Politechnika Gdańska wydział elektroniki telekomunikacji I informatyki


Realizacja priorytetowego dostępu do pętli



Pobieranie 0.53 Mb.
Strona5/26
Data04.05.2016
Rozmiar0.53 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26

2.4Realizacja priorytetowego dostępu do pętli


Standard IEEE dopuszcza obsługę ramek o 8-miu priorytetach (od poziomu 0 - najniższego, do poziomu 7 - najwyższego) oraz możliwość rezerwacji tokena o odpowiednim priorytecie. Ramkom informacyjnym nadawane są priorytety od 0 do 6. Należy przy tym zwrócić uwagę na fakt, że w układach stykowych (adapterach) TMS 380C16, stosowanych w sieci IBM, liczba poziomów priorytetów jest ograniczona do sześciu [2].

W procesie sterowania dostępem, obejmującym między innymi procedury rezerwacji tokena i modyfikacji jego aktualnego poziomu priorytetu P, wykorzystywane są poszczególne elementy pola AC sterowania dostępem do medium (z wyłączeniem bitu M zarezerwowanego do monitorowania pracy pętli). Działania podejmowane przez stację w przypadku zgromadzenia w buforze adaptera ramki F o priorytecie FP ilustruje Rysunek 2 .8 [2].



Rysunek 2.8 - Ilustracja procesu rezerwacji i przechwytywania tokena

Przykład rezerwacji i przydziału priorytetu zilustrowano na Rysunku 2.9, wprowadzając następujące oznaczenia [2]:

FP - priorytet wiadomości (ramki) wymagającej transmisji,

P - priorytet tokena (reprezentowany 3-bitowym ciągiem P w polu AC),

R - poziom rezerwacji dokonywanej przez stację (zapisany na bitach R w polu AC).




  1. Stacja pragnąca przesłać ramkę o priorytecie FP musi czekać na wolny token z P<=FP.

  2. Oczekując na token spełniający powyższy warunek, stacja może dokonać rezerwacji tokena o priorytecie FP. Dokonuje tego poprzez wpisanie na bitach R w polu AC tokena zajętego (stanowiącego początek transmitowanej ramki) wartość R=FP (o ile oczywiście w polu rezerwacji nie dokonano wcześniej zapisu wartości większej). Stacja usuwająca ramkę z pętli i generująca nowy token dokonuje przepisania bitów rezerwacji z pola R na pole bitów priorytetów tokena P. Tym samym wprowadzany do magistrali, zregenerowany token ma priorytet P=R=FP.

  3. Token o priorytecie P może zostać zajęty jedynie przez stację posiadającą wiadomość o identycznym priorytecie FP=P, w szczególności może to być stacja, która dokonała rezerwacji. Stacja ta zajmując token ustawia bit T jako 1.

  4. Po transmisji stacja uwalnia token, pozostawiając jego priorytet P niezmieniony oraz zerując pole R.

Rysunek 2.9 - Algorytm transmisji i rezerwacji ramek w standardzie IEEE 802.5

Powyższy algorytm powoduje podnoszenie priorytetu tokena. Ażeby uniknąć ograniczenia dostępu do magistrali ramkom o niższych priorytetach, stacja podnosząca priorytet tokena musi ten priorytet obniżyć do poziomu P sprzed operacji podnoszenia. Aby móc podwyższać lub obniżać priorytet, stacja korzysta z procedur stosowych. Każdy adapter sieciowy ma możliwość dokonania rezerwacji priorytetu tokena zgodnie z poziomem priorytetu FP ramki przygotowanej do transmisji, o ile tylko poziom ten jest wyższy od wartości R zapisywanej w polu AC tokena lub ramki. Proces nadzorowania priorytetu tokena odbywa się z wykorzystaniem automatu stanów (ang. Priority Control State Machine) [2]. Elementami tego automatu są:


  • priorytetowy układ opóźniający oraz

  • dwa bufory o dyscyplinie obsługi typu LIFO, nazywane odpowiednio nowym i starym buforem LIFO.

