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PC Werkstatt Ausgabe 2000- P17 pps

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THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • PC-Werkstatt -magnum-

  • QuickView

  • Inhaltsverzeichnis

  • Vorwort und Einführung

  • 1 PC-Grundlagen

    • 1 Die PC-Komponenten

      • 1.1 Kurze Zeitreise der Digital- und PC-Technik

      • 1.2 Ein erster Blick in das PC-Innere

      • 1.3 Die Tastatur

        • 1.3.1 Tastaturanschlüsse und -adapter

        • 1.3.2 Funktionsweise und Controller

        • 1.3.3 Tastaturfehler lokalisieren und beseitigen

        • 1.3.4 Pflege der Tastatur und der PC-Oberflächen

      • 1.4 Die Maus

        • 1.4.1 Zur Funktion einer Maus

        • 1.4.2 Die üblichen Mausschnittstellen

        • 1.4.3 Maus-Softwaretreiber

      • 1.5 Joysticks und Pads

        • 1.5.1 Der Gameport

        • 1.5.2 Pads – digitale Joysticks

        • 1.5.3 Fehlersuche und Reparatur

      • 1.6 Der Monitor

        • 1.6.1 Monitorgrundlagen

        • 1.6.2 Monitoreinstellungen

        • 1.6.3 Festfrequenzmonitore am PC

        • 1.6.4 Die Monitoranschlüsse

        • 1.6.5 Mehrfachmonitor-Konfiguration

        • 1.6.6 So funktioniert ein Monitor

        • 1.6.7 Maskentypen

        • 1.6.8 Multisync-und Overscan-Monitor

        • 1.6.9 LCD-Monitore – Flachbildschirme

        • 1.6.10 Strahlungsarmer und ergonomischer Monitor

        • 1.6.11 Die Stromsparmodi der Monitore

        • 1.6.12 Monitor Plug&Play

      • 1.7 Die Grafikkarten

        • 81

        • 1.7.1 Grafikkartentypen im Überblick

        • 82

        • 1.7.2 Die VGA-Karte

        • 83

        • 84

        • 85

        • 1.7.3 Der VGA-Anschluss

        • 86

        • 87

        • 1.7.4 VESA-Modi

        • 88

        • 89

        • 1.7.5 2D-Grafikkarten

        • 90

        • 1.7.6 Aufbau von Grafikkarten

        • 91

        • 92

        • 93

        • 94

        • 95

        • 1.7.7 Grafikauflösungen und Speicherbedarf

        • 96

        • 97

        • 98

        • 1.7.8 3D-Grafikkarten

        • 99

        • 1.7.9 Funktionen von 3D-Grafikkarten

        • 100

        • 101

        • 102

        • 103

        • 104

        • 105

        • 106

        • 107

        • 1.7.10 Accelerated Graphics Port

        • 108

        • 109

        • 1.7.11 VESA Feature Connector

        • 110

        • 111

        • 112

        • 1.7.12 Digitale Interfaces

        • 113

        • 1.7.13 Grafikkarten im Überblick

        • 114

        • 115

        • 116

        • 117

        • 118

        • 120

  • 2 Laufwerke

    • 2 Diskettenlaufwerke, LS120, ZIP

      • 2.1 Magnetische Aufzeichnungsverfahren

        • 2.1.1 Das FM-Verfahren

        • 2.1.2 Das MFM-Verfahren

        • 2.1.3 Die RLL-Verfahren

      • 2.2 Diskettenlaufwerke

        • 2.2.1 Diskettentypen und Speicherkapazität

        • 2.2.2 Technische Daten der Diskettenlaufwerke

        • 2.2.3 Signale der Diskettenlaufwerks-Schnittstelle

        • 2.2.4 Mechanischer Einbau und Anschluss

        • 2.2.5 Controller und PC-Ressourcen

        • 2.2.6 Anmeldung und Laufwerkskonfigurationen

      • 2.3 Floppy-Alternativen im Überblick

      • 2.4 Das LS120-Laufwerk

        • 2.4.1 Das Speicherprinzip

        • 2.4.2 Setup und Softwareunterstützung

      • 2.5 ZIP-Laufwerke

        • 2.5.1 Das Speicherprinzip

        • 2.5.2 ZIP-Laufwerk am Parallel-Port

        • 2.5.3 ATAPI-ZIP-Laufwerk

        • 2.5.4 ZIP-Plus- und ZIP-SCSI-Laufwerk

    • 3 Festplatten

      • 3.1 Der Aufbau einer Festplatte

        • 3.1.1 Festplattentechnologien

      • 3.2 Die Speicherkapazität

      • 3.3 Festplattengrundlagen

        • 3.3.1 Interleave-Faktor

        • 3.3.2 Zone-Bit-Recording

        • 3.3.3 Kompensationen

        • 3.3.4 Register der Festplattenschnittstelle

      • 3.4 IDE-Festplatten

        • 3.4.1 IDE-Festplattenanschluss

        • 3.4.2 Register und Adressen – ATA

      • 3.5 Enhanced-IDE

        • 3.5.1 Logical Block Addressing

        • 3.5.2 EIDE-Anschlüsse

        • 3.5.3 PIO-, DMA- und Ultra-DMA-Modes

      • 3.6 Einbau und Konfiguration von Festplatten

        • 3.6.1 Montage

        • 3.6.2 Setzen der Jumper

        • 3.6.3 Geräteanschluss

        • 3.6.4 Konfiguration

        • 3.6.5 Festplatteneinrichtung

        • 3.6.6 Dateisysteme im Detail

        • 3.6.7 Festplatten testen und defragmentieren

        • 3.6.8 Festplatten-Cache

        • 3.6.9 Festplatten reparieren?

