SADRŽAJ: 1. UVOD 2. PRINCIPI SCSI SABIRNICE 3. INICIJATORI I CILJNI UREĐAJI 4. VRSTE SCSI SABIRNICE 5. SCSI LINIJE 6. FAZE SCSI SABIRNICE 7. SCSI NAREDBE 8. SCSI STATUS 9. SCSI PORUKE 10. SCSI-II 11. PRIMJER ULTRA-WIDE SCSI LANCA 12. ZAKLJUČAK UVOD SCSI (Small Computer System Interface ) je paralelna uzlazno/izlazna sabirnica koja prihvaća više uređaja sposobnih za upravljanje sabirnicom, i predstavlja standardno sučelje između računala i periferijskih jedinica. Najčešća primjena SCSI sabirnice je povezivanje hard diskova sa računalom. 0sim hard diskova danas se pomoću SCSI sabirnice na računalo povezuju razne vrste optičkih i magnetooptičkih diskova, jedinica sa magnetskim trakama, razni komunikacijski uredaji, skeneri i mnogi drugi periferijski uredaji. Početak razvoja SCSI sabirnice vezan je za rane 60-te godine i za IBM-ovu seriju računala 360. Ta računala su imala paralelnu ulazno/izlaznu sabirnicu nazvanu OEM Channel širine 8 bita, sposobnu za prijenos blokova podataka. Ona je predstavljala najuobičajeniji način priključivanja periferijskih uređaja drugih proizvođača na IBM računala. Otprilike u isto vrijeme, u tvrtki Shugart Associates, proizvođaču hard diskova, također su uočili potrebu za fleksibilnom paralelnom ulazno/izlaznom sabimicom. Zbog toga su kreirali vlastitu jednostavnu i jeftinu paralelnu ulazno/izlaznu sabirnicu i nazvali je SASI (Shugart Associates System Inter-face). Radi izbjegavanja sukoba, prijedlog SASI koncepcije je od ANSI komisije X3T9.3 prebačen na komisiju X3T9.2 koja se bavi sabirnicama niže razine. Takoder je zbog boljeg razlikovanja u odnosu na konkurentske koncepcije sabimici SASI promijenjeno ime u SCSI. Komisija X3T9.2 je završila SCSI specifikaciju 1984. godine i službeno prihvatila SCSI koncepciju sabirnice kao službeni standard 1986. godine. SCSI standard usvojen 1986. godine danas se naziva SCSI-I standardom. 1989. godine je usvojen SCSI-II standard. SCSI-II proširio je tipove uređajakoji se mogu priključiti. Osim neizbježnih diskova, SCSI-II prihvatit će i još i magnetooptičke diskove te skenere. PRINCIPI SCSI SABIRNICE SCSI standard uvodi kompetne logčke naredbe koje sadrže adresu sektora, kao i informaciju što sa tim sektorom treba učiniti. Time je eliminirana potreba za brzom promjenom smjera prijenosa podataka na sabirnici. Drugo poboljšanje se sastoji u tome što SCSI uvodi međusobnu komunikaciju uređaja na sabimici putem SCSI poruka. SCSI standard omogućava da se istovremeno izvršava više SCSI naredbi na različitim periferijskim uređajima. Uređaj koji je inicirao naredbu može se isključiti sa sabimice i tako je osloboditi, dok periferna jedinica, kojoj je naredba bila namijenjena, ne bude spremna odgovoriti. U međuvremenu isti uređaj može inicirati naredbe za druge periferijske uređaje. Kada periferijski uređaj izvrši naredbu, on može ponovno uspostaviti komunikaciju sa uređajem koji je naredbu inicirao, radi eventualnog prijenosa podataka ili statusa izvršene naredbe. Ova koncepcija omogućava na relativno jednostavan način paralelno izvođenje više ulazno/izlaznih operacija. SCSI standard medu prvima uvodi logičko adresiranje umjesto fizičkog. To omogućava npr. SCSI kontroleru hard diska vodenje kompletne evidencije o neupotrebljivim blokovima na hard disku, čime računalo oslobađa dodatnog posla i ubrzava cjelokupnu komunikaciju izmedu računala i hard diska. Tako su sva komunikacija i upravljanje signalima posve odvijeni, a za upravljanje se brine SCSI kontroler sa svojim posebnim procesorom. Time je glavnom procesoru znatno olakšan rad jer je dovoljno da on samo zahtjev pošalje procesoru kontrolera, koji će se pobrinuti da željeni podaci odu na odgovarajući SCSI uređaj ili da se s njega prenesu do glavnog procesora odnosno radne memorije računala. INICIJATORI I CILJNI UREĐAJI Kontroler izrađen po najjednostavnijoj inačici SCSI standarda može bez ikakvih problema prihvatiti do sedam posve različitih uređaja poput diskova, skenera, magnetooptičkih diskova, CD čitača, pisača, raznih uređaja za sigurnosnu pohranu podataka… Svaki SCSI uredaj mora imati svoj identifikacijski (ID) bit. Taj bit jednoznačno definira adresu uređaja, a određuje i prioritet uređaja pri arbitraži, u slučaju natjecanja za sabirnicu. Host adapteri čine vezu izmedu SCSI sabirnice i interne sabirnice računala (npr. ISA ili EISA sabirnica za PC računalo) dok kontroleri čine vezu između SCSI sabirnice i perifemih uređaja. Svaki uređaj može imati 8 logičkih jedinica, a svaka logička jedinica 256 logičkih podjedinica. Tako možemo, barem teoretski, na sistem sa jednim host adapterom i sedam kontrolera priključiti do 14000 perifernih jedinica. Svaki SCSI uređaj može biti inicijator, ciljni uređaj ili oboje. Inicijator izdaje SCSI naredbe, a ciljni uređaj ih izvršava. Host adapteri su najčešće inicijatori, a kontoleri ciljni uređaji. Na SCSI sabimicu, da bi mogla raditi, mora biti priključen barem jedan inicijator i jedan ciljni uređaj. VRSTE SCSI SABIRNICE Električki gledano, postoje dvije vrste SCSI sabirnica: jednorazinska i diferencijalna. Kod jednorazinske sabirnice je logička razina svakog signala određena razlikom potencijala izmedu vodiča signala i zajedničke nule. Jednorazinska sabirnica može biti dugačka do 6 metara kod SCSI-I i koristi se za povezivanje perifernih uredaja unutar kućišta računala. Danas duljina sabirnice kod Ultra-Wide SCSI je 1.5 m. Diferencijalna sabirnica zahtijeva za svaki signal dva vodiča jer je logička razina signala odredena razlikom potencijala izmedu ta dva vodiča. Diferencijalna sabirnica je otpornija na smetnje, može biti dugačka do 12 metara, a koristi se za povezivanje uređaja iz odvojenih kućišta. SCSI LINIJE SCSI-I standard, koji predstavlja osnovu SCSI koncepcije koristi 18 linija: 9 linija za prijenos informacija (naredbi, podataka, statusa i poruka) i 9 upravljačkih linija. SCSI linije su: ACK (acknowledge): inicijator aktivira ovu liniju kao znak da je postavio ili prihvatio informaciju sa podatkovnih linija - koristi se za rukovanje. ATN (attention): ovom linijom host adapter signalizira kontroleru da ima poruku za njega. BSY (busy): ako je ova linija aktivna, sabirnicu netko koristi. C/D (control/data): određuje da li je na podatkovnim linijama naredba ili podatak. Aktivira je ciljni uređaj. DB(0)-BD(7) i DB(P): podatkovne linije, deveta služi za paritet. I/O (input/output): odreduje smjer prijenosa informacija relativno u odnosu na inicijatora. Aktivira je ciljni uređaj. MSG (message): označava da se na podatkovnim linijama nalazi poruka. Aktivira je ciljni uređaj. REQ (request): ciljni uređaj aktivira ovu liniju kao znak da je postavio informaciju na podatkovne linije ili da traži postavljanje informacije od strane inicijatora. Koristi se za rukovanje. RST (reset): aktiviranjem ove linije sabirnica se resetira. SEL (select): host adapter ovom linijom odabire kontrolera sa kojim želi komunicirati. ID bit kontrolera se pojavljuje na podatkovnim linijama. . FAZE SCSI SABIRNICE U radu SCSI sabirnice mogu se uočiti pojedina diskretna stanja koja se nazivaju faze. Faza odreduje smjer prijenosa i vrstu informacije koja se nalazi na podatkovnim linijama. Svaki SCSI ciklus može obuhvatiti 8 različitih faza: Fazu slobodne sabirnice, fazu arbitraže, fazu selekcije, fazu ponovne selekcije, fazu prijenosa naredbe, podataka, statusa i