DE4227346C2 - Gerät zur Datenübertragung zwischen mehreren, mit einem SCSI-Bus verbundenen Einheiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Übertragen von Da­ ten zwischen mehreren Einheiten mit jeweils einer Adressier­ einrichtung, wobei die Einheiten mit einem SCSI-Bus verbunden sind, über den sie Daten aus tauschen, wobei der SCSI-Bus zum Adressieren der Einheiten N eindeutige logische Adressen ver­ wendet, wobei eine erste Einheit eine erste logische Adresse besitzt.

Es sind Geräte zum Steuern und Anschließen von Massen­ speichervorrichtungen, wie Plattenlaufwerken in großen Compu­ tersystemen, bekannt, Digital Equipment Corporation, Maynard, Massachusetts verkauft ein Untersystem, das als MAS-Bus be­ kannt ist und zum Steuern von Massenspeichervorrichtungen dient, wie sie in der VAX-Computerserie verwendet werden. In ähnlicher Weise hat Sequent Computer Systems, Beaverton, Ore­ gon, Speichervorrichtung-Plattenlaufwerke (SMD) und Control­ ler in Computern der Serien Balance 8000 und S verwendet. Derartige Plattencontrollersysteme und Laufwerke sind hoch leistungsfähig und verfügen über eine große Datenkapazität, jedoch erfordern die Kosten, die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit solcher Systeme Verbesserungen. Derartige Sy­ steme hingen auch von einigen wenigen großen Plattenlaufwer­ ken großer Kapazität zur Datenspeicherung ab. Immer wenn ein solches Laufwerk aus fiel, fiel für gewöhnlich das gesamte Computersystem mit aus, wodurch möglicherweise große Mengen wertvoller Daten verlorengingen.

Für PCs (Personal Computer) wurden Plattenlaufwerke und Controller entwickelt, die den SCSI-Busstandard zur Steuerung und zur Übertragung zu speichernder Daten verwenden. Der SCSI-Standard ist in einem vorgeschlagenen Entwurfsdokument von American National Standard unter dem Titel "Small Compu­ ter System Interface-2 (SCSI-II)" beschrieben, wie es vom Accredited Standards Committee of the Computer and Business Equipment Manufacturers Association erstellt wurde.

Fig. 2 veranschaulicht die Hauptkomponenten eines typi­ schen Massenspeichersystems. Ein SCSI-Bus 12 verbindet einen Hostadapter 14 mit Controllern 16A, 16B und 16C (die in Zu­ sammenfassung als "Controller 16" bezeichnet werden). Der Ho­ stadapter 14 und die Controller 16 sind funktionsmäßig ähn­ lich; es sind im Handel erhältliche Schaltungen wie solche mit den Modellnummern 53C90 oder 5380, wie sie von NCR Cor­ poration, Colorado Springs, Colorado erhalten werden können.

Der SCSI-Bus 12 wird an seinen beiden Enden von Ab­ schlußnetzwerken 18A und 18B abgeschlossen (die zusammen als "Abschlüsse 18" bezeichnet werden), die vom Typ wie im SCSI- Standard-Dokument beschrieben. Der SCSI-Bus 12 weist einen Abschlußspannungsleiter 12 auf, der über eine Diode 24 und eine Sicherung 26 mit einer Abschlußspannungsversorgung 22 verbunden ist. Der Hostadapter 14 steht in Verbindung mit ei­ nem Computer 28, und die Controller 16 stehen in Verbindung mit Peripherievorrichtungen 30A, 30B und 30C (die zusammen als "Peripherievorrichtungen 30" bezeichnet werden).

Bei einem Massenspeichersystem 10 sind Peripherievor­ richtungen 30, in der Regel Plattenlaufwerke, und Controller 16 gemeinsam im selben Peripherievorrichtungsgehäuse unterge­ bracht, und sie werden von eingebauten Spannungsversorgungen, die von Wechselspannungs-Schaltnetzteilen betrieben werden, mit Spannung versorgt.

Der große Umfang an PC-Installationen hat die Entwick­ lung schnellerer Plattenlaufwerke auf SCSI-Bus-Basis mit grö­ ßerer Kapazität und verringerten Kosten vorangetrieben. Das Leistungs/Kosten-Verhältnis von Massenspeichersystemen auf SCSI-Bus-Basis hat sich so weit verbessert, daß Hersteller von großen Systemen, wie Sequent Computer Systems, es nun be­ vorzugen, Massenspeichersysteme auf SCSI-Bus-Basis bei ihren Computern zu verwenden. Massenspeichersysteme auf SCSI-Bus- Basis verwenden typischerweise eine große Anzahl an Platten­ laufwerken, um die erforderliche Datenkapazität zu erreichen.

Wenn Daten auf eine große Anzahl von Laufwerken mit kleiner Kapazität verteilt werden, bestehen Vorteile in bezug auf schnellere mittlere Zugriffszeit, verbesserte Zuverlässigkeit für ein Massenspeichersystem und verringerten Datenverlust im Fall eines Laufwerkausfalls.

