4. 端口与PHY管理

在 Broadcom 交换芯片的软件栈中，端口（Port）与 PHY 是连接 MAC 层逻辑与物理介质的关键环节。SDK 通过统一的 Port 抽象管理芯片内部 MAC、SerDes、外部 PHY 以及光模块，向上为 NOS 提供端口属性配置、链路状态查询、自协商控制、PHY 寄存器访问和热插拔事件处理能力。理解这一层的对象模型与调用路径，是实现端口 UP/DOWN 控制和状态查询的基础。

端口对象模型与属性

在 SDK 中，每个物理端口由 bcm_port_t 标识，逻辑端口组由 bcm_trunk_t 或 bcm_port_group_t 管理。端口属性通过 bcm_port_control_set() 和 bcm_port_control_get() 读写，常见属性包括：

• BCM_PORT_CONTROL_ENABLE：端口使能，决定 MAC 是否收发。
• BCM_PORT_CONTROL_SPEED：端口速率，如 1G、10G、25G、100G。
• BCM_PORT_CONTROL_AUTONEG：自协商使能，影响链路建立方式。
• BCM_PORT_CONTROL_DUPLEX：全双工/半双工。
• BCM_PORT_CONTROL_ENCAP：封装模式，如 IEEE、HG、SGMII。
• BCM_PORT_CONTROL_PHY_MASTER：主从模式，用于 SGMII/1000BASE-X。

端口状态通过 bcm_port_info_get() 获取，返回 bcm_port_info_t 结构，其中 linkstatus、speed、duplex、autoneg、phy_link 等字段反映当前链路实际情况。NOS 通常周期性轮询或通过中断方式获取这些状态，并同步到内核网络设备状态。

链路状态与自协商

链路状态（Link Status）表示端口是否与对端成功建立物理连接。对于电口，链路建立依赖自协商（Auto-Negotiation）完成速率、双工和流控能力交换；对于光口，通常通过 SerDes 的 CDR 锁定和信号检测判断链路。SDK 提供 bcm_port_link_status_get() 直接查询链路，也可通过 bcm_port_info_get() 读取完整信息。

自协商配置需要区分 MAC 侧和 PHY 侧。以 1000BASE-T 电口为例，典型配置流程如下：

/* 使能自协商 */
bcm_port_control_set(unit, port, bcmPortControlAutoneg, 1);

/* 设置自协商能力：1000M 全双工 + 100M 全双工 */
bcm_port_autoneg_set(unit, port,
    BCM_PORT_ABILITY_1000MB_FD |
    BCM_PORT_ABILITY_100MB_FD  |
    BCM_PORT_ABILITY_10MB_FD);

/* 查询协商结果 */
bcm_port_info_t info;
bcm_port_info_get(unit, port, &info);
printf("link=%d speed=%d duplex=%d\n",
       info.linkstatus, info.speed, info.duplex);

若对端为强制模式，本端自协商可能失败或降速。此时应检查 info.autoneg 与 info.speed 是否与预期一致，必要时改为强制速率并关闭自协商。

PHY 寄存器访问

外部 PHY 通过 MDIO/MDC 总线与 MAC 连接，SDK 提供 bcm_port_phy_reg_get() 和 bcm_port_phy_reg_set() 访问 PHY 寄存器。标准寄存器包括：

访问示例：读取 BMSR 判断链路是否建立：

uint16_t bmsr;
bcm_port_phy_reg_get(unit, port, 0x01, &bmsr);
if (bmsr & 0x0004) {
    /* Link up */
}

对于扩展寄存器（如 Broadcom PHY 的 MII 扩展页），需先写寄存器 0x1E 切换页，再访问目标地址。SDK 的 bcm_port_phy_reg_get() 已封装页切换逻辑，直接传入扩展地址即可。

热插拔处理

光模块热插拔通过 SFP/SFP+ 的 MOD_ABS 引脚或 I2C 中断上报。SDK 提供 bcm_port_module_event_register() 注册回调，当模块插入或拔出时触发事件。典型处理流程：

1. 检测到 MOD_ABS 变化，读取模块 EEPROM 识别类型（SFP/SFP+/QSFP）。
2. 根据模块类型配置 SerDes 模式与速率。
3. 使能端口，启动链路训练或自协商。
4. 轮询链路状态，更新 NOS 端口状态。

热插拔事件处理必须考虑去抖，通常延时 100~200ms 再读取模块状态，避免误判。拔出时应先关闭端口发送，再清理资源。

端口 UP/DOWN 与状态查询

端口 UP/DOWN 控制通过 bcm_port_control_set(unit, port, bcmPortControlEnable, 0/1) 实现。关闭端口时，MAC 停止收发，但 PHY 可能仍保持链路。若需完全断电，可调用 bcm_port_phy_power_set()。

状态查询建议组合使用：

• bcm_port_info_get()：获取链路、速率、双工、自协商状态。
• bcm_port_link_status_get()：快速判断链路 UP/DOWN。
• bcm_port_phy_reg_get()：读取 BMSR 确认 PHY 侧链路。
• bcm_port_module_event_register()：异步获取热插拔事件。

端口管理状态流转

下图展示端口从初始化到 UP/DOWN 及热插拔事件的状态流转关系，以及 SDK 各接口在其中的作用位置。

实际调试中，建议先通过 bcm_port_info_get() 确认端口基础状态，再结合 PHY 寄存器读取判断物理层问题。若链路无法 UP，依次检查：端口是否使能、自协商能力是否匹配、SerDes 是否锁定、模块是否兼容、线缆或光模块是否正常。通过分层排查，可以快速定位是 MAC 配置问题、PHY 协商问题还是物理介质问题。