SCSI Nedir? Çesitleri Nelerdir? Nasil Çalisir? Komutlar Nasil Isler?


6-6,5 yillik bir geçmisi ile yeterli bir olgunluga eristi artik : SCSI ( Small Computer System Interface ). Çekiciliginden ise çok az sey kaybetti. EIDE'den biraz daha pahali olmasina ragmen bir adaptöre 7 adet cihaz baglanabiliyor. EIDE ise iki kanali ile sadece dört adetcihazi kontrol edebiliyor.


SCSI Nedir?
SCSI ( Small Computer System Interface = Küçük bilgisayar Sistemi Arabirimi ), HD ,Cd-ROM , Scannerlar , Printerlar gibi aygitlari eski ve su anki diger paralel arabirim standartlarindan daha uyumlu ve gelismis bir sekilde kontrol eden ANSI standardidir. Skazi diye okunur. ( Bazen Skuhhzi diye okuyanlar olabiliyor. ). Apple tarafindan gelistirilmis olan SCSI standardi imac hariç diger tüm model Macintoshlarda bulunur. Pc 'lerde ise SCSI aygitlar, ya entegre SCSI kontrolcüleriyle ya da SCSI kontrol kartlariyla kontrol edilebilip kullaniliyor. SCSI su anki diger paralel arabirim standartlarindan daha hizli bir veri akisina sahiptir. Bu hiz ise su anda 160Mb/s'yeye kadar çikiyor. ( Su an kullandigimiz güncel IDE disklerimizdeki saniyedeki veri transfer hizi teorik olarak maximum 66 Mb, gecelekte ise bu 100 Mb'a çikacak ) SCSI aygitlari çalisitrmak için daha önce bahsettigim gibi SCSI kontrolcüsü olmali. Fakat SCSi standartlari farkli oldugundan her SCSI aygit her SCSI kontrolcüsüyle çalismaz. SCSI Standartlarini eger bilirsek olayi anlayabiliriz sanirim.
SCSI Standartlari  
Ilk tanimlanan SCSI standardi, sadece sabit diksler içindi ve bu 1986 yilinda tanimlandi. Bu zamanda SCSI veriyolu transfer hizi standardart asenkron modda, 8 bitlik veriyolu üzerinde yalsakik 3Mb/sn idi. Senkron modda, SCSI, veri transfer hizi 5 Mb/sn'yi geçimyordu. SCSI arabiriminin temeli, halen SCSI aygitlar arasinda veri transferini ve iletisimini kontrol eden komut seti belirler.Bu komutlar SCSI'nin gücünü ortaya koyar, çünkü SCSI mantiginin çok daha verimli olmasinin altinda yatan etmen bu komutlardir. Ilk baslarda bu komutlar üreticiler tarafindan tam olarak kullanilamiyordu. daha sonra SCSI komutlarini standar hale getirmek için CCS ( Common Command Set ) gelistirildi.
SCSI-1 olarak bilinen orjinal SCSI, "basit SCSI" olarak bilinen ve çok fazla destek bulan SCSI-2 'ye gelistirildi. SCSI-3 ile birlikte, belirli aygitlarin destekledigi spesifikasyonlara uymak için bir dizi komut seti geldi. SCSI-3 için toplanan bu komutlar sadece SCSI-3 paralel arabiimi tarafindan kullanilmadi. Bu komutlar SCSI-3'den baska Fibre Channel , Serial Bus Protokolleri gibi diger paralel ve seri arabirimler tarafindan da kullanildi.
En çok tamamlanan SCSI standardi ise, saniyede 80 Mb transfer için 40 Mhz saat hizi kullanan Ultra-2 'dir. LVD ( Low Voltage Differential = Düsük voltaj Diferansiyel ) sinyallemesini kullanan Ultra-2 12 metreye varan daha uzun kablolarin kullanilmasina izin verdi. LVD teknolojisi daha düsük Voltaj tüketimini ve düsük maliyet saglar.
En son SCSI standardi ise trnasfer hizini saniyede 160Mb'a çikaran Ultra-3'dür Bu standart geneld karisikli olmasin diye Ultra160/m olarak adlandiriliyor. Ultra160/m standartlarini destekleyen Disk'ler daha fazla transfer hizi imkani sunuyor. Ayrica Ultra160/m verilerinizin güvenligi için CRC ( Cyclical Redudancy Checking )hata denetleme sistemini destekliyor.
Su anki SCSI standartlarini ve özellikleri asagidaki tabloda bulabileceksiniz.
SCSI Standardi
Max. Transfer Hiz
Max. Aygit Sayisi
Max. Kablo Uzunlugu
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 Avantajlari Nelerdir?

SCSI nin avantajlarinda bahsedecek olursak; ilk olarak SCSI'nin IDE gibi veri taransferi için gelen komutlari islemciye yaptirmaz. Kendi üzerindeki kontrolcüye yaptirir. IDe aygitlar islem yaparken islemciyi kullanirken, SCSI kendi denetçisi üzerine yapacagindan islemciye binen yük daha azdir. Çok fazla CD yazan kisilere genelde SCSI Cd yazici önerilir. Bunun sebeplerinde bir tanesi ise düsük islemci kullanimidir. bu sekilde hata orani daha azalir. Gerçi günümüzde IDe CD-Yazicilari ile SCSI Cd-Yazicilar arasinda pek bir fark kalmasada ilerde siralayacagimiz avantajlar önemlidir.
SCSI kartlarin üzerinde kendi BIOS'lari bulunur. Yani bir SCSI kart üzerine taktiginiz bir aygiti SCSI BIOS sayesinde görebiliyorsunuz. Bir SCSI kartina ( Band genisligine baglidir ) max. 7 veya 15 aygi baglanabilir. Ve bu ayggitlar IRQ isgal etmez. Sebebi ise bu takilan SCSI aygitlarin hepsinin SCSI kart üzerineden dünyaya açilmasi. Yani sadece SCSI kart IrQ isgal eder. Eger SCSI kartiniz Dual-Channel ( Çift Kanalli ) ise 15 SCSI aygitni sorun olmadan baglayabilirsiniz. Ayrica sisteminize birden fazla SCSI kart da baglayabilirsiniz. Sisteminize 2 adet Dual -Channel SCSI karti attiniz mi 30 aygit baglayabilirsiniz. ( Bu kadar aygiti kim kullanir acaba. Üstelik bunlarin güç ihtiyacini nasil karsilayacagiz! ). SCSI'nin genisleme açisindan çok ama çok daha mantikli oldugunu rahat bir sekilde anliyoruz.
Sistem çalisma esnasinda ise SCSI aygitlarin çok daha rahat ve sorunsuz oldugunu görüyoruz. Paralel Porta baglanan bir pirniter sahibi iseniz tarama esnasinda hiç bir sey yapamazsiniz genelde. Ama SCSI tarayicilarda bu sorun yoktur. Çünkü tarayacinin yaptirdigi islemleri Paralel Scanner gibi islemciye degilde kendis SCSI denetleyecisine yaptirir. Yalniz suradan su sonuç çikmasin : "SCSI aygitlar hiç CPU harcamaz!" Hayir. Bu yanlistir. Yüzde %0,01 ila %5 arasinda bir CPu kullanimi vardir genelde. Bu rakam bazen duruma göre çok da olmasa artabilir.
Baglantilar
SCSI kartiniza SCSI Disknizi veya SCSI CD-Sürücünüzü yada SCSI tarayacinii taktiginizda bunlar nasil taninir ve hangisinili birincil veya ikincil oalcagina nasil karar verilir? gibi konulara deginmek gerekir.
SCSI arabiriminiz 8 bitlik dar bir veriyolu kullaniyorsa taktiguiniz aygitlara 0-7'ye kadar  degisen bir ID numarasi verilir. Eger 16 bitlik genis veriyolu kullaniliyorsa bu rakam15'e kadar çikar.ID olayina türkeçede genelde adresleme deniyor. Mantigi tipki IDE aygitlari gibidir. Yani, Primary Master ve SEcondary Master gibi adreslemeler yerine ID olayi kullaniliyor SCSI teknolojisinde. SCSI teknolojisinde Giris/Çikis islemi isteyen aygitlara ise Initator ( Baslangiç aygiti )adi veriliyor. bu baslangiç aygitlarini islemlerini yerine getiren aygitlara ise hedef aygit denir. Hedef aygtilara 8 kadar ilave aygit takilabilir. Çünkü hedef aygitlar kendi yapilarinda denetleyici bulundrurlar. Iste bunlara ise  Logical Unit ( Mantiksal Birim ) adi verilir. Bu aygitlara LUN ( Logical Unit Number ) dedigimiz mantiksal birim numaralari ataniyor. SCSI denetçiye gönderilen komutlar, aygitlari aygitlarin LUN numaralarina göre taninir.
SCSI kartina bir SCSI sabit disk, SCSI CD-Sürücü ve SCSI tarayici taktigimizi düsünelim. Sabit diske ID numarasi olarak 0 , Cd-Sürücüye 1 , Tarayica ise 2 verilir. Bunlarin hepsinin mantiksal birim numarasi ( LUN ) 0 'dir. SEbebi ise Taraycini bagli oldugu kanalda taraycinin tek mantiksal aygit olmasidir. Her SCSI ID 1 den 7 ye kadar LUN'a sahip aygiti kontrol edebilir. Dolayisi ile dis dünyaya açilan SCSI baglantisina birden fazla aygitin baglanmasinin espirisi  budur. Yani öz olarak ID2 nuimarasinda bulunan Taraycicinin portuna 7 farkli donanim baglanabilir!

En Önemlisi Sonlandirma

SCSI veriyolu üzerindeki bütün veri ve akisi düzenleme sinyalleri negatif lojik ile çalisir. Bunun anlami sifir volt civarindaki bir girisin karsiligi lojik bir oluyor. Yüksek seviye ise lojik sifirin karsiligi. SCSI cihazlarin girisinde sinyalleri eviren bir NAND kapisi bulunuyor. Çikislarinda da ayni kapi hemen çikis noktasinin arkasina baglanmis durumda.

Sinyal yolunun uzunlugu frekansin yüksekliginin orani yüzünden SCSI veriyolunun basi ve sonu elektriksel olarak sonlandirilmis olmali. Bunun için pasif elemanlar (direnç gibi) veya aktif elemanlar (salter gibi) kullanilabiliyor. Sonlandirma ya uç cihazlarda oluyor, ki bunlardan biri kontrol kartinin kendi oluyor, ya da ortada sonlandirma fisleri ile oluyor. T seklindeki kablolama ise yasak. Sonlandirmadan sonra yassi kablodan pay birakilmasi da pek saglikli degildir.

Sonlandirilmamis, yanlis veya hatali sonlandirilmis hatlar kapasitif ve induktif yükler olusturarak faz dönmelerine ve bunun sunucu olarak da açik uçtan yansimalara sebep oluyor. Zayiflayan veya güçlenen sinyaller de hatali okumalara ve hatta veriyolunun tamamen çökmesine sebep olabiliyor. Bu yüzden dopru sonlandirma en önemlisi. 
 
Pasif Sonlandirma her veri ve sinyal hatti için iki ayri direnç ile yapiliyor. Sonlandirici olarak satilan komponentlergenelde iki tane direnç barindiran elemanlar. Ayrintili semasi sekilde de görülebilen sonlandiriciya eger ihtiyaç duyulmuyor ise basitçe yerinden çikartilabiliyor. 


Bir SCSI-Sx hattina baglanabilen iki sonlandirici direncin semasi da sekilde görülebiliyor. O sirada aktif olmayan hatta (En ucu alçak seviyede) (Enable ucunun alçak olmasi yani lojik sifira çekilmesi o entegrenin çalismasini engeller) iki direnç bir gerilim bölücü devre olarak çalisiyor. Elektronigin kurallarina göre üç volt seviyesinde bir gerilim düsümü elektriksel olarak yüksek seviye belirtiyor ve lojik karsiligi sifir. Bir cihazin çikisi bu hatti ile aktif hale getirildiginde (elektriksel olarak alçak seviye) 220 ohm'luk direncin üzerinden 40-50 miliamperlik bir akim, kapi üzerinden cihaza dogru akiyor. Sonuç olarak dirençler arasinda 0,5 Voltluk bir gerilim olusuyor ki bu da lojik bire karsilik geliyor.

SCSI-II'den beri alternatif olarak aktif sonlandirma da kullaniliyor. Tek sart hattin her iki taraftan da 100-132 ohmluk bir yük empedansina sahip olmasi. Sekilde böyle bir devre görülüyor. Gerilim ayarlayiciaktif olmayan sinyal hattini üç volt seviyesinde tutuyor. Eger bir hat aktif çikis tarafindan yüklenirse, gerilim ayarlayicidan akim 110 ohmluk direnç üzerinden çikis kapisina dogru akiyor. O sirada olusan direnç üzerindeki gerilim düsmesi seviyeyi yaklasik olarak sifir volta çekiyor. Bu da lojik birin karsiligi. 

Hem aktif hem de pasif sonlandirmada sonlandiricilarin gerilim ile beslenmesi gerekiyor. Bu besleme bagli olduklari cihazlardan degil, TERM-PWR seklinde kisaltilan sonlandirici besleme hatti ile kontrol kartindan aliniyor ve gerilim 5 Volt civarinda. Bunun amaci verilerin transferi sirasinda veriyolunu negatif yönde etkileyebilecek yan etkilerden kaçinmak.

Son zamanlarda SCSI kontrol kartlari ve cihazlar SCAM ( SCSI Configuration Auto Megically ) etiketi ile görülmeye baslandi. Bunu Plug&Play gibi degerlendirmek olasi. PC açildiktan sonra SCSI cihazlar birbirlerini kontrol ediyorlar. Bu islem sonunda kontrol karti sonlandirmalari ve SCSI-ID atamalarini otomatik olarak yapiyor.

SCSI-I için izin verilen maksimum uzunluk olan 6 metre ve Fast SCSI'deki 3 metre yetmedigi zaman türevsel SCSI kaçinilmaz. Bu veriyolusekli ile baglanmis, çift dösenmis hatlar kullaniyor ve sonlandirma da farkli.

Sync-Negotiation : Saglikli Iletisim Için

SCSI-II'den beri Sync-Negotiation terimi kullaniliyor. Bu, bilgisayarin açilmasindan sonra kontrol kartinin hazirligi sirasinda meydana gelen bir olay. SCSI cihazlar birbirleriyle haberleserek hangi transfer hizlarinin ve çesitlerinin kullanildigini birbirlerine bildiriyorlar. Bundan sonraki adimda mümkün olan  en iyi transfer sekli ve hizi seçiliyor. Sonuç olarak transfer sirasinda hiz sürekli olarak degisiyor. Bu anlasmaya katilacak cihazlarin seçimi kontrol kartiaraciligi ile yapilabiliyor.

SCSI'de Transfer : Fazlar

Eger SCSI veriyolu üzerinden bir transfer yapilacaksa, bir cihaz yönetici olmali. Baska bir cihaz hedef olarak adreslenmeli. Çogu cihaz hem kaynak hem de hedef olabilir. SCSI ile ayrica  tek kaynaktan çok hedefe veya birden çok kaynaktan birden fazla hedefe de transfer yapmak mümkün.

SCSI çok çesitli durumlarda olabilir. Sekilde basitlestirilmis bir sekilde durum diyagramini gösteriyor. Örnegin bir program ASPI-Manager üzerinden SCSI sisteme bir komut yollarsa bu komut önce SCSI kontrol kartina geliyor. Burada komut "tercüme ediliyor" ve SCSI veriyoluna yaziliyor. Bu sirada veriyolu üzerinde yeni durumlar olusuyor ve bu islemler sirasinda da islemciye hiç bir yük binmiyor. Özel bazi sinyaller ile veriyolu üzerindeki durumlar ve geçerlilikler belirleniyor.

Aktif olmayan BSY (Busy) ve SEL (Select) sinyalleri ile veriyolunun bos oldugu belirtiliyor. Duruma da "bos faz" adi verilmis. Bu durum veya bu faz bir RESET ile veya "Command-complete" ya da "Disconnect" mesajlarindan sonra elde ediliyor. Bir sonraki durumun adi "Kararlastirma Fazi". Eger bir cihaz hedef bir cihaza veri göndermek isterse BSY aktif konuma getiriyor ve bir SCSI-ID veriyoluna yerlesiyor. Eger ayni anda baska bir cihaz da ID'sini yola koymussa öncelik sirasina bakiliyor ve kaynak olarak önceligi fazla olan seçiliyor. Eger baska cihaz yoksa kaynak hemen SEL hattini aktife çekerek veriyolunu bloke ediyor. Artik islem baslayabilir.

"Seçim fazi" sirasinda kaynak ile hedef baglanti kuruyorlar.  Kaynak, hedefin ID'sini belirliyor ve ATN (Attention) sinyalini aktif hale getiriyor. Alici BSY sinyalini kisa süreli aktif yaparak cevap veriyor. Eger cevap vermezse "bos faz"'a tekrar dönülüyor.

Seçim fazi ile çok yakin olan tekrar seçim fazi eger kaynak degil de hedef kararlastirma fazinda ise meydana geliyor. Sebep, hedefin bir önceki çevrimde kontrolü, isini bitirmeden önce kontrol kartina vermis olmasi. Arkasindan tekrar bos faza dönülüyor. SCSI veriyolu diger cihazlar için beklemeye geçiyor. Ancak hedef kaynagin ID'sini belirlemis oluyor. Görevini tamamladiktan sonra ID'si araciligiyla kaynagi tespit ediyor ve ona baglanmaya çalisiyor. Seçim ile tekrar seçim fazlari arasindaki fark da I/O sinyalinin aktif olmasiyla anlasiliyor.

BAsarili bir seçim fazindan sonra, sora giden mesaj fazina gelirken, basarili bir tekrar seçim fazindan sonra sira gelen mesaj fazina geliyor. Mesajlar birincil olarak transfer opsiyonlarinin kullanilmasiyla ile ilgilenirken daha önceden belirlenemeyen sorunlarla ilgilenmek de görevleri arasinda. Örnegin parite hatasina reaksiyon göstermek görevleri arasinda. Gelen mesaj ile giden mesaj arasindaki fark, mesajin kaynak ile hedef arasindaki transfer yönü. Mesaj fazinda, cihazlardan biri veriyoluna mesaj yerlestiriyor ve REQ (Request) sinyalini aktif hale getiriyor. Alici mesaji okuyor ve ACK (Acknowledge) sinyalinin aktif hale getiriyor. Her iki cihaz da yeni sinyalleri aliyorlar ve asenkron bir transfer tamamlanmis oluyor. Transfer edilecek bayt sayisi kadarbu islemler, fazlar tekrarlaniyor.

Mesaj fazlari genellikle veri, komut veya durum fazina yol açiyorlar. Komut fazinda hedef kaynaktan gönderilen SCSI komutlarini aliyor. Bu fazin belirtileri aktif BSY ve C/D (control/data) sinyalleri.

Veri fazinda hedef ve kaynak, asil verileri ve kumanda komutlarini birbirlerine aktariyorlar. Verinin yönüne göre veri-giris fazina geçiliyor.Bu da I/O hatti ile ayriliyor. Transfer REQ/ACK sinyalleri ile asenkron veya daha hizli bir sekilde senkron olarak yapilabilir. Eger REQ sinyallerine karsilik ACK sinyali beklenmeden yapilirsa hiz artar. ACK sinyalleri de bir saat frekansina baglanarak gönderilebilir.

Durum fazi, islem sonunda, islem kesilince veya komut araciligiyla dönülen faz. Hedef kaynaga bir bayt uzunlugunda durumunu bildiren bir mesaj atiyor. Transfer aktif C/D ve I/O ile aktif olmayan MSG  hatti ile asenkron olarak yapiliyor.

Komut, veri, durum fazlarinda tüm islemler bittikten sonra mesaj fazina dönülüyorve komutun tamamlandigi anlamina gelen "command complete" komutu üretiliyor. En sonunda sistem bos faza dönerek çember tamamlaniyor.

SCSI-II ile beraber gelen komut siralamasi özelligiilek kaynaktan gelen 256 adete kadar komut arka arkaya dizilerek hedefin okumasi için bekletiliyor. Akilli hedefler ayrica komutlari da optimal sekilde siraya koyabiliyor.
Sinyallesme Türleri
SCSI sistemlede SCSI deneteçisini ve kullanilan aygitlarin kullandigi sinyallesme türleri desteklenen max SCSI aygit ve Kablo uzunlugunda büyük rol oynar. Günümüzde üç farkli sinyallesme türü bulunmakta. SE, HVD, LVD.
SE: Ultra 2 SCSI standardina kadar kullanilan bu sinyallesme türünün tam açilim Single Ended'dir. Bu döneme kadar SE nin çok yaygindi ve çok da avantajli bir sinyallesme türü degildi. Kablo uzunlsugu 3 metre ile sinirliydi ve kablo üzerinde veri kaybina neden oluyordu.
HVD ( High Voltage Differantial ): Bu sinyallesme türü ile kablo uzunlugu 25 Metreye çikti ama SE ile uyumlu degildi. Yani SCSI CD-ROM, yedekleme aygiti gibi yavas aygitlar   desteklendmiyordu. 
LVD ( Low Voltage Differantial ) : Ultra 2 SCSI ile gündeme gelen bu sinyallesme türü gayet basarili bir sinyallseme türüdür. Bu sinyallesme ile daha iyi veri bütünlügü saglandi. Kablo uzunlugu 12 metreye çikti, eski SCSI aygitlar ile uyumludur, daha az güç tüketir, ve en önemlisi darbogaz yaratmadan 15 aygita kadar destekler.

Sonuç Olarak
SCSI arabirim standardinin kesinlikle yetenekli bir birim oldugu çok açik. Bunun yaninda oldukça karmasik bir teknoloji olduguda. Sürekli gelisen bir teknoloji. Bazi merakli arkadaslar SCSI teknolojisini yakindan tanimak istemistir. Umarim faydali bir yazi olmustur sizler için.
xxxxxx