Реферат: Интерфейс SCSI

Министерство  образования  Российской  Федерации

Тульский  Государственный  Университет

Кафедра «Автоматизированные станочные системы»

Контрольно-курсовая работа:

Интерфейс SCSI

  Выполнил  студент   гр. 620211                                                 Демидов И.А.

  Проверил   преподаватель  к.т.н., доцент                                  Трушин Н.Н.

Тула 2004

                                            Содержание

1

Общие сведения об интерфейсах……………………………………….

3

2

Классификация интерфейсов……………………………………………

3

3

История создания интерфейса SCSI……………………………………

3

4

Эволюция стандартов SCSI……………………………………………..

5

5

Как выглядит и из чего состоит SCSI контроллер…………………….

8

6

Концепция SCSI………………………………………………………….

11

7

Фазы работы шины SCSI………………………………………………..

12

8

Команды SCSI……………………………………………………………

14

9

Хост – адаптеры………………………………………………………….

16

10

Кабели SCSI……………………………………………………………...

17

11

Программная поддержка SCSIустройств……………………………...

18

12

Программирование аппаратных средств периферийных устройств…

18

13

SCSI против IDE…………………………………………………………

19

Список литературы………………………………………………………

22

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">                           

<span Times New Roman",«serif»">1. Общиесведения об интерфейсах

<span Times New Roman",«serif»">

<span Times New Roman",«serif»">Создание современных средстввычислительной техники связано с задачей объединения в один комплекс различныхблоков ЭВМ, устройств хранения и отображения информации, аппаратуры данных инепосредственно ЭВМ. Эта задача возлагается на унифицированные системысопряжения – интерфейсы. Под интерфейсом понимают совокупность схемотехническихсредств, обеспечивающих непосредственное взаимодействие составных элементоввычислительной системы. Интерфейс обеспечивает взаимосвязь между составными функциональными блоками или устройствамисистемы.

Основным назначением интерфейса является унификациявнутрисистемных и межсистемных связей и устройств сопряжения с цельюэффективной реализации прогрессивных методов проектирования функциональныхэлементов вычислительной системы.

 

2.Классификация интерфейсов

1)<span Times New Roman"">   

Машинные интерфейсыпредназначены для организации связей между составными элементами ЭВМ, т.е.непосредственно для их построения и связи с внешней средой.

2)<span Times New Roman"">   

Интерфейсыпериферийного оборудования выполняют функции сопряжения процессоров, контроллеров,запоминающих устройств и аппаратурой передачи данных.

3)<span Times New Roman"">   

Интерфейсы мультипроцессорныхсистем представляют собой в основном магистральные системы сопряжения,ориентированные в единый комплекс нескольких процессоров, модулей памяти,контроллеров запоминающих устройств, ограничено размещенных в пространстве.

4)<span Times New Roman"">   

Интерфейсыраспределенных ВС предназначены для интеграции средств обработки информации,размещенные на значительном расстоянии.

 

     Развитие интерфейсов осуществляется внаправлении повышении уровня унификации интерфейсного оборудования истандартизации условий совместимости, модернизации существующих интерфейсов,создания принципиально новых интерфейсов.

          3.Историясоздания интерфейса SCSI

Фамилия Shugart знакома многим: онапринадлежит одному из ярчайших первопроходцев и идеологов «накопительной»индустрии — легендарному кремниевому олимпийцу (в смысле обитателю ОлимпаКремниевой Долины) Алану Ф. Шугарту, который в IBM руководил разработкамифлоппи и RIGID, потом работал в Memorex. В 1973 году Шугарт привлек капитал состороны и создал компанию по производству 5,25-дюймовых FDD-приводов — ShugartAssociates. Эта фирма проработала под его управлением год, после чего Шугартавыгнали те самые люди, которые инвестировали начинание. Шугарт оправлялся отудара шесть лет — в этот период он даже купил рыбацкую лодку и сталпрофессиональным рыбаком. Но тяга к хайтеку не прошла: в 1979 году он совместнос Финисом Коннером основал Seagate Technologies (первоначально — ShugartTechnologies), после чего оставался ее руководителем в течение почти двухдесятков лет, за которые компания стала крупнейшим независимым производителемжестких дисков (правда, и из Seagate в 1998-м Шугарта «поперли», но это ужесовершенно другая история).

