Фазы работы шины SCSI.

Протокол шины SCSI предусматривает восемь отдельных фаз :

Bus Free – «Шина свободна»

Arbitration – «Арбитраж»

Selection – «Выборка»

Reselection – «Обратная выборка»

Command – «Комманда»

Data – «Данные»

Status – «Состояние »

Message – «Сообщение»

Последние четыре фазы называются фазами передачи информации. Шина SCSI в каждый конкретный момент времени может находится только в одной из этих восьми фаз.

Фаза «Шина свободна» означает, что ни одноустройство в данный момент не работает с шиной SCSI в активном режиме , и шина свободна для обращения. Эта фаза обычно возникает после системного сброса или после сброса шины сигналом RST. Признаком фазы «Шина свободна» является отсуствие сигналов занятости BSY и выборки SEL.

Шина переключается в фазу – «Арбитраж», когда какое – либо SCSI- устройство хочет взять на себя управление шиной, т.е стать инициатором на шине. Это происходит в случаях, когда инициатор хочет выбрать исполнителя или исполнитель хочет произвести перевыборку запрашивавшего его ранее инициатора. В фазу «Арбитраж» шина может переключится только из фазы «Шина свободна». После того, как устройство определяет, что шина свободна, начинается фаза «Арбитраж». Для этого формируется сигнал BSY, на соответствующую линию данных

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

из восьми возможных устройств шины SCSI может выдавать свой ID - бит

только на закрепленную за ним линию данных как признак своего участия

в арбитраже. Устройство с максимальным значением идентификатора ID выигравает арбитраж и берет на себя управление шиной.

Фаза «Выборка» дает возможностбь инициатору выбрать исполнителя, чтобы инициировать выполнение им соответствующей функции, например комманды чтения READ или 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 отсуствует, и в фазу выборки можно входить сразу же после фазы «Шина свободна». В обоих случаях для выборки исполнителя инициатор выдает его ID-бит на соответствующую линию данных шины SCSI и формирует сигнал выборки SEL.

Необязательная фаза перевыборка возможна, когда исполнитель хочет воссиановить связь с тем инициатором, который ранее послал ему комманду. Эта фаза в принципе наапоминает фазу «Выборка», с тем исключением, что вместе с сигналом выборки SEL переходит в активное состояние линия I/O, что позволяет различать эти две фазы.

Фазы «Комманда», «Данные», «Состояние » и «Сообщение» образуют группу фаз передачи информации, поскольку все они используются для передачи данных или управляющей информации по шине данных. Чтобы их различать, используются сигналы C/D – управление, I/O – ввод-вывод и MSG – сообщение, вырабатываемые исполнителями, который тем самым управляет всеми переходами из одной фазы в другую. Для управления передачей данных между исполнителем и инициатором в фазах передачи информации используются сигналы линий

REQ/ACK – запрос/подтверждение (в версии SCSI-2 дополнительно применяются линии REQB/ACKB).

Реальный обмен данными может осуществляться синхронным и асинхронным способом. В обоих случаях для выполнения квитирования используются сигнальные линии ACK и REQ. Для исполнителя режим синхронной передачи является необязательным. Инициатор может потребовать, чтобы исполнитель осуществлял синхронную передачу, одноко если последний отвергнет этот запрос, то будет использоваться асинхронный режим.

Чтобы передать данные инициатору в ассинхронном режиме, исполнитель выдает их на линии ланных шины SCSI вместе с сигналом REQ. Данные должны удерживаться на шине до тех пор, пока от

нициатора не будет принят сигнал подтверждения ACK. После этого на

шину выдаются следующие данные, и процесс повторяется. Если передача

данных должна происходить в противоположном направлении, 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 до тех пор, пока пока линия REQ, не переключится в пассивное состояние. Затем исполнитель сбрасывает сигнал REQ, инициатор выдает новые данные, и процесс повторяется.

Если в фазе «Сообщения» устройства согласились использовать синхронный режим обмена, то исполнитель не будет ждать поступления сигнала подтверждения ACK перед выдачей сигнала REQ для приема следующих данных . Он может генерировать один или более импульсов REQ без ожидания соответствующих импульсов ACK(до заранее оговоренного максимума, называемого смещением REQ/ACK).

При выдаче всех запланированных импульсов REQ исполнитель сравнивает число запросов REQ и подтверждений ACK, чтобы удостовериться в том, что каждая группа данных принята успешно. При подготовке синхронного режима обмена устройства задают смещение REQ/ACK и период передачи. Период передачи определяет интервал времени между окончанием передачи очередного байта и началом передачи следующего.

Дополнительные средства спецификации SCSI-2

Хотя исходная спецификация SCSI, опублткованная в 1986г.(SCSI-1), представляла большой шаг вперед, у нее были инекоторые серьезные недостатки. В частности не бало четкой регламентации всех аспектов, гарантирующих совместимость между устройствами были ссылки на целый ряд различных комманд, однако в действительности она требовала обязательной реализации только одной комманды REQUEST SENSE («уточнить состояние»). В результате различные устройства поддерживали различные комманды , что существенно ограничивало число контроллеров, которые могли бы работать в любой SCSI- системе. Специалисты осознали это ограничение уже на завершающем этапе выработки спецификации SCSI-1, поэтому была создана группа по разработке единого набора комманд (CCS), которая должна была решить данную проблему, предложив расширенный набор комманд SCSI. Набор комманд был расширен с тем, чтобы устройство могло посылать и принимать более детальную информацию. Подмножество всех возможных комманд было

выбрано таким образом, чтобы его могли без особого труда реализовать изготовители ПУ. Ограничение числа комманд, на которые должно реагировать SCSI -устройство, увеличивает вероятность того, что все эти комманды будут реализованы. Хотя документ CCS включен в спецификацию SCSI-1, он был опубликован, и его принципы были рекомендованы как стандарт де-факто, которому должны следовать

изготовители устройств с интерфейсом SCSI. Благодаря этому уменшился

уровень несовместимости SCSI-устройств, не позволяющий использовать готовые ПУ в системе без дополнительных доработок.

Принципы SCSI были включены в спецификацию SCSI-2, где команды

делятся на три категории : обязательные, факультативные и определяемые изготовителем. SCSI -устройства должны поддерживать как минимум, все обязательные комманды устройств своего типа. В спецификации SCSI -2 были описаны комманды для ПУ непосредственного доступа(дисковых накопителей), последовательного доступа(НМЛ), принтеров, процессоров, устройств памяти с однократной записью(оптических дисковых накопителей), ПЗУ на базе компакт-дисков, сканеров, устройств оптической памяти, устройств савтоматической сменой носителя икоммуникационных устройств.