poruka. Sabirnica se uvijek budi u fazi slobodne sabirnice i tada je linija BSY neaktivna. U fazi arbitraže, svi potencijalni vodeći uređaji koji mogu i žele upravljati sabirnicom, natječu se za sabirnicu. Svaki od njih aktivira BSY liniju (spojena kao "spojeni ILI") i postavlja svoj ID bit na odgovarajuću podatkovnu liniju (od 0 do 7). Uređaj sa najvišim ID bitom osvaja sabirnicu, a ostali moraju odstupiti. U fazi selekcije inicijator izabire ciljni uređaj za izvršenje SCSI naredbe postavljanjem ID bita ciljnog uređaja na podatkovne linije, i aktiviranjem linije SEL. Nakon izvršene selekcije upravljanje sabirnicom do kraja ciklusa preuzima izabrani ciljni uređaj. Faza ponovne selekcije nastupa kada ciljni uređaj želi izabrati inicijatora koji mu je poslao naredbu, radi eventualnog prijenosa povratnih informacija. Zbog razlikovanja vrste informacija koje se prenose podatkovnim linijama u fazama prijenosa naredbi, podataka, statusa i poruka, koriste se linije MSG, C/D i I/O. U fazi prijenosa naredbi ciljni uređaj zahtijeva prijenos SCSI naredbe od inicijatora. Tijekom faze prijenosa podataka po podatkovnim linijama prenose se podaci. U fazi prijenosa statusa ciljni uređaj vraća inicijatoru statusni bajt koji govori o uspjehu ili neuspjehu SCSI naredbe. U fazi prijenosa poruka po podatkovnim linijama se prenose poruke izmedu dva uređaja. Tipična poruka je COMMAND COMPLETE kojom ciljni uređaj obavještava inicijatora da je uspješno izvršio naredbu. Tipičan SCSI ciklus se sastoji od faze arbitraže, faze selekcije, faze prijenosa naredbe, faze prijenosa podataka, faze prijenosa statusa, i na kraju, faze prijenosa poruke. Podaci se po SCSI sabirnici mogu prenositi asinkrono i sinkrono. U slučaju asinkronog prijenosa, za rukovanje se koriste linije REQ i ACK. Kod sinkronog prijenosa ciljni uredaj aktivira liniju REQ, a inicijator liniju ACK za svaki preneseni bajt podataka, s time da su REQ i ACK pomaknuti u fazi i nisu medusobno vezani, što znatno ubrzava prijenos. SCSI-I standard u sinkronom načinu prijenosa podataka dosiže brzinu prijenosa od 4MB/s. Sinkroni način prijenosa ne može se primijeniti na prijenos naredbi, poruka i statusa. SCSI NAREDBE SCSI-I naredbe se šalju uređaju u obliku deskriptora naredbe. Prvi bajt svakog deskriptora postavlja operacijski kod koji se sastoji od dva polja: grupnog koda širine 3 bita i koda naredbe širine 5 bitova. Grupni kod odreduje tip naredbe i broj bajtova deskriptora naredbe. Kod naredbe odreduje samu naredbu unutar grupe. Postoji 8 grupa SCSI naredbi, podijeljenih po dužini deskriptora. Naredbe grupe 0 imaju deskriptor dužine 6 bajtova, naredbe gmpe 1 i 2 dužine 10 bajtova, naredbe grupe 5 dužine 12 bajtova, a dužine deskriptora naredbi ostalih grupa ovise o pojedinom proizvodaču. Na kraju svakog deskriptora naredbe je kontrolni bajt sa bitovima koji se koriste pri povezivanju naredbi. Slanjem niza povezanih naredbi inicijator izbjegava čekanje na završetak pojedine naredbe, ponovnu arbitražu za sabirnicu i slanje nove naredbe, što takoder ubrzava prijenos podataka. SCSI STATUS Na kraju izvodenja svake naredbe ciljni uredaj vraća inicijatoru bajt statusa. Dva najvažnija statusa jesu GOOD i CHECK CONDITION. Status GOOD označava da je ciljni uređaj uspješno izvršio naredbu. Status CHECK CONDITION označava da je nastala neka pogreška u izvodenju naredbe. U tom slučaju inicijator mora dodatno komunicirati sa ciljnim uredajem da bi doznao prirodu pogreške, a ciljni uređaj mora pamtiti stanje koje je dovelo do pogreške. SCSI PORUKE Sistem SCSI poruka omogućava komunikaciju izmedu inicijatora i ciljnog uređaja radi uspostavljanja puta za prijenos informacija. Poruke