Priorytetowy układ opóźniający wprowadza 9-cio bitowe opóźnienie w adapterze stacji, pozwalające na dokonywanie ewentualnych modyfikacji priorytetu P w transmitowanym tokenie. Z kolei nowy bufor LIFO (N LIFO) jest w praktyce czterowarstwowym układem stosowym. Ostatnia warstwa, czy też ostatnia wprowadzona do bufora wartość to poziom priorytetu P, do którego został podniesiony priorytet tokena, i od którego począwszy automat stanów ma obniżać priorytet tokena. Stary bufor LIFO (S LIFO) jest również czterowarstwowym układem stosowym. Jego ostatnia wartość odpowiada poziomowi priorytetu, od którego automat stanów podnosił ostatnio poziom priorytetu tokena, i do którego automat stanów ma obniżyć priorytet tokena.

W adapterze stacji priorytetowy automat stanów współpracuje z układem sterowania transmisją tokena (ang. Transmit Token Control State Machine), odpowiadającym za funkcje rezerwacji priorytetu tokena.

Zasada realizacji algorytmu priorytetowego dostępu do pętli omówiona zostanie na przykładzie sieci z 3-ma aktywnymi stacjami oznaczonymi dalej jako A, B i C [2]. Przyjęte przy tym zostanie, że:


  • stacja A ma przygotowaną do transmisji ramkę o dowolnym priorytecie, np. FP=4;

  • stacja B ma przygotowaną do przesłania ramkę o priorytecie FP=2;

  • stacja C ma przygotowaną do przesłania ramkę o priorytecie FP=6;

  • początkową lokalizację tokena o zerowym priorytecie P=0 (bity PPP w polu AC) i o zerowej zawartości pola rezerwacji (zerowe bity RRR w polu AC) ilustruje
    Rysunek 2 .10;

  • stan tokena (ewentualnie ramki po przejęciu tokena) charakteryzowany jest trójką liczb P/T/R oznaczających poziom priorytetu, stan tokena (T=0 - token, T=1 - ramka) i poziom rezerwacji.

Rysunek 2.10 - Ilustracja początkowego stanu sieci i lokalizacji tokena

Kolejne fazy w pracy sieci, w rozważanym przykładzie będą następujące [2]:


  1. po przejęciu tokena przez stację A, stacja ta przekształca go w ramkę bez modyfikacji bitów priorytetu i rezerwacji. Stan ramki opisany będzie jako 0/1/0 (P=0, T=1, R=0);

  2. stacje B i C dokonują kolejno modyfikacji rezerwacji tokena o priorytecie -odpowiednio - 2, w przypadku stacji B, i 6, w przypadku stacji C;

  3. stacja A usuwa swoją ramkę z pętli i uwalnia nowy token o podwyższonym priorytecie: 6/0/0; modyfikuje też zawartości buforów S LIFO i N LIFO; ilustruje to Rysunek 2 .11;

Rysunek 2.11 - Ilustracja stanu sieci i tokena po jego uwolnieniu przez stację A



  1. stacja B nie może przejąć tokena, gdyż FP

  2. token zostaje przejęty przez stację C, która przekształca go w ramkę 6/1/2;

  3. ramka po obiegu wokół pętli zostaje z niej usunięta przez stację C; stacja ta uwalnia też nowy token z polem AC o postaci 6/0/2;

  4. token 6/0/2 po dotarciu do stacji A podlega procedurze modyfikacji poziomu priorytetu P (zgodnie z zasadą pracy „priorytetowego” automatu stanów); wartość 6 zapamiętana w buforze N LIFO zostaje zmieniona na wartość 2, a uwolniony token przyjmuje postać 2/0/0; stan sieci i buforów LIFO ilustruje Rysunek 2 .12;

  5. token 2/0/0 zostaje przejęty przez stację B; w przypadku braku pakietów do transmisji w stacjach A i C ramka z polem AC 2/1/0 obiega wokół pętli bez modyfikacji tego pola; stacja B po usunięciu ramki z pętli uwalnia token 2/0/0;

  6. po dotarciu tokena 2/0/0 do stacji A i po porównaniu jego priorytetu P=2 z ostatnią wartością bufora N LIFO, następuje przywrócenie pierwotnego, zerowego priorytetu tokena (wartość z S LIFO);

  7. stacja A uwalnia bezpriorytetowy token z polem 0/0/0; bufory N LIFO i S LIFO stacji A zostają wyzerowane; sieć powraca do stanu „zerowego”.

Rysunek 2.12 - Ilustracja stanu sieci i tokena 2/0/0 po jego dotarciu do stacji A i realizacji procedur modyfikacji priorytetu




Pobieranie 0.53 Mb.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26




©absta.pl 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna