Системный интерфейс малых компьютеров SCSI (Small Computer System Interface, произносится "скази") был стан-дартизован ANSI в 1986 году (ХЗ. 131-1986). Интерфейс предназначен для соединения устройств различных классов - па-мяти прямого (жесткие диски) и последовательного(стриммеры) доступа, CD-ROM, оптических дисков однократной и многократной записи, устройств автоматическойсмены носителей информации, принтеров, сканеров, комму-никационных устройств и процессоров. Устройством SCSI -SCSI Device - называется как хост-адаптер, связывающий шину SCSI с какой-либо внутренней шиной компьютера, так и контроллер -целевого устройства - target controller, с помощью которого оно подключается к шине SCSI. С точки зрения шины все устройства могут быть равноправными и являться как инициаторами обмена (инициализирующими устройствами, ИУ), так и целевыми устройствами (ЦУ), однако чаще всего в роли И У выступает хост-адаптер. К одному контроллеру может подключаться несколько ПУ, по отношению к которым контроллер может быть как внутренним, так и внешним. Широкое распространение получили ПУ со встроенным контроллером SCSI (embeded SCSI controller), к которым относятся накопители на жестких магнитных дисках, CD-ROM, стриммеры. Каждое ЦУ может содержать до 8 независимо адресуемых логических устройств (ЛУ) со своими номерами LUN (Logical Unit Number), представляющими ПУ или их части.

По физической реализации интерфейс является 8-битной параллельной шиной с тактовой частотой 5 МГц. Скорость передачи данных достигает 5 Мбайт/с. Впоследствии появилась спецификация - SCSI-2 (ХЗ. 131-1994), расширяющая возможности шины. Тактовая частота шины Fast (быстрый) SCSI-2достигает 10 МГц, a Ultra SCSI-2 - 20 МГц. Разрядность данных может быть увеличена до 16 бит - эта версия называется Wide (широкий) SCSI-2, а 8-битную версию стали называть Narrow (узкий), 16-битная шина допускает 16 устройств. Стандарт SCSI-2 определяет 32-битную версию интерфейса, но такие устройства обладают неоправданно высокой стоимостью интерфейса. Спецификация SCSI-2 определяет систему команд, которая включает набор базовых команд CCS (Common Command Set), обязательных для всех ПУ, и специфических команд для периферии различных классов. Стандарт полностью описывает протокол взаимодействия устройств, включая структуры передаваемой информации. Поддержка устройствами исполнения цепочек команд (до 256 команд) и независимость их работы друг от друга обусловливают высокую эффективность применения SCSI в многозадачных системах. Возможность присутствия на шине более одного контроллера (инициатора обмена) позволяет обеспечить разделяемое использование периферии несколькими компьютерами, подключенными к одной шине.

SCSI-3 - дальнейшее развитие стандарта, направленное на увеличение количества подключаемых устройств, расширение системы команд и поддержку Plug and Play. В качестве альтернативы параллельному интерфейсу SPI (SCSI-3 Parallel Interface) появляется возможность применения последовательного, в том числе волоконно-оптического, интерфейса со скоростью 100 Мбайт/с. SCSI-3 существует в виде широкого спектра документов, определяющих отдельные аспекты интерфейса. Архитектурная модель SAM (SCSI-3 Architecture Model) изображена на рис. 5.1. Первичный набор общих команд SCP (SCSI-3 Primary Commands) для устройств различных классов дополняется набором команд со-
ответствующего класса устройств'.

• SBC (SCSI-3 Block Commands) - для устройств памятипрямого доступа,
• SSC (SCSI-3 Stream Commands) - для устройств памятипоследовательного доступа,
• SGC (SCSI-3 Graphic Commands) - для принтеров и сканеров,
• SMC (SCSI-3 Medium Changer Commands) - для устоойств смены носителей,sa SCC (SCSI-3 Controller Commands) - для хост-контроллеров.

Транспортный уровень может использовать различные протоколы с соответствующей поддержкой физических соединений:

• SIP (SCSI-3 Interlocked Protocol) - протокол обмена традиционного интерфейса, физически реализуемый интерфейсом SP
• FCP (Fibre Channel Protocol) - протокол оптоволоконного канала с соответствующим физическим уровнем FC-PH.
• SBP (Serial Bus Protocol) - протокол последовательной шины, реализуемый интерфейсом 1394 (FireWire).
• GPP (Generic Packetized Protocol) - обобщенный пакетный протокол, реализуемый любым пакетным интерфейсом.
• SSP (Serial Storage Protocol) - последовательный протокол памяти, реализованный на архитектуре последовательной памяти SSA (Serial Storage Architecture).

К примеру, дисковый накопитель SCSI-3 с параллельным интерфейсом описывает набор стандартов SPI+SIP+SAM+SPC+SBC, а для того же устройства, но с последовательным интерфейсом вместо SPC+SBC будет связка FCP+FC-PH.

Заявка о поддержке устройством стандарта SCSI-3 непосредственно на повышение производительности по сравнению со SCSI-2 не указывает. Однако устройства SCSI-3 в большинстве случаев показывают более высокую производительность.

Рис. 5.1. Архитектурная модель SCSI-3

---

Для параллельных шин скорость передачи данных определяется частотой передач, измеряемой в миллионах передач в секунду - МТ/с (Mega Transfer/sec), и разрядностью. Комбинации частоты и разрядности обеспечивают широкий диапазон пропускной способности (табл. 5.1), достигающей 80 Мбайт/с для версии Ultrd2 Wide SCSI. SCSI Fast означает частоту передач 10 МТ/с, временные диаграммы для такого режима определены в SCSI-2. Название SCSI Fast-20 указывает на частоту передач 20 МТ/с. Этот режим, более известный как SCSI Ultra, определен для параллельного интерфейса в SCSI-3. SCST Fast-40 указывает на частоту передач 40 МТ/с. Этот режим, определенный в SCSI-3 и называемый Ultra2 SCSI, в настоящее время является самым быстрым для параллельной шины. Он реализован только в низковольтной дифференциальной версии интерфейса - LVD. В SCSI-3 предусмотрен режим SCSI Fast-80.

Для Narrow SCSI использовался разъем, изображенный на рис. 5.2. Wide SCSI использует разъем, изображенный на рис. 5.3. Для устройств с "горячей" заменой применяют миниатюрный D-образный разъем SCA-2, общий для питания
и сигнальных цепей (рис. 5.4).

Рис. 5.2. Разъем 8-битного устройства SCSI

Рис. 5.3. Разъем 16-битного устройства SCSI
80-Pin SCSI SCA Connector

Рис. 5.4. Разъем устройства SCSI с "горячей" заменой

---

Разрядность шины, бит	Разновидность
	Обычный	Fast	Fast-20 (Ultra)	Fast-40 (Ultra2)
8 (Narrow)	5	10	20	40
16 (Wide)	10	20	40	80
32 (Wide)*	20	40	80	160

Реализации не встречаются.

Последовательный интерфейс FCAL (Fibre Channel Arbitrated Loop - кольцо волоконного канала с арбитражем) по реализации ближе к интерфейсам локальных сетей. Этот интерфейс, известный также как Fibre Channel SCSI, может иметь как электрическую (коаксиальный кабель), так и оптоволоконную реализацию. В обоих случаях частота 1 ГГц обеспечивает скорость передачи данных 100 Мбайт/с. Медный кабель допускает длину шины до 30 м, оптический - до 10 км. Здесь используются иные протокольный и физический уровни интерфейса и имеется возможность подключения 126 устройств. В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства SCSI-2, которые сохраняют совместимость с исходной версией, теперь называемой SCSI-1. Однако смешивать устройства SCSI-1 и SCSI-2 неэффективно, да и не всегда возможно из-за проблем, о которых речь пойдет далее. Для краткости номер версии SCSI будем опускать, по умолчанию подразумевая Narrow SCSI-2. На ее примере разберем работу интерфейса, а особенности версии Wide отметим отдельно.

Физический интерфейс

Физически SCSI представляет собой шину, состоящую из 25 сигнальных цепей. Для защиты от помех каждая сигнальная цепь имеет свой отдельный обратный провод. На применяемых двухрядных разъемах контакты сигнальных и обратных цепей располагаются друг против друга. Этопозволяет применять в качестве кабелей как витые пары проводов, так и плоские шлейфы, где сигнальные и обратные провода чередуются.

По типу сигналов различают линейные (Single Ended) и дифференциальные (Differential) версии SCSI. Их кабели и разъемы идентичны, но электрической совместимости устройств нет. Символические обозначения для разных версий приведены на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Универсальные символические обозначения версий SCSI

Дифференциальная версия для каждой цепи задействует пару проводников, по которым передается парафазный сигнал. Здесь используются специальные дифференциальные приемопередатчики, применяемые и в интерфейсе RS-485, что позволяет значительно увеличить длину кабеля, сохраняя частоту обмена (табл. 5.2). Дифференциальный интерфейс применяется в дисковых системах серверов. Традиционный дифференциальный интерфейс получил название "высоковольтный" - High Voltage Differential (HVD), поскольку в SCSI-3 ему появилась низковольтная альтернатива - Low Voltage Differential (LVD). Низковольтный вариант достигает частоты 40 МТ/с в устройствах Ultra2 SCSI при длине шины 25 м (8 устройств) или 12 м (16 устройств).

В широко используемой линейной версии каждый сигнал передается потенциалом с ТТЛ-уровнями относительно общего провода. Здесь общий (обратный) провод для каждого сигнала тоже должен быть отдельным. В дальнейшем речь
пойдет об этой версии.

Новые устройства с интерфейсом LVD могут работать на шине вместе с устройствами с линейным интерфейсом - для этого их буферные схемы содержат автоматический определитель типа интерфейса. Однако совместимость относится только к LVD - традиционные устройства с HVD могут работать только с себе подобными.