Нас больше интересует Shugart Associates,поскольку именно она в 1979 году разработала интерфейс SASI — самый раннийвариант шины SCSI. Развернуть аббревиатуру SASI в настоящее время сложно,первые две буквы достоверно означают Shugart Associates, четвертая — Interface,а третья в разных источниках расшифровывается по-разному — System, Systems илиStandard (думаю, правильной версией является все-таки последняя). ВозможностиSASI были весьма скромными даже по сравнению с первым вариантом SCSI — скоростьпередачи составляла лишь 1,5 Мбайт/с, интерфейс имел очень ограниченный наборкоманд. Однако заложенные в SASI идеи несли в себе много прогрессивного: вместоповсеместно распространенной тогда аналоговой последовательной передачииспользовалась 8-разрядная параллельная цифровая, вместо связки линий управленияинтерфейс предоставлял набор команд, да и работал он на логическом уровне,позволяя адресовать блоки, а не физические головки, цилиндры и секторы.

Через два года, в конце 1981-го, чтобыподстегнуть принятие интерфейса индустрией, Shugart Associates, скооперировавшисьс NCR (National Cash Register), подала заявку в ANSI на создание техническогокомитета для доработки и стандартизации интерфейса. Такой комитет — X3T9.2 —был образован в 1982 году, а имя интерфейса сменилось на безличное описательноеSCSI. В течение нескольких последующих лет стандарт дорабатывался и улучшался:расширилась полоса пропускания, добавились наборы команд — для принтеров,стримеров, процессоров, WORM- и ROM-устройств. (Необходимо заметить, что SCSI вотличие от SASI стал уже не просто дисковым интерфейсом, а родом системнойшины: теоретически на «голом» SCSI можно собрать полноценную систему, подключивпроцессор, память, накопители и периферию.) После представления черновоговарианта SCSI в 1984 году на утверждение ANSI многие фирмы стали выпускатьпродукты, более или менее совместимые с этим протостандартом. Первыйофициальный стандарт — X3.131-1986 — был принят в 1986 году (с появлениемследующих версий его стали называть SCSI-1).

Последующие дополнения иусовершенствования привели к созданию спецификации SCSI-2.            

4. Эволюциястандартов SCSI

СпецификацииSCSI строго определяют физические и электрические параметры интерфейса иминимум команд. Применение этих команд и стало основным достоинством интерфейсаSCSI, так как сделало его управляемым. Разработанная в декабре 1985 годаспецификация SCSI-1 предусматривала передачу данных по шине с разрядностью 8бит и частотой 5 МГц. Скорость передачи данных по шине SCSI в стандартномасинхронном режиме (или режиме handshake, т. е. когда после каждой отправкиданных требуется подтверждение) составляет около 3 Мб/с. При передаче всинхронном режиме шина SCSI способна развить пропускную способность около 5Мб/с.  

Устройства подключались вцепочку друг за другом. Первое устройство подключалось к интерфейсу SCSI наглавном компьютере, второе — к первому и т. д. (см. Рисунок 1). Первое ипоследнее устройства в цепочке должны были быть терминированы. На всехостальных устройствах терминирование необходимо было отключить. Устройстваидентифицировались посредством задаваемого с помощью перемычек (jumper) илипереключателей ID (от 0 до 7), при этом адаптеру шины на хосте присваивался,как правило, ID=7 как дающий наивысший приоритет при доступе к шине.

<img src="/cache/referats/19502/image001.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Рисунок 1. Типовая схема подключения SCSI-устройств в виде цепочки.

Стандартне обязывал использовать какой-то определенный тип соединителей (коннекторов),а лишь описывал назначение контактов. Наибольшее распространение получилисоединители D-Ribbon типа Centronics для ПК, а также DB-25 для Macintosh.Терминирование было преимущественно пассивное, активное же или регулируемоетерминирование применялось лишь отдельными производителями.

В марте1990 года была разработана, а в 1992-м официально одобрена спецификация SCSI-2(Fast SCSI), определяющая 18 базовых SCSI-команд (Common Command Set, CCS),обязательных для всех периферийных устройств, а также дополнительные командыдля CD-ROM и другой периферии. Стало возможно обмениваться данными без участияцентрального процессора. Появились «очереди» — способность приниматьцепочки до 256 команд и обрабатывать их автономно в оптимизированном порядке. Аесли контроллер исполнительного устройства-адресата получил команду, нетребующую никаких внешних взаимодействий, то этот контроллер не будет заниматьшину до появления необходимости в передаче каких-нибудь данных. Здесь можноувидеть серьезное преимущество SCSI перед IDE, особенно в мультизадачных средах:шина IDE работает как пассивный канал передачи сигналов от центральногопроцессора — она должна выполнить сначала одну команду перед инициацией другой.

Такжепоявились расширения спецификации, обозначения которых часто можно видеть впрайс-листах. Базовая 8-разрядная версия — Fast SCSI (SCSI-2) -! имеетпропускную способность 10 Мб/с. Модификация Wide SCSI-2 является 16-разряднымвариантом Fast SCSI (SCSI-2) и соответственно имеет удвоенную скорость передачиданных, а также позволяет подключать до 15 периферийных устройств. ПриставкаUltra обозначает повышенную до 20 МГц рабочую частоту, а контроллеры Ultra2способны передавать данные на частоте 40 МГц. Очень часто встречаютсяобозначения Ultra Wide или Ultra2 Wide. Это означает, что используетсякомбинации вариантов. Так, например, Ultra2 Wide устройства могут обмениватьсяинформацией с максимальной скоростью 80 Мб/с.

СпецификацияUltra160/m SCSI была принята 14 сентября 1998 года. Основными компонентамиUltra160/m SCSI явились: двойная синхронизация при передаче данных (DoubleTransition Clocking), контроль целостности данных за счет использованияциклического кода с избыточностью (CRC), контроль окружения (DomainValidation). Скорость передачи данных в 160 Мб/с достигается за счетиспользования обоих фронтов сигнала запрос/подтверждение для синхронизацииданных. Соответственно, это позволяет разработчикам увеличить быстродействиеили надежность, так как становится возможным использовать полосу пропусканияшины до 160 Мб/с с существующими Ultra2 SCSI соединительными кабелями либоповысить надежность интерфейса Ultra2 SCSI (80 Мб/с) благодаря снижениючастоты, на которой происходит синхронизация.

Чтокасается контроля целостности данных за счет использования циклического кода сизбыточностью (CRC), то в Ultra160/m используется тот же самый метод, которыйприменяется в FDDI, в локальных сетях на основе протокола CSMA-CD и вволоконно-оптических каналах передачи данных. Контроль окружения представляетсобой интеллектуальную технологию, заключающуюся в проверке подсистемы храненияданных, включая соединительные кабели, терминаторы и т.д. Эта технологияконтролирует функционирование системы в требуемых спецификациях, а в случаевозникновения опасности потери данных даже понижает скорость передачи.

Поспособу связи с контроллером SCSI-устройства делятся на два типа: использующиеsingle-ended и дифференциальный (differential, D) электрические интерфейсы. Винтерфейсе single-ended используется один проводник для каждого разрядапередаваемых данных или управляющих сигналов и соответствующий проводник для«земли», причем информация передается только по одному сигнальномупроводнику. В дифференциальном интерфейсе сигнал разделяется на положительную иотрицательную составляющую и передается по паре проводников, что даетвозможность передавать сигнал на большие дистанции без помех. Выбор типаSCSI-трансивера определяет максимальную длину шины и число подключаемыхустройств. Большинство существующих SCSI-устройств используютsingle-ended-трансиверы, что приводит к уменьшению длины кабеля при увеличениескорости передачи Дифференциальные трансиверы преодолевают это ограничение, ностоимость их намного выше. Решить эту проблему призвана технология Low-VoltageDifferential (LVD), представляющая гибрид двух вышеуказанных технологий.Большинство новых устройств поддерживают универсальные трансиверы, которыемогут работать как single-ended и как LVD трансиверы.