se šalju za vrijeme faze prijenosa poruka. Svi SCSI uredaji moraju podržavati poruku COMAND COMPLETE kojom ciljni uredaj obavještava inicijatora da je izvršio primljenu SCSI naredbu. Ostale poruke nisu obavezne. SCSI-II Sva prethodno navedena svojstva SCSI sabirnice odnose se na standard SCSI-I. Kod prvih SCSI uredaja zasnovanih na tom standardu pojavili su se problemi u medusobnoj kompatibilnosti. Problemi su nastali zato što je specifikacija SCSI-I bila previše fleksibilna. Samo nekoliko SCSI naredbi je bilo obavezno za sve uredaje, dok je većina naredbi ovisila o implementaciji proizvodača (tipičan primjer je korištenje pariteta, koji nije obavezno u specifikaciji SCSI-I). Prvi korak u rješavanju toga problema bilo je usvajanje minimalnog skupa naredbi kojeg svaki SCSI uredaj mora podržati. Takav skup naredbi obuhvaća 5 osnovnih naredbi i zove se COMMON COMMAND SET (CCS 4B). Nakon 1986. godine ANSI nastavlja sa radom na daljnjem razvoju SCSI standarda. 1990. godine ANSI usvaja novi SCSI standard pod imenom SCSI-II, koji je danas u upotrebi. Standard SCSI-II je kompatibilan prema niže sa standardom SCSI-I, ali preciznije definira postojeće SCSI specifikacije da bi se eliminirala međusobna nekompatibilnost SCSI uredaja. Osnovne značajke standarda SCSI-II su sljedeće: Svi SCSI uredaji moraju koristiti paritetni bit, fazu arbitraže, podržavati osnovni skup naredbi (CCS 4B) i osnovni skup SCSI poruka. uključeni su algoritmi za ispravak pogrešaka. podržani su dodatni periferijski uredaji: optički i magnetooptički diskovi, komunikacijski uredaji, skeneri itd. SCSI sabirnica je proširena : -Fast SCSI - predstavlja brzinu sabirnice od 10 MHz, 8 bitna sabirnica -Ultra SCSI - radi na 20 MHz, 8 bitna sabirnica -Ultra-Wide SCSI - brzina od 40 MHz, 16 bitna sabirnica ( duljine 1.5 m) -Ultra2-Wide SCSI -brzina 40 MHz, 16 bitna sabirnica, 80 MB/s (diferencijalna max. dužine 12 m) PRIMJER ULTRA-WIDE SCSI LANCA Na Wide SCSI kontroler je spojeno 5 unutarnjih i dva vanjska uređaja. Unutarnji uređaji spajaju se sa plosnatim 68 pinskim kabelon koji je nezaštičen od elejtromagnetskih smetnji. Vanjski dio povezan je okruglom 68 pinskim kabelom koji je zaštičen od elektromagnetskih smetnji. Svaki od dva kraja SCSI sabirnice mora biti terminiran tj. zaključen sa otporom koji održava konstantne naponske razine i otklanja refleksiju na liniji. Isto tako je važno da uređaji unutar ovih krajnijnh imaju isključenu terminaciju. Na slici postoje i SCSI-II 8 bitni uređaji koji imaju 50 pinova pa treba spojiti adapter 68 na 50 piniva. Česta greška prilikom spajanja uređaja je postavljanje adresa. Adrese se postavljaju na svakom uređaju kratkospojnicima tj. one su binarne. Dva uređaja ne smiju imati istu adresu, a postoje i varijante koje podržavaju diskove samo na najniže tri adrese. ZAKLJUČAK Prednosti SCSI sabirnice: n paralelna uzlazno/izlazna sabirnica koja prihvaća više uređaja sposobnih za upravljanje sabirnicom, predstavlja standardno sučelje između računala i periferijskih jedinica n osim hard diskova danas se pomoću SCSI sabirnice na računalo povezuju razne vrste optičkih i magnetooptičkih diskova, jedinica sa magnetskim trakama, razni komunikacijski uredaji, skeneri i mnogi drugi periferijski uredaji n SCSI prihvaća 7 ili 15 uređaja i kontroler sa procesorom n svaki SCSI uređaj mora imati jedinstvenu adresu na SCSI sabirnici n svi uređaji mogu bez problema istovremeno primati i slati podatke, a postoje i uređaji koji mogu samostalno izmjenjivati podatke n procesor na SCSI kontroleru može istovremeno poslati više zahtjeva prema različitim uređajima (multitasking). Najveći nedostatak SCSI sabirnice je njena cijena. 2