Плоский кабель используется для соединения устройств, расположенных в одном корпусе. На нем может быть наколото несколько разъемов. При необходимости кабели могут сращиваться через специальные переходные разъемы. Кабели сращиваются только через концевые разъемы, Т-образные ответвления недопустимы. Круглый кабель, состоящий из витых пар, используется для соединения вне корпусов устройств. ПУ внешнего исполнения обычно имеют два разъема, что позволяет соединить их в цепочку. Длина кабеля зависит от версии интерфейса и частоты (см. табл. 5.2). Приподсчете суммарной длины кабеля следует учитывать возможность использования одного порта хост-адаптера одновременно для внешних и внутренних подключений и суммировать длины внутренних и внешних кабелей.

Тип интерфейса	Обычный (5МТ/С)	Fast (ЮМТ/с)	Ultra (20МТ/С)	Ultra 2 (40МТ/С)
Линейный (Single ended)	6м	Зм	1,5м	-
Дифференциальный(HVD)	25м	12м	6м	-
Дифференциальный низковольтный (LVD)	25м	25м	25м	25м (8 устройств) 12м (16 устройств)

Ассортимент кабелей SCSI довольно широк:

• А-кабель: стандартный для 8-битного интерфейса, 25 парпроводов. Для внутренних устройств используется плоский шлейф с разъемами IDC-50, для внешних - экранированный круглый кабель с разъемами CENTRONICS-50.
• В-кабель: малораспространенный 16/32-битный расширитель SCSI-2.
• Р-кабель: 8/16-битный кабель с 34 парами проводов, снабжен улучшенными миниатюрными экранированными разъемами. Применяется в интерфейсах SCSI-2/3, в 8-битном варианте контакты 1-5, 31-39, 65-68 не используются.

Разъемы для внешнего подключения выглядят как миниатюрный вариант Centronics с плоскими контактами, внутренние имеют штырьковые контакты.

• Q-кабель: 68-проводное расширение до 32 бит, используется в паре с Р-кабелем и имеет аналогичную конструкцию.
• Кабель с разъемами DB-25P - 8-битный, стандартный для Macintosh (см. табл. 5.5), используется на некоторых внешних устройствах (lomega ZIP Drive). Встречается иная раскладка цепей, если 25-контактный разъем уста новлен на хост-адаптере.

Возможны также различные варианты кабелей-переходников.

Назначение контактов разъемов кабелей приведено в табл. 5.3-5.6. Неудобство вызывает система нумерации контактов, которая различна для внешних и внутренних разъемов. Однако физическая раскладка проводов на разъеме и в
плоском кабеле одинакова.

Контакт разъема		Сигнал	Контакт разъема		Сигнал
Внутреннего	Внешнего		Внутреннего	Внешнего
1	1	GND	2	26	DBO#
3	2	GND	4	27	DB1#
5	3	GND	6	28	DB2#
7	4	GND	8	29	DB3#
9	5	GND	10	30	DB4#
11	6	GND	12	31	DB5#
13	7	GND	14	32	DB6#
15	8	GND	16	33	DB7#
17	9	GND	18	34	DBPO#
19	10	GND	20	35	GND
21	11	GND	22	36	GND
23	12	Reserved	24	37	Reserved
25	13	Open	26	38	TERMPWR
27	14	Reserved	28	39	Reserved

Контакт разъема		Сигнал	Контакт разъема		Сигнал
Внутреннего	Внешнего		Внутреннего	Внешнего
29	15	GND	30	40	GND
31	16	GND	32	41	ATN#
33	17	GND	34	42	GND
35	18	GND	36	43	BSY#
37	19	GND	38	44	ACK#
39	20	GND	40	45	RST#
41	21	GND	42	46	MSG#
43	22	GND	44	47	SELft
45	23	GND	46	48	C/D#
47	24	GND	48	49	REQ#
49	25	GND	50	50	1/0#

Контакт разъема		Сигнал	Контакт разъема		Сигнал
Внутреннего	Внешнего		Внутреннего	Внешнего
1	1	GND	2	35	GND
3	2	GND	4	36	DB8#
5	3	GND	6	37	DB9#
7	4	GND	8	38	DB10#
9	5	GND	10	39	DB11#
11	6	GND	12	40	DB12#
13	7	GND	14	41	DB13#
15	8	GND	16	42	DB14#
17	9	GND	18	43	DB15#
19	10	GND	20	44	DBP1#
21	11	GND	22	45	ACKB#
23	12	GND	24	46	GND
25	13	GND	26	47	REQB#
27	14	GND	28	48	DB16#

Контакт разъема		Сигнал	Контакт разъема		Сигнал
Внутреннего	Внешнего		Внутреннего	Внешнего
29	15	GND	30	49	DB17#
31	16	GND	32	50	DB18#
33	17	TERMPWR	34	51	TERMPWR
35	18	TERMPWR	36	52	TERMPWR
37	19	GND	38	53	DB19#
39	20	GND	40	54	DB20#
41	21	GND	42	55	DB21#
43	22	GND	44	56	DB22#
45	23	GND	46	57	DB23#
47	24	GND	48	58	DBP2#
49	25	GND	50	59	DB24#
51	26	GND	52	60	DB25#
53	27	GND	54	61	DB26#
55	28	GND	56	62	DB27#
57	29	GND	58	63	DB28#
59	30	GND	60	64	DB29#
61	31	GND	62	65	DB30#
53	32	GND	64	66	DB31#
65	33	GND	66	67	DBP2#
67	34	GND	68	68	GND

Контакт	Сигнал	Контакт	Сигнал	Контакт	Сигнал
1	REO#	10	DB3#	19	SEL#
2	MSG#	11	DB5#	20	DBPO#
3	1/0#	12	DB6#	21	DB1#
4	RST#	13	DB7#	22	DB2#
5	АСК#	14	GND	23	DB4#
6	BSY#	15	C/D#	24	GND
7	GND	16	GND	25	TERMPWR
8	DBO#	17	ATN#
9	GND	18	GND

Контакт	Р- и Q-кабели, сигнал	Контакт	Р-кабель, сигнал	Q-кабель, сигнал
1	GND	35	DB12#	DB28#
2	GND	36	DB13#	DB29#
3	GND	37	DB14#	DB30#
4	GND	38	DB15#	DB31#
5	GND	39	DBP1#	DBP3#
6	GND	40	DBO#	DB16#
7	GND	41	DB1#	DB17#
8	GND	42	DB2#	DB18#
9	GND	43	DB3#	DB19#
10	GND	44	DB4#	DB20#
11	GND	45	DB5#	DB21#
12	GND	46	DB6#	DB22#
13	GND	47	DB7#	DB23#
14	GND	48	DBPO#	DBP2#
15	GND	49	GND	GND
16	GND	50	GND	GND
17	TERMPWR	51	TERMPWR	TERMPWRQ
18	TERMPWR	52	TERMPWR	TERMPWRQ
19	Reserved	53	Reserved	Reserved
20	GND	54	GND	GND
21	GND	55	ATN#	Terminated
22	GND	56	GND	GND
23	GND	57	BSY#	Terminated
24	GND	58	ACK#	ACKQ#
25	GND	59	RST#	Terminated
26	GND	60	MSG#	Terminated
27	GND	61	SEL#	Terminated
28	GND	62	C#/D	Terminated
29	GND	63	REQ#	REQQ#

Контакт	Р-иО-кабели, сигнал	Контакт	Р-кабель, сигнал	Q-кабель, сигнал
30	GND	64	1/0#	Terminated
31	GND	65	DB8#	DB24#
32	GND	66	DB9#	DB25#
33	GND	67	DB10#	DB26#
34	GND	68	DB11#	DB27#

Назначение сигналов раскрывает табл. 5.7. Все сигналы шины являются L-активными: активному состоянию и логической единице соответствует низкий потенциал. На концах кабельных шлейфов обязательно устанавливаются терминаторы, согласованные по импедансу с кабелем. Они предназначены для "подтягивания" уровня сигналов линий к высокому потенциалу. Терминаторы служат и для предотвращения отражения сигналов от концов кабеля. По исполнению терминаторы могут быть внутренние (размещенные на печатной плате устройства) и внешние (устанавливаемые на разъемы кабеля или устройства). По электрическим свойствам различают следующие типы терминаторов:

• Пассивные (SCSI-1) с импедансом 132 Ом, представляющие собой обычные резисторы. Не пригодны для режимов SCSI-2 с частотой выше 5 МГц.
• Активные с импедансом 110 Ом - специальные терминаторы для работы на частоте 10 МГц.
• FPT (Forced Perfect Terminator) - улучшенный вариант активных терминаторов с ограничителями выбросов.

Активные терминаторы требуют питания, для чего в интерфейсе имеются специальные линии TERMPWR. Питание поступает от ИУ.

Сигнал	Назначение
BSY#	Busy - шина занята
SEL#	Select - выбор ЦУ инициатором (Select) или инициатора ЦУ (Reselect)

Сигнал	Назначение
C/D#	Control/Data - управление (низкийуровень/данные (высокий уровень)
1/0#	Input/Output - направление передачи относительно ИУ: вводу в ИУ соответствует низкий уровень. Используется для различия прямой (Select) и обратной (Reselect) выборки: фазе Selection соответствует низкий уровень
MSG#	Message - передача сообщения
DB[0:31]#	Data Bus - инверсная шина данных
DP[0:3]#	Data Parity - инверсные биты паритета, дополняют количество единичных бит байта до нечетного. DPO# относится к DB[0:7],... DP3# - к DB[24:31].В фазе арбитража не действуют
TERMPWR	Terminator Power - питание терминаторов
ATN#	Attention - внимание
REQ#	Request - запрос от ЦУ на пересылку данных
ACK#	Acknowledge - подтверждение передачи (ответна REQ#)
RST#	Reset - сброс

Каждое устройство SCSI, подключенное к шине, должно иметь свой уникальный адрес, назначаемый при конфигурировании. Для 8-битной шины диапазон значений адреса 0-7, для 16-битной - 0-15. Адрес задается предварительной
установкой переключателей или джамперов. Для хост-адаптера возможно программное конфигурирование. Адресация устройств на шине в фазах выборки осуществляется через идентификатор SCSI ID, представляющий адрес в позиционном коде. Адрес определяет номер линии шины данных, которой осуществляется выборка данного устройства. Устройство с нулевым адресом выбирается низким уровнем на линии DBO# (SCSI ID=00000001), с адресом 7 - на линии DB7# (SCSI ID=10000000). Для ИУ значение идентификатора определяет приоритет устройства при использованиишины, наибольший приоритет имеет устройство с большим значением адреса. Адрес и идентификатор - всего лишь две различные формы представления одного и того же параметра.

