Friedhelm Schmidt SCSI-Bus und IDE-Schnittstelle Hardware, Protokollbeschreibung und praktische Anwendung 3 V aktualisierte Auflage ^ ^ ADDISON-WESLEY An imprint of Addison Wesley Longman, Inc. Bonn Reading, Massachusetts Menlo Park, California New York Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam
Inhaltsverzeichnis 5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 11 1.1 Computer und ihre Peripheriegeräte 11 1.1.1 Massenspeicher 12 1.1.2 Peripherie-Schnittstellen 13 1.2 Klassische Peripherie-Schnittstellen 15 1.2.1 Die serielle Schnittstelle RS-232 15 1.2.2 Die Centronics-Druckerschnittstelle 18 1.2.3 Festplatten und ihre Schnittstellen 21 1.2.4 ST506 28 1.3 Computerbusse 33 1.3.1 Die Merkmale von Bussen 34 1.3.2 Spezialisierte Busse 36 2 Die IDE-Schnittstelle 39 2.1 Grundlagen 39 2.1.1 Entstehungsgeschichte 39 2.1.2 Konzept 41 2.1.3 Dokumentation 43 2.2 Die physikalische IDE-Schnittstelle 46 2.2.1 Die elektrische Schnittstelle 46 2.2.2 Zeitverhalten 52 2.3 IDE-Protokoll 58 2.3.1 Das Registermodell des IDE-Kontrollers 58 2.3.2 Kommandoabwicklung 64 2.3.3 Einschalten oder Hardware-Reset 67 2.4 Das Modell der IDE-Festplatte 69 2.4.1 Aufteilung des Datenträgers 69 2.4.2 Defektmanagement 72 2.4.3 Der Sektorpuffer 73 2.4.4 Betriebszustände 74 2.5 IDE-Kommandos 76 2.5.1 Featuresätze 78 2.5.2 Pflichtkommandos 80 2.5.3 Einige optionale Kommandos 88
6 Inhaltsverzeichnis 2.6 Der PACKET-Featuresatz (ATAPI-Schnittstelle) 92 2.6.1 ATAPI-Architektur 92 2.6.2 ATAPI-Transportmechanismus 94 2.6.3 ATAPI-Transportprotokoll 96 2.6.4 Kommandos des PACKET-Featuresatzes 99 2.6.5 CD-Kommandopakete 103 3 Der SCSI-Bus 105 3.1 Schnellstart-eine kleine SCSI-Praxis 105 3.1.1 Konzept 105 3.1.2 Eine einfache SCSI-Konfiguration 109 3.1.3 Wide-und Narrow-SCSI gemischt 114 3.1.4 Externe SCSI-Geräte anschließen 117 3.1.5 Fragen und Antworten 121 3.2 Die SCSI-Architektur 123 3.2.1 Die Entstehungsgeschichte von SCSI 123 3.2.2 Das SCSI-Architekturmodell 127 3.2.3 Das SCSI-Kommandomodell 136 3.2.4 Ausnahmen und Fehlerbehandlung 142 3.2.5 Taskverwaltung 145 3.2.6 Tasksetverwaltung 146 3.2.7 Dokumentation 147 3.3 SCSI-Kernkommandos 152 3.3.1 Das Modell des SCSI-Targets 152 3.3.2 Kommando-Aufbau 154 3.3.3 Kommandos für alle SCSI-Geräte 158 3.3.4 Mode-Parameterseiten für alle Geräteklassen 178 3.3.5 Das Modell des SCSI-Prozessors 182 3.3.6 Kommandos für Prozessor-Geräte 185 3.4 Blockorientierte Geräte 187 3.4.1 Das SCSI-Modell des Plattenlaufwerks 187 3.4.2 Kommandos für Plattenlaufwerke 194 3.4.3 Mode-Parameterseiten für Plattenlaufwerke 205 3.4.4 Das SCSI-Modell des optischen Speichers und der WORM-Platten 214 3.4.5 Kommandos für optische Speicher und WORM-Platten 215 3.4.6 Mode-Parameter für optische Speicher und WORM-Platten 221 3.5 Flußorientierte Geräte 223 3.5.1 Das Modell des SCSI-Bandgeräts 223 3.5.2 Kommandos für Bandgeräte 227 3.5.3 Mode-Parameter für Bandgeräte 237 3.5.4 Das Modell des SCSI-Druckers 241
