JP2673008B2 - Ｓｃｓｉデバイス接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ SCSIインタフェースを使用して複数のデバイスを上位
装置に接続するSCSIデバイス接続装置に関し、 インタフェースによる接続台数の制約を受けることな
く多数のデバイスを接続可能とすることを目的とし、 単一の上位装置に対し複数のSCSIインタフェースを設
けて各インタフェース毎に最大接続台数Ｎより１つ少な
い（Ｎ−１）台のデバイスを接続し、上位装置からのデ
バイス機番に応じて選択手段により対応するインタフェ
ースを選択接続するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、SCSIインタフェース等を使用して複数のデ
バイスを上位装置に接続するSCSIデバイス接続装置に関
する。

パーソナルコンピュータにディスクを主体としてデバ
イスを接続して適宜のシステムを構成するためのインタ
フェースとしてSCSI（Small Computer System Interfac
e）が実用化されている。

SCSI、通称、スカジーはSCSIバスに対し最大８台の装
置を接続することができ、８台の装置の内、命令を出す
装置をイニシエータ、命令を受けて実行する装置をター
ゲットと定義しており、イニシエータ及びターゲットは
固定的に決めてもよいし、処理の中でイニシエータとな
ったり、ターゲットなったりしてもよい。この結果、SC
SIバスに接続されたどの装置も対等の立場に立つことの
できる双方向バスとなり、システム構成のフレキシビリ
ティが高いという特徴をもつ。

ところで、近年にあっては、上位装置の処理性能の向
上、またファイルの大容量化等により単一のシステムで
上位装置に接続されるデバイスの台数も増加する傾向に
あり、SCSIのようなインタフェースにあっては上位装置
に対するデバイス接続数が制約され、インタフェースの
機能を損なうことなくデバイス接続台数を増加できるこ
とが望まれる。

［従来の技術］ 第６図はSCSIインタフェースを使用した従来方式の説
明図である。

第６図において、10は上位装置としてのCPUであり、C
PU10をホストアダプタとしてのディレクタ18を介してSC
SIインタフェース14に接続される。SCSIインタフェース
14は、最大８台の装置を接続することができ、この場合
にはCPU10以外に７台のデバイス、例えば磁気ディスク
装置や光磁気ディスク装置が接続される。

ここでCPU10は命令を出す装置であることからSCSIイ
ンタフェース14から見てディレクタ18はイニシエータと
定義され、またデバイス12−１〜12−７はCPU10から命
令を受けてリード、ライト等の動作を実行することから
ターゲットと定義され、しかもドライブの回路を一体化
しているためエンベッディドタイプ（Enbeded Type）と
定義される。またシステム的にCPU10は命令を出しデバ
スイ12−１〜12−７は命令を実行するのみであるからイ
ニシータとターゲットは固定された関係に置かれてい
る。

ディレクタ18には、CPU10との間でコマンド、データ
等の授受を行なうドライバ・レシーバ20、ホストチャネ
ルとのインタフェースを制御するチャネルインタフェー
スコントローラ22、転送データを一時的に格納するデー
タ転送バッファ24、SCSIインタフェース制御回路26が設
けられ、MPU28による制御のもとにCPU10のコマンドに基
づくデバイス12−１〜12−７の制御が行われ、この制御
に必要な各種の情報はコントロールメモリ30に格納され
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このようなSCSIインタフェースを使用
して上位装置に複数のデバイス装置を接続したデバイス
接続方式にあっては、SCSIインターフェースが最大８台
までしか装置を接続できないため、上位装置に対し最大
７台のデバイスしか接続することができず、SCSIインタ
フェースの採用によりデバイス接続台数が制約され、シ
ステム規模を拡大することができない問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、SCSIインタフェースによる接続台数の制約を受
けることなく多数のデバイスを単一の上位装置に接続で
きるSCSIデバイス接続装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、上位装置10に対し最大接続台数Ｎが決
められたSCSIインタフェースを介して複数のデバイス12
を接続するSCSIデバイス接続装置を対象とする。

