news 2026/6/17 16:29:14

sata3.0发送数据时需要等对方回消息吗

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
sata3.0发送数据时需要等对方回消息吗

要看“发送数据”是哪一层。

结论先说:SATA 发送一个 Frame 前后需要等对方回应,但不是每发一个 Dword 都等一次。

可以分成三个阶段:

发送前:要等对方准备好 发送中:连续发送,不逐拍等待 发送后:要等对方确认 R_OK / R_ERR

1. Link 层发送 Frame,需要等对方回应

SATA Link 层发送一个 FIS Frame 时,一般流程是:

本端发送 X_RDY ↓ 等待对方返回 R_RDY ↓ 本端发送 SOF ↓ 本端连续发送 FIS payload ↓ 本端发送 CRC ↓ 本端发送 EOF ↓ 本端发送 WTRM ↓ 等待对方返回 R_OK 或 R_ERR

也就是:

X_RDY → R_RDY → SOF → DATA → CRC → EOF → WTRM → R_OK/R_ERR

所以答案是:

发 Frame 前,要等 R_RDY 发 Frame 后,要等 R_OK / R_ERR 发 payload 过程中,不是每个 Dword 都等 ACK

2. X_RDY / R_RDY 是发送前握手

如果本端要发一个 FIS,不能直接上来就发 SOF。

发送方先发:

X_RDYp

含义是:

我要发送一个 Frame,你准备好接收了吗?

接收方如果可以接收,就返回:

R_RDYp

含义是:

我准备好了,你可以发。

然后发送方才开始:

SOFp + FIS payload + CRC + EOFp

所以发送前需要等对方回:

R_RDYp

3. Payload 发送过程中,不需要每拍等对方

进入真正的数据发送阶段后,比如:

SOFp FIS payload dword0 FIS payload dword1 FIS payload dword2 ... CRC EOFp

中间这些 payload Dword 是连续流式发送的。

不需要:

发 dword0 → 等 ACK 发 dword1 → 等 ACK 发 dword2 → 等 ACK

而是:

连续发送整个 Frame

只有发生流控时例外。


4. 发送过程中如果对方来不及收,会用 HOLD / HOLDA

如果接收方 FIFO 快满,接收方可以发:

HOLDp

意思是:

我暂时收不过来了,你先暂停。

发送方收到HOLDp后,需要返回:

HOLDAp

意思是:

我已经暂停。

然后发送方暂停 payload 指针,不继续发送新的数据。

等对方不再要求 HOLD 后,继续从暂停位置发送。

所以发送中不是每个 Dword 都等回应,但要随时监听:

HOLDp

5. Frame 发完后,要等 R_OK / R_ERR

发送方发完:

EOFp

之后,还要发送:

WTRMp

WTRM可以理解成:

我发完了,等待你确认。

接收方收到完整 Frame 后,会检查 CRC。

如果 CRC 正确:

接收方返回 R_OKp

如果 CRC 错误:

接收方返回 R_ERRp

所以发送方必须等待:

R_OKp 或 R_ERRp

然后决定:

收到 R_OK → 本帧发送成功 收到 R_ERR → 重传当前 Frame 超时未收到 → 错误恢复 / 重发 / reset link

6. 所以 Link 层发送状态机大概是这样

TX_IDLE ↓ TX_SEND_X_RDY ↓ 等 R_RDY TX_SEND_SOF ↓ TX_SEND_PAYLOAD ↓ TX_SEND_CRC ↓ TX_SEND_EOF ↓ TX_SEND_WTRM ↓ 等 R_OK / R_ERR TX_DONE / TX_RETRY / TX_ERROR

重点是两个等待点:

1. 发送前等 R_RDY 2. 发送后等 R_OK / R_ERR

7. 从“是不是等对方回消息”角度总结

阶段是否等对方等什么
PHY OOB 阶段要等COMINIT / COMWAKE
Link 初始化阶段要等/检测ALIGN / SYNC
Frame 发送前要等R_RDY
Payload 发送中通常不等只监听 HOLD
Payload 被暂停要响应收到 HOLD,返回 HOLDA
Frame 发送后要等R_OK / R_ERR
Transport 命令层要等Device 返回 D2H FIS / Data FIS / Set Device Bits

link层和传输层等待的区别

核心是:Link 层等的是“这一帧有没有传输成功”;Transport/命令层等的是“设备有没有真正执行完这个命令”。

这是两种完全不同的“等待”。


1. Link 层等的是帧级确认

比如 FPGA Host 发一个命令 FIS:

Register H2D FIS:READ DMA EXT

Link 层会把它封装成 SATA Frame:

X_RDY R_RDY SOF Register H2D FIS payload CRC EOF WTRM 等待 R_OK / R_ERR

如果对方返回:

R_OK

只说明一件事:

这个 FIS 帧在链路上传输正确,对方已经收到,没有 CRC 错误。

但它不代表 SSD 已经完成读操作

也就是说:

R_OK = 这一帧收到了 不是 = 命令执行完成

2. Transport/命令层等的是设备的业务响应

你发给 SSD 一个READ DMA EXT命令以后,SSD 收到命令只是第一步。

接下来 SSD 还要:

解析命令 查 LBA 准备 NAND/缓存数据 组织 Data FIS 把数据发回 Host 最后返回状态

这些后续响应,就是 Transport/Command 层要等的。

所以我前面说:

Transport 命令层要等 Device 返回 D2H FIS / Data FIS / Set Device Bits

意思是:Host 发完命令后,还要等设备返回真正的协议响应。


3. 举例:READ DMA EXT 读盘流程

假设 FPGA Host 要读 SSD 的 LBA 1000,读 8 个 sector。

第一步:Host 发送命令

Transport/Command 层生成:

Register Host to Device FIS Command = READ DMA EXT LBA = 1000 Sector Count = 8

Link 层负责把这个 FIS 发出去,并等:

R_OK

这里的R_OK只表示:

SSD 收到了这个命令 FIS。

还不表示数据已经读回来了。


第二步:Device 返回数据

SSD 开始返回:

Data FIS

里面才是真正的数据。

比如:

Data FIS 1:sector 数据 Data FIS 2:sector 数据 ...