 

Разрядность,

бит

Максимальная скорость передачи, Мб/с

Максимальная длина кабеля/количество устройств, м/штук

Количество контактов в разъеме

Синоним

SCSI-1

8

5

6/7,25/6(0), 12/6 (LVD)

50

SCSI

SCSI-2

8

10

3/7,25/6(0), 12/6 (LVD)

50

Fast SCSI-2, Fast SCSI

Wide SCSI-2

16

20

3/15,25/15(0), 12/15 (LVD)

68

FastWideSCSI

Ultra SCSI-2

8

20

3/3,1,5/7,25/6 (D),12/6 (LVD)

50

Fast-20 SCSI

Wide Ultra SCSI-2

16

40

3/3,1,5/7,25/15 (D), 12/15 (LVD)

68

Fast-20 Wide SCSI

Ultra2 SCSI-2

8

40

12/7 (LVD)

50

Fast-40 SCSI

Wide Ultra2 SCSI-2

16

80

12/15(LVD)

68

Fast-40 Wide SCSI

Ultra160

16

160

12/15 (LVD)

68

Ultra3 Wide SCSI

Еще существует 80-контактныйразъем для подключения устройств в режиме «горячей замены» (HotSwap). Особенность такого разъема — присутствие контактов питания наряду сконтактами для передачи данных и управляющих сигналов.

5. Как выглядит и из чего состоит SCSI контроллер

<img src="/cache/referats/19502/image002.gif" align=«left» v:shapes="_x0000_s1027">Вот картинка самого простого FastSCSI контроллера нашине PCI.

Как видно, большевсего места занимают разъемы. Самый большой (и самый старый) это разъем для 8-ибитных внутренних устройств, часто называемый narrow, он аналогиченразъему IDE, только в нем не 40, а 50 контактов. На большинстве контроллеровесть и внешний разъем, как следует из названия, к нему можно и нужно подключатьвнешние SCSI устройства. На картинке изображен разъем типа mini-sub D на 50контактов.

Для Wide устройствиспользуется аналогичный, но на 68 контактов, также используется крепление не ввиде защелок, а на винтах — как у COM мышек и принтеров. Он даже меньше, чемnarrow, за счет более высокой плотности расположения контактов. (Кстати,несмотря на название, wide шлейф тоже уже, чем narrow). Иногда можно встретитьи старый вариант внешнего разъема — просто centronix. Такой же (внешне, но нефункционально :) Вы можете встретить на своем принтере. Некоторые устройства,например IOmega ZIP Plus, а также расчитанные на Mac, используют обычный 25контактный Cannon (D-SUB), как на модеме. Для внешних высокоскоростныхсоединений применяется и mini-centronics. Вот полная таблица:

(размеры почтиоригинальные)

Внутренние

<img src="/cache/referats/19502/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1026">
Low-Density 50-pin

подключение внутренних narrow устройств — HDD, CD-ROM, CD-R, MO, ZIP. (как IDE, только на 50 контактов)

<img src="/cache/referats/19502/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1027">
High-Density 68-pin

подключение внутренних wide устройств, в основном HDD

Внешние

<img src="/cache/referats/19502/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1028">
DB-25

подключение внешних медленных устройств, в основном сканеров, IOmega Zip Plus. наиболее распространен на Mac. (как у модема)

<img src="/cache/referats/19502/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
Low-Density 50-pin

или Centronics 50-pin. внешнее подключение сканеров, стриммеров. обычно SCSI-1.

<img src="/cache/referats/19502/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1030">
High-Density 50-pin

или Micro DB50, Mini DB50. стандартный внешний narrow разъем

<img src="/cache/referats/19502/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1031">
High-Density 68-pin

или Micro DB68, Mini DB68. стандартный внешний wide разъем

<img src="/cache/referats/19502/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1032">
High-Density 68-pin

или Micro Centronics. по некоторым источникам применяется для внешнего подключения SCSI устройств.

Для работы любого устройства, какизвестно, необходима программная поддержка. Для большинства IDE устройствминимальная встроена в BIOS материнской платы, для остальных необходимыдрайвера под различные операционные системы. У SCSI устройств все немногосложнее. Для первичной загрузки со SCSI жесткого диска и работы в DOS необходимсвой SCSI BIOS. Здесь есть 3 варианта.

1.<span Times New Roman"">    

микросхема  со SCSI BIOS есть на самомконтроллере (как на VGA картах). При загрузке компьютера он активизируется ипозволяет загрузиться со SCSI жесткого диска или, например, CDROM, MO. Прииспользовании нетривиальной операционной системы (Windows NT, OS/2, *nix) дляработы с устройствами SCSI всегда используются драйвера. Также они необходимыдля работы устройств, не являющихся жесткими дисками, под DOS.

2.<span Times New Roman"">    

образ SCSI BIOS прошит в flash BIOS материнской платы.Далее по п.1. Обычно в BIOS платы добавляют SCSI BIOS для контроллере на основечипа NCR 810, Symbios Logic SYM53C810 (на первой картинке именно он) или Adaptec78xx. Этим процессом при желании можно управлять и изменять версию SCSI BIOS наболее новую. При наличии на материнской плате SCSI контроллера используетсяименно такой подход. Этот вариант также более выгоден экономически :) — контроллер без микросхемы BIOS стоит дешевле.

3.<span Times New Roman"">    

SCSI BIOSа нет вообще. Работа всех SCSI устройствобеспечивается только драйверами операционной системы.

Кроме поддержки загрузки со SCSI устройств, BIOSобычно имеет еще несколько функций: настройка онфигурации адаптера, проверкаповерхности дисков, форматирование на низком уровне, настройка параметровинициализации SCSI устройств, задание номера загрузочного устройства и т.д.

Следующее замечание следует из первого. Как Вы знаете,обычно на материнских платах есть CMOS. В нем BIOS хранит настройки платы, втом числе конфигурацию жестких дисков. Для SCSI BIOS часто необходимо такжехранить конфигурацию SCSI устройств. Эту роль обычно выполняет маленькаямикросхема типа 93C46 (flash). Подключается она к основному SCSI чипу. У нее всего8 ножек и несколько десятков байт памяти, однако ее содержимое сохраняется ипри выключении питания. В этой микросхеме SCSI BIOS может сохранять какпараметры SCSI устройств так и свои собственные. В общем случае ее присутствиене связано с наличием микросхемы со SCSI BIOS, но, как показывает практика,обычно их устанавливают вместе.

<img src="/cache/referats/19502/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

Здесь Вы можетеувидеть UltraWide SCSI контроллер фирмы ASUSTeK. На нем уже присутствуетмикросхема SCSI BIOS. Также можно разглядеть внутренний и внешний Wide разъемы.

<img src="/cache/referats/19502/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

На последней(больше мне не удалось быстро найти :) картинке представлен двухканальный UltraWide SCSI контроллер. Его спецификация включает следующие пункты: RAID уровней0,1,3,5; Failure Drive Rebuilding; Hot Swap и on-line Rebuilding; кеш память2, 4, 8, 16, 32 Mb; Flash EEPROM для SCSI BIOS. Очень хорошо виден 486процессор, который видимо и пытается всем этим добром управлять.

Еще на плате контроллера SCSI можновстретить

светодиод активности SCSI шины и/или разъем для его подключения разъемы для модулей памяти контроллер гибких дисков (в основном на старых платах Adaptec) IDE контроллер звуковую карту (на картах ASUSTeK для MediaBus) VGA карту

Другие карты SCSI

Часто к сканерам и другим небыстрым SCSI устройствам вкомплекте прилагается простой SCSI контроллер. Обычно это SCSI-1 контроллер нашине ISA 16 или даже 8 бит с одним (внешним или внутренним) разъемом. На немнет BIOSа, eeprom,  часто он работает без прерываний (polling mode),иногда поддерживает только одно (а не 7) устройство. В основном такойконтроллер можно применять только со своим устройством, т.к. драйвера естьтолько для него. Однако при определенном навыке можно подключить к немунапример жесткий диск или стример.  Это оправдано только в случаеотсутствия денег и наличия времени (или спортивного интереса :), т.к.стандартный SCSI контроллер,  как уже говорилось, можно приобрести за$20-40 и иметь на порядок меньше проблем и гораздо больше возможностей.

6. Концепция SCSI

Шина SCSI– это шина ввода-вывода, а не системная шина и неинтерфейс приборного уровня. Интерфейсные средства типа шины SCSI  особенноэффективны для машин, которые требуют подключения нескольких дисковыхнакопителей или других ПУ. Интерфейс SCSIповышает гибкость и вычислительную мощность системы, поскольку он позволяетподключить к одной шине несколько различных ПУ, которые могут непосредственновзаимодействовать друг с другом. Скорость передачи данных по шине безусловно небудет ограничивающим фактором, поскольку этот показатель для шины SCSIв настоящее время достигает 40Мбайт/с.

Шина SCSIпредусматривает возможность подключения до восьмиустройств. На первый взгляд это может показаться довольно серьезнымограничением, однако, если учесть, что каждое устройство можетпредставлять  восемь  логических блоков, а каждый логический блок –256 логических подблоков, то очевидно, что возможности расширения здесь болеечем предостаточные.

Каждому из устройств шины SCSIдолжен быть назначен индивидуальный идентификатор ID, значение которого обычно задается при помощикоммутационных перемычек непосредственно в устройстве. Идентификатор IDвыполняет две функции: он идентифицирует устройствона шине и определяет его приоритет в арбитраже за доступ к шине (чем большеномер устройства, тем выше его приоритет).

Каждое из восьми возможных устройствшины может играть роль инициатора(initiator),исполнителя(target), либо совмещать обе этироли. Инициатор – это часть хост(главного) адаптера SCSI, который служит для подключения главного компьютера кшине SCSI. В типичной системе к одному инициатору подключаетсяодин или несколько исполнителей. Система повышенной сложности может содержатьболее одного хост- адаптера SCSI(многоинициаторов). В таких системах могут устанавливаться взаимодействие не тольколюбого процессора с любым ПУ, но также хост — адаптеров друг с другом,поскольку хост – адаптер сам является устройством шины SCSIи может играть роль как инициатора, так иисполнителя. Два ПУ(оба исполнителя), однако, не могут взаимодействовать друг сдругом, поскольку только пара инициатор – исполнитель может вести обменданнами по шине в каждый конкретный момент времени.

Хост – адаптер содержит аппаратные и программныесредства для сопряжения с ЦП.

Интерфейс контроллера SCSIи системной шины может быть как совсем простым(строится по принципу программного опроса канала В/В), так и более сложным(предусматривающим высокоскоростные обмены данными в режиме прямого доступа кпамяти, ПДП). Такие контроллеры воспринимают высокоуровневые команды иосвобождают ЦП от необходимости обработки и контроля сигналов шины SCSI.

Программное обеспечение главногокомпьютера упрощается, поскольку ему не приходится учитывать физическиехарактеристики конкретного устройства. Интерфейс SCSIпредусматривает использование логических, а нефизических адресов для всех блоков данных.

         

7. Фазы работы шины SCSI

Протокол шины SCSIпредусматривает восемь отдельных фаз:

Bus Free – «Шинасвободна»

Arbitration – «Арбитраж»

Selection – «Выборка»

Reselection– «Обратная выборка»

Command– «Команда»

Data– «Данные»

Status– «Состояние »

Message– «Сообщение»

Последние четыре фазы называются фазамипередачи информации. Шина SCSIв каждыйконкретный момент времени может находится только в одной из этих восьми фаз.

Фаза «Шина свободна» означает, что ниодно устройство в данный момент не работает с шиной SCSIв активном режиме, и шина свободна для обращения. Этафаза обычно возникает после системного сброса или после сброса шины сигналом RST. Признаком фазы «Шина свободна» является отсутствие сигналов занятости BSYи выборки SEL.

Шина переключается в фазу  – «Арбитраж», когда какое – либо SCSI — устройство хочет взять на себя управление шиной, т.естать инициатором на шине. Это происходит в случаях, когда инициатор хочетвыбрать исполнителя или исполнитель хочет произвести перевыборку запрашивавшегоего ранее инициатора. В фазу «Арбитраж» шина может переключится только из фазы«Шина свободна».  После того, какустройство определяет, что шина свободна, начинается фаза «Арбитраж». Для этогоформируется сигнал BSY, на соответствующую линиюданных

выдается идентификатор IDSCSI–устройства( ID– бит). При этом каждое

из восьми возможных устройств шины SCSIможет выдавать свой ID — бит

только на закрепленную за ним линию данных как признаксвоего участия

в арбитраже. Устройство с максимальным значениемидентификатора IDвыигрывает арбитраж и берет на себя управление  шиной.

Фаза «Выборка» дает возможностьинициатору выбрать исполнителя, чтобы инициировать выполнение имсоответствующей функции, например команды чтения READили записи READ.Согласно протоколу спецификации SCSI-2 фаза«Выборка» всегда наступает после фазы «Арбитраж». В спецификации SCSI-1 предусматривается вариант системы с одним инициатором, где необходимость арбитража отсутствует,и в фазу выборки можно входить сразу же после фазы «Шина свободна». В обоихслучаях для выборки исполнителя инициатор выдает его ID-бит на соответствующую линию данных шины SCSIи формирует сигнал выборки SEL.

Необязательная фаза перевыборка  возможна, когда исполнитель хочет восстановитьсвязь с тем инициатором, который ранее послал ему команду. Эта фаза в принципе напоминаетфазу   «Выборка», с тем исключением, чтовместе с сигналом выборки SELпереходит вактивное состояние линия I/O, что позволяет различать эти две фазы.

Фазы  «Команда»,  «Данные»,  «Состояние » и   «Сообщение» образуют группу фаз передачи информации, поскольку все они используютсядля передачи данных или управляющей информации по шине данных. Чтобы ихразличать, используются сигналы  C/D– управление, I/O– ввод-вывод иMSG– сообщение, вырабатываемые исполнителями, которыйтем самым управляет всеми переходами из одной фазы в другую. Для управления передачей данных между исполнителем иинициатором в фазах передачи информации используются сигналы линий REQ/ACK– запрос/подтверждение (в версии SCSI-2 дополнительно применяются линии REQB/ACKB).

Реальный обмен данными можетосуществляться синхронным и асинхронным способом.  В обоих случаях для выполнения квитированияиспользуются сигнальные линии ACKи REQ. Для исполнителя режим синхронной передачи являетсянеобязательным. Инициатор может потребовать, чтобы исполнитель осуществлялсинхронную передачу, однако если последний отвергнет этот запрос, то будетиспользоваться  асинхронный режим.

Чтобы передать данные инициатору в асинхронномрежиме,  исполнитель выдает их на линии данныхшины SCSIвместе с сигналом REQ. Данные должны удерживаться на шине до тех пор, покаот инициатора не будет принят сигнал подтверждения ACK. После этого на шину выдаются следующие данные, ипроцесс повторяется. Если передача данных должна происходить в противоположномнаправлении, исполнитель выдает сигнал запроса REQ, говорящий о том, что он готов к приему данных.Инициатор выдает данные на линию данных шины SCSI, а за тем формирует сигнал ACK. Инициатор продолжает удерживать данные на шине дотех пор, пока линия REQ, не переключится в пассивноесостояние. Затем исполнитель сбрасывает сигнал REQ, инициатор выдает новые данные, и процессповторяется.

Если в фазе  «Сообщения» устройства согласилисьиспользовать синхронный  режим обмена, тоисполнитель не будет ждать поступления сигнала подтверждения ACKперед выдачей сигнала REQдля приема следующих данных. Он может генерироватьодин или более импульсов REQбез ожиданиясоответствующих импульсов ACK(до заранееоговоренного максимума, называемого смещением REQ/ACK).

При выдаче всех запланированныхимпульсов REQисполнитель сравнивает  число запросов REQи подтверждений ACK, чтобы удостовериться в том,  что каждая группа данных принята успешно.При  подготовке синхронного режима обменаустройства  задают смещение REQ/ACK  и период передачи. Период передачи определяетинтервал времени  между окончаниемпередачи очередного байта и началом передачи следующего.    

8. Команды SCSI

Предшествующиеспецификации интерфейсов для жестких дисков (как уже упомянутый ESDI) предусматривалипоследовательную передачу по одному биту за один раз, при этом управлениедиском осуществлялось по отдельным проводам (линиям), каждый из которыхвыполнял определенную функцию. Например, од

еще рефераты
Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам