Doğuş Pertez
Emekli Yönetici
SCSI Nedir ve Özellikleri Nelerdir?
SCSI Nedir?
SCSI ( Small Computer System Interface = Küçük bilgisayar Sistemi Arabirimi ), HD, CD-ROM, Scannerlar, Printerlar gibi aygıtları eski ve şu anki diğer paralel arabirim standartlarından daha uyumlu ve gelişmiş bir şekilde kontrol eden ANSI standardıdır. Skazi diye okunur. ( Bazen Skuhhzi diye okuyanlar olabiliyor. ). Apple tarafından geliştirilmiş olan SCSI standardı İmac hariç diğer tüm model Macintoshlarda bulunur. Bilgisayarlarda ise SCSI aygıtlar, ya entegre SCSI kontrolcüleriyle ya da SCSI kontrol kartlarıyla kontrol edilebilip kullanılıyor. SCSI şu anki diğer paralel arabirim standartlarından daha hızlı bir veri akışına sahiptir. Bu hız ise şu anda 160Mb/sn. ' yeye kadar çıkıyor. ( Şu an kullandığımız güncel IDE disklerimizdeki saniyedeki veri transfer hızı teorik olarak maksimum 66 Mb, gelecekte ise bu 100 Mb ' a çıkacak ) SCSI aygıtları çalıştırmak için SCSI kontrolcüsü olmalı. Fakat SCSI standartları farklı olduğundan her SCSI aygıt her SCSI kontrolcüsüyle çalışmaz. SCSI Standartlarını eğer bilirsek olayı anlayabiliriz.
SCSI’ Standartları
İlk tanımlanan SCSI standardı, sadece sabit diskler içindi ve bu 1986 yılında tanımlandı. Bu zamanda SCSI veri yolu transfer hızı standart asenkron moda, 8 bitlik veri yolu üzerinde yaklaşık 3Mb/sn idi. Senkron modda, SCSI, veri transfer hızı 5 Mb/sn 'yi geçmiyordu. SCSI arabiriminin temeli, halen SCSI aygıtlar arasında veri transferini ve iletişimini kontrol eden komut seti belirler. Bu komutlar SCSI ' nin gücünü ortaya koyar, çünkü SCSI mantığının çok daha verimli olmasının altında yatan etmen bu komutlardır. İlk başlarda bu komutlar üreticiler tarafından tam olarak kullanılamıyordu. Daha sonra SCSI komutlarını standart hale getirmek için CCS ( Common Command Set ) geliştirildi.
Şu anki SCSI standartlarını ve özelliklerini birde tabloda görelim;
SCSI Standardı
Max. Transfer Hızı
Max. Aygıt Hızı
Max. Kablo Uzunluğu
SCSI-1
5
8
6
SCSI-2
5-10
8 veya 16
6
Fast SCSI-2
10-20
8
3
Wide SCSI-2
20
16
3
Fast Wide SCSI-2
20
16
3
Ultra SCSI-3, 8 bit
20
8
1,5
Ultra SCSI-3, 16 bit
40
16
1,5
Ultra-2 SCSI
40
8
12
Wide Ultra-2 SCSI
80
16
12
Ultra-3 ( Ultra 160/m) SCSI
160
16
12
SCSI’ nin Avantajları Nelerdir?
SCSI nin avantajlarında bahsedecek olursak; ilk olarak SCSI’ nin IDE gibi veri transferi için gelen komutları işlemciye yaptırmaz. Kendi üzerindeki kontrolcüye yaptırır. IDE aygıtlar işlem yaparken işlemciyi kullanırken, SCSI kendi denetçisi üzerine yapacağından işlemciye binen yük daha azdır. Çok fazla CD yazan kişilere genelde SCSI CD yazıcı önerilir. Bunun sebeplerinde bir tanesi ise düşük işlemci kullanımıdır. bu şekilde hata oranı daha azalır. Gerçi günümüzde IDE CD-Yazıcıları ile SCSI CD-Yazıcılar arasında pek bir fark kalmasada ilerde sıralayacağımız avantajlar önemlidir.
SCSI kartların üzerinde kendi BIOS'ları bulunur. Yani bir SCSI kart üzerine taktığınız bir aygıtı SCSI BIOS sayesinde görebiliyorsunuz. Bir SCSI kartına ( Band genişliğine bağlıdır ) Max. 7 veya 15 aygıt bağlanabilir. Ve bu aygıtlar IRQ işgal etmez. Sebebi ise bu takılan SCSI aygıtların hepsinin SCSI kart üzerinden dünyaya açılması. Yani sadece SCSI kart IrQ işgal eder. Eğer SCSI kartınız Dual-Channel ( Çift Kanallı ) ise 15 SCSI aygıtını sorun olmadan bağlayabilirsiniz. Ayrıca sisteminize birden fazla SCSI kart da bağlayabilirsiniz. Sisteminize 2 adet Dual -Channel SCSI kartı attınız mı 30 aygıt bağlayabilirsiniz. ( Bu kadar aygıtı kim kullanır acaba. Üstelik bunların güç ihtiyacını nasıl karşılayacağız! ). SCSI’ nin genişleme açısından çok ama çok daha mantıklı olduğunu rahat bir şekilde anlıyoruz.
Sistem çalışma esnasında ise SCSI aygıtların çok daha rahat ve sorunsuz olduğunu görüyoruz. Paralel Porta bağlanan bir pirniter sahibi iseniz tarama esnasında hiç bir şey yapamazsınız genelde. Ama SCSI tarayıcılarda bu sorun yoktur. Çünkü tarayıcının yaptırdığı işlemleri Paralel Scanner gibi işlemciye değil de kendisi SCSI denetleyicisine yaptırır. Yalnız şuradan şu sonuç çıkmasın : "SCSI aygıtlar hiç CPU harcamaz!" Hayır. Bu yanlıştır. Yüzde %0,01 ila %5 arasında bir CPU kullanımı vardır genelde. Bu rakam bazen duruma göre çok da olmasa artabilir.
Bağlantılar
SCSI kartınıza SCSI Diskinizi veya SCSI CD-Sürücünüzü yada SCSI tarayıcısını taktığınızda bunlar nasıl tanınır ve hangisini birincil veya ikincil olacağına nasıl karar verilir? Gibi konulara değinmek gerekir.
SCSI arabiriminiz 8 bitlik dar bir veri yolu kullanıyorsa taktığınız aygıtlara 0-7'ye kadar değişen bir ID numarası verilir. Eğer 16 bitlik geniş veri yolu kullanılıyorsa bu rakam15'e kadar çıkar. ID olayına Türkçede genelde adresleme deniyor. Mantığı tıpkı IDE aygıtları gibidir. Yani, Primary Master ve Secondary Master gibi adreslemeler yerine ID olayı kullanılıyor SCSI teknolojisinde. SCSI teknolojisinde Giriş/Çıkış işlemi isteyen aygıtlara ise Initator ( Başlangıç aygıtı )adı veriliyor. bu başlangıç aygıtlarını işlemlerini yerine getiren aygıtlara ise hedef aygıt denir. Hedef aygıtlara 8 kadar ilave aygıt takılabilir. Çünkü hedef aygıtlar kendi yapılarında denetleyici bulundururlar. İşte bunlara ise Logical Unit ( Mantıksal Birim ) adı verilir. Bu aygıtlara LUN ( Logical Unit Number ) dediğimiz mantıksal birim numaraları atanıyor. SCSI denetçiye gönderilen komutlar, aygıtları aygıtların LUN numaralarına göre tanınır.
SCSI kartına bir SCSI sabit disk, SCSI CD-Sürücü ve SCSI tarayıcı taktığımızı düşünelim. Sabit diske ID numarası olarak 0 , CD-Sürücüye 1 , Tarayıcı ya ise 2 verilir. Bunların hepsinin mantıksal birim numarası ( LUN ) 0 'dır. Sebebi ise Tarayıcının bağlı olduğu kanalda tarayıcının tek mantıksal aygıt olmasıdır. Her SCSI ID 1 den 7 ye kadar LUN ’ a sahip aygıtı kontrol edebilir. Dolayısı ile dış dünyaya açılan SCSI bağlantısına birden fazla aygıtın bağlanmasının esprisi budur. Yani öz olarak ID2 numarasında bulunan Tarayıcının portuna 7 farklı donanım bağlanabilir!
En Önemlisi Sonlandırma
SCSI veri yolu üzerindeki bütün veri ve akışı düzenleme sinyalleri negatif lojik ile çalışır. Bunun anlamı sıfır volt civarındaki bir girişin karşılığı lojik bir oluyor. Yüksek seviye ise lojik sıfırın karşılığı. SCSI cihazların girişinde sinyalleri eviren bir NAND kapısı bulunuyor. Çıkışlarında da aynı kapı hemen çıkış noktasının arkasına bağlanmış durumda.
Sinyal yolunun uzunluğu frekansın yüksekliğinin oranı yüzünden SCSI veri yolunun başı ve sonu elektriksel olarak sonlandırılmış olmalı. Bunun için pasif elemanlar (direnç gibi) veya aktif elemanlar (şalter gibi) kullanılabiliyor. Sonlandırma ya uç cihazlarda oluyor ki bunlardan biri kontrol kartının kendi oluyor, ya da ortada sonlandırma fişleri ile oluyor. T şeklindeki kabloluma ise yasak. Sonlandırmadan sonra yassı kablodan pay bırakılması da pek sağlıklı değildir.
Sonlandırılmamış, yanlış veya hatalı sonlandırılmış hatlar kapasitif ve induktif yükler oluşturarak faz dönmelerine ve bunun sunucu olarak da açık uçtan yansımalara sebep oluyor. Zayıflayan veya güçlenen sinyaller de hatalı okumalara ve hatta veri yolunun tamamen çökmesine sebep olabiliyor. Bu yüzden doğru sonlandırma en önemlisi.
Pasif Sonlandırma her veri ve sinyal hattı için iki ayrı direnç ile yapılıyor. Sonlandırıcı olarak satılan komponentler genelde iki tane direnç barındıran elemanlar. Ayrıntılı şeması şekilde de görülebilen sonlandırıcıya eğer ihtiyaç duyulmuyor ise basitçe yerinden çıkartılabiliyor.
Bir SCSI-Sx hattına bağlanabilen iki sonlandırıcı direncin şeması da şekilde görülebiliyor. O sırada aktif olmayan hatta (En ucu alçak seviyede) (Enable ucunun alçak olması yani lojik sıfıra çekilmesi o entegrenin çalışmasını engeller) iki direnç bir gerilim bölücü devre olarak çalışıyor. Elektroniğin kurallarına göre üç volt seviyesinde bir gerilim düşümü elektriksel olarak yüksek seviye belirtiyor ve lojik karşılığı sıfır. Bir cihazın çıkışı bu hattı ile aktif hale getirildiğinde (elektriksel olarak alçak seviye) 220 ohm'luk direncin üzerinden 40-50 miliamperlik bir akım, kapı üzerinden cihaza doğru akıyor. Sonuç olarak dirençler arasında 0,5 Voltluk bir gerilim oluşuyor ki bu da lojik bire karşılık geliyor.
SCSI-II'den beri alternatif olarak aktif sonlandırma da kullanılıyor. Tek şart hattın her iki taraftan da 100-132 ohmluk bir yük empedansına sahip olması. Şekilde böyle bir devre görülüyor. Gerilim ayarlayıcı aktif olmayan sinyal hattını üç volt seviyesinde tutuyor. Eğer bir hat aktif çıkış tarafından yüklenirse, gerilim ayarlayıcıdan akım 110 ohmluk direnç üzerinden çıkış kapısına doğru akıyor. O sırada oluşan direnç üzerindeki gerilim düşmesi seviyeyi yaklaşık olarak sıfır volta çekiyor. Bu da lojik birimin karşılığı.
Hem aktif hem de pasif sonlandırmada sonlandırıcıların gerilim ile beslenmesi gerekiyor. Bu besleme bağlı oldukları cihazlardan değil, TERM-PWR şeklinde kısaltılan sonlandırıcı besleme hattı ile kontrol kartından alınıyor ve gerilim 5 Volt civarında. Bunun amacı verilerin transferi sırasında veri yolunu negatif yönde etkileyebilecek yan etkilerden kaçınmak.
Son zamanlarda SCSI kontrol kartları ve cihazlar SCAM ( SCSI Configuration Auto Megically ) etiketi ile görülmeye başlandı. Bunu Plug&Play gibi değerlendirmek olası. PC açıldıktan sonra SCSI cihazlar birbirlerini kontrol ediyorlar. Bu işlem sonunda kontrol kartı sonlandırmaları ve SCSI-ID atamalarını otomatik olarak yapıyor.
SCSI-I için izin verilen maksimum uzunluk olan 6 metre ve Fast SCSI’ deki 3 metre yetmediği zaman türevsel SCSI kaçınılmaz. Bu veri yolu şekli ile bağlanmış, çift döşenmiş hatlar kullanıyor ve sonlandırma da farklı.
Sync-Negotiation: Sağlıklı İletişim İçin
SCSI-II'den beri Sync-Negotiation terimi kullanılıyor. Bu, bilgisayarın açılmasından sonra kontrol kartının hazırlığı sırasında meydana gelen bir olay. SCSI cihazlar birbirleriyle haberleşerek hangi transfer hızlarının ve çeşitlerinin kullanıldığını birbirlerine bildiriyorlar. Bundan sonraki adımda mümkün olan en iyi transfer şekli ve hızı seçiliyor. Sonuç olarak transfer sırasında hız sürekli olarak değişiyor. Bu anlaşmaya katılacak cihazların seçimi kontrol kartı aracılığı ile yapılabiliyor.
SCSI’ DE Transfer: Fazlar
Eğer SCSI veri yolu üzerinden bir transfer yapılacaksa, bir cihaz yönetici olmalı. Başka bir cihaz hedef olarak adreslenmeli. Çoğu cihaz hem kaynak hem de hedef olabilir. SCSI ile ayrıca tek kaynaktan çok hedefe veya birden çok kaynaktan birden fazla hedefe de transfer yapmak mümkün.
SCSI çok çeşitli durumlarda olabilir. Şekilde basitleştirilmiş bir şekilde durum diyagramını gösteriyor. Örneğin bir program ASPI-Manager üzerinden SCSI sisteme bir komut yollarsa bu komut önce SCSI kontrol kartına geliyor. Burada komut "tercüme ediliyor" ve SCSI veri yoluna yazılıyor. Bu sırada veri yolu üzerinde yeni durumlar oluşuyor ve bu işlemler sırasında da işlemciye hiç bir yük binmiyor. Özel bazı sinyaller ile veri yolu üzerindeki durumlar ve geçerlilikler belirleniyor.
Aktif olmayan BSY (Busy) ve SEL (Select) sinyalleri ile veri yolunun boş olduğu belirtiliyor. Duruma da "boş faz" adı verilmiş. Bu durum veya bu faz bir RESET ile veya "Command-complete" ya da "Disconnect" mesajlarından sonra elde ediliyor. Bir sonraki durumun adı "Kararlaştırma Fazı". Eğer bir cihaz hedef bir cihaza veri göndermek isterse BSY aktif konuma getiriyor ve bir SCSI-ID veri yoluna yerleşiyor. Eğer aynı anda başka bir cihaz da ID'sini yola koymuşsa öncelik sırasına bakılıyor ve kaynak olarak önceliği fazla olan seçiliyor. Eğer başka cihaz yoksa kaynak hemen SEL hattını aktife çekerek veri yolunu bloke ediyor. Artık işlem başlayabilir.