    • 4 Wechselplatten und Bandlaufwerke

      • 4.1 Wechselplatten

        • 4.1.1 Magnetische Wechselplatten

        • 4.1.2 Die »selbstgebaute« Wechselfestplatte

        • 4.1.3 PD-Laufwerke

        • 4.1.4 MO-Laufwerke

      • 4.2 Die Datensicherung – Backup

        • 4.2.1 Backup-Software im Überblick

      • 4.3 Tape Drives

      • 4.4 QIC-Tape

        • 4.4.1 Die QIC-Datenspeicherung

      • 4.5 Travan

        • 4.5.1 Multi Channel Linear Recording

      • 4.6 DAT-Streamer

        • 4.6.1 Die DAT-Standards

        • 4.6.2 Das DAT-Aufzeichungsverfahren

        • 4.6.3 Digital Linear Tape

        • 4.6.4 Advanced Intelligent Tape

  • 3 SCSI-Bus und Weiterentwicklungen

    • 5 Der SCSI-Bus

      • 5.1 SCSI-Bus-Einführung

      • 5.2 Der 8-Bit-SCSI-Bus

        • 5.2.1 Die Signale des SCSI-Bussystems

        • 5.2.2 Der Datenverkehr auf dem SCSI-Bus

      • 5.3 SCSI-Bus-Festplatten

      • 5.4 SCSI-Standards im Überblick

      • 5.5 Wide-SCSI

      • 5.6 Differential-SCSI

      • 5.7 Ultra2-SCSI

      • 5.8 SCSI-Bus-Hostadapter

      • 5.9 SCSI-Bus-Konfiguration

        • 5.9.1 Standard- und Wide-SCSI

        • 5.9.2 Hostadapter-Setup

        • 5.9.3 Festplatten konfigurieren

        • 5.9.4 Terminierung und Anschlüsse

        • 5.9.5 SCSI-Gerätekombinationen

      • 5.10 SCSI-Software

      • 5.11 RAID-Systeme

        • 5.11.1 RAID Level 0

        • 5.11.2 RAID Level 1

        • 5.11.3 RAID Level 2

        • 5.11.4 RAID-Level 3

        • 5.11.5 RAID-Level 4

        • 5.11.6 RAID-Level 5

        • 5.11.7 RAID-Level 6 und 10

      • 5.12 SCSI-Weiterentwicklungen im Überblick

      • 5.13 Firewire

        • 5.13.1 Topologie und Architektur

        • 5.13.2 Das Protokoll

        • 5.13.3 Firewire-Realisierungen

      • 5.14 Serial Storage Architecture

      • 5.15 Fibre Channel

  • 4 Mainboard-Elektronik

    • 6 Mainboard-Elektronik

      • 6.1 PC-Mainboard-Konzepte

        • 6.1.1 Konventionelles Mainboard

        • 6.1.2 Mainboard mit On-Board-Devices

        • 6.1.3 Mainboard mit steckbaren Prozessormodulen

        • 6.1.4 Slot-CPU-Karten und Backplane-Systeme

        • 6.1.5 Embedded-PCs

      • 6.2 BAT, ATX und andere Standards

        • 6.2.1 ATX-Board-Standard

        • 6.2.2 LPX- und NLX-Standard

        • 6.2.3 Die Spannungsversorgung