В любой момент обмен информацией по шине может происходить только между парой устройств. Операцию начинает И У, а ЦУ ее исполняет. И У выбирает ЦУ по его идентификатору. Чаще всего роли устройств фиксированы: хост-адаптер является инициатором (ИУ), а ПУ - целевым (ЦУ). Возможны комбинированные устройства, выступающие в роли и И У, и ЦУ. В ряде случаев роли устройств меняются:

ЦУ может, пройдя фазу арбитража, выполнить обратную выборку (Reselect) ИУ для продолжения прерванной операции. При выполнении команды копирования (Copy) ИУ дает указание ведущему устройству копирована (Copy Master)
на обмен данными, который может производиться и с другим ЦУ (для которых ведущее устройство копирования выступит в роли И У).

Информация по шине данных передается побайтно асинхронно, используя механизмы запросов (REQuest) и подтверждений (ACKnowledge). Каждый байт контролируется на нечетность (кроме фазы арбитража), но контроль может быть
отключен. Интерфейс имеет возможность синхронной передачи данных, ускоряющей обмен.

Фазы шины

Шина может находиться в одной из перечисленных фаз. Роли источников сигналов между ИУ и ЦУ описаны в табл. 5.8.

Фаза шины	Сигнал
	BSYft	SELft	REQ#,C/Dft,I/Oft,MSG#	ACK#,ATN#	DBx#,DBPxtf
Bus Free	-	-	-	-	-
Arbitration	AA	WA	-	-	SID
Selection	I,T	I	-	I	I
Reselection	I,T	T	T	I	T
Command	T	-	T	I	I

Фаза шины	Сигнал
	BSYff	SEL#	REQff, C/D#, I/O", MSG#	ACKff, ATNff	DBx#, DBPx#
Data IN	T	-	T	I	T
Data OUT	T	-	T	I	I
Status	T	-	T	I	T
Message IN	T	-	T	I	T
Message OUT	T	-	T	I	I

I - источник сигнала - И У;

Т - источник сигнала - ЦУ;

АА - источник сигнала - устройство, активное в арбитраже;

WA - источник сигнала - устройство-победитель в арбитраже;

SID - каждое устройство управляет только битом данных, соответству-
ющим значению его SCSI ID.

В фазе Bus Free шина находится в состоянии покоя - нетникаких процессов обмена; она готова к арбитражу. Признаком является пассивное состояние линий BSY# и SEL#.

В фазе Arbitration устройство может получить право на управление шиной. Дождавшись покоя шины (Вш Free), устройство вводит сигнал BSY# и свой идентификатор SCSI ID. Если идентификаторы выставили несколько устройств
одновременно, то право на управление шиной получает устройство с наибольшим адресом, а остальные устройства отключаются до следующего освобождения шины. Устройство, выигравшее арбитраж, вводит сигнал SEL# и переходит в фазу Selection или Reselection.

В фазе Selection ИУ, выигравшее арбитраж, вводит на шину данных результат логической функции ИЛИ от пары идентификаторов - своего и ЦУ, - сопровождая его битом паритета. Установкой сигнала ATN# И У указывает, что следую-
щей фазой будет Message OUT. ИУ снимает сигнал BSY#. Отсутствие сигнала 1/0# отличает данную фазу от Reselection. Адресованное ЦУ отвечает сигналом BSY#, если паритет корректный и на шине данных присутствует только пара идентификаторов (его и И У). На некорректные значения данных устройства отвечать не должны. Если за заданное время ЦУ не ответило, срабатывает тайм-аут, И У освобождает шину или вводит сигнал сброса RST#.

Фаза Reselection аналогична предыдущей, но ее вводит ЦУ. Фаза появляется в том случае, когда ЦУ на время исполнения команды отключалось от шины. По завершении внутренней операции это устройство, выиграв арбитраж, будет
вызывать ИУ, которое ранее породило исполнение операции. ЦУ снимает сигнал BSY#, активность сигнала 1/0# отличает данную фазу от фазы Selection. Адресованное ИУ отвечает сигналом BSY#, условия ответа и тайм-аут аналогичны предыдущей фазе.

В фазах Command, Data, Status и Message по шине данныхпередается информация, фазы идентифицируются сигналами MSG#, C/D# и /0# (табл. 5.9), которыми управляет ЦУ.

ИУ может потребовать посылки сообщения (фаза Message OUT) введением сигнала ATN#, a ЦУ может освободить шину, сняв сигналы MSG#, C/D#, 1/0# и BSY#.

Сигнал			Фаза	Направление
MSGft	C/D#	I/0#
0	о	о	Data OUT	1ФТ
0	о	1	Data IN	l^T
0	1	о	Command	I^T
0	1	1	Status	1ФТ
1	о	о	Зарезервировано
1	о	1	Зарезервировано
1	1	о	Message OUT	I^T
1	1	1	Message IN	1ФТ

Временные диаграммы асинхронного обмена приведены на рис. 5.6. Здесь передача каждого байта сопровождается взаимосвязанной парой сигналов REQ#/ACK#. ИУ фиксирует принимаемые данные, получив сигнал REQ# (по отрицательному перепаду). ЦУ считает принимаемые данные действительными по отрицательному перепаду сигнала АСК#. Асинхронный обмен поддерживается всеми устройствами для всехфаз передачи информации.

Рис. 5.6. Временные диаграммы асинхронного обмена (Dl -
данные от ИУ, DT - данные от ЦУ)

Фазы передачи данных Data OUT и Data IN no предварительной "договоренности" устройств могут выполняться и в синхронном режиме обмена, диаграммы которого приведены на рис. 5.7. При согласовании синхронного режима определяются минимальные длительности и периоды управляющих импульсов АСК# и REQ#, а также допустимое отставание подтверждений от запросов (REQ/ACK offset agreement). ЦУ
передает серию данных, сопровождаемых стробами REQ# (рис. 5.7а) в темпе, ограниченном установленными временными параметрами. ИУ фиксирует принимаемые данные по отрицательному перепаду сигнала REQ#, но отвечать на них сигналом АСК# может с некоторым опозданием. Как только отставание числа принятых сигналов АСК# от числа посланных REQ# достигнет оговоренного предельного значения (в данном примере 2), ЦУ приостановит обмен до прихода очередного подтверждения АСК#. Операция будет считаться завершенной, когда число принятых подтверждений совпадет с числом посланных запросов. При приеме данных ЦУ механизм согласования остается тем же, но данные фиксируются по отрицательному перепаду сигнала АСК# (рис. 5.76).

В спецификации SCSI-1 момент возобновления передачи по устранении отставания описан нечетко, в результате чего разработчики могли считать, что очередной запрос (и данные) может последовать лишь после окончания (положительного перепада) сигнала АСК#. Устройство, на это рассчитанное, может терять данные:

для него последний ситал REQ# (и данные) будет неожиданным и выглядеть как превышение согласованного смещения.

Рис. 5.7. Временные диаграммы синхронного обмена:

а - передача, б - прием.

Обмен при разрядности 16 и 32 бит происходит аналогично, но при использовании двух кабелей (В и Q) передачи по ним управляются сигналами REQB#/ACKB# и REQQ#/ACKQ# соответственно. По обоим кабелям передачи выполняются в одинаковых режимах. Если в последней фазе данных используются не все байты, передатчик обязан снабдить их корректным битом паритета.

При описании фаз шины не говорилось о временных задержках. Они определяются спецификацией так, чтобы возможный "перекос" - неодновременный приход сигналов, вызванный задержкой как в электронных схемах, так и в разных
проводах кабеля, - не влиял на устойчивость протокола. В асинхронном режиме обмена на скорость передачи информации влияет и длина кабеля, поскольку изменения состояний участников обмена привязываются к сигналам, распро-
страняющимся по кабелю с ограниченной скоростью. Из-за необходимости учета задержек в случае применения пары кабелей в каждом из них используется своя пара REQ#/ACK#. В фазе Command ЦУ запрашивает от ИУ команду. В фазе Status ЦУ делает запрос на передачу ИУ информации о своем состоянии. В фазах Data IN и Data OUT ЦУ делает за просы на передачу данных к И У и от него соответственно.

Фазы Message IN и Message О UT служат для передачи сообщений. Фазу Message OUT ЦУ вводит в ответ на условие Attention, порождаемое ИУ сигналом ATN#, когда оно нуждается в посылке сообщения ЦУ. Фазу Message IN ЦУ вво-
дит при необходимости посылки сообщения ИУ.

Между фазами передачи информации сигналы BSY#, SEL#, REQ# и АСК# должны оставаться в неизменном состоянии, меняться могут только значения сигналов C/D#, 1/0#, MSG# и шины данных.

Сигналы ATN# и RST# могут порождать условия Attention и Reset соответственно, причем асинхронно по отношению к фазам шины. Эти условия могут привести к изменению предопределенного порядка фаз. Сигнал ATN# вводится ИУ во время любой фазы, кроме арбитража и состояния покоя шины. Сигнал RST# вводится в любой момент любым устройством, и по условию Reset все устройства должны немедленно освободить шину. В зависимости от настройки,
принятой для всех устройств конкретной системы, возможно выполнение одного из двух вариантов сброса. "Жесткий" сброс переводит устройства в состояние, принятое по включению питания, сбрасывая все текущие процессы, очереди и т. п. В случае "мягкого" сброса после освобождения шины устройства пытаются завершить начатые операции, сохраняя текущие назначения настроек.