このようなデバイス接続方式につき本発明にあって
は、上位装置10に対し複数のSCSIインタフェース14−1,
14−２を設けて各SCSIインタフェース14−1,14−２毎に
最大（Ｎ−１）台のデバイス12を接続し、上位装置10か
らのデバイス機番に応じて複数のSCSIインタフェース14
−1,14−２の中の１つを選択接続する選択手段16を設け
るように構成する。

［作用］ このような構成を備えた本発明のSCSIデバイス接続装
置にあっては、SCSIインタフェースに対する装置の接続
台数が制限されていても、複数のSCSIインタフェースを
選択手段を介して上位装置に接続し、上位装置からのコ
マンドに含まれるデバイス機番により対応するSCSIイン
タフェースを選択接続するため、SCSIインタフェースに
制約されることなくデバイス接続数を増加させることが
できる。

例えばSCSIインタフェースは最大８台の装置を接続す
ることができるので、SCSIインタフェースを２本上位装
置に対し選択接続した場合、各SCSインタフェースに７
台ずつ、合計14台のデバイスを接続することができる。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であ
る。

第２図において、10は上位装置としてのCPUであり、C
PU10に対してはホストアダプタとしてのディレクタ18を
介して、この実施例にあっては２つの下位インタフェー
スとしてSCSIインタフェース14−1,14−２を接続してい
る。

SCSIインタフェース14−1,14−２は全部で８台の装置
を接続することができ、そのうち１台はディレクタ18と
なることから残り７台をSCSIインタフェース14−１につ
いてはデバイス装置12−１〜12−７として接続し、また
SCSIインタフェース14−２については、デバイス12−８
〜12−４として接続している。ここで、デバイス12−１
〜12−14は磁気ディスク装置や光ディスク装置等で成
り、例えばこの実施例にあっては14台の光ディスク装置
を接続している。

ディレクタ18にはCPU10との間でコマンド及びデータ
の授受を行なうドライバ・レシーバ20が設けられ、ドラ
イバ・レシーバ20に続いてホスト10との間の伝送制御を
行なうチャネルインタフェースコントローラ22が設けら
れる。チャネルインタフェースコントローラ22に続いて
はCPU10とデバイスとの間の転送データを一時的に格納
するデータ転送バッファ24が設けられる。

更にデバイス12−１〜12−14を接続する下位インタフ
ェースとして設けた２つのSCSIインタフェース14−1,14
−２毎にSCSIインタフェース制御回路26−1,26−２が設
けられる。このSCSIインタフェース制御回路26−1,26−
２とデータ転送バッファ24側は選択手段としての切換ス
イッチ16を介して接続され、切換スイッチ16の切換制御
によりSCSIインタフェース制御回路26−１または26−２
のいずれか一方がデータ転送バッファ24側、即ちCPU10
側と選択接続される。

MPU28はディレクタ18の全体的な制御を行なってお
り、２台のSCSIインタフェース制御回路26−1,26−２に
伴って新たに設けられた切換スイッチ16を制御する機能
を有する。この切換スイッチ16の制御機能は、SCSIイン
タフェース14−１〜14−２に接続されたデバイス12−１
〜12−４毎に予めデバイス機番を定めておき、CPU10か
らの起動時にデバイス機番が決定されるディレクタ18の
MPU28はデバイス機番を判別し、デバイス機番に対するS
CSIインタフェース14−1,14−２の対応関係は予め分か
っていることから、デバイス機番に対応したSCSIインタ
フェース制御回路26−1,26−２のいずれか一方を選択接
続するようになる。

SCSIインタフェース制御回路26−1,26−２はSCSIプロ
トコルに従ったインタフェース制御を行なう。

第３図はSCSIインタフェースの遷移図を示したもの
で、SCSIのフェーズは、BUS FREE,AREBITRATION,SELECT
ION,RESELECTION,MESSAGE OUT,COMMAND,DATA IN,DATA O
UT,STATUS,MESSAGE INの各フェーズで構成される。第３
図で矢印がついているものは、フェーズの移行が可能な
方向を示している。

