Фаза Reselection аналогична предыдущей, но ее вводит ЦУ. Фаза появляется в том случае, когда ЦУ на время исполнения команды отключалось от шины. По завершении внутренней операции это устройство, выиграв арбитраж, будет вызывать ИУ, которое ранее породило исполнение операции. ЦУ снимает сигнал
BSY#
, активность сигнала
I/O#
отличает данную фазу от фазы
Selection
. Адресованное ИУ отвечает сигналом
BSY#
, условия ответа и тайм-аут аналогичны предыдущей фазе.
В фазах Command, Data, Status и Message по шине данных передается информация, фазы идентифицируются сигналами
MSG#
,
C/D#
и
I/O#
(табл. 5.10), которыми
управляет ЦУ. ИУ может потребовать посылки сообщения (фаза Message OUT) введением сигнала
ATN#
, а ЦУ может освободить шину, сняв сигналы
MSG#
,
C/D#
,
I/O#
и
BSY#
.
Таблица 5.10. Информационные фазы SCSI
Сигнал
Фаза
Направление
MSG#
C/D#
I/O#
0
0
0
Data OUT
I→T
0
0
1
Data IN
I←T
0
1
0
Command
I→T
0
1
1
Status
I←T
1
0
0
Зарезервировано
1
0
1
Зарезервировано
1
1
0
Message OUT
I→T
1
1
1
Message IN
I←T
Временные диаграммы асинхронного обмена приведены на рис. 5.5. Здесь передача каждого байта сопровождается взаимосвязанной парой сигналов
REQ#
/
ACK#
. ИУ фиксирует принимаемые данные, получив сигнал
REQ#
(по отрицательному перепаду). ЦУ считает принимаемые данные действительными по отрицательному перепаду сигнала
ACK#
. Асинхронный обмен поддерживается всеми устройствами для всех фаз передачи информации.
Рис. 5.5. Временные диаграммы асинхронного обмена (DI — данные от ИУ, DT — данные от ЦУ)
Фазы передачи данных Data OUT и Data IN по предварительной «договоренности» устройств могут выполняться и в синхронном режиме обмена, диаграммы которого приведены на рис. 5.6. При согласовании синхронного режима определяются минимальные длительности и периоды управляющих импульсов
ACK#
и
REQ#,
а также допустимое отставание подтверждений от запросов (REQ/ACK offset agreement). ЦУ передает серию данных, сопровождаемых стробами
REQ#
(рис. 5.6, а), в темпе, ограниченном установленными временными параметрами. ИУ фиксирует принимаемые данные по отрицательному перепаду сигнала
REQ#
, но отвечать на них сигналом
ACK#
может с некоторым опозданием. Как только отставание числа принятых сигналов
ACK#
от числа посланных
REQ#
достигнет оговоренного предельного значения (в данном примере — 2), ЦУ приостановит обмен до прихода очередного подтверждения
ACK#
. Операция считается завершенной, когда число принятых подтверждений совпадет с числом посланных запросов. При приеме данных ЦУ механизм согласования остается тем же, но данные фиксируются по отрицательному перепаду сигнала
ACK#
(рис. 5.6, б).
ВНИМАНИЕ
В
спецификации SCSI-1 момент возобновления передачи после устранения отставания описан нечетко, в результате разработчики могли посчитать, что очередной запрос (и данные) может последовать лишь после окончания (положительного перепада) сигнала
ACK#
. Устройство, на это рассчитанное, может терять данные: для него последний сигнал
REQ#
(и данные) является неожиданным и выглядит как превышение согласованного смещения.
Рис. 5.6. Временные диаграммы синхронного обмена: а — передача; б — прием
Обмен при разрядности 16 бит происходит аналогично. Если в последней фазе данных используются не все байты, передатчик обязан снабдить корректным битом паритета и неиспользуемые байты.
При описании фаз передачи данных не говорилось о временных задержках. Они определяются спецификацией так, чтобы возможный «перекос» — неодновременный приход сигналов, вызванный задержкой как в электронных схемах, так и в разных проводах кабеля, — не влиял на устойчивость протокола. В асинхронном режиме обмена на скорость передачи информации влияет и длина кабеля, поскольку изменения состояний участников обмена привязываются к сигналам, распространяющимся по кабелю с ограниченной скоростью. Если в широкой шине имеется пара кабелей (А и В, что на практике встречается редко), то в каждом из них используется своя пара управляющих сигналов (
REQ#
/
ACK#
и
REQB#
/
ACKB#
), поскольку эти кабели могут иметь разную длину.
В фазе Command ЦУ запрашивает от ИУ команду. В фазе Status ЦУ делает запрос на передачу ИУ информации о своем состоянии. В фазах Data IN и Data OUT ЦУ делает запросы на передачу данных к ИУ и от него соответственно. Фазы Message IN и Message OUT служат для передачи сообщений. Фазу Message OUT ЦУ вводит в ответ на условие Attention, порождаемое ИУ сигналом
ATN#
, когда оно нуждается в посылке сообщения ЦУ. Фазу Message IN ЦУ вводит при необходимости посылки сообщения ИУ.
Между фазами передачи информации сигналы
BSY#
,
SEL#
,
REQ#
и
ACK#
должны оставаться в неизменном состоянии, меняться могут только значения сигналов
C/D#
,
I/O#
,
MSG#
и шины данных.
Сигналы
ATN#
и
RST#
могут порождать условия Attention и Reset соответственно, причем асинхронно по отношению к фазам шины. Эти условия могут привести к изменению предопределенного порядка фаз. Сигнал
ATN#
вводится ИУ во время любой фазы, кроме арбитража и состояния покоя шины. Сигнал
RST#
вводится в любой момент любым устройством, и по условию Reset все устройства должны немедленно освободить шину. В зависимости от настройки, принятой для всех устройств конкретной системы, возможно выполнение одного из двух вариантов сброса. «Жесткий» сброс переводит устройства в состояние, принятое по включению питания, сбрасывая все текущие процессы, очереди и т. п. В случае «мягкого» сброса после освобождения шины устройства пытаются завершить начатые операции, сохраняя текущие значения настроек.
Каждый процесс ввода-вывода состоит из следующей последовательности фаз шины: из состояния Bus Free через фазу Arbitration переход к фазе Selection или Reselection. Далее следуют фазы передачи информации (Command, Data, Status, Message), Завершающей фазой является Message In, в которой передается сообщение Disconnect или Command Complete, после чего шина переходит в состояние покоя Bus Free.