"Seçim fazı" sırasında kaynak ile hedef bağlantı kuruyorlar. Kaynak, hedefin ID'sini belirliyor ve ATN (Attention) sinyalini aktif hale getiriyor. Alıcı BSY sinyalini kısa süreli aktif yaparak cevap veriyor. Eğer cevap vermezse "boş faz"'a tekrar dönülüyor.
Seçim fazı ile çok yakın olan tekrar seçim fazı eğer kaynak değil de hedef kararlaştırma fazında ise meydana geliyor. Sebep, hedefin bir önceki çevrimde kontrolü, işini bitirmeden önce kontrol kartına vermiş olması. Arkasından tekrar boş faza dönülüyor. SCSI veri yolu diğer cihazlar için beklemeye geçiyor. Ancak hedef kaynağın ID'sini belirlemiş oluyor. Görevini tamamladıktan sonra ID'si aracılığıyla kaynağı tespit ediyor ve ona bağlanmaya çalışıyor. Seçim ile tekrar seçim fazları arasındaki fark da I/O sinyalinin aktif olmasıyla anlaşılıyor.
Başarılı bir seçim fazından sonra, sora giden mesaj fazına gelirken, başarılı bir tekrar seçim fazından sonra sıra gelen mesaj fazına geliyor. Mesajlar birincil olarak transfer opsiyonlarının kullanılmasıyla ile ilgilenirken daha önceden belirlenemeyen sorunlarla ilgilenmek de görevleri arasında. Örneğin parite hatasına reaksiyon göstermek görevleri arasında. Gelen mesaj ile giden mesaj arasındaki fark, mesajın kaynak ile hedef arasındaki transfer yönü. Mesaj fazında, cihazlardan biri veri yoluna mesaj yerleştiriyor ve REQ (Request) sinyalini aktif hale getiriyor. Alıcı mesajı okuyor ve ACK (Acknowledge) sinyalinin aktif hale getiriyor. Her iki cihaz da yeni sinyalleri alıyorlar ve asenkron bir transfer tamamlanmış oluyor. Transfer edilecek bayt sayısı kadar bu işlemler, fazlar tekrarlanıyor.
Mesaj fazları genellikle veri, komut veya durum fazına yol açıyorlar. Komut fazında hedef kaynaktan gönderilen SCSI komutlarını alıyor. Bu fazın belirtileri aktif BSY ve C/D (control/data) sinyalleri.
Veri fazında hedef ve kaynak, asıl verileri ve kumanda komutlarını birbirlerine aktarıyorlar. Verinin yönüne göre veri-giriş fazına geçiliyor.Bu da I/O hattı ile ayrılıyor. Transfer REQ/ACK sinyalleri ile asenkron veya daha hızlı bir şekilde senkron olarak yapılabilir. Eğer REQ sinyallerine karşılık ACK sinyali beklenmeden yapılırsa hız artar. ACK sinyalleri de bir saat frekansına bağlanarak gönderilebilir.
Durum fazı, işlem sonunda, işlem kesilince veya komut aracılığıyla dönülen faz. Hedef kaynağa bir bayt uzunluğunda durumunu bildiren bir mesaj atıyor. Transfer aktif C/D ve I/O ile aktif olmayan MSG hattı ile asenkron olarak yapılıyor.
Komut, veri, durum fazlarında tüm işlemler bittikten sonra mesaj fazına dönülüyor ve komutun tamamlandığı anlamına gelen "command complete" komutu üretiliyor. En sonunda sistem boş faza dönerek çember tamamlanıyor.
SCSI-II ile beraber gelen komut sıralaması özelliği ile kaynaktan gelen 256 adete kadar komut arka arkaya dizilerek hedefin okuması için bekletiliyor. Akıllı hedefler ayrıca komutları da optimal şekilde sıraya koyabiliyor.
Sinyalleşme Türleri
SCSI sistemlerde SCSI denetçisini ve kullanılan aygıtların kullandığı sinyalleşme türleri desteklenen Max SCSI aygıt ve Kablo uzunluğunda büyük rol oynar. Günümüzde üç farklı sinyalleşme türü bulunmakta. SE, HVD, LVD.
SE: Ultra 2 SCSI standardına kadar kullanılan bu sinyalleşme türünün tam açılım Single Ended'dır. Bu döneme kadar SE nin çok yaygındı ve çok da avantajlı bir sinyalleşme türü değildi. Kablo uzunluğu 3 metre ile sınırlıydı ve kablo üzerinde veri kaybına neden oluyordu.
HVD ( High Voltage Differantial ): Bu sinyalleşme türü ile kablo uzunluğu 25 Metreye çıktı ama SE ile uyumlu değildi. Yani SCSI CD-ROM, yedekleme aygıtı gibi yavaş aygıtlar desteklenmiyordu.
LVD ( Low Voltage Differantial ) : Ultra 2 SCSI ile gündeme gelen bu sinyalleşme türü gayet başarılı bir sinyalleşeme türüdür. Bu sinyalleşme ile daha iyi veri bütünlüğü sağlandı. Kablo uzunluğu 12 metreye çıktı, eski SCSI aygıtlar ile uyumludur, daha az güç tüketir, ve en önemlisi darboğaz yaratmadan 15 aygıta kadar destekler.
Sonuç Olarak
SCSI arabirim standardının kesinlikle yetenekli bir birim olduğu çok açık. Bunun yanında oldukça karmaşık bir teknoloji olduğu da. Sürekli gelişen bir teknoloji.
SCSI ( Small Computer System Interface = Küçük bilgisayar Sistemi Arabirimi ), HD, CD-ROM, Scannerlar, Printerlar gibi aygıtları eski ve şu anki diğer paralel arabirim standartlarından daha uyumlu ve gelişmiş bir şekilde kontrol eden ANSI standardıdır. Skazi diye okunur. ( Bazen Skuhhzi diye okuyanlar olabiliyor. ). Apple tarafından geliştirilmiş olan SCSI standardı İmac hariç diğer tüm model Macintoshlarda bulunur. Bilgisayarlarda ise SCSI aygıtlar, ya entegre SCSI kontrolcüleriyle ya da SCSI kontrol kartlarıyla kontrol edilebilip kullanılıyor. SCSI şu anki diğer paralel arabirim standartlarından daha hızlı bir veri akışına sahiptir. Bu hız ise şu anda 160Mb/sn. ' yeye kadar çıkıyor. ( Şu an kullandığımız güncel IDE disklerimizdeki saniyedeki veri transfer hızı teorik olarak maksimum 66 Mb, gelecekte ise bu 100 Mb ' a çıkacak ) SCSI aygıtları çalıştırmak için SCSI kontrolcüsü olmalı. Fakat SCSI standartları farklı olduğundan her SCSI aygıt her SCSI kontrolcüsüyle çalışmaz. SCSI Standartlarını eğer bilirsek olayı anlayabiliriz.
SCSI’ Standartları
İlk tanımlanan SCSI standardı, sadece sabit diskler içindi ve bu 1986 yılında tanımlandı. Bu zamanda SCSI veri yolu transfer hızı standart asenkron moda, 8 bitlik veri yolu üzerinde yaklaşık 3Mb/sn idi. Senkron modda, SCSI, veri transfer hızı 5 Mb/sn 'yi geçmiyordu. SCSI arabiriminin temeli, halen SCSI aygıtlar arasında veri transferini ve iletişimini kontrol eden komut seti belirler. Bu komutlar SCSI ' nin gücünü ortaya koyar, çünkü SCSI mantığının çok daha verimli olmasının altında yatan etmen bu komutlardır. İlk başlarda bu komutlar üreticiler tarafından tam olarak kullanılamıyordu. Daha sonra SCSI komutlarını standart hale getirmek için CCS ( Common Command Set ) geliştirildi.
Şu anki SCSI standartlarını ve özelliklerini birde tabloda görelim;
SCSI Standardı
Max. Transfer Hızı
Max. Aygıt Hızı
Max. Kablo Uzunluğu
SCSI-1
5
8
6
SCSI-2
5-10
8 veya 16
6
Fast SCSI-2
10-20
8
3
Wide SCSI-2
20
16
3
Fast Wide SCSI-2
20
16
3
Ultra SCSI-3, 8 bit
20
8
1,5
Ultra SCSI-3, 16 bit
40
16
1,5
Ultra-2 SCSI
40
8
12
Wide Ultra-2 SCSI
80
16
12
Ultra-3 ( Ultra 160/m) SCSI
160
16
12
SCSI’ nin Avantajları Nelerdir?
SCSI nin avantajlarında bahsedecek olursak; ilk olarak SCSI’ nin IDE gibi veri transferi için gelen komutları işlemciye yaptırmaz. Kendi üzerindeki kontrolcüye yaptırır. IDE aygıtlar işlem yaparken işlemciyi kullanırken, SCSI kendi denetçisi üzerine yapacağından işlemciye binen yük daha azdır. Çok fazla CD yazan kişilere genelde SCSI CD yazıcı önerilir. Bunun sebeplerinde bir tanesi ise düşük işlemci kullanımıdır. bu şekilde hata oranı daha azalır. Gerçi günümüzde IDE CD-Yazıcıları ile SCSI CD-Yazıcılar arasında pek bir fark kalmasada ilerde sıralayacağımız avantajlar önemlidir.
SCSI kartların üzerinde kendi BIOS'ları bulunur. Yani bir SCSI kart üzerine taktığınız bir aygıtı SCSI BIOS sayesinde görebiliyorsunuz. Bir SCSI kartına ( Band genişliğine bağlıdır ) Max. 7 veya 15 aygıt bağlanabilir. Ve bu aygıtlar IRQ işgal etmez. Sebebi ise bu takılan SCSI aygıtların hepsinin SCSI kart üzerinden dünyaya açılması. Yani sadece SCSI kart IrQ işgal eder. Eğer SCSI kartınız Dual-Channel ( Çift Kanallı ) ise 15 SCSI aygıtını sorun olmadan bağlayabilirsiniz. Ayrıca sisteminize birden fazla SCSI kart da bağlayabilirsiniz. Sisteminize 2 adet Dual -Channel SCSI kartı attınız mı 30 aygıt bağlayabilirsiniz. ( Bu kadar aygıtı kim kullanır acaba. Üstelik bunların güç ihtiyacını nasıl karşılayacağız! ). SCSI’ nin genişleme açısından çok ama çok daha mantıklı olduğunu rahat bir şekilde anlıyoruz.
