TOC \o "1-4" \h \z SCSI
SCSI (výslovnost skuzzy - skazi) je zkratka pro Small Computer System Interface tj. pro interface malých výpočetních systémů vyvinutým v IBM v r. 1981. Stal se ANSI standardem v r. 1986. Zdokonaleným standardem (ne již doporučením) je verze SCSI-2 z r.1992. V r. 1994 byla standardizována verze SCSI-3 , která je vůči SCSI-2 výkonnější.
Toto rozhraní se nyní používá u systémů všech velikostí. SCSI je vnější paralelní sběrnice (periferial bus), její protokol obsahuje určitou vyšší inteligenci a je velmi výkonný. SCSI je určen nejen pro komunikaci s vnějšími pamětmi, ale také s optickými disky, tiskárnami, komunikačními zařízeními, atd. SCSI adaptéry jsou určeny pro určité typy sběrnic, např.; ISA, EISA VME, MCU, MULTIBUS, PCI. Šířka sběrnice je od 8 bit– po 32 bitů u SCSI-3. Přenosová rychlost se pohybuje od 1MHz do 10MHz.
Initiator (host) - hostitel, master - startuje komunikaci
Target - cílové zařízení, provádějící příkazy.
CDB - kód příkazu.
CCS - Common Command Set - shodný pro všechna
zařízení
ASPI - Advanced SCSI Programming Interface - obsahuje
základní funkce k navázání spojení.
Embded SCSI - řadič SCSI je implementován do jednotlivých
zařízení.
SCSI může propojit po jednom busu maximálně 8 zařízení bez ohledu na jeho nadřazenost. Každé napojené zařízení může tedy být iniciátorem nebo cílovým zařízením. V počítači iniciátor přímo převádí příkazy a data ze systémové sběrnice (ISA, EISA,VME, MCU, Multibus apod.) na výstupní port SCSI a naopak. Současně s tím vytvoří inteligentní protokol na sběrnici SCSI.
Každé zařízení může mít 8 svých LUN (Logical Units), která jsou adresována protokolem. Tedy lze celkem připojit 1 iniciátor a 8*7=56 logických jednotek. U diskové paměti může LUN representovat jednotlivé zóny disku.
Všechny příkazy u SCSI-1 mají délku 6 Bytů. SCSI-2 má tři skupiny příkazů:
· 6-ti bytové
· 10-ti
· 12-ti bytové.
Příkazy jsou zaměřeny na diskové paměti, tzn. lze jimi formátovat, ...
SCSI není kompatibilní s AT-bus, tj. ani s ST506.
Hostitelský adaptér má vlastní BIOS pro obvyklý režim DOS.
Přenos dat mezi adaptérem a pamětí lze provádět
· prostřednictvím CPU pomocí příkazů adaptéru IN a OUT, je-li adaptér PIO (progammed IO). Běžná, rychlá metoda
· prostřednictvím DMA (pomalejší)
· prostřednictvím Busmaster-DMA - nejrychlejší, kdy řízení sběrnice přebírá sám adaptér SCSI
Pro přenos je zapotřebí Memory Managment Unit MMU, která s EMM386 nebo Windows v rozšířeném režimu využívá logické adresy (Memory Mapping)
Sada příkazů se nazývá Comand Comon Set a má 4 povinné příkazy, které testují typ, konfiguraci a stav zařízení a volitelné příkazy pro rezervaci logické jednotky.
Každé stanice má určený jeden vodič ze sběrnice jako svůj adresní. Tzn., že po 8mi bitové sběrnici SCSI lze napojit pouze osm stanic, u SCSI 2 nebo SCSI 3 lze napojit tedy 16 resp. 32 stanic. Vyšší hodnota adresy ID má také vyšší prioritu.
U SCSI existují 3 typy protokolu.
· Asynchronní. Pro přenos v asynchronním režimu je zapotřebí, aby každý přenášený bajt byl zvlášť inicializován signálem REQ - request (požadavek) a potvrzen signálem ACK - Acknowledge (potvrzení OK). Přenos je pomalý, ale vhodný na velké vzdálenosti, kdy se uplatňuje zpoždění vedení, přijímače a vysílače.
· Synchronní a rychlý synchronní . Tyto režimy se liší zejména délkou trvání jednotlivých signálů. V obou případech jsou inicializovány požadavky na přenos sign. REQ od TARGET. Počet odvysílaných bytů je obvykle dán hloubkou paměti FIFO. Počet otevřených požadavků REQ je limitován.
U SCSI je dána šířka sběrnice 8 bitů plus 1 parita. U SCSI-2 může být šířka 2B nebo 4B a parita pro každý bajt. Všechny typy SCSI začínají korespondenci na šířce sběrnice 1B v asynchronním režimu. Před začátkem synchronního režimu nebo korespondence na jiné šířce sběrnice musí si iniciátor a cílová stanice vyměnit řadu zpráv, týkající se budoucí korespondence. Jsou to synchronní mod, minimum trasfer period (nimimální přenosová perioda žádostí), offset (počet přenášených bytů - vzdálenost REQ - ACK). Rychlost přenosu nad 5MHz je označována jako fast, tj. rychlý přenos. Při inicializaci synchronního přenosu musí být nastavena rychlost přenosu.
Fast SCSI definuje velmi rychlý synchronní přenos (do 10MHz - 8bitů) a u sběrnice EISA 33MB/s přispívá k zmírnění vlivu BottleNeck.
Wide SCSI - v synchron rež‘imu přenáší 40MB/s pro 16 i 32 bitovou sběrnici. Pak má 2 kabely - kabel má 50 a 68 vodičů (P- nebo Q- kabel s roztečí 1,27mm pro SCSI 3 jinak kabely A a B - rozteč 2,54mm) . SCSI 3 16bitový vyžaduje jen kabel P (68 vodičů)
Ultra SCSI neboli Fast SCSI 20 -což je rychlost 20MHz přenosu pro každých 8bitů sběrnice tj. 20MB pro narrow (8 bitů).
Ultra-2 SCSI je dvakrát rychlejší (40MHz) než Ultra SCSI a srovnatelná s SSA a Fibre Chanel. Rychlost je 80MB/s na Wide a 40MB/s na narrow SCSI. Provedení je single nebo diferential. Součástí je 816b FIFO a podporuje 512B burst přenos po PCI. Pro 3 zařízení je délka 3m, pro 4 zařízení jen 1,5m.
Ultra-2 SCSI LVD - Low Voltage Diferencial (3-voltová logika) je pro 16 zařízení a na vzdálenost až 12m. LVD snižuje příkon a umožňuje zmenšit strmost hran ke snížení přeslechů. Má odlišné zapojení konektorů.
Ultra 160/m SCSI je rozhraní pro disky s rychlostí 160MB/s.
Kabely pro SCSI 3 Fast a Wide mají 68 žilový kabel a 32 bitový wide má dva 68 žilové kabely. [1] Dále se prosazuje, zejména u diskových polí, 80ti pinový D konektor pro SCA-2 (Single konektor Atachment).
SCSI-1 Podporuje 6 typů zařízení.
1. Náhodný přístup.
2. Sequenční přístup
3. Tiskárny
4. procesor
5. WORM
6. ROM.
SCSI-2 a SCSI-3 podporuje dalších 5 zařízení:
7. CD-ROM
8. Scanner
9. Magneto-optická zařízení
10. Medium Changer (jukebox) -mechanické zařízení a výměnná media
11. Komunikace.
(rozprostřené) Původní zařízení SCSI-1 měla speciální výstupy pro každé zařízení, které se pak připojilo přes svůj typický interface. Novější zařízení mají vbudovaný interface SCSI, takže počítač a přídavné zařízení komunikují jen po SCSI.
Po interface může být posílána současně jen jedna zpráva a na SCSI sběrnici je napojeno více uživatelů. Proto před zahájením vysílání musí každý uživatel povolit komunikaci (arbitráž). Pak teprve initiator vyžádá pozornost od požadované stanice jejím adresováním (výběr). Po ohlášení vybrané stanice pokračuje komunikace výměnou parametrů vysílání (message). Tato část komunikace je stejná pro SCSI až SCSI-3, tzn. SCSI zachovává kompatibilitu všech svých verzí. Dále komunikace pokračuje podle již dohodnutého protokolu, a tedy může být pro jednotlivé verze odlišná. Následná komunikace (povel) určí, které části cílové stanice se bude zpráva týkat (např. která log. jednotky řadiče disků).Pak následuje datová fáze a nakonec opět povelová fáze- status, která potvrdí platnost dat, určí další komunikaci nebo ukončí přenos. Kromě dat jsou tedy vysílány příkazy, zprávy a stavová slova.
V arbitrážní fázi stanice, která chce komunikovat vyšle při volném busu signál BSY a zároveň své ID. V případě více požadavků určí se masterství podle nejvyšší priority. Initiátor vyšle SEL a ostatní účastníci musí opustit vysílání na sběrnici. Zároveň vysílá adr. target stanice.
je normalizováno pro fyzickou a transportní vrstvu a rozlišujeme
paralelní rozhraní
Fibre Chanel - užívá i metalického spojení (jenom optika má označení fiber, metalické i optické spojení fibre channel. Rychlost od 133Mb/s do 1062Mb/s. Kódování 8bitů na 10 bitů (obdoba FDDI a CDDI - 4 na 5). Topologie: arbitrated loop - topologie kruh nebo centralizovaný kruh.
IEEE1394 Seriál Bus
Seriál Storage Bus
Pro aplikační vrstvu má sadu příkazů a rozhraní mezi aplikacemi. Tyto příkazy provádí fyzická a transportní vrstva.
ASPI je nezávislý na hardware a má vlastní BIOS, který obsahuje základní funkce pro navázání spojení. Bez dalších ovladačů lze připojit 2 disky (dohromady s IDE disky). Manažér, který je závislý na OS i hardware, zpracovává příkazy ASPI. K řízení více disků se používá ovladač ASPI4DOS.SYS
Signály.
1.Řídící sběrnice:
C/D (Control/Data) T řízení/data 48 62
I/O (input/Output) T 50 64
MSG (Message) T - zpráva 46 60
REQ (Request) T 49 63
ACK (Acknowledge) I 44 58
BSY (Busy) I/T obsazen 43 57
SEL (Select) I/T výběr 47 61
ATN (atention) I výzva 41 55
RST (Reset) I/T 45 59
2. Datová obousměrná sběrnice:
DB0-7, resp 0-15, nebo 0-31 26-33 40-47,65-68,
35-38
3. Další signály:
TERMPWR (Uc>4.25V) napájení cíl. stanic
DIFFSENS Diferrencial transmitions - sensors.
Úrovně - pro single; log 0 >3V
log 1 0V
pro diferencial log 1 + vodič >3V
- vodič <2V
log 0 + <2V
- >3V
Vysílač. Hradlo 7438 s otevřeným kolektorem,
odpory 220W výstup-Uc
330W výstup-zem
tyto zakončení (nesymetrická) jsou vhodná pouze do 20kHz.
symetrický vysílač:
Driver/reciever (vysílač/přijímač) DS3695A
Odpory 330W linka 1 - Uc
150W mezi linkami
330W linka2 - zem.
Přijímač: Hradlo 74LS14 (s hysterezí)
odpory stejné jako u vysílače.
symetrický přijímač; totéž co vysílač.
Kabeláž. Plochý kabel, twist kabel, koax. U SCSI-3 světelná vlákna.
Vzdálenost :100 m
SCSI-2 102 m
SCSI-3 100km.
Konektory:
· DD50 - plochý konektor 2x23 (2,54mm) kabel A
· 2x25 a 2x34 s roztečí 1,27mm kabely A, P, Q
· EIA SCA2 2x40 1,27mm
· EIA VHDCL 2x34 rozteč 0,8mm kabel P a Q.
Nejrozšířenější řadiče jsou od firmy Adaptec a BusLogic. Některé z nich mají i řadič pro floppy disky. Podporují harddisky do 8GB. Jsou multiplatformové.
Tyto řadiče obsahují RISC procesor, 64B BIOS, a programovatelné terminály, ke snížení šumu. Procesor vykoná mikrokód, který je downloadován CPU při inicializaci. To umožňuje rychlý upgrade.
AHA 15xx je včetně řadiče floppy disků. Ovládání terminátorů je z BIOSu. Procesory 10MHz.
Serial Attached SCSI je aplikací SATA na SCSI. Teoretická rychlost je 300MB/s. Poněvadž každé zařízená má svou SAS, tento výkon se nedělí jako u Ultra320 SCSI nebo Ulltra640 SCSI.
ID adresa je 64bitová
[1] Computer 2/96
[2] Adaptec
[3] ST 10/98
[4] Chip 6/99
[5] Connect 1/05