Приложение

Управление шиной и узлами

Шина

Рис. 6.17. Упрощенная модель ВОС

независимость программного обеспечения приложений от конфигурации сети и оборудования;

удобство интерфейса для программиста.

Семиуровневая модель ВОС xoponjo подходит для больишх компьютеров и сетей, где нет необходимости дзя коммуникаций в реальном времени. Для автомобилей эта модель упрощается до двух верхних уровней - прикладного и транспортного, как показано на рис. 6.17. Прикладной уровень обеспечивает интерфейс для программиста, решает задачу по получению и посылке данных, необходи.мых при управлении различными системами автомобиля. На транспортном уровне осупгествляется разборка и сборка пакетов. Блок управления сетью и узлами производит контроль сети и узлов, обнаруживает неисправности, активизирует сеть или переводит ее в неактивный режим. Этот блок взаимодействует непосредственно со всеми уровнями сетевой .модели и с приложением.

6.4.1. Транспортный уровень

Транспортный уровень должен обеспечивать передачу произвольно дшнных сообщений между объектами прикладных уровней.

► Если длина сообщения превышает размер кадра, передаваемого по ко.ммуни-кационной шине, сообщение разделяется па несколько пакетов. Сообщение передается с прикладного уровня на транспортный, где разделяется на сегменты, соот-ветствуюпгие размеру одного кадра. К каждому кадру транспортный уровень добавляет свою управляющую информацию протокола (PCI - protocol control information). Управляющая информация испол1)Зуется транс1юртным уровнем на принимающей стороне для восстановления исходного сообщения и передачи его принимающему прию1адному уровню.

Управляющая информация протокола содержит сведения о числе кадров в исходном сообщении, номере текущего кадра в сообщении, она необходима для обнаружения и исправления ошибок типа пропуска или дублирования кадра.

► Управляющая информация протоколов высокого уровня обычно размещается в поле данных кадра низкого уровня (рис. 6.18, а). В автомобильных мультиплексных системах иногда управляющая информапия протокола размещается в управляющем (арбитражно.м) поле кадра низкого уровня (рис. 6.18, б). Эта технология делает мультиплексную систему более быстродействующей, но увеличивает зависимость от протоколов низкого уровня и применяемой аппаратуры.

Рис. 6.18. Размещение PCI в кадре

Передатчик

Кадр 2

АСК Время

Рис. 6.19. Квитирование каждого кадра

Передатчик

Приемник

Передатчик

Приемник

Корректная передача блока

Кадры 1-2

Время

Рис. 6.20. Квитирование блока кадров

NACK

Некорректная передача блока Время

Рис. 6.21. Передача сигнала NACK

► Механизм управления потоком сообщений (трафиком) вк,чючает испо;1ьзова-ние двух видов подтверждений:

положительное подтверждение АСК (сокращение от acknowledge);

отрицательное подтверждение NACK (сокращение от negalive acknowledge). Положительное подтверждение сигнализирует передатчику, что сообщение или

кадр были приняты правильно и приемник готов принять следующий кадр. Положительное подтверждение необходимо, когда передатчику не известна скорость приема сообщений приемником. Положительное подтверждение может быть, например, использовано лля синхронизации передачи данных между быстродействующей и .медлетюй шиной без буфериропания. В этом случае скорость обмена определяется возможностями мельченной шины.

В сети могуг быгь реачизованы режимы, когда приемник квитирует (подтверждает) каждый принятый качр (рис. 6.19) или блок кадров (рис. 6.20), чго более эффективно в смысле бысчродсйствия мультиплексной системы.

Отрицательное подтверждение выдается приемником в сеть, когда что-то происходит неправильно. Режи.м работы с отрицательным подтверждением .может увеличить быстродействие сети, так как при отсутствии ошибок число кадров, передаваемых от передатчика к приемнику, а следовательно, и вре.мя их передачи уменьшается (рис. 6.21).

На практике могут использоваться различные комбинании мехапиз.мов управления передачей данных в сети.

► И приемник, и передагчик могут иметь средства для обнаружения и исправления ошибок. При.меры ошибок, кочорыс .могут быгь выявлены:

приемник не гюлучил кадр в установленное время;

приемник получил некорректный кадр, например, не с те.м 1Юмером;

приемник не закончил обработку полученного кадра, но гогов получить следующий кадр;

передатчик не получил положительное подтверждение в установленное время.

Когда передаюпгий объект па транспортном уровне обнаруживает ошибку, он может поступить следующим образом:

повторить передачу кадра;

повторить передачу всего сообщения;

прекратить передачу и предоставить дачьнейшие дейсчвия приложению.

► При проектировании транспортного уровня возникает проблема буфериза-нии сообщений. Для получения сколь угодно больших сообпгений от прикла/чпого уровня следует иметь сколь угодно больнюй буфер (оперативную память) на транспортном уровне, чго невозможно. На практике размер сообщений разумно ограничивается буферированием, что увеличивает возможности мультиплексной системы работать в реачьном времени.

6.4.2. Прикладной уровень

Прикчадной уровень является необходимой платформой л,чя создания приложений. Он скрывает детали аппаратуры и сетевой конфигурации. На прикладном уровне создание приложений для мультиплексных и центрачизованных систем мачо чем отличается. Приложение использует данные в пределах приючадного уровня и для него безразлично, локачьные это да1П1ые или получены по коммуникационной шине.