Eine Schwierigkeit mit Massenspeichersystemen auf SCSI-I-Bus-Basis geht dahin, daß nur acht Vorrichtungsadressen möglich sind, was solche Systeme auf einen Hostadapter 14 und sieben Controller 16 begrenzen. Wenn mehr als sieben Peri­ pherievorrichtungen 30 erforderlich sind, müssen mehrere Hostadapter 14 zum Massenspeichersystem 10 hinzugefügt wer­ den.

Der SCSI-II-Standard hat einige Probleme angesprochen, die dem SCSI-I-Standard innewohnen. Die Vorrichtungsadres­ sierbarkeit beispielsweise wurde bis zu einer Grenze von 16 Vorrichtungen erweitert, und in den SCSI-II-Standard wurden Schemata für höhere Kabel- und Verbinderleistungsfähigkeit eingeführt. Kompatibilität mit SCSI-I ist aus Gründen der Funktionsaufrüstbarkeit und der Kompatibilität mit vorhande­ nen Systemen erstrebenswert.

Das IBM Technical Disclosure Bulletin, vol. 33, no. 10A, March 1991, beschreibt eine Methode zur Aufschiebung von wei­ teren SCSI-Bus-Vermittlungstätigkeiten, bei der eine erste Einheit sich selbst als Ziel adressiert, nachdem sie sich auf dem Bus durchgesetzt hat. Dies hat zur Folge, daß keine der weiteren Einheiten antwortet, da alle weiteren Einheiten je­ weils eine andere Adresse besitzen, so daß der SCSI-Bus aus­ schließlich von der ersten Einheit, dem "Initiator" kontrol­ liert wird.

Die Schrift EP-A-0 404 414 A2 lehrt die Verwendung von Ein­ heiten mit festgelegten logischen Adressen an einem SCSI-Bus zusammen mit Einheiten, denen Adressen programmierbar zuge­ wiesen werden. Letztere Einheiten sind über einen weiteren Bus, dem "configuration bus", an den SCSI-Bus angeschlossen. Die erste Einheit ("master device") steuert eine der Einhei­ ten über den configuration-Bus an und weist dieser eine Adresse zu. Nach Rückbestätigung dieser Adressenzuweisung er­ folgt der gewöhnliche Datenaustausch über den SCSI-Bus (vgl. Zusammenfassung). Auf Seite 4, Zeilen 33 bis 36 ist zu lesen, daß alle an den configuration-Bus angeschlossenen Einheiten als default-Adressen eigene unterschiedliche physikalische IDs, logische Adressen, besitzen. Diese IDs müssen unter­ schiedlich sein, um Mehrfach-Antworten bei Anwahl einer de­ fault-Adresse zu vermeiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten Gerät zur Datenübertragung die Anzahl der adressierbaren Einheiten an einem SCSI-Bus zu erhöhen, ohne den SCSI-Standard zu verletzen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Datenübertra­ gung unter mehr als N Einheiten die Adressiereinrichtung ei­ ner zweiten Einheit auf die logische Adresse der ersten Ein­ heit gesetzt ist, so daß erste und zweite Einheit dieselben Adresse aufweisen, Verbindungsmittel vorgesehen sind, die die erste und zweite Einheit an den SCSI-Bus anschließen, eine Datenübertragungseinrichtung vorgesehen ist zur Übertragung von Daten über den SCSI-Bus zwischen der ersten und zweiten Einheit, und daß eine Konfliktermittlungseinrichtung in der zweiten Einheit vorhanden ist, die während dieser Übertragung den Versuch einer Datenübermittlung von einer dritten Einheit zur ersten Einheit feststellt und in diesem Fall die zweite Einheit veranlaßt, die für die erste Einheit bestimmte Daten zu ignorieren.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Gerät zur gemeinsamen Nutzung von Adressen für verschiedene Einheiten an einem Bus, um hierdurch die Anzahl der Einhei­ ten, die diesen Bus nutzen können, zu erhöhen. Eine bevor­ zugte Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet ein Gerät zur gemeinsamen Nutzen von SCSI-Adreß-ID-Nummern für einen SCSI- Hostadapter sowie für einen SCSI-Geräte-Controller auf dem Bus. Eine Konfliktermittlungseinrichtung in der Controller- Einheit kennt die gemeinsam benutzte Adresse und stellt fest, wenn eine andere Einheit Daten an den Hostadapter zu übermit­ teln versucht, und veranlaßt den Controller in diesem Fall, die für den Hostadapter bestimmten Daten zu ignorieren.

Der SCSI-Standard verhindert ein solches Verfahren der gemeinsamen ID-Nutzung für einen Satz von Betriebsbedingun­ gen nicht, die gemäß der Erfindung genutzt werden. Die ge­ meinsam genutzte SCSI-Adreß-ID-Nummer kann zum Steuern einer Vorrichtung zur Umgebungsüberwachung verwendet werden, die dazu in der Lage ist, das Anlegen elektrischer Spannung an einzelne Plattenlaufwerke zu steuern, ihren Betriebsstatus zu ermitteln, ihre Konfiguration zu bestimmen, Statusanzeige­ leuchten zum Aufleuchten zu bringen und den Betrieb eines Lüfters und die Temperatur innerhalb des Gehäuses des Massen­ speichersystems zu überwachen.

