大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

以太网folw control，分全双工和半双工应用情形，在full duplex mode下通过PAUSE packet进行流控。在半双工下通过背压(back pressure)进行流控。（Carrier sense 或者jam）

一、Full duplex with pause pkt.

(一) pause pkt 帧格式

time-unit 是暂停传送时间参数，单位是当前速率下传输512bit的时间，即slot time；
如果是pause_on pkt，则time_unit不为0，eg，如果是0xffff,则暂停时间是0xffff * slot_time（实际上这个时间很长，而一般值设为0xfff0~0xffff）比较合适;
如果是pause_off pkt，则time_unit为0，当收到pause_off pkt时，则说明流控已经关掉，可以正常tx pkt了， 即具有唤醒功能。

(二)pause pkt工作原理

情形1、自身来不及处理pkt，需要向对方发送pause pkt暂停对方的TX.

MAC0 为self-station， MAC1为link-partner station
flow 如下
step 1~2:  MAC1 向MAC0 TX pkt，MAC0 RX 到pkt后送给后续module A处理。
step 3: MAC0 来不及处理源源不断的MAC1送来的pkt，此时拉高FC_start(一般有RX ctrl相关module起)信号，表明此时需要进行flow control；
step 4: MAC0 TX端看到FC_start信号后，开始向对端MAC1 TX pause pkt,(TX_pause_on).间隔时间可以由register配置，只要FC_start为高期间，MAC0 TX端每隔一段时间发送一个pause pkt，其他时间发送normal pkt。Pause pkt的发送不会影响到MAC1正常TX的data pkt。
step 5: MAC1 RX到pause pkt后，会解析pause pkt里面相关的filed，让TX端暂停发送pkt，暂停时间是slot time * pause filed;
step 6~7~8: MAC1 暂停TX pkt，等到MAC0处理完之前收到的pkt，能够再有能力RX新的pkt后，会将FC_start拉低。
step9: MAC0 发送一个pause off pkt，告诉MAC1可以不用等，可以开始发pkt了。

情形2、对方来不及收pkt，想要停掉自己的tx，即自身收到pause pkt.

step1: 对方发送 pause_on pkt, 想要暂停MAC0的TX；
step2~3: MAC0 RX到pause_on pkt后，根据DA=0180c2000001，len/type, op_code filed判断当前是一笔pause_on pkt,则会assert pause_on信号，同时解析time_unit字段供TX 端进行暂停时间计算。
step4: MAC0 根据time_unit的值，以back_off的方式实现暂停，即有一个bkoff_cnt,一个初始的bkoff_init值，在半双工时bkoff_init值是通过二进制回退算法得到，在全双工pause时，bkoff_init是(~time_unit)。每过一个slot_time,bkoff_cnt自加1,当bkof_cnt=‘hffff时，表示时间结束，即bkoff_done，此时就可以TX pkt；(假设time_unit值为0xFFFF，则需要等待个slot_time，时间会很长，可以将bkoff_ini的初始值设高一点)
step5: MAC1 RX端能够处理pkt后，有两种做法，1)通过TX端发送pause_off pkt， 让MAC0能够立即TX pkt。 2）不tx pause_off pkt,此时MAC0需要等暂停时间结束后才能TX pkt；
step5~9: MAC1 TX pause off pkt 立即唤醒MAC0 tx。
ps：实质上MAC0 在等待pause time期间，MAC1可能会一直发送pause pkt， MAC0 收到新的pause pkt后，会更新bkoff_cnt，当收到pause_off pkt时，bkoff_cnt立马更新为~16’h0=16’hffff，即bkoff_done了

二、Half Duplex mode下通过back pressure 方式进行流控

有两种方式，1，通过发送jam来撞掉包. 2，通过发送carrier_sense 来占用medium。

(一)、jam

    jam signal，是一种拥塞信号，一般是”Preamble+SFD+JAM_DATA”,JAM_DATA长度为4byte,具体value不用care，一般为‘ha,主要目的是撞掉pkt，
在以太网半双工时，因为medium只能要么被TX占用，要么被RX占用。假设正在RX pkt，MAC TX端此时需要发送pkt，TX端会检测medium是否idle，如果发现midium busy，就会起coll_detect信号(coll_dect会在能发下一笔pkt时de-assert)，表明产生了collision，此时TX会发送jam pkt ，撞掉medium的pkt，这样TX和RX都没传送成功，各自根据二进制回退算法进行backoff。
   当MAC0来不及处理pkt，需要暂停对方MAC1 TX时，MAC0就会发送jam来撞掉MAC1 TX的pkt，然后MAC1进行backoff，起到flow control效果。

(二)、carrier_sense

   可以理解为加长版的jam，比最大pkt 1536长度还长,(长度可以自定义，取决于designer想让carrier_sense占据多长时间的medium)，但carrier_sens不是为了简单撞掉pkt，而是为了长时间占用medium。
   比如当MAC0来不及处理pkt，需要暂停MAC1发送pkt，那MAC0可以在midium idle时发送carriier_sense来长时间占用mediuem，这样对方在TX pkt时，就会始终检测到collision，然后backoff，这样也间接暂停了对方发送pkt，起到flow control效果。