Psion Link Protocol

Это первая часть перевода описания протокола обмена ПДА Psion. Документ достаточно объемный, поэтому прошу меня не пинать ногами если процесс будет идти несколько медленно.

Psion Link Protocol

Версия 1.04, от 02 июня 2000
by Alexander Thoukydides (alex@thouky.co.uk)
Copyright (C) Alexander Thoukydides.
Перевод Андрей А. Породько Copyright (C).

Вы можете свободно копировать, передавать и/или модифицировать данный документ на условиях лицензии GNU (GNU Free Documentation License), версии 1.1 или другой, более поздней, опубликованной Free Software Foundation; без частей помеченных как "Неизменная", без титульных листов. Копия лицензии "GNU Free Documentation License".

Введение

Операционные системы SIBO и EPOC (ОС для ПДА Psion и родственных ему, EPOC относится к Psion Series 5 и выше, SIBO для предыдущих версий, прим. пер.) используют свой собственный протокол для обмена по последователным линиям. Данный протокол называется Psion Link Protocol (PLP), и позволяет осуществлять удаленный доступ к файловой системе данных ОС и решения вопросов синхронизации. Данный документ представляет собой попытку предоставить достаточную информацию для создания клиентских приложений использующих связь устройствами на базе SIBO или EPOC через протокол PLP.

Свежую версию оригинального можно найти на http://www.thouky.co.uk/software/psifs/plp.html.

История

Версия	Дата	Автор	Описание
1.04	2 июня 2000 г.	Alexander Thoukydides	Документ опубликован на условиях лицензии GNU версии 1.1 для документации.
1.03	21 апреля 2000 г.	Alexander Thoukydides	Иправлен HTML код. Обновлена адреса email. Добавлена ссылка на последнюю версию.
1.02	23 анваря 2000 г.	Alexander Thoukydides	Добавлено детальное описание функций NCP_SET_TIME и NCP_GET_MACHINE_INFO.
1.01	22 декабря 1999 г.	Alexander Thoukydides	Добавлено описание для большинства команд сервера RFSV.
1.00	09 декабря 1999 г.	Alexander Thoukydides	Предварительная версия.Отсутствует описание RFSV-сервера.

Отказ от гарантий

Данный документ приводится "как есть"; без каких бы то либо гарантий. (Далее следуют обычные в таком случае изъявления на этот счет, я их опускаю, так как это касается юридической стороны, а мне бы не хотелось ее исказить. прим. пер.) Все торговые марки признаются за их владельцами.

Благодарности.

Информация содержащаяся в данном документе собрана из различных, включая (но не только их):

Частичное описание протокола PLP сделанное доктором Olaf Flebbe.
Реализацию протокола PLP сделанную для UNIX-а Phil Proudman.
Документы Psion описывающие различия в реализации протокола ОС SIBO и EPOC.
EPOC C++ SDK, пробовательная редакция.
Выдержки из исходных текстов ОС EPOC.
Анализ обмена данными между Psion Series 5 и PC с запущенной программой PsiWin.
Опыт и ошибки полученные в процессе реализации PsiFS для RISC OS.

Из-за разнообразия источников и неполноты данного, возможно, что описание содержит ошибки и неточности. В этом случае, просьба присылать их автору для исправления в будущих версиях документа.

Уровни

Протокол PLP состоит из набора уровней которые некоторым образом соотносятся с моделью OSI :

Уровень OSI Название в ОС EPOC Описание

7 Прикладной неприменимо

6 Представительный LINK, RPCS, RFSV и т.д. Множество сервером, каждый из которых предоставляет свой уровень сервиса

5 Сеансовый NCP Мультиплексор для организации множественных каналов клиент-сервер с communications channels включая кправление потоком (flow control)

4 Транспортный неприменимо

3 Сетевой неприменимо

2 Канальный Link Синхронизация, обнаружение и коррекция ошибок

1 Физический RS-232

Уровень OSI	Название в ОС EPOC	Описание
7	Прикладной	неприменимо
6	Представительный	LINK, RPCS, RFSV и т.д.	Множество сервером, каждый из которых предоставляет свой уровень сервиса
5	Сеансовый	NCP	Мультиплексор для организации множественных каналов клиент-сервер с communications channels включая кправление потоком (flow control)
4	Транспортный	неприменимо
3	Сетевой	неприменимо
2	Канальный	Link	Синхронизация, обнаружение и коррекция ошибок
1	Физический	RS-232

Соглашения

Если не указано обратное, действуют следующие соглашения:

Числа больше, чем один байт, хранятся в LITTLE_ENDIAN (менее значащий байт -- первый):
Строки заканчиваются нулевым байтом.

Физический уровень

На самом нижнем уровне PLP использует стандартный протокол RS-232. В зависимости от конкретного устройства, использующего EPOC, может понадобится специальный кабель.

Линии DTR и RTS переводятся в 1 если соединения PLP установлено и сбрасываются в случае рассоединения. Таким образом, достаточно контролировать сигнал DTR для определения активности устройства с EPOC.

Любая скорость передачи поддерживаемая устройствами может быть использована. Формат данных 8,1,N (8-бит данных, 1 стоп-бит, без четности).

Канальный уровень

Канальный уровень представляет собой простой байт-ориентированный протокол для реализации надежного соединения между двумя устройствами. Это протоколо ориентированный на соединение с явно выраженными фазами установления соединения, обмена данными, и разрыва соединения. Используемые посылка подтверждений и повторы гарантируют безошибочный обмен данными.

На этот уровень иногда ссылаются как на уровень LINK, однако это может ввести в заблуждение, так как один из протоколов более высокого уровня имеет такое же название.

Формат кадра (пакета)

Все данные передаются кадрами (пакетами) следующего формат:

Размер (байт) 1 1 1 1 n 1 1 2

Поле SYN DLE STX Cont Seq Data DLE ETX CRC

Поля Cont и Seq объединены в один байт, где Cont -- это старший полубайт, а Seq младший. Если величина поля Seq больше 7, то выставляется наиболее значащий в поле Seq и в кадр добавляется дополнительный байт (только вариант EPOC):

Размер (байт) 1 1 1 1 1 n 1 1 2

Поле SYN DLE STX Cont (Seq & 7) | 8 Seq >> 3 Data DLE ETX CRC

Длина поля Data field (n) может варьироваться в пределах от 0 до 300 байт. Сеансовый (NCP) обязан разбивать более длинные данные (и собирать их) на части умещающиеся в данные пределы. 16-ти битная циклическая контрольная сумма (CRC) передается в порядке, обратном принятому для других данных -- более значащий байт идет первым.

Специальные символы

В протоколе используются следующие специальные символы:

Название Значение Описание

STX 0x02 Начало пакета

ETX 0x03 Конец пакета

EOT 0x04 Символ-затычка для ETX (A stuffed ETX character)

DLE 0x10 Разделитель полей в пакете

SYN 0x16 Байт синхронизации начала пакета

Название	Значение	Описание
STX	0x02	Начало пакета
ETX	0x03	Конец пакета
EOT	0x04	Символ-затычка для ETX (A stuffed ETX character)
DLE	0x10	Разделитель полей в пакете
SYN	0x16	Байт синхронизации начала пакета

При предотвращения неправильного распознавания управляющих символов внудтри пакета, используется система подстановок. Для этого любые символы DLE которые могут встретится в полях Cont/Seq и Data при передаче заменяются двойным символом DLE (DLE DLE), соответственно на приемной стороне такие пары должны бать ообратно преобразованы в одиночные символы данных. Вариает протокола для EPOC также заменяет байты ETX последовательностью DLE EOT.

Циклическая контрольная сумма

Для получения CRC используется стандартный полином x16 + x12 + x5 + 1. Сумма вычисляется для полей Cont/Seq и Data до описанных выше подстановок. Следующий пример C-кода выполняет расчет CRC:

static const int table[] =
{
    0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50a5, 0x60c6, 0x70e7,
    0x8108, 0x9129, 0xa14a, 0xb16b, 0xc18c, 0xd1ad, 0xe1ce, 0xf1ef,
    0x1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52b5, 0x4294, 0x72f7, 0x62d6,
    0x9339, 0x8318, 0xb37b, 0xa35a, 0xd3bd, 0xc39c, 0xf3ff, 0xe3de,
    0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64e6, 0x74c7, 0x44a4, 0x5485,
    0xa56a, 0xb54b, 0x8528, 0x9509, 0xe5ee, 0xf5cf, 0xc5ac, 0xd58d,
    0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76d7, 0x66f6, 0x5695, 0x46b4,
    0xb75b, 0xa77a, 0x9719, 0x8738, 0xf7df, 0xe7fe, 0xd79d, 0xc7bc,
    0x48c4, 0x58e5, 0x6886, 0x78a7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
    0xc9cc, 0xd9ed, 0xe98e, 0xf9af, 0x8948, 0x9969, 0xa90a, 0xb92b,
    0x5af5, 0x4ad4, 0x7ab7, 0x6a96, 0x1a71, 0x0a50, 0x3a33, 0x2a12,
    0xdbfd, 0xcbdc, 0xfbbf, 0xeb9e, 0x9b79, 0x8b58, 0xbb3b, 0xab1a,
    0x6ca6, 0x7c87, 0x4ce4, 0x5cc5, 0x2c22, 0x3c03, 0x0c60, 0x1c41,
    0xedae, 0xfd8f, 0xcdec, 0xddcd, 0xad2a, 0xbd0b, 0x8d68, 0x9d49,
    0x7e97, 0x6eb6, 0x5ed5, 0x4ef4, 0x3e13, 0x2e32, 0x1e51, 0x0e70,
    0xff9f, 0xefbe, 0xdfdd, 0xcffc, 0xbf1b, 0xaf3a, 0x9f59, 0x8f78,
    0x9188, 0x81a9, 0xb1ca, 0xa1eb, 0xd10c, 0xc12d, 0xf14e, 0xe16f,
    0x1080, 0x00a1, 0x30c2, 0x20e3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
    0x83b9, 0x9398, 0xa3fb, 0xb3da, 0xc33d, 0xd31c, 0xe37f, 0xf35e,
    0x02b1, 0x1290, 0x22f3, 0x32d2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,
    0xb5ea, 0xa5cb, 0x95a8, 0x8589, 0xf56e, 0xe54f, 0xd52c, 0xc50d,
    0x34e2, 0x24c3, 0x14a0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,
    0xa7db, 0xb7fa, 0x8799, 0x97b8, 0xe75f, 0xf77e, 0xc71d, 0xd73c,
    0x26d3, 0x36f2, 0x0691, 0x16b0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
    0xd94c, 0xc96d, 0xf90e, 0xe92f, 0x99c8, 0x89e9, 0xb98a, 0xa9ab,
    0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18c0, 0x08e1, 0x3882, 0x28a3,
    0xcb7d, 0xdb5c, 0xeb3f, 0xfb1e, 0x8bf9, 0x9bd8, 0xabbb, 0xbb9a,
    0x4a75, 0x5a54, 0x6a37, 0x7a16, 0x0af1, 0x1ad0, 0x2ab3, 0x3a92,
    0xfd2e, 0xed0f, 0xdd6c, 0xcd4d, 0xbdaa, 0xad8b, 0x9de8, 0x8dc9,
    0x7c26, 0x6c07, 0x5c64, 0x4c45, 0x3ca2, 0x2c83, 0x1ce0, 0x0cc1,
    0xef1f, 0xff3e, 0xcf5d, 0xdf7c, 0xaf9b, 0xbfba, 0x8fd9, 0x9ff8,
    0x6e17, 0x7e36, 0x4e55, 0x5e74, 0x2e93, 0x3eb2, 0x0ed1, 0x1ef0
};

new_crc = (old_crc << 8) ^ table[((old_crc >> 8) ^ value) & 0xff];

где value -- это байт, который нужно добавить к текущей сумме (old_crc) для получения новой суммы CRC (new_crc). Значение CRC должно быть инициализировано 0 до обработки любых данных. Возможно необходимо воспользоваться беззнаковыми величинами для предотвращения системных проблем с 16-ти битными целыми.

Таймеры

Используются два события по таймеру для определения таймаутов:

Событие Величина

Перепосылка Зависит от скорости обмена

Неактивность Зависит от конкретного приложения

Событие	Величина
Перепосылка	Зависит от скорости обмена
Неактивность	Зависит от конкретного приложения

Таймаут для перепосылки используется для определения момента перепосылки пакетов на которые не было подтверждения. Для оптимизации таймаутов в реальных условиях учитываются (складываются) следующие компоненты:

Компонента Описание

Фактор скорости обмена Для определения времени, необходимого для передачи битов пакета при заданной скорости, подходящий таймаут можно вычислить как (13200/скорость в bps) секунд.

Время на обработку Дополнительное время, необходимое для обработки и посылки подтверждения. Как правило, для большинства применений достаточно использовать постоянную задержку в 0.2 секунды.

Фактор возврата Дополнительное время, зависящее от количества уже сделанных перепосылок. В простых приложениях может быть опущен.

Компонента	Описание
Фактор скорости обмена	Для определения времени, необходимого для передачи битов пакета при заданной скорости, подходящий таймаут можно вычислить как (13200/скорость в bps) секунд.
Время на обработку	Дополнительное время, необходимое для обработки и посылки подтверждения. Как правило, для большинства применений достаточно использовать постоянную задержку в 0.2 секунды.
Фактор возврата	Дополнительное время, зависящее от количества уже сделанных перепосылок. В простых приложениях может быть опущен.

Фактор скорости является более значимым на низких скоростях, в то же время Время на обработку приобретает большее значение на высоких скоростях обмена.

Таймер Неактивности может быть подогнан под конкретное приложение. Если не используется проверка на простой соединения, то он может быть полностью запрещен. В других случаях рекомендуется таймаут в 60 секунд.

Несмотря на то, что применяются два различных события по времени, в реализации может использоваться только один таймер, так как эти события существуют в разное время.

Элементы протокола данных (Protocol Data Units, PDU)

Всего возможно четыре основных типа пакетов или элементов данных протокола (Protocol Data Unit ,PDU):

Номер Последовательность
(номер пакета) Наименование Описание
0 Номер пакета последнего правильно принятого пакета (Data_Pdu) Ack_Pdu Используется для завершения процедуры подтверждения в процеесе установления, и для подтверждения приема пактов данных (Data_Pdu frames).

1 0 Disc_Pdu Используется для завершения соединения.

1 Disc_Req_Pdu Первое рассоединение в подтверждение разрыва связи. В настоящей реализации не используется.

2 0 Req_Pdu Используется на шаге установления соединения как запрос на подключение.

1...3 (use 1) Req_Req_Pdu Первый запрос в процессе установки соединения. Только для варианта протокола EPOC.

4...6 (use 4) Req_Con_Pdu Ответ за запрос соединения. Только для варианта протокола EPOC.

3 Next sequence number Data_Pdu Пакет данных.

Номер	Последовательность (номер пакета)	Наименование	Описание
0	Номер пакета последнего правильно принятого пакета (Data_Pdu)	Ack_Pdu	Используется для завершения процедуры подтверждения в процеесе установления, и для подтверждения приема пактов данных (Data_Pdu frames).
1	0	Disc_Pdu	Используется для завершения соединения.
	1	Disc_Req_Pdu	Первое рассоединение в подтверждение разрыва связи. В настоящей реализации не используется.
2	0	Req_Pdu	Используется на шаге установления соединения как запрос на подключение.
	1...3 (use 1)	Req_Req_Pdu	Первый запрос в процессе установки соединения. Только для варианта протокола EPOC.
	4...6 (use 4)	Req_Con_Pdu	Ответ за запрос соединения. Только для варианта протокола EPOC.
3	Next sequence number	Data_Pdu	Пакет данных.

