Шина IEEE 1394 — FireWire

Идентификация дерева

Во время идентификации дерева узлы выстраиваются в иерархическую структуру и выбирается корень шины. Для узлов идентификация дерева сводится к определению статуса активных портов: присвоение им типов: c-порт (к которому подключен дочерний узел) или p-порт (которым он подключается к родительскому). Этап идентификации дерева начинается после сброса. Для идентификации используется сигнализация арбитража.

В начале идентификации дочерние узлы ищут своих родителей, посылая им сигнал уведомления Parent_Notify, а родители признают свои дочерние узлы сигналом Child_Notify. Сигнал Parent_Notify безусловно посылают узлы-листья (имеющие всего по одному порту). Узлы-ветви могут послать сигнал Parent_Notify только на один из своих портов, при условии, что на все остальные активные порты пришли аналогичные сигналы. При этом порты, на которые пришел сигнал Parent_Notify, помечаются как c-порты. На эти порты посылается уведомление Child_Notify, но не раньше, чем когда сигнал Parent_Notify будет обнаружен на всех активных портах, кроме одного. Порт, на который пришел сигнал Child_Notify, помечается как p-порт; он перестает посылать сигнал Parent_Notify, что является подтверждением приема сигнала Child_Notify.

Узел, у которого на все порты приходят сигналы Parent_Notify, становится корнем. Все его порты становятся c-портами. Он посылает на эти порты сигнал Child_Notify, а получив подтверждение (снятые сигналы Parent_Notify), и сам прекращает подавать сигналы Child_Notify. На этом идентификация дерева заканчивается, и шина переходит к этапу самоидентификации узлов.

Возможна ситуация, когда два соединенных узла пытаются друг в друге найти своих родителей, посылая сигнал Parent_Notify. При этом столкновение данных сигналов приводит к приему каждым портом состояния Root_Contention — признака состязания за роль корня. В этом случае оба узла перестают подавать сигнал на эти порты и через случайный интервал проверяют их состояние. Узел, обнаруживший состояние покоя на данном порте, посылает сигнал Parent_Notify. Узел, обнаруживший этот сигнал, посылает сигнал Child_Notify и становится корнем. В начале состязания каждый узел случайным образом устанавливает для себя время задержки из двух вариантов:

  • ROOT_CONTEND_FAST (0,24–0,26 мкс) — быстрый участник;
  • ROOT_CONTEND_SLOW (0,57–0,6 мкс) — медленный участник.

Тот узел, который окажется быстрее, корнем не станет (он раньше начнет искать родителя). Если оба участника выберут одинаковое время, то они опять столкнутся и повторят состязание с новыми значениями задержки.

На том, что в состязании за роль корня побеждает самый медленный участник, построен механизм принудительного назначения корня. У каждого PHY есть бит RHB, единица в котором заставляет этот узел задерживать подачу сигнала поиска родителей на 83–167 мкс от начала идентификации дерева. Специальный пакет физического конфигурирования позволяет установить этот бит у заданного узла и сбросить у всех остальных, что обеспечит победу данному узлу в последующих выборах корня по ближайшему сигналу сброса. Если вдруг окажется, что бит RHB установлен у нескольких узлов, то они разыграют право стать корнем по вышеописанному правилу случайных состязаний.

На рисунке приведены пошаговые сценарии роста дерева, на каждом шаге определяется очередной уровень иерархии узлов. Стрелками на рисунке обозначены сигналы Parent_Notify, определяющие роли портов и узлов. На рисунке изображены три различных пошаговых сценария вырастания дерева:

  • бесконфликтный (рис. а);
  • с состязанием между узлами B и C (рис. б);
  • с принудительным назначением роли корня для узла E (рис. в). В этом примере показано, как благодаря выдержке узла E из той же топологии соединений, что была и на рис. а, вырастает иное дерево.

В случае образования петли процесс идентификации дерева «зависает». Эта ситуация выявляется по срабатывании тайм-аута арбитража (167 мкс); она сигнализируется через LINK приложению и пользователю, который должен принять меры к разрыву петли (физическим переключением кабелей). В 1394b приняты меры по автоматической борьбе с петлями путем запрещения работы какого-либо порта по результатам проверки.

Яндекс.Метрика