Die Zuverlässigkeit, Nutzbarkeit und der Kostenwirkungs­ grad eines Massenspeichersystems auf Basis eines SCSI-Busses wird durch die Verwendung der Erfindung verbessert.

Zusätzliche Vorteile der Erfindung gehen aus der folgen­ den detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels hervor, das unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Hauptelemente ei­ nes erfindungsgemäßen verbesserten Massenspeichersystems auf SCSI-Bus-Basis mit Überwachungs- und Steuerelementen zeigt.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Hauptelemente ei­ nes bekannten Massenspeichersystems auf SCSI-Bus-Basis zeigt.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Datenflußwege bei bekannter SCSI-Bus-Steuerung sowie Datenphasen zeigt.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2 ist ersichtlich, daß Kommunikation über den SCSI-Bus 12 zu einem jeweiligen Zeitpunkt nur zwischen jeweils zwei Vorrichtungen zugelassen wird. Wenn ein Paar Vorrichtungen unter Verwendung des SCSI- Busses 12 kommuniziert, wirkt eine Vorrichtung als "Urheber" oder erste Einheit und die andere als "Ziel" oder zweite Ein­ heit. Der Urheber verursacht einen Ablauf und das Ziel führt den Ablauf aus. Die Abläufe folgen einer weiter unten be­ schriebenen Phasenfolge.

In Fig. 2 sind verschiedene Einheiten, nämlich der Com­ puter 28 und die Peripherievorrichtungen 30A, 30B, 30C darge­ stellt. Bei einem typischen Massenspeichersystem 10 wirkt der Adapter 14 als "Urheber", und eine der Controllervorrichtun­ gen 16 wirken als "Ziele". Der SCSI-Standard versucht nicht, zwischen einem Computer 28 und dem Hostadapter 14 zu unter­ scheiden. Der Begriff "Urheber" oder erste Einheit umfaßt beide. Der Begriff "Ziel" oder zweite Einheit bezieht sich auf einen der Controller 16 der Peripherievorrichtungen 30, der von den Peripherievorrichtungen getrennt sein kann (überbrückter Controller) oder mit diesen verschmolzen sein kann (eingebauter Controller). Der Hostadapter 14 und die Controller 16 haben in der Regel feststehende Rollen als Ur­ heber bzw. Ziele, jedoch sind sie aufgrund ihrer jeweiligen Adressiereinrichtung dazu in der Lage, jeweils eine der bei­ den Rollen einzunehmen.

Der SCSI-Bus 12 weist Signalleitungen für acht Datenbits DB(0) bis DB(7) auf. Der SCSI-Standard erlaubt zu jeweils ei­ nem Zeitpunkt maximal acht Vorrichtungen auf dem SCSI-Bus 12, da jeder SCSI-Vorrichtung ein Bit in einem SCSI-Daten-byte mit den acht Bits DB(0) bis DB(7) als Adresse zugeordnet wird. Die Vorrichtungsadresse ID#0 entspricht DB(0), und die Vorrichtungsadresse ID#7 entspricht DB(7). Ein derartiges Adreßschema ist als "logische Adressierung" bekannt.

Die Spezifikation des SCSI-II-Standards beschreibt ins­ gesamt 18 SCSI-Bussignale auf einem Kabel A und 29 Signale auf einem Kabel B, wobei SCSI-I durch das Kabel A unterstützt wird, ohne Erfordernis der Signale auf dem Kabel B. Das fol­ gende Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nutzt und beschreibt nur die Signale auf dem Kabel A, ist jedoch so erweiterbar, daß es auch die Signale auf dem Kabel B beinhal­ tet. Ein nicht zum Standard gehörendes Kabel "P" kann eben­ falls verwendet werden, das die Signale beider Kabel A und B nutzt.

Einige der SCSI-Bussignale sind "ODER-verknüpft", was bedeutet, daß eine beliebige der Vorrichtungen auf dem Bus das besondere Signal auslösen kann. Die Signale auf dem SCSI- Bus 12 werden wie folgt beschrieben:

BSY (BUSY). Ein "ODER-verknüpftes" Signal, das anzeigt, daß der SCSI-Bus 12 verwendet wird.

SEL (SELECT). Ein "ODER-verknüpftes" Signal, das von einem Urheber verwendet wird, um ein Ziel auszuwählen, oder von ei­ nem Ziel, um einen Urheber wieder anzuwählen.

C/D (CONTROL/DATA). Ein Signal, das von einem Ziel geliefert wird und anzeigt, ob Information für eine Phase "CONTROL" oder eine Phase "DATA" auf dem DATENBUS gültig ist. Wenn der logische Zustand wahr ist zeigt dies die Phase "CONTROL" an. Busphasen werden weiter unten beschrieben.

I/O (INPUT/OUTPUT). Ein Signal, das von einem Ziel geliefert wird, das die Richtung der Datenbewegung auf dem DATENBUS in bezug auf einen Urheber steuert. Wenn der logische Zustand wahr ist, zeigt dies die Eingabe in den Urheber an. Dieses Signal wird auch dazu verwendet, um zwischen Phasen SE­ LECTION (Auswahl) und RESELECTION (Wiederauswahl) zu unter­ scheiden.

MSG (MESSAGE). Ein Signal, das von einem Ziel während einer Phase MESSAGE (Nachricht) geliefert wird.

REQ (REQUEST). Ein Signal, das von einem Ziel auf dem Kabel A geliefert wird, um Anforderung für Quittierbetrieb mit Über­ tragung von REQ/ACK-Daten anzufordern.

ACK (ACKNOWLEDGE). Ein Signal, das von einem Urheber auf dem Kabel A ausgegeben wird, um Bestätigung in Quittierungsbe­ trieb bei REQ/ACK-Datenübertragung anzuzeigen.

ATN (ATTENTION). Ein Signal, das von einem Urheber ausgege­ ben wird, um einen Zustand ATTENTION (Achtung) anzuzeigen.

RST (RESET). Ein "ODER-verknüpftes" Signal, das einen Zu­ stand RESET (Rücksetzen) anzeigt.

DB(7-0, P) (DATENBUS). Acht Datenbitsignale zuzüglich einem Paritätsbitsignal, die einen Datenbus bilden. DB(7) ist das höchstsignifikante Bit und weist die höchste Priorität wäh­ rend einer Phase ARBITRATION (Entscheidung) auf. Ein Daten­ bit weist den Zustand "Eins" auf, wenn sein Signalwert wahr ist, und es weist den Zustand "Null" auf, wenn der Signal­ wert falsch ist. Gemäß dem SCSI-Standard ist die Datenpari­ tät DB(P) geradzahlig. Signale auf dem SCSI-Bus 12 werden dann, wenn sie bestätigt werden, im Zustand "wahr" aktiv aus­ gegeben. Im Fall "ODER-verknüpfter" Signale werden Signale nicht aktiv im Zustand "falsch" ausgegeben, sondern vielmehr die Vorspannungsschaltung der Busabschlüsse 18 das Signal im­ mer dann auf "falsch", wenn es durch die Treiber in irgendei­ ner SCSI-Vorrichtung ausgegeben wird. Signale, die nicht "ODER-verknüpft" sind, können aktiv mit dem Wert "falsch" ausgegeben werden. Im SCSI-Standard bedeutet Verwendung des Begriffs "negiert", daß das Signal aktiv als falsch ausgege­ ben werden kann oder daß es einfach ausgegeben werden kann, in welchem Fall die Vorspannungsschaltung der Abschlüsse 18 es auf den Wert "falsch" zieht.

Fig. 3 veranschaulicht die Wechselbeziehungen der ver­ schiedenen Phasen beim Betrieb des SCSI-Busses 12. Gewisse Phasen des Betriebs des SCSI-Busses 12 sind dem Urheber zuge­ ordnet, während andere Phasen dem Ziel zugeordnet sind. Wenn der SCSI-Bus 12 leerläuft, liegt eine "busfreie" Phase 40 vor.

In einer Phase ARBITRATION 42 kann sich der Urheber für den SCSI-Bus 12 entscheiden und dann während einer Phase SE­ LECTION 44 ein besonderes Ziel anwählen. Eine Phase MESSAGE OUT 46 wird dazu verwendet, die anschließenden Phasen des Be­ triebs des SCSI-Busses 12 zu steuern. Auf die Phase MESSAGE OUT 46 hin kann das Ziel in einer Phase COMMAND 48, einer Phase DATA IN oder DATA OUT 50 oder einer Phase STATUS 52 In­ formation senden oder empfangen. Die Phase DATA IN oder oder DATA OUT 50 ist weiter in zwei Unterphasen unterteilt, näm­ lich in eine Phase DATA IN 50A und in eine Phase DATA OUT 50B.

Eine Phase MESSAGE IN 56 berichtet im allgemeinen über den Abschluß verschiedener Abläufe, und sie führt den SCSI- Bus 12 bei Abschluß auf die busfreie Phase 40 zurück.

In einigen Fällen kann das Ziel den SCSI-Bus 12 anfor­ dern und eine Phase RESELECTION 54 bewirken, um einen Urheber zu veranlassen, einen zuvor begonnenen Betrieb fortzusetzen.

Z.B. ist die Phase RESELECTION 54 immer dann nützlich, wenn ein Urheber ein Ziel-Plattenlaufwerk anweist, einen be­ sonderen Satz von Daten aufzufinden und diesen Datensatz an den Urheber rückzuübertragen. Das Ziel hebt seinen Anschluß auf, während es nach dem physikalischen Ort der Daten sucht, was es gemäß SCSI-Bus 12 ermöglicht, andere Befehle auszufüh­ ren.

Wenn die Daten lokalisiert sind, wählt das Ziel den SCSI-Bus 12 wieder an und schließt den ursprünglich ausgege­ benen Befehl ab.

Das folgende Beispiel beschreibt die Signalfolgebezie­ hungen bei einem Prozeß, der die meisten SCSI-Busphasen bein­ haltet.

Signalzeitsteuerungsbeziehungen sind alle in Überein­ stimmung mit dem Standard des SCSI-Busses 12. Bei diesem Bei­ spiel trennt sich das Ziel nicht vor Abschluß des Prozesses vom SCSI-Bus 12 ab. Eine Tabelle 1 veranschaulicht das unten beschriebene Phasenfolgebeispiel für den SCSI-Bus für einen Befehl für eine typische Phase DATA IN 50A. Der "Schlüssel" für Tabelle 1 beschreibt die verwendeten Signalstatusabkür­ zungen.

Tabelle 1

Typische Phasenfolgen auf einem SCSI-Bus

Beispiel für eine Phasenfolge auf dem SCSI-Bus 12 Phase BUS FREE 40

Diese Phase beginnt dann, wenn die Signa­ le SEL und BSY fallen, und sie endet, wenn das BSY-Signal wahr wird.

Phase ARBITRATION 42

Diese Phase beginnt, nachdem die Phase BUS FREE 40 beendet ist, wenn der Urheber das BSY-Signal und sein Vorrichtungs-ID-Bit auf dem DATENBUS durchsetzt. Der Ur­ heber überprüft dann den DATENBUS. Wenn ein ID-Bit einer Vor­ richtung höherer Priorität wahr ist, verliert der Urheber die Entscheidung und hebt das BSY-Signal und sein ID-Bit auf. An­ dernfalls gewinnt der Urheber die Entscheidung und setzt das Signal SEL durch. Alle SCSI-Vorrichtungen müssen ihre BSY-Si­ gnale und ID-Bits frei geben, nachdem das Signal SEL wahr wird.

Phase SELECTION 44

Während dieser Phase ist das I/O-Signal falsch, um eine Unterscheidung gegenüber der Phase RESELEC­ TION 54 zu bewerkstelligen. Die SCSI-Vorrichtung, die die Entscheidung gewann, setzt die Signale BSY und SEL durch, und dann werden die SCSI-ID-Bits für das Ziel und den Urheber auf dem DATENBUS durchgesetzt. Der Urheber gibt dann das Signal BSY frei. Das Ziel bestimmt, daß es ausgewählt wurde, wenn das Signal SEL und sein SCSI-ID-Bit wahr sind und die Signale BSY und I/O falsch sind. Das Ziel setzt dann das Signal BSY durch und gibt das Signal SEL frei.

Phase MESSAGE OUT 46

Während dieser Phase gibt der Urheber eine Nachricht IDENTIFY (Identifizieren) an das Ziel aus. Das Ziel setzt die Signale C/D und MSG durch und verneint das Si­ gnal I/O für die Übertragung der Nachricht. Nachdem die Aus­ gabe des Signals REQ festgestellt wurde, negiert der Urheber das Signal ATN, bevor er das Signal ACK durchsetzt (der Quit­ tierungsablauf für die Phase COMMAND wird unten beschrieben).

Phase COMMAND 48

Das Ziel setzt das Signal C/D durch und ne­ giert die Signale I/O und MSG für alle Bytes, die während dieser Phase übertragen werden. Die Richtung der Übertragung geht vom Urheber zum Ziel.

Die Phase COMNAND arbeitet gemäß dem folgenden Quittie­ rungsablauf. Das Ziel setzt das Signal REQ durch. Nach Er­ mittlung, daß das Signal REQ wahr ist, treibt der Urheber den DATENBUS auf gewünschte Werte und setzt dann das Signal ACK durch. Der Urheber fährt mit dem Treiben des DATENBUSSES fort, bis das Signal REQ falsch ist. Wenn das Signal ACK am Ziel wahr ist, liest das Ziel den DATENBUS und negiert das Signal REQ. Wenn die Signale REQ am Urheber falsch werden, kann der Urheber den DATENBUS ändern oder frei geben und das Signal ACK negieren. Das Ziel kann damit fortfahren, Be­ fehlsbytes dadurch anzufordern, daß das Signal REQ wieder durchgesetzt wird.

Phase DATA IN 50A

Das Ziel setzt das Signal I/O durch und negiert die Signale C/D und MSG für alle Bytes, die während dieser Phase übertragen werden. Die Richtung der Übertragung geht vom Ziel zum Urheber.

Die Phase DATA IN arbeitet gemäß dem folgenden Quittie­ rungsablauf. Das Ziel treibt die Leitungen des DATENBUSSES auf deren gewünschte Werte und setzt dann das Signal REQ durch.