Только пакеты типа Data_Pdu и Req_Con_Pdu содержат поле "Данные" (Data field).

Пакеты Data_Pdu и Ack_Pdu содержат "последовательный номер пакета" (sequence number, далее просто "номер пакета"). Номер пакета используется для идентификации пакетов при отправке подтверждения приема. Каждое устройство поддерживает свою последовательность номеров пакетов, который (номер) увеличивается при отправке очередного пакета Data_Pdu, номер вычисляется по модулю 8 для варианта протокола SIBO или по модулю 2048 для варианта EPOC. Подробности можно найти в следующих разделах описания.

Порядок соединения

Порядок соденияния для SIBO и EPOC незначительно отличаются. Оригинальная реализация варианта протокола SIBO имеет ошибку связанную с эхом модема (modem echo problem), в этом случае уровень data link может установить связь сам с собой если на последовательном порту имеется заглушка; проблема решена в реализации варианта протокола EPOC.

Поддерживаются режимы соединения точка-точка и клиент-сервер. Точка-точка представляет собой симметричный вариант последовательности соединения клиент-сервер, при котором оба устройства отрабатывают все типы пакетов (PDUs).

Вариант SIBO

Соединение клиент-сервер инициируется клиентом:

От клиента От сервера Описание

Req_Pdu Запрос соединения клиентом

Req_Pdu Запрос соединения подтвержден

Ack_Pdu Соединение установлено

От клиента	От сервера	Описание
Req_Pdu		Запрос соединения клиентом
	Req_Pdu	Запрос соединения подтвержден
Ack_Pdu		Соединение установлено

Соединение точка-точка очень похоже:

От устройства 1 От устройства 2 Description

Req_Pdu Req_Pdu Оба устройства запрашивают соединение

Ack_Pdu Ack_Pdu Оба устройства подтверждают соединение

От устройства 1	От устройства 2	Description
Req_Pdu	Req_Pdu	Оба устройства запрашивают соединение
Ack_Pdu	Ack_Pdu	Оба устройства подтверждают соединение

В обоих случаях "номер пакета" (sequence numbers) должны быть сброшены в 0, и пакет типа Ack_Pdu посылается с полем Seq, установленным в 0. Однако, если принятый пакет Ack_Pdu содержит не ноль, в поле Seq "номер пакета" (sequence number) должен быть проинициализирован указанным числом.

Вариант EPOC

Соединение клиент-сервер инициируется клиентом:

От клиента От сервера Описание

Req_Req_Pdu Запрос соединения клиентом

Req_Con_Pdu Запрос соединения подтвержден сервером

Ack_Pdu Соединения установлено

От клиента	От сервера	Описание
Req_Req_Pdu		Запрос соединения клиентом
	Req_Con_Pdu	Запрос соединения подтвержден сервером
Ack_Pdu		Соединения установлено

Соедиение точка-точка происходит сходным образом:

От устройства 1 От устройства 2 Описание

Req_Req_Pdu Req_Req_Pdu Оба устройства запрашивают соединение

Req_Con_Pdu Req_Con_Pdu Оба устройства подтверждают запрос на соединение

Ack_Pdu Ack_Pdu Оба устройства принимают соединение

От устройства 1	От устройства 2	Описание
Req_Req_Pdu	Req_Req_Pdu	Оба устройства запрашивают соединение
Req_Con_Pdu	Req_Con_Pdu	Оба устройства подтверждают запрос на соединение
Ack_Pdu	Ack_Pdu	Оба устройства принимают соединение

Поле Data field пакета Req_Con_Pdu содержит четырех-байтовое "магическое" число (4 byte magic number). Это псевдо-случайное число генерируется независимо каждым устройством. Если "магические" числа совпадают, значит, соединение точка-точка отвергается, так как это указывает, что устройство пытается соединится само с собой. Для уменьшения риска получения двух одинаковых псево-случайных чисел обоими устройствами, полезным будет включить дополнительно в это число какой-нибудь уникальный элемент, например значение времени.

В обоих случаях номер пакета должен быть сброшен в ноль, и пакет Ack_Pdu должен быть послан с полем Seq равным 0. Тем не менее, если полученный пакет Ack_Pdu содержит не нулевое поле Seq, номер пакета должен быть проинициализирован полученным числом.

Если пакет Ack_Pdu не был получен в течение таймаута перепосылки (re-transmission timeout), пакет Req_Req_Pdu может быть повторно послан еще 4 раза, прежде чем следует прервать попытки соединения.

Универсальная процедура соединения

При недольших дополнительных расходах возможно реализовать оба варианта протокола в пределах одного конечного автомата (within a single state machine). Максимальное значение для номеров пакетов, в этом случае, выбирается после определения типа.

Пакет Req_Req_Pdu всегда может быть использован для инициирования соединения; устройство поддерживающее вариант протокола EPOC просто ответит пакетом Req_Con_Pdu, а устройства, поддерживающие вариант SIBO, будут интерпретировать его как Req_Pdu и ответят пактом Ack_Pdu. Следовательно, вариант протокола может быть определен по пакету Req_Con_Pdu, полученному до пакета Ack_Pdu.

Соответственно, если другое устройство инициировало соединение, то вариант протокола может быть выбран в зависимости от того, какой пакет был принят: Req_Pdu или Req_Req_Pdu.

Последовательность передачи данных

Уровень передачи данных использует только одно окно (is single windowed), т.е. только одно подтверждение приема может быть обработано за один раз. Это гарантирует, что необходим только один буфер на прием, и один на передачу. Однако, из-за асинхронной природы обмена данными, передача пакета и получение подтверждения на него в каждом направлении могут быть разнесены во времени.

Последовательность обмена данными одинакова для обоих (SIBO и EPOC) вариантов протокола. Оба устройства могут инициировать передачу данных, при этом посылая подтверждение на ранее полученные данные.

От устройства 1 От устройства 2 Описание

Data_Pdu Посылка данных

Ack_Pdu Подтверждение приема

От устройства 1	От устройства 2	Описание
Data_Pdu		Посылка данных
	Ack_Pdu	Подтверждение приема

Здесь существует только одно различие между вариантами SIBO и EPOC, как было описано ранее: диапазон используемых номеров пакетов (sequence numbers). Это число по модулю 8 (от 0 до 7, прим. пер.) для варианта SIBO. И по модулю 2048 (от 0 до 2047, прим. пер.) для варианта EPOC. Номер пакета увеличивается на 1 до посылки пакета с данными (Data_Pdu).

Подтверждение Ack_Pdu должно посылаться всегда в ответ на полученный пакет Data_Pdu, даже если номер пакета (sequence number ) не совпал с ожидаемым. Однако, поле Seq в пакете Ack_Pdu должно быть равно номеру последнего правильно принятого пакета, и совсем не обязательно является подтверждением на полученный Data_Pdu (However, the Seq field of the Ack_Pdu should be set to the value from the last valid Data_Pdu received, not necessarily that of the Data_Pdu being responded to).

Если подтверждение Ack_Pdu не было получено в течении таймаута перепосылки (re-transmission timeout), или если подтверждение содержит неверный номер пакета (отличающийся от посланного с данными), пакет данных может быть повторно послан еще до 8 раз, прежде чем соединение будет разорвано. Номер павета при перепосылке меняться не должен.

Последовательность рассоединения

В протоколе PLP не предусматривается никаких подтверждений при рассоединение, поэтому существует риск, что одно устройство отсоединится без уведомления другого. Предполагалось, что варианте EPOC исправить это положение, однако не видно, чтобы это было сделано.

Рассоединение также может произойти, если последовательный кабель был физически отключен от устройства, как было описано ранеее, для этого надо следить за линией DSR. Дополнительно, если по истечение таймаута неактивности (inactivity timeout) не было принято ни одного пакета, это может служить сигналом к рассоединению.

Рассоединение в варианте SIBO

Любое из двух устройств может инициировать рассоединение

От устройства 1 От устройства 2 Описание

Disc_Pdu Инициализация рассоединения

От устройства 1	От устройства 2	Описание
Disc_Pdu		Инициализация рассоединения

Отметим, что здесь нет подтверждения рассоединения, тем не менее оно считается успешным.

Рассоединение в варианте EPOC

Предполагалось, что следующая последовательность рассоединения решит проблему, описанную выше. Но не похоже, чтобы она была реализована. Любое из устройств может инициировать рассоединение:

От устройства 1 От устройства 2 Описание

Disc_Req_Pdu Инициализация рассоединения

Disc_Pdu Рассоединение подтверждено

От устройства 1	От устройства 2	Описание
Disc_Req_Pdu		Инициализация рассоединения
	Disc_Pdu	Рассоединение подтверждено

Даже если реализована поддержка этой усовершенствованной процедуры рассоединения, оригинальная процедура рассоединения (вариант SIBO) также должна поддерживаться. В частности, если пакет Disc_Pdu не получен в течение таймаута перепосылки (re-transmission timeout) нужно послать пакет Disc_Pdu и считать рассоединение состоявшимся.

Конечный автомат

Этат раздел описывает пример конечного автомата, который реализует оба варианта протокола уровня передачи данных (data link layer). В автомате делается попытка установить соединение точка-точка, но и соединение клиент-сервер также поддерживаются.

Не предполагается, что данное описание является окончательной реализацией, однако может оно помочь понять работу протокола.

Состояния

Используются пять состояний (здесь и далее термины "событие" и "состояние" используются как синонимы, прим. пер.):

Состояние Описание

Idle_State Рассоединен

Idle_Req_State послан Req_Req_Pdu, ждем подтверждения соединения Req_Con_Pdu

Idle_Ack_State послан Req_Con_Pdu, ждем отзыва Ack_Pdu

Data_State Состояние приема/передачи данных. Не требуется вспециальных указаний на это состояние

Data_Ack_State послан пакет данных Data_Pdu, ждем подстверждения приема

Состояние	Описание
Idle_State	Рассоединен
Idle_Req_State	послан Req_Req_Pdu, ждем подтверждения соединения Req_Con_Pdu
Idle_Ack_State	послан Req_Con_Pdu, ждем отзыва Ack_Pdu
Data_State	Состояние приема/передачи данных. Не требуется вспециальных указаний на это состояние
Data_Ack_State	послан пакет данных Data_Pdu, ждем подстверждения приема

События

Следующие события обрабатываются конечным автоматом:

Событие Источник (информации о событии - прим. пер.) Описание

Ack_Rx Полученный пакет получен Ack_Pdu (подтверждение приема)

Disc_Rx получен Disc_Pdu или Disc_Req_Pdu (рассоединение)

Req_Rx получен Req_Pdu (запрос соединения)

Req_Req_Rx получен Req_Req_Pdu (ответ за запрос соединения)

Req_Con_Rx получен Req_Con_Pdu (подтверждение соединения)

Data_Rx получен пакет данных Data_Pdu

Connect Программа-клиент Запрос соединения

Disconnect Запрос рассоединения

Write Передача данных

Timeout Таймер Истекло время ожидания подстверждения приема (таймаут перепосылки, re-transmission timer) или истекло время неактивности (inactivity timer)

Событие	Источник (информации о событии - прим. пер.)	Описание
Ack_Rx	Полученный пакет	получен Ack_Pdu (подтверждение приема)
Disc_Rx		получен Disc_Pdu или Disc_Req_Pdu (рассоединение)
Req_Rx		получен Req_Pdu (запрос соединения)
Req_Req_Rx		получен Req_Req_Pdu (ответ за запрос соединения)
Req_Con_Rx		получен Req_Con_Pdu (подтверждение соединения)
Data_Rx		получен пакет данных Data_Pdu
Connect	Программа-клиент	Запрос соединения
Disconnect		Запрос рассоединения
Write		Передача данных
Timeout	Таймер	Истекло время ожидания подстверждения приема (таймаут перепосылки, re-transmission timer) или истекло время неактивности (inactivity timer)

Отметим, что используется только один таймер; оба таймаута отслеживаются одним таймером.

Кроме того, процедура рассоединения описана только п оварианту SIBO, соответственно пакеты Disc_Pdu и Disc_Req_Pdu интерпретируются одинаково.

Переменные

Для хранения дополнительных состояний необходимы следующие переменные:

Переменная Описание Значение по умолчанию

Enabled Соединение установлено? FALSE

Variant Тип протокола: SIBO или EPOC SIBO

Retries Количество перепосылок 0

Seq_Tx Номер последнего отправленного пакета (sequence number) для переданных пактов данных 0

Seq_Rx Номер последнего принятого пакета данных 0

Magic "Магическое" число для данного устройства Псевдослучайная величина

Переменная	Описание	Значение по умолчанию
Enabled	Соединение установлено?	FALSE
Variant	Тип протокола: SIBO или EPOC	SIBO
Retries	Количество перепосылок	0
Seq_Tx	Номер последнего отправленного пакета (sequence number) для переданных пактов данных	0
Seq_Rx	Номер последнего принятого пакета данных	0
Magic	"Магическое" число для данного устройства	Псевдослучайная величина

Таблицы переходов (state tables)

Описанные ниже таблицы детально описывают действия, выполняемые для каждого события, отдельная таблица для каждого состояния.

Функция Inc(x) возвращает следующее за x число по заранее определенному модулю.

Функция Reset() сбрасывает все переменные, за исключением переменной Enabled, в значения по умолчанию, а также получает новое псевдо-случайное число для Magic и запускает таймер перепосылки (re-transmission timer).

Idle_State

Событие Условие Действие Следующее состояние

Ack_Rx Всегда Нет действия Idle_State

Disc_Rx Всегда Нет действия Idle_State

Req_Rx Enabled Вариант SIBO - послать Req_Con с числом Magic в качестве данных. Запустить таймер перепосылки.
Retries = 4 Idle_Ack_State

иначе нет действия Idle_State

Req_Req_Rx Enabled Вариаен EPOC - послать Req_Con с числом Magic в качестве данных. Запустить таймер перепосылки.
Retries = 4 Idle_Ack_State

иначе нет действия Idle_State

Req_Con_Rx Всегда нет действия Idle_State

Data_Rx Всегда нет действия Idle_State

Connect Всегда Enabled = TRUE Idle_State

Disconnect Всегда Enabled = FALSE Idle_State

Write Всегда Ошибка - нет соединения Idle_State

Timeout Enabled Send Req_Req_PduStart re-transmission timer Idle_Req_State

иначе нет действия Idle_State

Событие	Условие	Действие	Следующее состояние
Ack_Rx	Всегда	Нет действия	Idle_State
Disc_Rx	Всегда	Нет действия	Idle_State
Req_Rx	Enabled	Вариант SIBO - послать Req_Con с числом Magic в качестве данных. Запустить таймер перепосылки. Retries = 4	Idle_Ack_State
иначе	нет действия	Idle_State
Req_Req_Rx	Enabled	Вариаен EPOC - послать Req_Con с числом Magic в качестве данных. Запустить таймер перепосылки. Retries = 4	Idle_Ack_State
иначе	нет действия	Idle_State
Req_Con_Rx	Всегда	нет действия	Idle_State
Data_Rx	Всегда	нет действия	Idle_State
Connect	Всегда	Enabled = TRUE	Idle_State
Disconnect	Всегда	Enabled = FALSE	Idle_State
Write	Всегда	Ошибка - нет соединения	Idle_State
Timeout	Enabled	Send Req_Req_PduStart re-transmission timer	Idle_Req_State
иначе	нет действия	Idle_State

Idle_Req_State

Событие Условие Действие Следующее состояние

Ack_Rx Enabled Seq_Tx = sequence numberSeq_Rx = 0
запустить таймер неактивности (inactivity timer)
Соединение установлено Data_State

иначе нет действия Idle_Req_State

Disc_Rx Всегда Reset() Idle_State

Req_Rx Enabled Вариант SIBO:
SeqTx = 0
Seq_Rx = 0
Послать Ack_Pdu с Seq_Rx
Запустить таймер неактивности
Соединение установлено Data_State

иначе нет действия Idle_Req_State

Req_Req_Rx Enabled Вариант EPOC:
Послать Req_Con с числом Magic в качестве данных
Запустить таймер перепосылки
Retries = 4 Idle_Ack_State

иначе нет действия Idle_Req_State

Req_Con_Rx Всегда нет действия Idle_Req_State

Data_Rx Всегда нет действия Idle_Req_State

Connect Всегда Ошибка - соединение уже установлено Idle_Req_State

Disconnect Всегда Enabled = FALSE
Послать Disc_PduReset() Idle_State

Write Всегда Ошибка - нет соединения Idle_Req_State

Timeout Enabled Попытаться на другой скорости, если реализовано авто-определение скорости.
Послать Req_Req_Pdu
Запустить таймер перепосылки Idle_Req_State

иначе Reset() Idle_State

Событие	Условие	Действие	Следующее состояние
Ack_Rx	Enabled	Seq_Tx = sequence numberSeq_Rx = 0 запустить таймер неактивности (inactivity timer) Соединение установлено	Data_State
иначе	нет действия	Idle_Req_State
Disc_Rx	Всегда	Reset()	Idle_State
Req_Rx	Enabled	Вариант SIBO: SeqTx = 0 Seq_Rx = 0 Послать Ack_Pdu с Seq_Rx Запустить таймер неактивности Соединение установлено	Data_State
иначе	нет действия	Idle_Req_State
Req_Req_Rx	Enabled	Вариант EPOC: Послать Req_Con с числом Magic в качестве данных Запустить таймер перепосылки Retries = 4	Idle_Ack_State
иначе	нет действия	Idle_Req_State
Req_Con_Rx	Всегда	нет действия	Idle_Req_State
Data_Rx	Всегда	нет действия	Idle_Req_State
Connect	Всегда	Ошибка - соединение уже установлено	Idle_Req_State
Disconnect	Всегда	Enabled = FALSE Послать Disc_PduReset()	Idle_State
Write	Всегда	Ошибка - нет соединения	Idle_Req_State
Timeout	Enabled	Попытаться на другой скорости, если реализовано авто-определение скорости. Послать Req_Req_Pdu Запустить таймер перепосылки	Idle_Req_State
иначе	Reset()	Idle_State

Idle_Ack_State

Событие Условие Действие Следующее состояние

Ack_Rx Enabled Seq_Tx = номер пакета
Seq_Rx = 0
Запустить таймер неактивности
Соединение установлено Data_State

иначе нет действия Idle_Ack_State

Disc_Rx Всегда Reset() Idle_State

Req_Rx Enabled Вариант SIBO:
SeqTx = 0
Seq_Rx = 0
Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx
Запустить таймер неактивности
Соединение установлено Data_State

иначе нет действия Idle_Ack_State

Req_Req_Rx Enabled Вариант EPOC:
Послать Req_Con с числом Magic в качестве данных
Запустить таймер перепосылки
Retries = 4 Idle_Ack_State

иначе нет действия Idle_Ack_State

Req_Con_Rx Enabled and (полученное "магическое" число не равно сгенерированному нами, magic number != Magic) Вариант EPOC:
Seq_Tx = 0
Seq_Rx = 0
Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx
Запустить таймер неактивности
Соединение установлено Data_State

иначе нет действия Idle_Ack_State

Data_Rx Всегда нет действия Idle_Ack_State

Connect Всегда Ошибка - соединение уже установлено Idle_Ack_State

Disconnect Всегда Enabled = FALSE
Послать Disc_PduReset() Idle_State

Write Всегда Ошибка - нет соединения Idle_Ack_State

Timeout Enabled и (исчерпан счетчик повторов, 0 < Retries) Retries = Retries - 1Послать Req_Con с числом Magic в качестве данных Idle_Ack_State

иначе Reset() Idle_State

Событие	Условие	Действие	Следующее состояние
Ack_Rx	Enabled	Seq_Tx = номер пакета Seq_Rx = 0 Запустить таймер неактивности Соединение установлено	Data_State
иначе	нет действия	Idle_Ack_State
Disc_Rx	Всегда	Reset()	Idle_State
Req_Rx	Enabled	Вариант SIBO: SeqTx = 0 Seq_Rx = 0 Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx Запустить таймер неактивности Соединение установлено	Data_State
иначе	нет действия	Idle_Ack_State
Req_Req_Rx	Enabled	Вариант EPOC: Послать Req_Con с числом Magic в качестве данных Запустить таймер перепосылки Retries = 4	Idle_Ack_State
иначе	нет действия	Idle_Ack_State
Req_Con_Rx	Enabled and (полученное "магическое" число не равно сгенерированному нами, magic number != Magic)	Вариант EPOC: Seq_Tx = 0 Seq_Rx = 0 Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx Запустить таймер неактивности Соединение установлено	Data_State
иначе	нет действия	Idle_Ack_State
Data_Rx	Всегда	нет действия	Idle_Ack_State
Connect	Всегда	Ошибка - соединение уже установлено	Idle_Ack_State
Disconnect	Всегда	Enabled = FALSE Послать Disc_PduReset()	Idle_State
Write	Всегда	Ошибка - нет соединения	Idle_Ack_State
Timeout	Enabled и (исчерпан счетчик повторов, 0 < Retries)	Retries = Retries - 1Послать Req_Con с числом Magic в качестве данных	Idle_Ack_State
иначе	Reset()	Idle_State