次に、コマンドの実行を例にとってフェーズの移行の
仕方を説明する。

SCSIでは、何もコマンドを実行していない時は、BUS
FREEフェーズにいる。その時に、コマンドを実行するた
めには、SCSI BUSの使用権を得るために、ARBITRATION
フェーズに移行する。ここで使用権を得られたならば、
SELECTIONフェーズに移行して、コマンドを発行しよう
とするイニシエータが、コマンドを実行するターゲット
を選択する。この後でMESSAGE OUTフェーズに移行し
て、選択したターゲット配下のどのデバイスにコマンド
を実行させるのか指定するメッセージをイニシエータか
らターゲットに送出する。以上の一連の処理で、イニシ
テータとターゲットとその配下のデバイスとの結合が完
了する。

次にターゲットはイニシエータからコマンドを受け取
る溜めのCOMMANDフェーズに移行する。ここでイニシエ
ータはターゲットにコマンドを送出する。コマンドの種
類によってこの後のフェーズの移行は３つに別れる。第
１のものはデータの転送のないコマンドで、コマンドフ
ェーズから直接STATUSフェーズに移行するもの。２番目
のものはREQUEST SENSEコマンドのように機械的動作が
入らずに直にデータを転送するもので、DATA INフェー
ズまたは、DATA OUTフェーズに移行する。

DATA INフェーズでは、ターゲットからイニシエータ
にデータが転送され、DATA OUTフェーズではイニシエー
タからターゲットにデータが転送される。このデータの
転送の方向はコマンドによって一意に決まる。３番目
は、シークのような機械的動作がデータ転送の前に伴う
もので、その間イニシエータとターゲットの結合をきめ
るために、MESSAGE INフェーズに移行して、結合を切る
ためのメッセージをターゲットからイニシエータに送
る。その結果バスはBUS FREEフェーズに移行する。

次にターゲットが機械的動作を完了すると、コマンド
を実行するために、再びイニシエータと結合するため
に、ターゲット側からARBITRATIONフェーズに移行し
て、SCSI BUSの使用権を獲得する。その後で、RESELECT
IONフェーズに移行して、ターゲットからイニシエータ
を選択する。その後でMESSAGE INフェーズに移行して、
ターゲット配下のどのデバイスのコマンドを再開するの
か、をイニシエータに通知するためのメッセージをイニ
シエータに送る。この時点で再びイニシエータとターゲ
ットとその配下のデバイスとの結合が完了する。その後
で、DATA INフェーズ、またはDATA OUTフェーズに移行
してデータを転送する。データを転送した後で、STATUS
フェーズに移行してコマンドの実行結果をイニシエータ
に通知する。その後で、MESSAGE INフェーズに移行し
て、コマンドの完了を通知する。以上で一つのコマンド
が完了する。更に続けてコマンドを実行する場合にはCO
MMANDフェーズに移行して、処理を繰り返す。コマンド
を実行する必要がない場合には、BUSFREEフェーズに移
行する。

次に、第２図の実施例による制御動作を第４図の動作
フロー図を参照して説明する。

まずシステムの電源オンによりディレクタ18はステッ
プS1でシステムリセットを行なった後、ステップS2のア
イドルルーチンを実行する。続いて、ステップS3に進ん
でCPU10からの起動の有無をチェックし、起動が掛けら
れていなければステップS4に進んでデバイス側からのリ
セレクションの有無を判別する。ステップS4でリセレク
ショが無ければステップS5に進み、ビジィのために処理
を中断したデバイスが存在するか否かをコントロールメ
モリ30の格納情報から判別し、中断したデバイスが無け
れば再びステップS2のアイドルルーチンに戻る処理を繰
り返す。

このようなステップS2〜S5の処理を繰り返す待機状態
において、今、CPU10からSCSIインタフェース14−１側
に接続しているデバイス12−２に起動が行なわれたとす
る。このホスト10からの起動のコマンドはステップS3で
判別され、ステップS6でCPUからの入出力命令に含まれ
るデバイス機番をディレクタ18のMPU28が解読し、デバ
イス機番に対応するデバイス12−２はSCSIインタフェー
ス14−１側にあることから切換スイッチ16を制御し、ス
テップS7でSCSIインタフェース制御回路26−１側をデー
タ転送バッファ24側に選択接続し、次のステップS8でデ
ィレクタはデバイス12−２を選択する。

続いてステップS9でCPU10から送られてきたコマンド
をデコードし、ステップS10のコマンドフェーズでデバ
イス12−２に対しSCSIコマンドを送り出す。

今、CPUからリードコマンドが送られてきたとする
と、デバイス12−２はステップS10のコマンドフェーズ
によるリードコマンドを受けると、リードコマンドで指
定されたアドレストラックにヘッドを位置切め移動する
シーク動作を開始し、シーク完了までには時間がかかる
ことからステップS11でメッセージインフェーズとして
ディコネクトメッセージをディレクタ18に送出し、バス
フリーフェーズとしてステップS2のアイドルルーチンに
戻る。

続いて、デバイス12−２でシーク動作が完了し、デー
タリードを行なってデバイス12−２内のバッファにリー
ドデータが書き込まれると、ディレクタ18に対しリセレ
クションを行なう。このデバイス12−２からのリセレク
ションはステップS4で判別され、ステップS12に進む。

ステップS4のリセレクション判別によりステップS12
のメッセージインフェーズに進むと、デバイス12−２は
アイデンティファイメッセージを送出してディスコネク
ト後の再結合をディレクタ18との間で行なう。この後に
切換スイッチ16をSCSIイタフェース14−１側に切換え
る。続いてステップS13でデータフェーズとしてデバイ
ス12−２よりリードデータをディレクタ18に転送し、デ
ィレクタ18に転送されたリードデータはSCSIインタフェ
ース制御回路26−1,切換スイッチ16,データバッファ24,
チャネルインタフェースコントローラ22,ドライバ・レ
シーバ20を通ってCPU10側の主記憶装置に送られる。

ステップS13のデータ転送が終了するとステップS14で
スティタスフェーズとしてスティタス情報をデバイス12
−２からディレクタ18に送り、更にステップS15でメッ
セージインフェーズとしてコマンドコンプリートメッセ
ージをデバイス12からディレクタ18に送出する。コマン
ドコンプリートメッセージを受領したディレクタ18はス
テップS14のスティタスフェーズで受け取ったスティタ
スの値をチェックし、CPU10に対しエンドスティタスを
ステップS16で報告し、一連の処理を終了する。

続いてステップS17でコマンドチェーンの有無を判別
し、コマンドチェーンが指示されていればステップS9の
コマンドデコードに戻り、一方、コマンドチェーンが指
示されていなければステップS2でアイドルルーチンに戻
る。

以上の制御動作はデバイス12−２を接続しているSCSI
インタフェース14−１側のみに関するものであるが、本
発明にあっては、ディレクタ18に対し２本のSCSIインタ
フェース14−1,14−２を設けているため、ディレクタ18
のMPU28は片方のインタフェースバスで動作していると
きには、もう片方のインタフェースバスの状態を常にチ
ェックする。

第４図の動作フロー図にあってはに示すように、片
方のインタフェースバスの処理の切れ目で他方のインタ
フェースバスの状態をチェックし、第５図に示す中断シ
ーケンスを繰り返して実行している。

第５図のディレクタ18から切り離した状態に置かれて
いるインタフェースバスを監視する中断シーケンスは、
まずステップS1でデバイス側からのリセレクションの有
無を判別しており、リセレクションがあるとステップS2
に進んでメッセージインフェーズとしてデバイス側より
アイデンティファイメッセージを送り、このアイデンテ
ィファイメッセージを受けたディレクタ18側はステップ
S3でメッセージアウトフェーズといてデバイスに中断メ
ッセージを送出して待機状態とさせ、更にステップS4で
リセレクションに対し中断を行なったこと、及び中断さ
れたデバイスの機番をコントロールメモリ30に記憶保持
された後、ステップS5でバスフリーに移行して一連の処
理を終える。

従って、第２図のデバイス12−２のディレクタ18に対
する接続状態で切り離されているSCSIインタフェース14
−２側のデバイス12−８〜12−14のいずれかによりディ
スコネクト後の再結合を行なうためのリセレクション要
求が出された場合には、デバイス12−２側の処理が１つ
終わって次に移行するとき、例えば第４図に示すよう
なフェーズ切換状態でMPU28はSCSIインタフェース制御
回路26−２を通じて第５図に示す中断シーケンスに従っ
た処理を実行する。

このためデバイス12−２との間の制御動作が終了して
ステップS2のアイドルルーチンに戻り、ステップS2〜S5
の処理を繰り返す待機状態にあるときにステップS5でビ
ジィのために中断したデバイスをチェックすると、この
ときコントロールメモリ30に第５図の中断シーケンスの
実行により処理が中断されたデバイスがSCSIインタフェ
ース14−２側に存在することから、ステップS1に進んで
切換スイッチ16によりSCSIインタフェース制御回路26−
２を選択し、続いてステップS8でコントロールメモリ30
に格納された中断デバイスの機番に基づいてデバイスセ
レクションを行ない、この場合、CPUからのコマンドデ
コードは既に終了していることから、ステップS8から破
線で示すようにステップS13のデータフェーズに進んで
中断シーケンスを再開するようになる。

なお、上記の実施例は単一のCPU10に対しディレクタ1
8を介して２つのSCSIインタフェース14−1,14−２を選
択接続可能に設けることで14台のデバイスを接続したシ
ステム構成を例にとるものであったが、デバイスアクセ
ス時間が許容される範囲内で２以上のSCSIインタフェー
スを選択接続することでデバイス接続数を更に増加させ
てもよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、上位装置に
複数のデバイスを接続するSCSIインタフェースにテバイ
ス接続数の制約があっても、上位装置に対し選択手段を
介して複数のSCSIインタフェースを設け、上位装置から
のデバイス機番に応じて対応するインタフェースを選択
接続することでインタフェースの接続可能台数に制約さ
れることなく、単一の上位装置に対し多数のデバイスを
接続することができ、デバイス接続数の増加によるシス
テム規模を容易に拡張することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図はSCSIインタフェースの遷移図； 第４図は本発明の動作フロー図； 第５図は本発明の中断シーケンス説明図； 第６図は従来方式の構成図である。 図中、 10:上位装置（CPU） 12,12−１〜17:デバイス 14−1,14−2:下位インタフェース（SCSIインタフェー
ス） 16:選択手段（切換スイッチ） 18:ディレクタ 20ドライバ・レシーバ 22:チャネルインタフェースコントローラ 24:データ転送バッファ 26−1,26−2:SCSIインタフェース制御回路 28:MPU 30:コントロールロモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−310052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−266642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267848（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上位装置（10）に対し最大接続台数Ｎが決
   められたSCSIインタフェースを介して複数のSCSIデバイ
   ス（12）を接続するSCSIデバイス接続装置において、 前記上位装置（10）に対し複数のSCSIインタフェース
   （14−１、14−２）を設けて各SCSIインタフェース（14
   −１、14−２）毎に最大（Ｎ−１）台のSCSIデバイス
   （12）を接続し上位装置（10）からのデバイス機番が送
   出されると前記SCSIインタフェース（14−１、14−２）
   のうち前記デバイス機番に対応したSCSIインタフェース
   を選択接続する選択手段（16）を設けたことを特徴とす
   るSCSIデバイス接続装置。