Inhaltsverzeichnis 7 3.5.5 Kommandos für Drucker 242 3.5.6 Mode-Parameter für Drucker 245 3.5.7 Das Modell des SCSI-Kommunikationsgeräts 248 3.5.8 Kommandos für SCSI-Kommunikationsgeräte 249 3.5.9 Mode-Parameterseiten für Kommunikationsgeräte 251 3.6 Grafikgeräte 252 3.6.1 Das Modell des SCSI-Scanners 252 3.6.2 Kommandos für SCSI-Scanner 255 3.6.3 Mode-Parameter für Scanner 256 3.7 Medienwechsler (SMC) 258 3.7.1 Das Modell des SCSI-Medienwechslers 258 3.7.2 Kommandos für Medienwechsler 262 3.7.3 Mode-Parameterseiten für Medienwechsler 267 3.8 Storage-Array-Kontroller (SCC) 270 3.8.1 Das Modell des SCSI-Storage-Arrays 270 3.8.2 Kommandos für Storage-Array-Kontroller 274 3.8.3 Mode-Parameterseiten für Storage-Array-Kontroller 277 3.9 Multimedia-Geräte (MMC) 279 3.9.1 Das Modell des SCSI-CD-ROM-Laufwerks 279 3.9.2 Kommandos für CD-ROMs 281 3.9.3 Audio-Kommandos für CD-ROMs 286 3.9.4 Mode-Parameter für CD-ROMs 287 3.9.5 Kommandos für CD-Recorder 290 3.10 Die parallele SCSI-Schnittstelle (SPI) 293 3.10.1 Überblick 293 3.10.2 SCSI-Signale 295 3.10.3 Kabel und Steckverbinder 299 3.10.4 Single-ended SCSI 302 3.10.5 Differentieller SCSI 309 3.10.6 Low Voltage Differential (LVD) 312 3.10.7 SCSI-Expander 314 3.10.8 SCSI-Busphasen 318 3.10.9 Der Ablauf im Service-Modell 330 3.10.10 Synchroner Transfer und schneller SCSI 332 3.10.11 Ultra-SCSI oder Fast-20 335 3.10.12 Wide-SCSI 335 3.10.13 Ultra-2-SCSI oder Fast-40... 335 3.10.14 SCAM 337 3.10.15 Plug-and-play-SCSI 345 3.11 SCSI-Interlock-Protokoll (SIP) 347 3.11.1 Das Message-System 347 3.11.2 I/O-Prozesse (Tasks) 348
8 Inhaltsverzeichnis 3.11.3 3.11.4 3.11.5 3.11.6 3.11.7 3.11.8 3.11.9 3.12 3.12.1 3.12.2 3.12.3 3.13 3.13.1 3.13.2 3.13.3 3.14 3.15 3.15.1 3.15.2 3.15.3 3.16 3.16.1 3.16.2 3.17.3 A В С D ш F С Н SCSI-Zeiger Disconnect-Reconnect: Die Busfreigabe Die Transfer-Optionen Geordnete Warteschlangen Abbruch von I/O-Prozessen Fehlerbehandlung im Message-System Asynchrone Nachrichten Die neuen SCSI-Schnittstellen Fibre-Channel Fire-Wire (IEEE1394) SSA Die Software-Schnittstelle ASPI Das Konzept von ASPI SCSI-Request-Blocks ASPI-lnitialisierung und Ausführung Das SCSI-Monitorprogramm Messen und Testen SCSI-Analysatoren SCSI-Emulatoren Beispiele aus der Industrie SCSI-Chips Der Klassiker: NCR 5385 PC-Hostadapter: FUTURE DOMAIN TMC-950 PCI-Bus nach Fast-20: Symbios Logic SYM53C860 SCSI-2-Kommandos (nach Opcode) SCSI-2-Kommandos (alphabetisch) SCSI-2-Sense-Codes Quelltext SCANSCSI.PAS Adressen von Herstellern und Organisationen Lexikon der Fachbegriffe SCSI-Wörterbuch INDEX 353 354 356 358 360 362 362 364 367 373 378 384 384 385 389 393 400 400 401 402 405 406 407 410 413 417 421 427 433 437 445 451