Каждый процесс ввода/вывода состоит из следующей последовательности фаз шины: из состояния Bus Free через фазу Arbitration переход к фазе Selection или Reselection. Далее следуют фазы передачи информации (Command, Data, Status, Message). Завершающей фазой является Message In, в которой передается сообщение Disconnect или Command Complete, после чего шина переходит в состояние покоя Bus Free.

Архитектура SCSI обеспечивает для каждого процесса ввода/вывода сохранение набора из трех указателей - Saved SCSI Pointers, для команды, состояния и данных. ИУ имеет текущий набор указателей (только один), в который копируется сохраненный набор для текущего процесса. Текущие указатели указывают на очередной байт команды, состояния и данных, которые будут передаваться между памятью ИУ и ЦУ. Сохраненные указатели команды и состояния всегда указывают на начала блоков дескрипторов команд и состояния. Сохраненный указатель данных указывает на начало блока данных до тех пор, пока ЦУ не пришлет сообщение Save Data Pointer. По его приему будет сохранен текущий указатель данных. Когда ЦУ отключается от шины информация о текущем процессе ввода/вывода содержится в сохраненном наборе указателей. При возобновлении процесса ЦУ сообщением Restore Pointers может потребовать у И У скопировать сохраненный набор в текущий и продолжить выполнение команд данного процесса ввода/вывода.

Поскольку указатель данных может быть модифицирован ЦУ до завершения ввода вывода, использование указателя для определения реального количества передан ных данных дает ненадежные результаты.

Управление интерфейсом

Для управления интерфейсом служит система сообщений - Message System, которыми обмениваются ИУ и ЦУ. Обмен происходит в фазах Message IN/OUT (см. выше), в одной фазе может передаваться несколько сообщений. Одно сообщение не может расщепляться на несколько фаз. Форматы сообщений стандартизованы; каждое сообщение начинается с кода.

Существуют однобайтные (коды OOh, 02h-lFh, SOh-FFh), двухбайтные (коды 20h-2Fh) и расширенные сообщения (код Olh). В двухбайтном сообщении второй байт является аргументом сообщения. В расширенных сообщениях второй байт задает длину, а последующие байты несут код и аргументы сообщения. Коды сообщений приведены в табл. 5.10.

Код	Направление	Сообщение	Назначение
OOh	In	CommandComplete	Процесс ввода/вывода завершен, информация о состоянии послана в сообщении Status
02h	In	Save Data Pointer	Сохранение указателя данных

---

Код	Направление	Сообщение	Назначение
03h	In	Restore Pointers	Восстановление указателей
04h	In	Disconnect	Текущее соединение разрывается, но для продолжения процесса потребуется повторное соединение (не вызывает сохранения текущих указателей)
04h	Out	Disconnect	Инструкция ЦУ на разрыв соединения
05h	Out	Initiator Detected Error	ИУ обнаружило ошибку на шине
06h	Out	Abort	Сброс всех процессов, связанных с данной парой 1Т, и освобождение шины
07h	In/Out	Message Reject	Сообщение (или егопараметры) недействительны для получателя
08h	Out	No Operation	ИУ нечего ответитьна запрос сообщения
09h	Out	Message Parity Error	Последний байт сообщения принят с неверным паритетом
OAh	In	Linked Command Complete	Цепочка команд завершена. ИУ может инициализировать указатели для новой цепочки
OBh	In	Linked Command Complete (With Flag)	То же, но ИУ между цепочками команд вызывает прерываниев хост-системе
ОСЬ	Out	Bus DeviceReset	Аппаратный сброс ЦУ и освобождение шины
ODh	Out	Abort Tag	Сброс текущего процесса, связанного с данной парой 1Т, и освобождение шины

код	Направление	Сообщение	Назначение
OEh	Out	QearQueue	Сброс всех процессов и освобождение шины (эквивалентно серии сообщений Abort, принятых от всех ИУ)
OFh	In/Out	Initiate Recovery	Сообщение для уведомления об асинхронных событиях (ЦУ временно становится ИУ)
lOh	Out	Release Recovery	Завершение обработки асинхронных событий
llh	Out	Terminate I/O Process	Принудительное завершение текущего процесса без логического повреждения носителяуЦУ
12h-lFh, 30h-7Fh	Зарезервированы для 1-байтных сообщений
80h-FFh	Out	Identify	Установление связи типа ITL или ITR
80h-FFh	In	Identify	Восстановление связи типа ITL или ITR при повторном соединении. Вызывает восстановление сохраненных указателей
2-байтные сообщения
20h	In	Simple Queue Tag	Процесс помещен в очередь, аргумент - тег (OOh-FFh)
20h	Out	Simple Queue Tag	Обращение к конкретному процессу маркированной очереди, аргумент - тег (OOh-FFh)
21h	Out	Head Of Queue Tag	Помещение процесса в начало маркированной очереди для данного LUN, аргумент - тег (OOh-FFh)
22h	Out	Ordered Queue Tag	Помещение процесса в конец маркированной очереди для данного LUN, аргумент - тег (OOh-FFh)

Код	Направление	Сообщение	Назначение
23h	In	Ignorv Wide Residue	Последние байты последнего переданного слова недействительны (аргумент см. в табл. 5.11)
24h-2Fh	Зарезервированы для 2-байтных сообщений
Расширенные сообщения. Первый байт - Olh, в поле "код" первым байтом указана длина, вторым - расширенный код
05h, OOh	In	Modify Data Pointer	Запрос модификации указателя данных суммирование текущего указателя с 4-байтным аргументом сообщения
03h, Olh	In/Out	Synchronous Data Transfer Request	Параметры синхронного режима обмена, 1-й байт аргумента определяет период посылки, 2-й - допустимое смещение REQ/ACK
02h, 03h	In/Out	Wide Data Transfer Request	Разрядность передач в фазах данных. Ар1умент задает число байт: 0 -1 байт, 1 -2 байта, 2-4 байта

Значение 2-го байта	Игнорировать биты данных при разрядности обмена
	32 бит	16 бит
Olh	DB[31:24]	DB[15:8]
02h	DB[31:16]	Зарезервировано
03h	DB[31:8]	Зарезервировано
OOh, 04h - FFh	Зарезервировано	Зарезервировано

В SCSI-2 для установления связи процесса с конкретным логическим устройством I_T_L (lnitiator_Target_LUN) или с конкретной целевой программой I_T_R (lnitiator_Target_TRN), а также предоставления права разрыва соединения служат сообщения Identify. В байте их кодов биты [2:0] в зависимости от бита 5 LUNTAR задают номер LUN (LUNTAR=0) или TRN (LUNTAR=i). Каждый процесс может быть адресован только одному LUN или TRN. Если ЦУ во время выполнения процесса обнаружит сообщение с иным адресом связи, оно обязано освободить шину (ситуация неожиданного разрыва). Единичным значением бита 6 DiscPriv при передаче сообщения ИУ наделяет ЦУ правом разрыва соединения.

ИУ может проинструктировать ЦУ на разрыв соединения, послав ему сообщение Disconnect. Получив сообщение, ЦУ посылает одноименное сообщение (предварительно ЦУ может потребовать сохранения указателя данных, послав сообщение Save Data Pointer) и освобождает шину. Если ЦУ не поддерживает эту возможность, оно отвечает сообщением Message Reject. Когда процесс, продолжающийся в устройстве, потребует передачи данных, через фазу арбитража ЦУ обратится к ИУ за продолжением обмена. С помощью сообщений согласуются параметры синхронного режима и разрядность данных. Процесс согласования синхронного обмена называется Synchronous Negotiation. Уст-
ройство, запрашивающее синхронный обмен, посылает сообщение Synchronous Data Transfer Request с указанием допустимого периода цикла и отставания REQ/ACK. Если другой участник обмена поддерживает синхронный режим, он
предложит свои параметры. Согласованными параметрами будут максимальный период и минимальное отставание (нулевое отставание эквивалентно асинхронному режиму). Выбранный режим будет относиться только к фазам передачи между данной парой устройств. Отвергнутое сообщение является требованием асинхронного режима. Поскольку старые хост-адаптеры не поддерживали согласование синхронного режима, на ЦУ запрос синхронного режима может быть заблокирован. О возможности работы в синхронном режиме хост может узнать, послав команды Request Sense и Inquiry.

Разрядность передач согласуется аналогично посредством сообщений Wide Data Transfer Request. Согласованные режимы будут действовать до сброса устройств по сообщению Bus Device Reset или "жесткого" сброса, что приведет к ус тановке предопределенных режимов по включению. Согласование режимов не должно инициироваться в каждом процессе, поскольку затраты времени на эту процедуру сведут.
на нет выигрыш в производительности.

Типы ПУ

Каждое ЛУ может представлять одно или несколько однотипных периферийных устройств (ПУ), перечень их стандартизованных типов приведен в табл. 5.12. Сложное ПУможет представляться несколькими ЛУ SCSI. По характеру
обмена данных устройства разделяются на 2 класса - блочные (Block Device) с типами 0, 4, 5, 7 и поточные (Stream Device) с типами 1, 2, 3, 9.

