся «верховным арбитром». Корень выбирается автоматически в зависимости от топологии шины; при необходимости стать корнем программно можно заставить любой узел;
  • листья (leaf) — конечные узлы, подключенные к шине только одним портом;
  • ветки (branch) — узлы, подключенные несколькими портами и находящиеся в иерархии между корнем и листьями.

И корень и ветки являются промежуточными узлами, обеспечивающими трансляцию трафика. В первоначальной (плоской) структуре все порты узлов равноправны. После идентификации дерева порты дифференцируются в зависимости от их направленности в дереве:

  • «родительский», или p-порт (parent port), направлен в сторону корня (вверх);
  • «дочерний», или c-порт (child port), направлен в сторону листьев (вниз).

Родительским может быть только один из портов узла. Если на шине присутствуют только два узла, то одно из них (определяемое случайным образом) станет корнем с c-портом, другое — листом с p-портом. В процессе идентификации дерева участвуют только те порты, к которым подключены другие узлы (физический уровень способен определить состояние подключения).

Тип порта влияет только на распространение сигналов арбитража. Данные, принимаемые по одному порту, узел транслирует на все остальные порты, к которым подключены узлы-соседи, но с учетом скорости: высокоскоростные пакеты данных не транслируются на те порты, для которых установлена более низкая скорость работы. Данные, исходящие из узла, транслируются на все его порты, к которым подключены устройства и которые способны работать на скорости передачи данного пакета.

Самоидентификация узлов

После идентификации дерева выполняется самоидентификация узлов (Self Identification), в результате которой все узлы шины получают уникальные адреса — физические идентификаторы (phy_ID). В процессе самоидентификации с помощью арбитража каждый узел последовательно получает право на передачу широковещательного пакета самоидентификации. В этом пакете содержится идентификатор узла, число его портов, их состояние и назначение, скоростные возможности устройства и некоторые другие параметры. Устройство назначает себе идентификатор само, исходя из числа ранее «услышанных» им пакетов самоидентификации от других устройств. Первое устройство, которому предоставили право на передачу, получает phy_ID = 0; последним самоидентифицируется корень — у него будет максимальное значение phy_ID (не превышающее 62). После посылки пакета самоидентификации узел обменивается со своим партнером-«родителем» сигналами, идентифицирующими максимальную скорость работы. Это позволяет непосредственным партнерам попарно согласовать свои скоростные возможности.

По информации, собранной из всех пакетов самоидентификации, любой узел может построить карту топологии сети (topology map), а на ее основе и карту достижимых скоростей обмена (speed map) между любой парой узлов. Эти карты должен строить и публиковать узел-диспетчер (менеджер) шины, предоставляя доступ к ним любым узлам. Кроме того, информация пакетов самоидентификации используется для управления питанием от шины и оптимизации трафика.

Яндекс.Метрика