Das Ziel fährt damit fort, den DATENBUS zu treiben, bis das Signal ACK wahr wird. Wenn das Signal REQ am Urheber als wahr ermittelt wird, liest dieser den DATENBUS und setzt dann das Signal ACK durch. Wenn das Signal ACK am Ziel als wahr ermittelt wird, kann das Ziel den DATENBUS ändern oder frei­ geben und das Signal REQ negieren. Wenn das Signal REQ am Ur­ heber falsch ist, verneint der Urheber das Signal ACK. Nach­ dem das Signal ACK falsch ist, kann das Ziel die Übertragung dadurch fortsetzen, daß der DATENBUS betrieben wird und das Signal REQ durchgesetzt wird, wie oben beschrieben.

Phase DATA OUT 50B

Das Ziel verneint die Signale C/D, I/O und MSG für alle Bytes, die während dieser Phase übertragen werden. Die Richtung der Übertragung geht vom Urheber zum Ziel. (Der Quittierungsablauf ist derselbe, wie er oben für die Phase COMMAND beschrieben wurde).

Phase STATUS 52

Das Ziel setzt die Signale C/D und I/O durch und verneint das Signal MSG für das während dieser Phase übertragende Byte. Die Richtung der Übertragung geht vom Ziel zum Urheber. (Der Quittierungsablauf ist derselbe wie derje­ nige, der oben für die Phase DATA IN beschrieben wurde).

Phase MESSAGE IN 56

Das Ziel setzt die Signale C/D, I/O und MSG durch, während Bytes in dieser Phase übertragen werden. Typischerweise wird eine Nachricht COMMAND COMPLETE (Befehl abgeschlossen) während dieser Phase ausgegeben. Die Richtung der Übertragung geht vom Ziel zum Urheber. (Der Quittierungs­ ablauf ist derselbe, wie er oben für die Phase DATA IN be­ schrieben wurde.)

Phase BUS FREE 40

Das Ziel kehrt zur Phase BUS FREE 40 da­ durch zurück, daß es das Signal BSY freigibt, woraufhin das Ziel und der Urheber alle verbleibenden Bussignale freige­ ben. Der Abschluß dieser Phase beendet das Beispiel.

Das SCSI-Adressierschema für logische Vorrichtungen und bestimmte der im SCSI-Standard beschriebenen Phasenfolgen er­ lauben eine gemeinsame Nutzung von ID-Adressen für einen Ur­ heber und ein Ziel. Der SCSI-Standard beschreibt keine ge­ meinsame Adreßnutzung, was den Einschluß einer zusätzlichen Vorrichtung in die spezifizierte Kapazität des SCSI-Busses 12 erlaubt. Ein beliebiger der Phasenfolgenpfade, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, kann das Schema für gemeinsame Nut­ zung einer ID-Adresse verwenden, mit Ausnahme derjenigen, die RESELECTION 54 erfordern.

Gemeinsame Nutzung einer ID-Adresse läuft gemäß dem folgenden Schema ab. Der Urheber setzt das Signal REQUEST durch, das eine Phase ARBITRATION 42 startet. Der Urheber führt dann die Phase SELECTION 44 ein und setzt die ID-Adres­ se der Zielvorrichtung durch, bei der es sich in diesem Fall um dieselbe wie die ID-Adresse des Hostadapters handelt. Die Prämisse, der gemeinsame Adreßnutzung unterliegt, ist dieje­ nige, daß die Hostadapterlogik entweder ausreichend ge­ schickt ist, daß sie weiß, daß sie sich nicht selber adres­ siert, oder daß sie zu unbedarft ist, um den Unterschied zu kennen. In jedem Fall nimmt das Ziel Verbindung mit dem Ur­ heber auf und darf diese Verbindung nicht unterbrechen, bevor die gewünschten Phasen abgeschlossen sind. Das Ziel muß kei­ ne formelle Entscheidung herbeiführen. Andere Vorrichtungen, die den SCSI-Bus 12 teilen und andere ID-Adressen aufweisen, antworten nicht.

Das Ziel muß vom SCSI-Bus nicht abgetrennt werden, da es keine einzigartige ID-Adresse aufweist und daher keine Mög­ lichkeit hat, Entscheidung auf dem SCSI-Bus wieder herbei zu­ führen. Der Urheber nutzt die gemeinsam verwendete ID-Adres­ se beim Entscheidungsvorgang. Das Ziel antwortet nur, es ini­ tiiert oder wählt nie und nimmt nie eine Rückauswahl vor.

Da das Ziel dieselbe ID-Adresse wie der Urheber auf­ weist, stellt es Wiederauswahlvorgänge fest, die auf dem SCSI-Bus 12 von anderen Vorrichtungen für den Urheber vorge­ sehen sind, was einen Konflikt erzeugt. Um den Konflikt zu vermeiden, muß das Ziel diese Wiederauswahlvorgänge ignorie­ ren, jedoch auf Auswahlvorgänge ansprechen. Diese Konfliktlö­ sung wird entweder durch Ermitteln der Wiederauswahlphase (Signal I/O ist wahr) oder durch Untersuchen der ID-Adressen auf dem Bus (es darf nur ein Bit wahr sein) vollzogen. Wenn mehr als ein Bit wahr ist, was bedeutet, daß eine andere Pe­ ripherievorrichtung den Host wieder anwählt, muß das Ziel folgende Bus folgen ignorieren, bis eine gültige Phase SE­ LECTION 44 festgestellt wird.

Das Schema für gemeinsame Nutzung einer ID-Adresse kann auf den Fall erweitert werden, bei dem das Massenspeichersy­ stem zwei Hostadapter aufweist. In einem solchen Fall muß das Ziel auf eine von zwei gemeinsam genutzten ID-Adressen an­ sprechen, abhängig davon, welcher Hostadapter die Auswahl vornimmt. Das Ziel muß Auswahlvorgänge und Wiederauswahlvor­ gänge für zwei verschiedene, gemeinsam genutzte ID-Adressen handhaben und zwischen diesen unterscheiden, was auf dieselbe Weise wie oben beschrieben erfolgt.

Das Schema für gemeinsame Nutzung einer ID-Adresse in­ terferiert nicht mit normalem SCSI-Betrieb und verletzt den SCSI-Standard nicht. Der SCSI-Standard legt nicht fest, daß ein Urheber und ein Ziel verschiedene ID-Adreßnummern aufwei­ sen, noch ist die Phase RESELECTION 54 für diese Vorrichtun­ gen erforderlich. Die Erfindung wird mit herkömmlichen Con­ trollerchips für das SCSI-Protokoll realisiert, wie vom Typ Nr. 5380, hergestellt von NCR Corporation, Colorado Springs, Colorado.

In Fig. 1 ist eine gemeinsame Nutzung einer ID-Adresse zur Verwendung zum Steuern und zum Kommunizieren mit einer Umgebungs- und Online-Ersatzmonitorplatine 70 als weitere Einheit in einem verbesserten Massenspeichersystem 72 darge­ stellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Hostadapter 14 der Urheber, der die ID-Adresse #7 mit dem Controller 16D ge­ meinsam hat, bei dem es sich um den Zielcontroller für die Monitorplatine 70 handelt. In der Praxis kann jede beliebige der SCSI-ID-Adressen gemeinsam genutzt werden, jedoch wurde ID #7 gewählt, da diese Adresse die höchste Buspriorität auf­ weist. Der Controller 16D kommuniziert mit der Monitorplatine 70 über wohlbekannte Register-Register-Übertragungen. Es ist zu beachten, daß, obwohl die Monitorplatine 70 als funktio­ nell getrennt vom Controller 16D dargestellt ist, der Con­ troller 16D tatsächlich in die Monitorplatine 70 eingebettet ist.

Die Monitorplatine 70 bedient mehrere Funktionen ein­ schließlich des Steuerns der Spannung für die Controller 16 und die Peripherievorrichtungen 30, zum Überwachen des Be­ triebs eines Kühlungslüfters, zum Überwachen, welche Periphe­ rievorrichtungen 30 installiert sind, zum Überwachen, welche ID-Adressen jeder der Peripherievorrichtungen 30 zugeordnet sind und zum Betreiben eines Satzes von Anzeigen 74A, 74B und 74C (die gemeinsam als "Anzeigen 74" bezeichnet werden).

Jede der Anzeigen 74 weist lichtemittierende Dioden (LEDs) auf, die Beschriftungen beleuchten, die den Status von Peripherievorrichtungen 30 anzeigen, einschließlich "Aktiv", "Ausfall" und "Reparatur".

Die Monitorplatine 70 spricht auf lieferantenspezifische SCSI-Befehle an, die vom Computer 28 ausgegeben werden, der die obengenannte Funktion aktiviert. Die Befehle werden gemäß einer Syntax ausgeführt, die durch den SCSI-Standard be­ schrieben wird. Die Befehle aktivieren ein Anzeigensteuerre­ gister 76, ein Spannungssteuerregister 78 und ein Monitorre­ gister 80 in der Monitorplatine 70. Steuerbefehle setzen Bits im Anzeigensteuerregister 74 und im Spannungssteuerregister 76, und Lesebefehle lesen den Status von Bits im Monitorregi­ ster 78.

Die individuellen Bits im Anzeigesteuerregister 76 steu­ ern entsprechende individuelle LEDs in den Anzeigen 74 auf konventionelle Weise. Auf entsprechende Weise steuern die Bits im Spannungssteuerregister 78 einen Satz Spannungssteu­ erschaltungen 80A, 80B und 80C (im folgenden gemeinsam als "Spannungssteuerungen 80" bezeichnet).

Das Monitorregister 78 beinhaltet Bits zum Speichern des Status verschiedener Signale, die Parameter des verbesserten Massenspeichersystems 72 anzeigen. Zu den Signalen gehört ein Signal "Eingefügt" für jede der Peripherievorrichtungen 30, ein Signalkode "Vorrichtungs-ID" für jede Peripherievorrich­ tung 30, ein Signal "Lüfterausfall" für jeden (nicht darge­ stellten) Kühllüfter und ein "System-ID" zum eindeutigen Identifizieren des verbesserten Massenspeichersystems 72 ge­ genüber dem Computer 28. Die Zustände der Bits im Monitorre­ gister 78 werden mit Hilfe des Controllers 16D, des SCSI-Bus­ ses 12 und des Hostadapters 14 an den Computer 28 übertragen.

Die Verwendung des SCSI-Busses 12 zum Übertragen der oben genannten Steuerbefehle und der Überwachungsdaten elimi­ niert das Erfordernis für zusätzliche Steuerkabel und Verbin­ der zwischen dem Computer 28 und der Monitorplatine 70. Die Aufbaufähigkeit, die Wartbarkeit, die Zuverlässigkeit und der Kostenwirkungsgrad des Massenspeichersystems 60 werden da­ durch verbessert.

Fig. 1 zeigt, daß die Abschlußspannungsversorgung 22 die Abschlußspannung wie beim Stand der Technik über einen Ab­ schlußleiter 20 an den SCSI-Bus 12 liefert. Jedoch wird die Abschlußspannung von einem Abschlußspannungsschalter 100 ge­ steuert, der die herkömmliche Diode 24 und die Sicherung 26 (Fig. 2) ersetzen.

Gesichtspunkte dieser Erfindung lassen sich auch auf an­ dere Massenspeicher-Steueranwendungen als auf solche mit Bus­ sen, die den SCSI-Standard nutzen, anwenden. Insbesondere ist die gemeinsame Nutzung einer ID-Adresse auf jeden Bus anwend­ bar, der logische Adressierung verwendet.

Claims (8)

1. Gerät zum Übertragen von Daten zwischen mehreren Einhei­ ten (28, 30, 70) mit jeweils einer Adressiereinrichtung (14, 16), wobei die Einheiten mit einem SCSI-Bus (12) verbunden sind, über den sie Daten aus tauschen, wobei der SCSI-Bus zum Adressieren der Einheiten N eindeutige logische Adressen ver­ wendet, wobei eine erste Einheit eine erste logische Adresse besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Datenübertragung unter mehr als N Einheiten (28, 30, 70)
die Adressiereinrichtung (14, 16) einer zweiten Einheit auf die logische Adresse der ersten Einheit gesetzt ist, so daß erste und zweite Einheit dieselbe Adresse aufweisen,
Verbindungsmittel vorgesehen sind, die die erste und zweite Einheit an den SCSI-Bus (12) anschließen,
eine Datenübertragungseinrichtung vorgesehen ist zur Übertragung von Daten über den SCSI-Bus zwischen der ersten und zweiten Einheit, und daß
eine Konfliktermittlungseinrichtung in der zweiten Ein­ heit vorhanden ist, die während dieser Übertragung den Ver­ such einer Datenübermittlung von einer dritten Einheit zur ersten Einheit feststellt und in diesem Falle die zweite Ein­ heit veranlaßt, die für die erste Einheit bestimmten Daten zu ignorieren.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einheit auf Daten an die erste logische Adresse nicht anspricht, während die erste und die zweite Einheit an den SCSI-Bus über die Verbindungsmittel angeschlossen sind.

3. Gerät nach einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über den SCSI-Bus übermittelten Daten einen von der ersten Einheit aus gegebenen Befehl und eine von der zweiten Einheit auf den Befehl hin aus gegebene Antwort umfassen, wobei die Übermittlung des Befehls und der Antwort abgeschlossen wird, bevor die erste und die zweite Einheit von den Verbindungsmitteln des SCSI-Buses abgetrennt werden.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Konfliktermittlungseinrichtung feststellt, daß mehr als eine logische Adresse, einschließlich der ersten logischen Adresse der ersten Einheit, auf dem SCSI-Bus durch­ gesetzt ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dritte Einheit ein Wiederauswahlsignal zur Anzeige der Möglichkeit der Datenübertragung an die erste Einheit erzeugt, und daß die Konfliktermittlungseinrichtung feststellt, daß das Wiederauswahlsignal auf dem SCSI-Bus durchgesetzt ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine vierte Einheit mit einer zweiten logischen Adresse vorgesehen ist, wobei die zweite Einheit auf die er­ ste wie auf die zweite logische Adresse anspricht, wodurch eine Verbindung zwischen der zweiten Einheit mit entweder der ersten oder der vierten Einheit ermöglicht wird.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfliktermittlungseinrichtung feststellt, daß eine andere als die erste oder zweite logische Adresse auf dem SCSI-Bus durchgesetzt ist.

8. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einheit ein Wiederauswahlsignal zur Anzeige der Mög­ lichkeit der Datenübertragung an die zweite Einheit erzeugt, und daß die Konfliktermittlungseinrichtung feststellt, daß das Wiederauswahlsignal auf dem SCSI-Bus durchgesetzt ist und in diesem Fall die vierte Einheit veranlaßt, die für die zweite Einheit bestimmten Daten zu ignorieren.