2. MDIO Clause 22와 Clause 45 transaction을 raw로 읽는다

CHAPTER 02

2. MDIO Clause 22와 Clause 45 transaction을 raw로 읽는다

MDC/MDIO는 packet data path가 아니라 관리 bus입니다. PHY address, register 또는 MMD address, turnaround, latch-low status와 indirect MMD access를 구분해야 raw 값과 Linux 출력이 맞습니다.

Clause 22

5-bit PHY address와 5-bit register address를 사용합니다. 기본 control/status와 ID, advertisement가 이 공간에 있습니다.

Clause 45

PRTAD와 DEVAD, 16-bit register address를 사용해 PMA/PMD, PCS, AN 같은 MMD에 접근합니다.

C22 MMD indirect

Clause 22 register 13/14를 address/data 단계로 사용합니다. function field를 틀리면 주소가 아니라 데이터가 바뀝니다.

Latch-low

BMSR link와 일부 fault bit는 과거의 low를 보존할 수 있어 두 번 읽어 현재값을 얻습니다. 한 번 읽은 0을 현재 link down으로 단정하지 않습니다.

레지스터와 관측값을 함께 읽는 표

항목	소유 블록	설정 또는 의미	정상 증거	실패 해석
BMCR 0	Clause 22	reset, loopback, speed, AN enable/restart	write 후 self-clear/상태 변화가 규격대로	reserved bit와 speed encoding 오해 주의
BMSR 1	Clause 22	capability, link, AN complete	두 번 읽은 현재 link가 PCS와 일치	latch-low를 link flap으로 오판
PHYID1/2	Clause 22	OUI/model/revision	driver match table과 일치	board address 충돌 또는 잘못된 PHY
ANAR/ANLPAR 4/5	Clause 22 AN	10/100 ability와 pause	local/partner 공통 mode 존재	advertisement가 비어 AN이 끝나지 않음
MMD control/data 13/14	C22 indirect	DEVAD, address/data function	같은 MMD direct access와 동일값	주소 단계 생략 또는 post-increment 오용
MMD 1/3/7 status	C45 PMA/PCS/AN	signal, block lock, AN 상태	해당 interface에서 구현된 bit만 사용	미구현 MMD의 0xffff를 유효값으로 해석

증상별로 오류 발생 지점을 찾는 표

관측 증상	직전 통과 증거	우선 확인	반증 시험	판정
MDC는 보이나 응답 없음	controller가 start/op/address를 전송	turnaround와 PHY address	logic analyzer에서 Z0/10 패턴 확인	PHY가 TA를 구동하지 않으면 address/reset 경계
값이 매번 바뀜	frame 형식 정상	MDC 주파수, hold, pull-up	MDC를 낮춰 반복 read	timing 개선 시 bus signal integrity
C22는 되고 C45는 실패	PHY ID 정상	PHY의 C45 지원 방식	direct와 C22 indirect를 각각 시도	접근 프로토콜 선택 오류
Linux 값과 raw 값 불일치	같은 PHY address	latch-low와 page/MMD selector	page를 고정하고 연속 두 번 read	side effect 또는 bank 상태
두 PHY가 같은 값으로 응답	MDC/MDIO 배선 정상	strap address 충돌	각 PHY reset을 따로 제어해 scan	주소 충돌
suspend 후 0xffff	resume 전에는 정상	MDIO clock/power domain	runtime PM을 막고 재현	관리 bus 전원 복귀 경계

그림 1. 「2. MDIO Clause 22와 Clause 45 transaction을 raw로 읽는다」의 실행 순서왼쪽부터 신호나 데이터를 처리하는 순서를 나타냅니다. 각 단계에서 확인할 항목을 함께 표시했습니다.

01 preamble

02 ST/OP

03 PHY address

04 REG 또는 DEVAD

05 turnaround

06 16-bit data

07 latch 규칙 적용

실제 검증 절차

순서	실행	남길 증거	판정 목적
1	Clause 22 PHY ID read를 raw bitstream으로 저장합니다.	주소와 turnaround가 표시된 decode	기본 bus 검증
2	BMSR을 연속 두 번 읽어 두 값을 모두 기록합니다.	latch-low와 current value	link 판정 규칙 확인
3	같은 C45 register를 direct와 indirect 방식으로 비교합니다.	동일한 16-bit 값	MMD sequence 검증
4	MDC 주파수를 단계별로 바꾸며 error rate를 측정합니다.	주파수별 read 실패율	timing margin 확인

주의vendor page register와 MMD selector는 공유 상태입니다. 여러 thread나 firmware가 동시에 접근하면 다른 bank를 읽을 수 있으므로 bus lock과 access sequence를 확인합니다.

공개적으로 다시 확인할 수 있는 자료

공개되지 않은 제조사 레지스터나 제품별 오프셋은 추측하지 않았습니다. 아래의 제조사 자료, 아키텍처 문서, Linux v6.18.37 원본으로 확인할 수 있는 내용만 다뤘습니다.

2. MDIO Clause 22와 Clause 45 transaction을 raw로 읽는다