通過主機I/O總線后,沿著物理I/O路徑的下一站便是主機I/O控制器。主機I/O控制器的一個常用的術語叫主機總線適配器(HBA),它既可以是主機I/O總線上插槽中的插卡,也可以是集成在系統主板上的一個集成芯片。本書中,主機I/O控制器用一個直角三角形表示。主機I/O控制器可以與其他控制器共享主機I/O總線,如視頻卡、網卡等。這些控制器除了對存儲和I/O處理有影響而外,它們不是本書關注的對象。
8.主機I/O控制器的軟件控制
主機I/O控制器的控制軟件要么運行在控制器的固件中,要么運行在系統的設備驅動程序中。
運行在系統CPU上的設備驅動程序主機I/O控制器的控制軟件
固件是依賴于控制器的特殊軟件,是用于優化在控制器中實現的線路,控制著控制器的大部分基本功能,包括加電自檢和錯誤偵查。
設備驅動程序決定操作的模式,并使數據通過主機I/O控制器進行傳輸。設備驅動程序通常支持操作系統及其他系統軟件功能。在本章的后面,我們將設備驅動程序看作邏輯I/O路徑的一部分進行詳細的討論。
市場上存在許多種類不同的主機I/O控制器。就存儲網絡而言,還涉及一些特別技術的使用。一般說來,用于存儲網絡環境的技術包括各種不同的串行SCSI實現,如光纖路徑、SSA、IEEE1394等。
注意存儲網絡的主機I/O控制器應該是總線控制的控制器,這樣,無論是在主機I/O總線上,還是在傳輸數據進入內存過程中,都能提供最有效的操作。
以下將對各種不同的I/O控制器技術進行綜述。
9.SCSI(并行SCSI)
通常術語“SCSI”前面并不加上“并行”一詞,因為我們總是以為SCSI就表示并行SCSI。換言之,在實體之間用多條連接來傳輸命令和數據。原有的SCSI規范詳細地描述了這些連接,而沒有對其他任何連線方案作討論。所以,對于許多人來說,SCSI就等價于并行的數據傳輸。
然而,SCSI-3規范的開發已經有幾年了,它提供幾種SCSI命令和數據串行傳輸的模式,如光纖路徑、SSA和IEEE1394等。存儲網絡技術就是基于這些串行SCSI傳輸模式的,以下各節將對此進行討論。
假如存儲網絡也包括網絡連接存儲文件服務器,本書正如此,那么,對于今天用于存儲網絡的最常見的I/O控制器接口是并行SCSI就不會有多少懷疑了。幾年來,SCSI本身已經證明它是連接各種I/O設備極好的接口,廣泛地應用于網絡連接存儲裝置和服務器中。
SCSI為高吞吐量的服務器系統提供幾個重要的性能優勢。例如,SCSI允許重疊操作,這就意味著SCSI主機控制器能夠實現多任務操作。因為在主機I/O控制器和設備之間的電氣信號非常快,相比之下,磁盤、磁帶中的機械定位速度卻非常慢,SCSI利用這個時間差同時管理多個設備上的操作。圖中顯示了單個SCSI主機控制器在三個不同的設備中起動的三個操作:設備1傳輸數據,設備2執行尋道操作,設備3清空緩存并寫磁盤。
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