Код типа	Назначение
OOh	Direct-access device - устройства прямого доступа (накопители на магнитных дисках)
Olh	Sequential-access device - устройства последовательного доступа (накопители на магнитных лентах)
02h	Printer device - принтеры
03h	Processor device - процессоры (устройства обработки данных)
04h	Write-once device - устройства однократной записи (некоторые оптические диски)
05h	CD-ROM device - приводы CD-ROM
06h	Scanner device - сканеры
07h	Optical memory device - устройства оптической памяти
08h	Medium Changer device - устройства смены носителей (jukebox)
09h	Communications device - коммуникационные устройства
OAh-OBh	Устройства класса ASC ITS (Graphic Arts Pre-Press Devices - высококачественные устройства печати)
OCh	Array controller device - контроллеры массивов накопителей
ODh-lEh	Зарезервировано
IFh	Неизвестный тип или устройство отсутствует

Устройства прямого доступа (0) позволяют сохранять блоки данных. Каждый блок хранится по уникальному логическому адресу LBA - Logical Block Address. Взаимное расположение логических блоков на носителе не регламентируется. Адрес первого логического блока - нулевой, последнего - (п-1), где n - общее число блоков. В цепочках команд устройствами может поддерживаться относительная адресация, когда исполнительный адрес в команде определяется смещением относительно адреса, действовавшего в предыдущей команде.

Блоки данных хранятся на носителе вместе с дополнитель ной информацией, используемой контроллером для управления чтением и записью, а также обеспечения надежности хранения данных (ЕСС или CRC-коды). Формат дополни-
тельных данных не регламентируется, ЦУ скрывает эти данные от ИУ.

Для каждого блока может быть установлена своя длина, ночаще используют единую длину блока для всего носителя. Группа смежных блоков одинаковой длины называется экстентом (extent), экстенты определяются командой MODE
SELECT, длину блока можно узнать по команде MODE SENSE. После изменения длины блока для активизации экстента обычно требуется форматирование.

Носитель может быть разделен на области, одна из которых используется для хранения блоков данных, другая резервируется для замены дефектных блоков, часть носителя может использоваться контроллером для обслуживания устройства.
Дефектные блоки области данных могут быть переназначе ны на другую область носителя, что позволяет их скрыть.

Носитель может быть фиксированным и сменяемым (Removable). Сменяемый носитель в картридже (или чехле) называют томом (Volume). Для чтения/записи том должен быть смонтирован.

Устройство может быть зарезервировано И У, при этом доступ к нему других И У ограничивается. Ограничения распространяются на ЛУ или экстент.

Устройства, имеющие кэш данных, могут поддерживать политику обратной записи (Write Back). При этом появляются интервалы времени, в течение которых внезапное отклю чение питания устройства приведет к потере данных, по-
скольку сообщение о завершении команды посылается пос ле записи в кэш, а не на носитель. Сообщения об ошибках при WB поступают к ИУ с опозданием. Чтобы избежать этих неудобств, ИУ может запретить устройству использовать WB. Отдельные блоки в кэше можно фиксировать, не до пуская их замещения при последующих операциях обмена.

Типичный пример устройств прямого доступа - накопитель на магнитном диске. Есть устройства прямого доступа на лен точном носителе - Floppy Tape. Именно для них эффективна команда SEEK. Устройства прямого доступа могут не иметь подвижных носителей, а быть основаны на памяти разной природы: SRAM, DRAM, FRAM, EEPROM, флэш-память.

Устройства последовательного доступа (1) имеют ряд особенностей, связанных с принципом их действия. Носитель представляет собой магнитную ленту с многодорожечным, серпантинным или наклонно-строчным типом записи. Носитель - всегда сменяемый, с некоторым конструктивньш обрамлением (катушка, картридж) - также называется томом. Том имеет начало носителя ВОМ (beginning-of-medium) и конец носителя ЕОМ (end-of-medium). При записи ИУ должен заранее узнавать о приближении конца носителя, для чего определяется позиция раннего предупреждения EW (Early Warning) с соответствующим маркером. Это позволяет после записи блока данных из буфера поместить на носитель соответствующий концевой маркер. Том может иметь один или несколько разделов (Partitions), нумеруемых с нуля. Разделы располагаются друг за другом, без перекрытия. Каждый раздел х имеет начало ВОР х (Begining-Of- Partition х), конец ЕОР х и раннее предупреждение EW х. Между началом и концом раздела помещаются блоки данных и маркеры. Блоки данных, передаваемые ИУ, называются логическими. Логический блок может занимать один или несколько физических блоков дан Hbix на носителе, в последнем случае за блокирование-дебло кирование отвечает ЦУ. Описатели записанных физических и/или логических блоков могут храниться на носителе (определяется форматом записи). Буфер устройства должен вмещать по крайней мере один логический блок.

Принтеры (2), подключаемые через интерфейс SCSI, не требуют особых команд для управления, поскольку эти функции реализуются через поток передаваемых данных. Одна ко двунаправленная связь по шине позволяет ввести
дополнительные команды, служащие для отслеживания состояния принтеров с буферной памятью, и обеспечить целостность заданий. Принтеры могут иметь встроенный контроллер SCSI или подключаться ЛУ к внешнему контроллеру
по интерфейсу Centronics или RS-232. Параметры подключения определяются командой MODE SELECT,

Процессорными устройствами (3) в терминологии SCSI являются источники и потребители пакетов информации, трактовка которой стандартом не определена. Примерами процессорных устройств являются компьютеры, обменивающиеся сообщениями односторонним или двухсторонним образом. Процессорным устройством является и какое-либо сложное устройство отображения (графический дисплей), которое занято выводом потока сообщений. От коммуникационных устройств процессорные отличаются тем, что они являются источниками или потребителями информации, в то время как коммуникационные служат лишь посредниками.

Устройства оптической памяти (7) близки к устройствам прямого доступа со сменными носителями, но имеют ряд характерных особенностей. Большая емкость носителя вызывает необходимость применения команд с 12-байтным дескриптором. Устройства могут обеспечивать считывание, однократную или многократную запись. На носителе могут быть определены зоны, недоступные для записи. Блоки носителя имеют состояние "чистый" и "записанный", что отмечается соответствующим атрибутом. Для устройств многократной записи перед повторной записью блока необходимо его стереть. Стирание может выполняться специальной командой или автоматичес ки по команде записи. В записи фаза стирания может отсут ствовать. К этим устройствам применимо понятие обновления (update) логического блока - запись новых данных по тому же адресу логического блока, но на другое место носителя.
Прежние данные могут быть считаны специальной командой, указывающей кроме логического адреса блока и его поколение (generation). Емкость носителя в таком случае сообщается без учета множества поколений. Оптические носители по сравнению с магнитными имеют существенно более высокий уровень ошибок, так что приходится использовать более сложные алгоритмы восстановления информации.

Устройства однократной записи (4), обычно оптические, отличаются невозможностью перезаписи ранее записанного блока. Попытка повторной записи в зависимости от реализации устройства может приводить к потере записанных данных. Каждый блок имеет состояние "записан" или "не записан", инициализация (форматирование) не применяется.

Приводы CD-ROM (5) предназначаются для работы с CD дисками. Изначально диски содержали звукозапись и приводы были рассчитаны не только на чтение блоков данных,но и на потоковый вывод на внешний аудиоинтерфейс. За-
пись не предусмотрена. Данные на диске адресуются по-разному. Физический сектор имеет 2352 байт, из которых обычно используется 2048, поле синхронизации 12 байт и поле тега адреса сектора 4 байт. Дополнительное поле 288 байт используется для исправления ошибок данных, но если ошибки допустимы, его тоже используют для хранения данных. Таким образом, физический сектор данных может иметь размер 2048 байт (CD-ROM Data Mode 1) или 2336 и даже 2340 (вместе с полем тега) байт (CD-ROM Data Mode 2). В зависимости от размера логического блока (1024, 512 или 256 байт) сектор может вмещать 2,4 или 8 блоков.

Один сектор, или кадр (frame), аудиодиска хранит 1/75 с звукозаписи. От этого происходит адресация MSF: 75 смежных кадров, адресуемых полем F (0-74), объединяются в более крупную единицу, адресуемую полем S (0-59), звуча-
щую 1 с. 60 полей S соответствуют полю М (0-74), звучащему 1 мин. Адресация MSF может использоваться как абсолютная или относительно начала трека. Носитель делится на треки (track), характерные однотипностью записанной информации. Каждый трек (они нумеруются от 1 до 99) делится на последовательно нумеруемые (1-99) индексы (index).

Носитель CD-ROM и CD-DA кроме основного канала имеет субканал (sub-channel), разделенный на 8 частей, называемых Р, Q, R, S, Т, U, V и W. К примеру, часть Q несет информацию для контроллера и привода - управляющие поля
и MSF-адрес. Каждая часть имеет производительность, равную 1/192 основного канала.

Сканеры. (6) передают ИУ данные, описывающие растровое изображение сканируемого объекта. Команды позволяют здавать окна сканирования, определяя в них режим и разрешение. Для некоторых функций требуется посылка данных в сканер (например, полутоновые маски). Для сканеров с автоподачей имеются команды позиционирования.

Устройства смены, носителей (8) предназначены для автоматического манипулирования сменными носителями - дисками и картриджами с магнитными лентами. В SCSI они представляются ЛУ, отличающимися от первичных устройств хранения, которые они обслуживают. Модель устройства состоит из набора адресуемых элементов, каждый из которых может "держать" только одну единицу носителя

• Medium Transport Element - элемент транспортировкиносителя;
• Storage Element - место хранения единицы носителя, когда он не находится ни в одном из элементов трех другихтипов;
• Import Export Element - элемент, с помощью которого устройство принимает носители извне или отдает их;
• Data Transfer Element - позиция первичного устройства, осуществляющего обмен данными с носителем.

Элементы адресуются 16-битными адресами; доступна информация об их состоянии. Каждый том носителя снабжается идентификатором-тегом, по которому определяется его нахождение в элементах.

Коммуникационные устройства (9) предназначены для обмена информацией с устройствами через внешнюю по отношению к шине SCSI среду передачи данных. Внешние протоколы стандартом SCSI не описываются: вся необходимая
для них информация заключена в сообщениях, передаваемых и принимаемых ИУ по командам SEND MESSAGE и GET" MESSAGE.

---

Адресация и система команд

Как указывалось ранее, любое устройство SCSI на шине адресуется идентификатором SCSI ID, соответствующим заданному уникальному адресу. В ЦУ может быть определено до 8 ЛУ со своими номерами LUN (Logical Unit Number) в
диапазоне 0-7. Понятие LUN неприменимо к ИУ, но SCSI устройство двойного назначения может иметь Л У.

Система команд и сообщений позволяет адресовать как ЦУ в целом, так и любое его Л У. В ЦУ может быть определено до 8 целевых программ TRN (Target Routine), которые не имеют непосредственной привязки к ЛУ. Целевые программы появились в SCSI-2, их адресация также производится через сообщения.

Система команд SCSI включает общие команды, применимые для устройств всех классов, и специфические для каждого класса. Как общие, так и специфические наборы команд содержат обязательные (Mandatory), дополнительные (Optional) и фирменные (Vendor Specific) команды. Любое SCSI-устройство должно поддерживать обязательные команды общего набора и своего класса, чем обеспечивается высокий уровень совместимости. Команда передается ИУ в ЦУ через блок дескриптора команды Command Descriptor Block, посылаемый в фазе Command. Некоторые команды сопровождаются блоком параметров, следующим за блоком дескриптора в фазе Data. Форматы блоков стандартизованы, длина блока определяется кодом операции Operation Code, который всегда является первым байтом блока и может составлять 6, 10 или 12 байт. Типовой блок содержит следующие поля (рис. 5.8):

• OpCode - код операции, 1 байт (графа "Код" в табл. 5.14). Биты [7:5] определяют группу, а биты [4:0] - код команды. В группе 0 блок дескриптора имеет длину 6 байт, в группах 1 и 2 - 10 байт, в группе 5-12 байт. Группы 3 и 4 зарезервированы, группы б и 7 отданы на усмотрение разработчиков.
• LUN - номер ЛУ (для совместимости со SCSI-1), всегда занимает биты [7:5] байта 1. Если для идентификации используются сообщения Identify, то это поле игнорируется (рекомендуется устанавливать LUN=0).

LBA - адрес логического блока, 21 бит для 6-байтных блоков и 32 бит - для 10- и 12-байтных. В ряде команд поле не используется.

Lengfh - длина (количество блоков или байт) передавае мых данных Transfer Length, блока параметров Parameter List Length или блока, резервируемого И У под данные Allocation Length (один из трех вариантов в зависимости
от команды). При однобайтном задании длины 0 соответ ствует значению 256, в длинных формах 0 указывает на отсутствие передач. В ряде команд поле не используется.

Control - байт управления. Биты [7:6] отданы на усмотрение разработчику, биты [5:2] - зарезервированы, бит 1 Flag, бит 0 - Link (служит признаком объединения команд в цепочку). Flag определяет сообщение, передаваемое в случае успешного выполнения команд цепочки, при Flag=i сообщение Linked Command Complete (With Flag) будет вызывать прерывания между командами цепочки.

Рис. 5.8. Форматы блоков дескрипторов команд: а-б байт,
б-10 байт, в-12 байт

Обратим внимание на порядок байт: первыми передаются старшие байты (бит MSB - самый старший), за ними - младшие (бит LSB - самый младший). Зарезервированные поля для совместимости с будущими стандартами должны иметь нулевые значения.

Исполнение команды завершается в фазе Status передачей байта состояния Status Byte. Байт не передается, если ко манда завершена по сообщению Abort, Abort Tag, Bus Device Reset, Clear Queue, по условию Hard Reset или в случае не-
ожиданного разъединения. В байте состояния используются только биты [5:1], возможные состояния приведены в табл. 5.13 (остальные зарезервированы).

Биты 76543210	Состояние	Значение
RROOOOOR	Good	Успешное завершение команды
RR00001R	Check Condition	Указание на асинхронное событие
R R 0 0 0 1 0 R	Condition Met	Запрошенная операция выполнена (команды Search Data и Pre-Fetch)
R R 0 0 1 0 0 R	Busy	Занято (невозможен прием команды)
R R 0 1 0 0 0 R	Intermediate	Успешное выполнение команды в цепочке
RR01010R	IntermediateCondition Met	Удовлетворение запрошенной операции в цепочке команд
R R 0 1 1 0 0 R	Reservation Conflict	Попытка обратиться к ЛУ, зарезервированному другим И У
RR10001R	Command Terminated	Завершение текущего процесса по сообщению Terminate I/O Processили по асинхронному событию
R R 1 0 1 0 0 R	QueueFull	Очередь (маркированная) заполнена, процесс в очередь не поставлен

Набор команд для устройств классов 0-9 приведен в
табл. 5.14. Любое ЦУ SCSI-2 обязано поддерживать четыре
команды: Inquiry, Request Sense, Send Diagnostic, Test Unit
Ready. Они используются для конфигурирования системы,
тестирования устройств и сообщений об ошибках и исклю-
чительных ситуаций. Команда Inquiry позволяет получить
информацию о ЛУ через стандартизованный блок данных
длиной 96 байт: тип подключенного ПУ, возможность сме-
ны носителя, поддержка 32- или 16-битного расширения, син-
хронного обмена, относительной адресации, цепочек ко-
манд, очередей и уведомления об асинхронных событиях.

---

Здесь же описываются уровень поддержки стандартов SCSI
(ISO, ANSI, ECMA), идентификаторы производителя, уст-
ройства и т. п. Формат блока по усмотрению производителя
может быть расширен.

В графе "Применимость" указаны номера типов ПУ, соот-
ветствующие табл. 5.12 (символ * соответствует всем ти-
пам). Команды для каждого типа устройств могут быть обя-
зательными - номер сопровождается символом m
(Mandatory) - или необязательными - номер типа сопро-
вождается символом о (Optional). Часть команд в устрой-
ствах разных классов реализуется по-разному, что отмече-
но обозначением *z.

Команда	Код	Применимость	Назначение
Change Definition	40h	*0	Модификация определений операций для ЛУ
Compare	39h	*0	Побайтное сравнение данных двухЛУ1
Copy	18h	*0	Копирование данных с одно- го ЛУ на другое'
Copy And Verify	3Ah	*0	Копирование данных с одно- го ЛУ на другое с верифи- кацией1
Erase	19h	1m	Стирание (участка или до конца носителя)
Erase (10)	2Ch	7o	То же с 10-байтным блоком дескриптора
Erase (12)	ACh	7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Exchange Medium	A6h	80	Обмен носителями между двумя элементами устройства
Format	04h	2o	Выбор шрифтов и форм
Format Unit	04h	Om 7o	Форматирование устройства
Get Data Buffer Status	34h	60	Опрос состояния буфера данных
Get Message	08h	9o	Прием пакета из коммуни- кационного устройства

---

Команда	Код	Применимость	Назначение
Get Message (10)	28h	9o	To же с 10-байтным блоком дескриптора
Get Message (12)	A8h	9o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Get Window	25h	60	Получение информации о предварительно определен- ном окне
Initialize Element Status	07h	8o	Инициализация состояния элемента
Inquiry	12h	*m	Опрос типа устройства, уров- ня стандарта, идентифика- тора производителя, модели и т. п.
Load Unload	IBh	lo	Загрузка/разгрузка носителя
Locate	2Bh	lo	Позиционирование на заданный логический блок
Lock-Unlock Cache	36h	Oo 4o 5o 7o	Фиксация заданных логи- ческих блоков в кэше устройства и ее отмена
Log Select	4Ch	*o	Запись статистической ин- формации, обработка которой поддерживается устройством, в ЦУ или ЛУ
Log Sense	4Dh	*o	Считывание статистической информации с ЦУ или ЛУ
Medium Scan	38h	4o7o	Сканирование - поиск не- прерывной области чистых или записанных блоков
Mode Select (6)	15h	*z	Запись параметров носителя, ЦУ или ЛУ (с 6-байтным блоком дескриптора)
Mode Select (10)	55h	*z	То же с 10-байтным блоком дескриптора
Mode Sense (6)	lAh	*z	Считывание параметров носителя, ЦУ или ЛУ (с 6-байтным блоком де- скриптора)

---

Команда	Код	Прииенимость	Назначение
Mode Sense (10)	5Ah	*г	То же с 10-байтньш блоком дескриптора
Move Medium	A5h	8ro	Передача носителя
Object Position	31h	6о	Позиционирование (загруз- ка/выгрузка) сканируемого объекта
Pause/Resume	4Bh	5о	Пауза/продолжение воспро- изведения аудио
Play Audio (10)	45h	5о	Аудиовоспроизведение ука- занных логических блоков
Play Audio (12)	A5h	5о	То же с 12-байтньш блоком дескриптора
Play Audio MSF	47h	5о	Аудиовоспроизведение с адре- сацией MSF
Play Audio Track/Index	48h	5о	Аудиовоспроизведение с ука- занием треков и индексов
Play Track Relative (10)	49h	5о	Аудиовоспроизведение с адре- сацией относительно трека
Play Track Relative (12)	A9h	5о	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Position To Bement	2Bh	8о	Позиционирование транс- портного элемента к указан- ному элементу
Pre-Fetch	34h	Оо 4о 5о 7о	Считывание блоков данных в кэш (без передачи ИУ)
Prevent Allow Medium Removal	lEh	Оо 1о 4о 5о 7о 8о	Запрет/разрешение смены носителя в ЛУ
Print	OAh	2т	Печать блока данных
Read (6)	08h	От 1т 4о 5о 7о	Чтение данных (с 6-байтным блоком дескриптора)
Read(10)	28h	От 4т 5т 6т 7т	То же с 10-байтньш блоком дескриптора
Read(12)	A8h	4о 5о 7о	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Read Block Limits	05h	1т	Запрос ограничений на дли- ну блока (минимальная и максимальная длины)

---

Команда	Код	Применимость	Назначение
Read Buffer	3Ch	*0	Чтение буфера
Read Capacity	25h	Om 4m 7m	Определение емкости Л У
ReadCd-Rom Capacity	25h	5m	Определение емкости CD-ROM (возможно быстрое определение с погрешностью)
Read Defect Data	37h	Oo7o	Чтение списков дефектных блоков (Plist - исходный список от изготовителя, Glist - список, заполняемый при эксплуатации)
Read Defect Data (12)	B7h	7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Read Bement Status	B8h	80	Чтение состояния элементов
Read Generation	29h	7o	Чтение максимально возмож- ного поколения для указан- ного логического блока
Read Header	44h	5o	Чтение заголовка логического блока CD-ROM
Read Long	3Eh	Oo 4o 5o 7o	"Длинное" чтение - данные блока и поля ЕСС
Read Position	34h	lo	Запрос позиции данных, находящихся в буфере (адрес начала и конца, количество блоков и байт)
Read Reverse	OFh	lo	Чтение блоков с текущей по- зиции в обратном направ- лении
Read Sub-Channel	42h	5o	Чтение данных субканала CD-ROM
Read Toe	43h	5o	Чтение таблицы содержимого CD-ROM
Read Updated Block	2Dh	7o	Чтение определенного поко- ления обновленного логичес- кого блока
Reassign Blocks	07h	Oo4o7o	Переназначение дефектных блоков

---

Команда	Код	Применимость	Назначение
Receive	08h	3o	Прием пакета
Receive Diagnostic Results	ICh	*o	Получение результатов диа- гностики
Recover Buffered Data	14h	lo2o	Восстановление данных, по- сланных в буфер, но не запи- санных (не напечатанных) из-за ошибки
Release	17h	Om 2m 4m 5m 6m 7m 80	Освобождение зарезервиро- ванного ЛУ, экстента или элемента
Request Sense	03h	Jj	Опрос уточненного состояния
Request Volume Element Address	B5h	80	Передача результатов коман- ды SEND VOLUME TAG
Reserve	16h	Om 1m 2m 4m 5m 6m 7m 80	Предотвращение использо- вания Л У (его экстента или элемента) другим ИУ
f iy^flli^J	Olh	1m	Перемотка носителя к началу раздела
Rezero Unit	Olh	Oo 4o 5o 7o 80	Приведение ЛУ в определен- ное состояние
Scan	IBh	6o	Сканирование данных в определенном окне
Search Data Equal	31h	Oo 4o 5o 7o	Поиск данных, (не) совпа- дающих с эталоном2
Search Data Equal (12)	Blh	4o 5o 7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора2
Search Data High	30h	Oo 4o 5o 7o	Поиск данных, (не) больших эталона2
Search Data High (12)	BOh	4o 5o 7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора2
Search Data Low	32h	Oo5o7o	Поиск данных, (не) меньших эталона2
Search Data Low (12)	B2h	4o 5o 7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора2
Seek(6)	OBh	Oo 4o 5o 7o	Позиционирование (с 6-байт- ным блоком дескриптора)3

---

Команда	Код	Применимость	Назначение
Seek(10)	2Bh	Oo 4o 5o 7o	Позиционирование - поиск логического адреса (с 10-байт- ным блоком дескриптора)3
Send	OAh	3m	Посылка пакета
Send (10)	2Ah	60	Посылка данных в устройство
Send Diagnostic	IDh	*m	Запуск теста ЦУ. Ответом будет состояние Good, если тест прошел успешно, или Check Condition в случае ошибки
Send Message	OAh	9m	Посылка пакета в коммуни- кационное устройство
Send Message (10)	2Ah	9o	То же с 10-байтным блоком дескриптора
Send Message (12)	AAh	9o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Send Volume Tag	B6h	80	Посылка тега тома (шаблона) для поиска его в элементах или создания нового тега
Set Limits	33h	Oo 4o 5o 7o	Определение области логи- ческих адресов, над которыми могут выполняться операции цепочки команд
Set Limits (12)	B3h	4o 5o 7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Set Window	24h	6m	Определение окна сканиро- вания
Slew And Print	OBh	2o	Прогон бумаги и печать
Space	llh	1m	Относительное позициони- рование (вперед и назад) на заданное число блоков, файлов, маркеров и т. п.
Start Stop Unit	IBh	Oo 4o 5o 7o	Разрешение/запрет операций с носителем, извлечение но- сителя*
Stop Print	IBh	2o	Останов печати с очисткой буфера или без нее

---

Конаида	Код	Применимость	Назначение
Synchronize Buffer	lOh	2o	Синхронизация буфера - печать всего содержимого, при невозможности - сооб- щение об ошибке
Synchronize Cache	35h	Oo 4o 5o 7o	Синхронизация кэша - запись несохраненных дан- ных заданного диапазона ад- ресов на носитель
Test Unit Ready	OOh	*m	Опрос готовности ЛУ
Update Block	3Dh	7o	Обновление логического блока
Verify	2Fh	Oo5o7o	Верификация - проверка возможности безошибочного считывания блоков данных с носителя
Verify	13h	lo	Тоже
Verify (10)	2Fh	4o5o7o	То же или проверка чистоты блоков (с 10-байтным блоком дескриптора)
Verify (12)	AFh	4o 5o 7o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Write (6)	OAh	Oo 1m 4o 7o	Запись блоков данных, переданных ИУ (с 6-байт- ным блоком дескриптора)
Write (10)	2Ah	Oo4m 7m	Запись блоков данных, переданных ИУ (с 10-байт- ным блоком дескриптора)
Write (12)	AAh	4o7o	То же с 10-байтным блоком дескриптора
Write And Verify	2Eh	Oo4o7o	Запись блоков данных, переданных ИУ, с верифика- цией записи
Write And Verify (12)	AEh	7o4o	То же с 12-байтным блоком дескриптора
Write Buffer	3Bh	*o	Запись в буфер (но не на носитель) или загрузка микрокода

---

Команда	Код	Применимость	Назначение
Write Filemarks	lOh	1m	Запись маркера файлов
Write Long	3Fh	Oo4o7o	"Длинная" запись - блока данных и поля ЕСС
Write Same	41h	Oo	Запись блока данных, пере- данных ИУ, в группу смеж- ных блоков или до конца носителя5

1 Команды копирования и сравнения данных оперируют парой Л У, ко-
торые могут принадлежать как одному ЦУ, так и разным, если эту воз-
можность поддерживает ведущее устройство копирования - Copy
Master. Копирование возможно между устройствами любых классов.
Для устройств типов 8 и 9 эти команды не применяются.

2 Данные ищутся сравнением указанного числа логических записей с
эталоном. Логические записи определяются длиной, начальным логи-
ческим блоком и смещением внутри него. Можно потребовать попада-
ния искомых данных в один логический блок.

3 Команда эффективна для ленточных устройств прямого доступа.

4 Команда STOP UNIT для устройств с кэшированием перед остановом
автоматически выполняет синхронизацию кэша.

5 Первые 4 байта в записываемых блоках могут быть заменены на физи-
ческий или логический адрес блока.

5.6. Выполнение команд

Мы не будем рассматривать различные ситуации, приводя-
щие к отклонениям от нормальной последовательности со-
бытий интерфейса. К ним относятся некорректные соедине-
ния со стороны ИУ, выбор несуществующего ЛУ,
неожиданные выборки ИУ, округление параметров, реакция
на асинхронные события и т. п.

Рассмотрим процесс на шине SCSI на примере одиночной
команды чтения Read. ИУ имеет активный набор указате-
лей и несколько сохраненных наборов, по одному на каж-
дый из допустимого числа одновременных конкурирующих
процессов. ИУ восстанавливает указатели процесса в актив-
ный набор и, выиграв арбитраж, выбирает ЦУ. Как только

---

ЦУ выбрано, оно берет на себя управление процессом. В фазе
Selection И У вводит сигнал ATN^, сообщая о намерении по-
слать сообщение Identify с указанием адресуемого ЛУ. Та-
ким образом устанавливается связь 1_T_L с данным процес-
сом и его набором указателей. ЦУ переходит в фазу Command
и принимает блок дескриптора команды Read. Интерпрети-
ровав команду, ЦУ переходит в фазу Data IN, передает дан-
ные, затем переводится в фазу Status и посылает состояние
Good. Затем в фазе Message IN устройство посылает сообще-
ние Command Complete, после чего освобождает шину (фаза
Bus Free). Процесс завершен.

Рассмотрим тот же пример, но с использованием отключения
от шины (Disconnect) в процессе выполнения команды. Если
устройство определит, что для получения затребованных дан-
ных потребуется много времени, получив команду Read, оно
освобождает шину, послав сообщение Disconnect. Как только
требуемые данные готовы в ЦУ, оно, выиграв арбитраж, вы-
берет ИУ (в фазе Reselect) и в фазе Message IN пошлет ему
сообщение Identify. По определенной этим сообщением свя-
зи 1_T_L ИУ восстановит соответствующий набор указате-
лей в активный и продолжит выполнение процесса, как опи-
сано выше. Если ЦУ хочет отсоединиться, когда часть данных
уже передана (например, головка дошла до конца цилиндра
и требуется время на позиционирование), оно посылает со-
общение Save Data Pointer, а затем Disconnect. После повтор-
ного соединения передача данных возобновится с точки,
определенной последним сохраненным значением указате-
ля. Если произошла ошибка или исключение, ЦУ может по-
вторить обмен данными, послав сообщение Restore Pointers
или отсоединившись без сообщения Save Data Pointers.

Теперь рассмотрим процесс с цепочкой связанных команд. По
успешному завершению каждой команды цепочки ЦУ авто-
матически переходит к исполнению следующей. Все коман-
ды цепочки адресуются к одной и той же связи 1_Т_х и яв-
ляются частью одного процесса. Команды не являются
полностью независимыми: при использовании бита относи-
тельной адресации последний блок, адресованный предыду-
щей командой, доступен для следующей. Так, например, мож-
но исполнить команду Search Data, по которой на диске будет

---

найден блок, содержащий информацию, совпадающую с эта-
лоном поиска. Связав с ней команду чтения Read, можно
прочитать этот блок или блок с указанным смещением от-
носительно найденного. По выполнении связанных команд
ЦУ посылает сообщения Linked Command Complete (возмож-
но, с флагом), а ИУ обновляет набор сохраненных указате-
лей так, что они указывают на очередную команду цепочки.
Команды в цепочке выполняются как одиночные, но с воз-
можностью относительной адресации.

Команды могут исполняться с использованием очередей. ЦУ
могут поддерживать немаркированные и маркированные
очереди. Поддержка немаркированных очередей, определен-
ная еще в SCSI-1, позволяет любому ЛУ (LUN) или целевой
программе (TRN), занятым процессом от одного ИУ, прини-
мать команды (начинать процесс) с другими И У. При этом
каждый процесс идентифицируется связью 1_Т_х, где х - LUN
или TRN.

Маркированные очереди (Tagged Queue) определены в SCSI-2
для ЛУ (LUN, но не TRN). Для каждой связи 1_T_L суще-
ствует своя очередь размером до 256 процессов (немаркиро-
ванные очереди можно считать вырожденным случаем мар-
кированных с одноместными очередями). Каждый процесс,
использующий маркированные очереди, идентифицируется
связью 1_T_L_Q, где Q - однобайтный тег очереди (Queue Tag).
Теги процессам назначаются ИУ, их значения на порядок
выполнения операций не влияют. Повторное использование
тега возможно лишь по завершении процесса с этим тегом.
Постановка в очередь выполняется через механизм сообще-
ний, при этом очередной процесс можно поставить в оче-
редь "по-честному", а можно пропихнуть вне очереди: про-
цесс, поставленный в очередь с сообщением Head Of Queue
Tag, будет выполняться сразу после завершения текущего
активного процесса. Процессы, поставленные в очередь с со-
общением Simple Queue Tag, исполняются ЦУ в порядке, ко-
торый оно сочтет оптимальным. Процесс, поставленный в
очередь с сообщением Ordered Queue Tag, будет исполняться
последним. ИУ может удалить процесс из очереди, сослав-
шись на него по тегу. Изменение порядка выполнения ко-
манд ЦУ не касается порядка команд в цепочке, поскольку

---

цепочка принадлежит одному процессу, а в очередь ставят-
ся именно процессы.

5.7. Конфигурирование устройств SCSI

Все устройства на шине должны быть согласованно скон-
фигурированы. Для них требуется программно или с помо-
щью джамперов установить следующие основные параметры:

Идентификатор устройства SCSI ID - адрес 0-7 (для Wide
SCSI 0-15), уникальный для каждого устройства на шине.
Обычно хост-адаптеру, который должен иметь высший прио-
ритет, назначается адрес 7 (15 для Wide SCSI, если все устрой-
ства 16-битные). Позиционный код, используемый для адре-
сации, обеспечивает совместимость адресации 8- и 16-битных
устройств на одной шине. Типовые заводские назначения иден-
тификаторов устройств приведены в табл. 5.15, хотя они не
являются обязательными. В настоящее время прорабатывает-
ся спецификация РпР для устройств SCSI, позволяющая ав-
томатизировать процесс назначения идентификаторов. Она
обеспечивает сосуществование традиционных (Legacy SCSI)
устройств, идентификаторы которых задаются джамперами,
с автоматически конфигурируемыми РпР-устройствами.

Контроль паритета - SCSI Parity. Если хотя бы одно уст-
ройство не поддерживает контроль паритета, он должен быть
отключен для всех устройств на шине. Контроль паритета,
особенно для дисковых устройств, является надежным сред-
ством защиты от искажения данных при передаче по шине.

Включение терминаторов - Termination. В современных уст-
ройствах применяются активные терминаторы, которые мо-
гут включаться одним джампером или программно управ-
ляемым сигналом. Терминаторы включаются только на
крайних устройствах в цепочке. Современные хост-адапте-
ры позволяют автоматически включать свой терминатор, если
они являются крайними, и отключать, если используются
внутренний и внешний разъем канала. Это позволяет под-
ключать и отключать внешние устройства, не заботясь о пе-
реключении терминаторов. Ранее приходилось открывать
корпус и переставлять джампер, а пассивные терминаторы
устанавливать в специальные гнезда (и извлекать их оттуда).

---

При отсутствии внутренних терминаторов пользователь .вы-
нужден был использовать внешние, устанавливаемые на ка-
бель.

Правильная установка терминаторов крайне существенна -отсутствие/избыток тер-
минаторов может привести к неустойчивости или неработоспособности интерфейса.

Питание терминаторов (Terminator Power). Когда использу-
ются активные терминаторы (для современных устройств -
всегда), питание терминаторов должно быть включено (джам-
пером или программно) хотя бы на одном устройстве.

Согласование скорости синхронного обмена (SCSI Synchronous
Negotiation). Режим синхронного обмена, обеспечивающий
высокую производительность, включается по взаимному со-
гласию устройств. Если хотя бы одно устройство на шине
его не поддерживает, рекомендуют согласование запретить
на хост-адаптере. Если обмен будет инициирован синхрон-
ным устройством, хост-адаптер поддержит этот режим.

Старт по команде (Start on Command) или задержанный
старт (Delayed Start). При включении этой опции запуск
двигателя устройства выполняется только по команде от
хост-адаптера, что позволяет снизить пик нагрузки блока
питания в момент включения. Хост будет запускать устрой-
ства последовательно.

Разрешение отключения (Enable Disconnection). Позволяет ус-
тройствам отключаться от шины при неготовности данных
во время длительных операций с носителем, что весьма эффек-
тивно в многозадачном режиме при нескольких ПУ на шине.
В случае одного устройства отключение приводит только к
дополнительным затратам времени на повторное соединение.

SCSI ID	Устройство
7	Хост-адаптер
6	Накопитель на магнитных дисках
5	-
4	Ленточный или R/W-оптический накопитель
3	CD-ROM

---

SGIID	Устройство
2	Сканер, принтер
1	НЖМД, поддерживаемый BIOS хост-адаптера
0	НЖМД, поддерживаемый BIOS хост-адаптера

Устройства SCSI допускают программирование - Pmgfvmmable
Operating Definition. Программированием определений опера-
ций для ЛУ можно изменить такие параметры, как иденти-
фикация производителя, типа и модели устройства, уровень
соответствия SCSI, номер спецификации, набор команд и т. д.
Однако низкоуровневые параметры интерфейса (параметры
временных диаграмм, определение паритета) сохраняются
неизменными. Текущие определения могут быть считаны ИУ
по командам Inquiry, Mode Sense и Read Capacity.

5.8. Хост-адаптер SCSI

Хост-адаптер является важнейшим узлом интерфейса, опреде-
ляющим производительность системы SCSI. Существует ши-
рокий спектр адаптеров. К простейшим можно подключать
только устройства, не критичные к производительности. Такие
адаптеры входят в комплект поставки сканеров, а подключение
к ним диска невозможно. Высокопроизводительные адаптеры
имеют собственный специализированный процессор, большой
объем буферной памяти и используют высокоэффективные
режимы прямого управления шиной для доступа к памяти
компьютера. Адаптеры SCSI существуют для всех шин: ISA
(8-16 бит), EISA, МСД PCI, VLB, PCMCIA и для параллель-
ного порта. Ряд системных плат имеют встроенный
SCSI-адаптер, подключенный к одной из локальных шин. При
выборе интерфейса, к которому подключается хост-адаптер,
учитывайте производительность - интерфейс не должен стать
узким местом при обмене с высокопроизводительными устрой-
ствами SCSI. Наибольшую эффективность имеют хост-адапте-
ры для шины PCI. Конечно, за мощный адаптер для сервера
приходится платить - его цена может превышать цену рядово-
го настольного компьютера. Еще дороже хост-адаптеры со
встроенными контроллерами RAID-массивов, которые содержат
мощный RISC-процессор и большой объем локальной памяти.

---

Конфигурирование хост-адаптеров с точки зрения шины
SCSI не отличается от конфигурирования других устройств.
Для современных адаптеров вместо джамперов использует-
ся программное конфигурирование. Утилита конфигуриро-
вания обычно входит в расширение BIOS, установленное на
плате адаптера, и приглашение к ее вызову выводится на
экран во время POST.

Как и всякая карта расширения, хост-адаптер должен быть
сконфигурирован и с точки зрения шины расширения, к ко-
торой он подключается. Системные ресурсы для шинного
SCSI-адаптера включают:

^ область памяти для расширения ROM BIOS, необходи-
мого для поддержки конфигурирования устройств и дис-
ковых функций. Если в системе установлено несколько
однотипных хост-адаптеров, ROM BIOS для них исполь-
зуется с одного адаптера. Разнотипные хост-адаптеры не
всегда могут работать вместе;

^ область разделяемой буферной памяти;

^ область портов ввода-вывода (I/O Port);

ш IRQ - запрос прерывания;

^ DMA - канал прямого доступа к памяти (для шин
ISA/EISA), часто используемый для захвата управления
шиной (Bus-Mastering).

Все устройства SCSI требуют специальных драйверов. Базо-
вый драйвер дисковых устройств входит в BIOS хост-адапте-
ра. Расширения, например ASPI (Advanced SCSI Programming
Interface), загружаются отдельно. От драйверов сильно зави-
сит производительность устройств SCSI. "Умное" ПО спо-
собно эффективно загружать работой устройства, а иногда и
"срезать углы" - выполнять копирование данных между
устройствами без выхода на системную шину компьютера.