Host 的 Transport 层看到Data FIS后,才知道:

设备正在把读出来的数据返回给我。

然后 Transport 层把 Data FIS 里的 payload 交给 DMA:

Data FIS payload → RX FIFO → DMA → DDR / Host Memory

第三步:Device 返回命令完成状态

数据发完以后,设备通常还会返回状态类 FIS,例如:

Register Device to Host FIS

或者在某些场景下:

Set Device Bits FIS

里面会有:

Status Error Interrupt bit Command complete

Command 层看到这个,才认为:

这次 READ DMA EXT 命令完成了。

4. 所以 READ 的完整等待关系是这样

Host Command 层: 我要读 LBA 1000 Transport 层: 构造 Register H2D FIS Link 层: 发送这个 FIS 等 R_OK → 只说明命令帧传输成功 Command/Transport 层: 继续等 Device 返回 Data FIS → 收到真正读出的数据 Command/Transport 层: 再等 Device 返回 D2H FIS / 状态 FIS → 确认命令完成或失败

你可以记成:

R_OK:链路层确认 Data FIS:设备返回数据 D2H FIS:设备返回状态

5. 举例:WRITE DMA EXT 写盘流程

写盘更能看出区别。

第一步:Host 发写命令

Host → Device: Register H2D FIS Command = WRITE DMA EXT LBA = xxx Sector Count = xxx

Link 层等:

R_OK

这只说明:

SSD 收到写命令了。

第二步:Device 通知可以发数据

设备可能返回:

DMA Activate FIS

或者相关 DMA 准备信号。

意思是:

我准备好了,你可以把要写的数据发给我。

这才是 Transport/Command 层关心的响应。


第三步:Host 发送 Data FIS

Host 发送真正要写入 SSD 的数据:

Host → Device: Data FIS

每个 Data FIS 发出去后,Link 层仍然要等:

R_OK / R_ERR

但这仍然只是链路确认。


第四步:Device 返回写完成状态

最后 Device 返回:

Register D2H FIS

里面的状态如果正常,Command 层才认为:

这次写盘命令真正完成。

6. 三种“等待”要区分

层级等什么代表什么
Link 层R_OK / R_ERR当前这个 Frame 是否传输正确
Transport 层Data FIS / DMA Setup FIS / DMA Activate FIS设备进入了数据传输阶段
Command 层Register D2H FIS / Set Device Bits FISATA 命令完成、失败或状态变化

最容易混的是:

R_OK 不等于命令完成。

R_OK只是链路层说:

这一帧我收到了,CRC 没问题。

真正命令完成要看设备后续返回的:

D2H FIS Set Device Bits FIS Status/Error 字段

7. 用一句话类比

你可以类比成寄快递:

Link 层 R_OK: 快递员确认包裹送到了对方门口。 Transport/Command 层 D2H FIS: 对方拆开包裹,处理完事情,然后回信告诉你结果。

所以:

包裹送到 ≠ 事情办完

对应 SATA:

FIS 帧传输成功 ≠ ATA 命令执行完成

8. 最简理解

如果 FPGA 是 SATA Host:

你发 Register H2D FIS: Link 层等 R_OK 说明命令帧发成功 你发 READ 命令: Command 层还要等 Data FIS 因为数据还没回来 你要判断命令结束: Command 层还要等 D2H FIS / Set Device Bits FIS 因为这才是设备状态反馈

所以那一行表格的意思是:

Transport/Command 层等待的不是链路 ACK, 而是设备对 ATA 命令的真实响应: 数据、DMA 准备信息、完成状态、错误状态。
版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/6/17 16:21:00

ZigBee时间同步实战:Time Cluster原理、配置与调试全解析

1. 项目概述与核心价值在物联网和无线传感器网络的实际开发中,时间同步常常是那个“不起眼但至关重要”的环节。想象一下,一个智能家居系统中的所有设备——从清晨唤醒你的智能窗帘,到晚上自动调节的恒温器——如果它们各自的手表走得快慢不一…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/17 16:15:51

ZigBee OTA升级集群核心机制与API实战指南

1. ZigBee OTA升级:物联网设备固件的“空中手术” 在物联网的世界里,设备一旦部署,往往就散落在各个角落,可能是工厂车间里的一个传感器,也可能是家庭天花板上的一盏智能灯。当我们需要修复一个软件漏洞、增加新功能&a…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/17 16:14:45

NXP MC33932双H桥电机驱动芯片评估板KIT33932EKEVBE实战指南

1. 从开箱到上电:KIT33932EKEVBE评估板初体验如果你正在寻找一款能够驱动中小功率直流电机、步进电机或者其它感性负载,并且需要集成度高、保护功能齐全的驱动方案,那么飞思卡尔(现为NXP)的MC33932双H桥芯片及其评估板…

作者头像 李华
网站建设 2026/6/17 16:05:48

ZigBee 3.0 简单计量集群开发指南:从核心API到低功耗抄表实践

1. ZigBee 3.0 简单计量集群:从协议栈到工程实践如果你正在开发智能电表、水表、燃气表,或者任何需要远程、无线采集能耗数据的物联网设备,那么 ZigBee 的简单计量(Simple Metering)集群绝对是你绕不开的核心技术。我接…

作者头像 李华