Data_State

Событие Условие Действие Следующее состояние

Ack_Rx Всегда Нет действия Data_State

Disc_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Req_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Req_Req_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Req_Con_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Data_Rx увеличиваем номер пакета
sequence number == Inc(Seq_Rx) Seq_Rx = Inc(Seq_Rx)Посылаем Ack_Pdu с номером пакета Seq_RxЗапустить таймер неактивности Data_State

иначе Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx Data_State

Connect Всегда Ошибка - соединение уже установлено Data_State

Disconnect Всегда Enabled = FALSE
Послать Disc_PduReset()
Соединение разорвано Idle_State

Write Всегда Seq_Tx = Inc(Seq_Tx)
Послать Data_Pdu с номером пакета Seq_Tx
Запустить таймер перепосылки
Retries = 8 Data_Ack_State

Timeout Всегда Послать Disc_PduReset()
Соединение разорвано Idle_State

Событие	Условие	Действие	Следующее состояние
Ack_Rx	Всегда	Нет действия	Data_State
Disc_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Req_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Req_Req_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Req_Con_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Data_Rx	увеличиваем номер пакета sequence number == Inc(Seq_Rx)	Seq_Rx = Inc(Seq_Rx)Посылаем Ack_Pdu с номером пакета Seq_RxЗапустить таймер неактивности	Data_State
иначе	Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx	Data_State
Connect	Всегда	Ошибка - соединение уже установлено	Data_State
Disconnect	Всегда	Enabled = FALSE Послать Disc_PduReset() Соединение разорвано	Idle_State
Write	Всегда	Seq_Tx = Inc(Seq_Tx) Послать Data_Pdu с номером пакета Seq_Tx Запустить таймер перепосылки Retries = 8	Data_Ack_State
Timeout	Всегда	Послать Disc_PduReset() Соединение разорвано	Idle_State

Data_Ack_State

Событие Условие Действие Следующее состояние

Ack_Rx запоминаем номер пакета sequence number == Seq_Tx Запустить таймер неактивности Data_State

иначе нет действия Data_Ack_State

Disc_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Req_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Req_Req_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Req_Con_Rx Всегда Reset()
Соединение разорвано Idle_State

Data_Rx увеличиваем номер пакета Inc(Seq_Rx) Seq_Rx = Inc(Seq_Rx)
Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx
Запустить таймер перепосылки Data_Ack_State

иначе Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx Data_Ack_State

Connect Всегда Ошибка - соединение уже установлено Data_Ack_State

Disconnect Всегда Enabled = FALSE
Послать Disc_PduReset()
Соединение разорвано Idle_State

Write Всегда Ошибка - соединение занято Data_Ack_State

Timeout исчерпан счетчик перепосылок 0 < Retries Retries = Retries - 1
Послать Data_Pdu с номером пакета Seq_Tx
Запустить таймер перепосылки Data_Ack_State

иначе Послать Disc_PduReset()
Соединение разорвано Idle_State

Событие	Условие	Действие	Следующее состояние
Ack_Rx	запоминаем номер пакета sequence number == Seq_Tx	Запустить таймер неактивности	Data_State
иначе	нет действия	Data_Ack_State
Disc_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Req_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Req_Req_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Req_Con_Rx	Всегда	Reset() Соединение разорвано	Idle_State
Data_Rx	увеличиваем номер пакета Inc(Seq_Rx)	Seq_Rx = Inc(Seq_Rx) Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx Запустить таймер перепосылки	Data_Ack_State
иначе	Послать Ack_Pdu с номером пакета Seq_Rx	Data_Ack_State
Connect	Всегда	Ошибка - соединение уже установлено	Data_Ack_State
Disconnect	Всегда	Enabled = FALSE Послать Disc_PduReset() Соединение разорвано	Idle_State
Write	Всегда	Ошибка - соединение занято	Data_Ack_State
Timeout	исчерпан счетчик перепосылок 0 < Retries	Retries = Retries - 1 Послать Data_Pdu с номером пакета Seq_Tx Запустить таймер перепосылки	Data_Ack_State
иначе	Послать Disc_PduReset() Соединение разорвано	Idle_State

Андрей А. Породько

Интересные ссылки:

Комментариев к странице: 0 | Добавить комментарий

Домой | Проект ядро Core/2 | Проект OS/4 Download | Новости | Гостевая книга | Подробно обо всем | Нужные программы | Проекты | OS/2 FAQ | Всячина | За и Против | Металлолом | #OS2Russian | RDM/2 | Весёлые картинки | Наша галерея | Доска объявлений | Карта сайта | ПОИСК | ФОРУМ

Размер (байт)	1	1	1	1		n	1	1	2
Поле	SYN	DLE	STX	Cont	Seq	Data	DLE	ETX	CRC