Sistem çalışma esnasında ise SCSI aygıtların çok daha rahat ve sorunsuz olduğunu görüyoruz. Paralel Porta bağlanan bir pirniter sahibi iseniz tarama esnasında hiç bir şey yapamazsınız genelde. Ama SCSI tarayıcılarda bu sorun yoktur. Çünkü tarayıcının yaptırdığı işlemleri Paralel Scanner gibi işlemciye değil de kendisi SCSI denetleyicisine yaptırır. Yalnız şuradan şu sonuç çıkmasın : "SCSI aygıtlar hiç CPU harcamaz!" Hayır. Bu yanlıştır. Yüzde %0,01 ila %5 arasında bir CPU kullanımı vardır genelde. Bu rakam bazen duruma göre çok da olmasa artabilir.
Bağlantılar
SCSI kartınıza SCSI Diskinizi veya SCSI CD-Sürücünüzü yada SCSI tarayıcısını taktığınızda bunlar nasıl tanınır ve hangisini birincil veya ikincil olacağına nasıl karar verilir? Gibi konulara değinmek gerekir.
SCSI arabiriminiz 8 bitlik dar bir veri yolu kullanıyorsa taktığınız aygıtlara 0-7'ye kadar değişen bir ID numarası verilir. Eğer 16 bitlik geniş veri yolu kullanılıyorsa bu rakam15'e kadar çıkar. ID olayına Türkçede genelde adresleme deniyor. Mantığı tıpkı IDE aygıtları gibidir. Yani, Primary Master ve Secondary Master gibi adreslemeler yerine ID olayı kullanılıyor SCSI teknolojisinde. SCSI teknolojisinde Giriş/Çıkış işlemi isteyen aygıtlara ise Initator ( Başlangıç aygıtı )adı veriliyor. bu başlangıç aygıtlarını işlemlerini yerine getiren aygıtlara ise hedef aygıt denir. Hedef aygıtlara 8 kadar ilave aygıt takılabilir. Çünkü hedef aygıtlar kendi yapılarında denetleyici bulundururlar. İşte bunlara ise Logical Unit ( Mantıksal Birim ) adı verilir. Bu aygıtlara LUN ( Logical Unit Number ) dediğimiz mantıksal birim numaraları atanıyor. SCSI denetçiye gönderilen komutlar, aygıtları aygıtların LUN numaralarına göre tanınır.
SCSI kartına bir SCSI sabit disk, SCSI CD-Sürücü ve SCSI tarayıcı taktığımızı düşünelim. Sabit diske ID numarası olarak 0 , CD-Sürücüye 1 , Tarayıcı ya ise 2 verilir. Bunların hepsinin mantıksal birim numarası ( LUN ) 0 'dır. Sebebi ise Tarayıcının bağlı olduğu kanalda tarayıcının tek mantıksal aygıt olmasıdır. Her SCSI ID 1 den 7 ye kadar LUN ’ a sahip aygıtı kontrol edebilir. Dolayısı ile dış dünyaya açılan SCSI bağlantısına birden fazla aygıtın bağlanmasının esprisi budur. Yani öz olarak ID2 numarasında bulunan Tarayıcının portuna 7 farklı donanım bağlanabilir!
En Önemlisi Sonlandırma
SCSI veri yolu üzerindeki bütün veri ve akışı düzenleme sinyalleri negatif lojik ile çalışır. Bunun anlamı sıfır volt civarındaki bir girişin karşılığı lojik bir oluyor. Yüksek seviye ise lojik sıfırın karşılığı. SCSI cihazların girişinde sinyalleri eviren bir NAND kapısı bulunuyor. Çıkışlarında da aynı kapı hemen çıkış noktasının arkasına bağlanmış durumda.
Sinyal yolunun uzunluğu frekansın yüksekliğinin oranı yüzünden SCSI veri yolunun başı ve sonu elektriksel olarak sonlandırılmış olmalı. Bunun için pasif elemanlar (direnç gibi) veya aktif elemanlar (şalter gibi) kullanılabiliyor. Sonlandırma ya uç cihazlarda oluyor ki bunlardan biri kontrol kartının kendi oluyor, ya da ortada sonlandırma fişleri ile oluyor. T şeklindeki kabloluma ise yasak. Sonlandırmadan sonra yassı kablodan pay bırakılması da pek sağlıklı değildir.
Sonlandırılmamış, yanlış veya hatalı sonlandırılmış hatlar kapasitif ve induktif yükler oluşturarak faz dönmelerine ve bunun sunucu olarak da açık uçtan yansımalara sebep oluyor. Zayıflayan veya güçlenen sinyaller de hatalı okumalara ve hatta veri yolunun tamamen çökmesine sebep olabiliyor. Bu yüzden doğru sonlandırma en önemlisi.
Pasif Sonlandırma her veri ve sinyal hattı için iki ayrı direnç ile yapılıyor. Sonlandırıcı olarak satılan komponentler genelde iki tane direnç barındıran elemanlar. Ayrıntılı şeması şekilde de görülebilen sonlandırıcıya eğer ihtiyaç duyulmuyor ise basitçe yerinden çıkartılabiliyor.
Bir SCSI-Sx hattına bağlanabilen iki sonlandırıcı direncin şeması da şekilde görülebiliyor. O sırada aktif olmayan hatta (En ucu alçak seviyede) (Enable ucunun alçak olması yani lojik sıfıra çekilmesi o entegrenin çalışmasını engeller) iki direnç bir gerilim bölücü devre olarak çalışıyor. Elektroniğin kurallarına göre üç volt seviyesinde bir gerilim düşümü elektriksel olarak yüksek seviye belirtiyor ve lojik karşılığı sıfır. Bir cihazın çıkışı bu hattı ile aktif hale getirildiğinde (elektriksel olarak alçak seviye) 220 ohm'luk direncin üzerinden 40-50 miliamperlik bir akım, kapı üzerinden cihaza doğru akıyor. Sonuç olarak dirençler arasında 0,5 Voltluk bir gerilim oluşuyor ki bu da lojik bire karşılık geliyor.
SCSI-II'den beri alternatif olarak aktif sonlandırma da kullanılıyor. Tek şart hattın her iki taraftan da 100-132 ohmluk bir yük empedansına sahip olması. Şekilde böyle bir devre görülüyor. Gerilim ayarlayıcı aktif olmayan sinyal hattını üç volt seviyesinde tutuyor. Eğer bir hat aktif çıkış tarafından yüklenirse, gerilim ayarlayıcıdan akım 110 ohmluk direnç üzerinden çıkış kapısına doğru akıyor. O sırada oluşan direnç üzerindeki gerilim düşmesi seviyeyi yaklaşık olarak sıfır volta çekiyor. Bu da lojik birimin karşılığı.
Hem aktif hem de pasif sonlandırmada sonlandırıcıların gerilim ile beslenmesi gerekiyor. Bu besleme bağlı oldukları cihazlardan değil, TERM-PWR şeklinde kısaltılan sonlandırıcı besleme hattı ile kontrol kartından alınıyor ve gerilim 5 Volt civarında. Bunun amacı verilerin transferi sırasında veri yolunu negatif yönde etkileyebilecek yan etkilerden kaçınmak.
Son zamanlarda SCSI kontrol kartları ve cihazlar SCAM ( SCSI Configuration Auto Megically ) etiketi ile görülmeye başlandı. Bunu Plug&Play gibi değerlendirmek olası. PC açıldıktan sonra SCSI cihazlar birbirlerini kontrol ediyorlar. Bu işlem sonunda kontrol kartı sonlandırmaları ve SCSI-ID atamalarını otomatik olarak yapıyor.
SCSI-I için izin verilen maksimum uzunluk olan 6 metre ve Fast SCSI’ deki 3 metre yetmediği zaman türevsel SCSI kaçınılmaz. Bu veri yolu şekli ile bağlanmış, çift döşenmiş hatlar kullanıyor ve sonlandırma da farklı.
Sync-Negotiation: Sağlıklı İletişim İçin
SCSI-II'den beri Sync-Negotiation terimi kullanılıyor. Bu, bilgisayarın açılmasından sonra kontrol kartının hazırlığı sırasında meydana gelen bir olay. SCSI cihazlar birbirleriyle haberleşerek hangi transfer hızlarının ve çeşitlerinin kullanıldığını birbirlerine bildiriyorlar. Bundan sonraki adımda mümkün olan en iyi transfer şekli ve hızı seçiliyor. Sonuç olarak transfer sırasında hız sürekli olarak değişiyor. Bu anlaşmaya katılacak cihazların seçimi kontrol kartı aracılığı ile yapılabiliyor.
SCSI’ DE Transfer: Fazlar
Eğer SCSI veri yolu üzerinden bir transfer yapılacaksa, bir cihaz yönetici olmalı. Başka bir cihaz hedef olarak adreslenmeli. Çoğu cihaz hem kaynak hem de hedef olabilir. SCSI ile ayrıca tek kaynaktan çok hedefe veya birden çok kaynaktan birden fazla hedefe de transfer yapmak mümkün.
SCSI çok çeşitli durumlarda olabilir. Şekilde basitleştirilmiş bir şekilde durum diyagramını gösteriyor. Örneğin bir program ASPI-Manager üzerinden SCSI sisteme bir komut yollarsa bu komut önce SCSI kontrol kartına geliyor. Burada komut "tercüme ediliyor" ve SCSI veri yoluna yazılıyor. Bu sırada veri yolu üzerinde yeni durumlar oluşuyor ve bu işlemler sırasında da işlemciye hiç bir yük binmiyor. Özel bazı sinyaller ile veri yolu üzerindeki durumlar ve geçerlilikler belirleniyor.
Aktif olmayan BSY (Busy) ve SEL (Select) sinyalleri ile veri yolunun boş olduğu belirtiliyor. Duruma da "boş faz" adı verilmiş. Bu durum veya bu faz bir RESET ile veya "Command-complete" ya da "Disconnect" mesajlarından sonra elde ediliyor. Bir sonraki durumun adı "Kararlaştırma Fazı". Eğer bir cihaz hedef bir cihaza veri göndermek isterse BSY aktif konuma getiriyor ve bir SCSI-ID veri yoluna yerleşiyor. Eğer aynı anda başka bir cihaz da ID'sini yola koymuşsa öncelik sırasına bakılıyor ve kaynak olarak önceliği fazla olan seçiliyor. Eğer başka cihaz yoksa kaynak hemen SEL hattını aktife çekerek veri yolunu bloke ediyor. Artık işlem başlayabilir.
"Seçim fazı" sırasında kaynak ile hedef bağlantı kuruyorlar. Kaynak, hedefin ID'sini belirliyor ve ATN (Attention) sinyalini aktif hale getiriyor. Alıcı BSY sinyalini kısa süreli aktif yaparak cevap veriyor. Eğer cevap vermezse "boş faz"'a tekrar dönülüyor.
Seçim fazı ile çok yakın olan tekrar seçim fazı eğer kaynak değil de hedef kararlaştırma fazında ise meydana geliyor. Sebep, hedefin bir önceki çevrimde kontrolü, işini bitirmeden önce kontrol kartına vermiş olması. Arkasından tekrar boş faza dönülüyor. SCSI veri yolu diğer cihazlar için beklemeye geçiyor. Ancak hedef kaynağın ID'sini belirlemiş oluyor. Görevini tamamladıktan sonra ID'si aracılığıyla kaynağı tespit ediyor ve ona bağlanmaya çalışıyor. Seçim ile tekrar seçim fazları arasındaki fark da I/O sinyalinin aktif olmasıyla anlaşılıyor.
Başarılı bir seçim fazından sonra, sora giden mesaj fazına gelirken, başarılı bir tekrar seçim fazından sonra sıra gelen mesaj fazına geliyor. Mesajlar birincil olarak transfer opsiyonlarının kullanılmasıyla ile ilgilenirken daha önceden belirlenemeyen sorunlarla ilgilenmek de görevleri arasında. Örneğin parite hatasına reaksiyon göstermek görevleri arasında. Gelen mesaj ile giden mesaj arasındaki fark, mesajın kaynak ile hedef arasındaki transfer yönü. Mesaj fazında, cihazlardan biri veri yoluna mesaj yerleştiriyor ve REQ (Request) sinyalini aktif hale getiriyor. Alıcı mesajı okuyor ve ACK (Acknowledge) sinyalinin aktif hale getiriyor. Her iki cihaz da yeni sinyalleri alıyorlar ve asenkron bir transfer tamamlanmış oluyor. Transfer edilecek bayt sayısı kadar bu işlemler, fazlar tekrarlanıyor.
Mesaj fazları genellikle veri, komut veya durum fazına yol açıyorlar. Komut fazında hedef kaynaktan gönderilen SCSI komutlarını alıyor. Bu fazın belirtileri aktif BSY ve C/D (control/data) sinyalleri.
Veri fazında hedef ve kaynak, asıl verileri ve kumanda komutlarını birbirlerine aktarıyorlar. Verinin yönüne göre veri-giriş fazına geçiliyor.Bu da I/O hattı ile ayrılıyor. Transfer REQ/ACK sinyalleri ile asenkron veya daha hızlı bir şekilde senkron olarak yapılabilir. Eğer REQ sinyallerine karşılık ACK sinyali beklenmeden yapılırsa hız artar. ACK sinyalleri de bir saat frekansına bağlanarak gönderilebilir.
Durum fazı, işlem sonunda, işlem kesilince veya komut aracılığıyla dönülen faz. Hedef kaynağa bir bayt uzunluğunda durumunu bildiren bir mesaj atıyor. Transfer aktif C/D ve I/O ile aktif olmayan MSG hattı ile asenkron olarak yapılıyor.
Komut, veri, durum fazlarında tüm işlemler bittikten sonra mesaj fazına dönülüyor ve komutun tamamlandığı anlamına gelen "command complete" komutu üretiliyor. En sonunda sistem boş faza dönerek çember tamamlanıyor.
SCSI-II ile beraber gelen komut sıralaması özelliği ile kaynaktan gelen 256 adete kadar komut arka arkaya dizilerek hedefin okuması için bekletiliyor. Akıllı hedefler ayrıca komutları da optimal şekilde sıraya koyabiliyor.
Sinyalleşme Türleri
SCSI sistemlerde SCSI denetçisini ve kullanılan aygıtların kullandığı sinyalleşme türleri desteklenen Max SCSI aygıt ve Kablo uzunluğunda büyük rol oynar. Günümüzde üç farklı sinyalleşme türü bulunmakta. SE, HVD, LVD.
SE: Ultra 2 SCSI standardına kadar kullanılan bu sinyalleşme türünün tam açılım Single Ended'dır. Bu döneme kadar SE nin çok yaygındı ve çok da avantajlı bir sinyalleşme türü değildi. Kablo uzunluğu 3 metre ile sınırlıydı ve kablo üzerinde veri kaybına neden oluyordu.
HVD ( High Voltage Differantial ): Bu sinyalleşme türü ile kablo uzunluğu 25 Metreye çıktı ama SE ile uyumlu değildi. Yani SCSI CD-ROM, yedekleme aygıtı gibi yavaş aygıtlar desteklenmiyordu.
LVD ( Low Voltage Differantial ) : Ultra 2 SCSI ile gündeme gelen bu sinyalleşme türü gayet başarılı bir sinyalleşeme türüdür. Bu sinyalleşme ile daha iyi veri bütünlüğü sağlandı. Kablo uzunluğu 12 metreye çıktı, eski SCSI aygıtlar ile uyumludur, daha az güç tüketir, ve en önemlisi darboğaz yaratmadan 15 aygıta kadar destekler.
Sonuç Olarak
SCSI arabirim standardının kesinlikle yetenekli bir birim olduğu çok açık. Bunun yanında oldukça karmaşık bir teknoloji olduğu da. Sürekli gelişen bir teknoloji.