      • 6.3 Der Chipsatz

        • 6.3.1 Der IBM-PC und IBM-XT

        • 6.3.2 Der IBM-AT

        • 6.3.3 Chipset-Weiterentwicklung

      • 6.4 Das Basic Input Output System

        • 6.4.1 BIOS-Speicherbausteine

        • 6.4.2 Das Shadow-RAM für das BIOS

        • 6.4.3 Aufbau des BIOS

        • 6.4.4 PC-Initialisierung und -Speicheraufteilung

        • 6.4.5 BIOS-Update

      • 6.5 Das Interrupt-System

        • 6.5.1 Die grundsätzliche Funktionsweise

        • 6.5.2 Die Interrupt-Kanäle

        • 6.5.3 PCI-Interrupts

        • 6.5.4 Der Interrupt-Controller 8259A

        • 6.5.5 Interrupt-Programmierung

      • 6.6 Direkter Speicherzugriff (DMA)

        • 6.6.1 Die DMA-Kanäle

        • 6.6.2 Der DMA-Controller 8237A

        • 6.6.3 DMA-Register programmieren

      • 6.7 Der CMOS-RAM/Clock-Baustein

        • 6.7.1 CMOS-RAM-Bausteine und Akkus

        • 6.7.2 Löschen des CMOS-RAM

      • 6.8 Die Timer/Counter 8253 und 8254

        • 6.8.1 Das Steuerregister

        • 6.8.2 Die Betriebsarten des 8253/8254

        • 6.8.3 Programmierung der Zähler

        • 6.8.4 Zählerstand und Status ermitteln

      • 6.9 Der Portbaustein 8255

        • 6.9.1 Anschlüsse und Betriebsarten

        • 6.9.2 Festlegung der Betriebsart

        • 6.9.3 Der Mode 0

        • 6.9.4 Der Mode 1

        • 6.9.5 Der Mode 2

      • 6.10 Der Tastatur-Controller

        • 6.10.1 Die Gate-A20-Umschaltung

      • 6.11 Takterzeugung und -Tuning

        • 6.11.1 Normal oder Turbo?

        • 6.11.2 CPU- und Bustakt

        • 6.11.3 Takteinstellungen für die optimale PC-Leistung

        • 6.11.4 PLL-Chips auf Mainboards

      • 6.12 Chipsets und Mainboards

        • 6.12.1 486-PCI-Chipset

        • 6.12.2 Intel-Pentium-Chipsets für den Sockel 7

        • 6.12.3 Alternative Sockel-7-Chipsets

        • 6.12.4 PentiumPro- und Pentium II-Chipsets

        • 6.12.5 Pentium-II/III- und Celeron-Chipsets

        • 6.12.6 Slot-1-Chipsets unterschiedlicher Hersteller

        • 6.12.7 Athlon-Chipsets

        • 6.12.8 Mainboard-Peripherieeinheiten

    • 7 Mikroprozessoren für PCs

      • 7.1 Die 8088/8086-Mikroprozessoren

      • 7.2 Der 80286-Mikroprozessor

      • 7.3 Die 386-Mikroprozessoren

        • 7.3.1 Die 386SX-CPU

      • 7.4 Die 486-Mikroprozessoren

        • 7.4.1 Die 486DX-CPUs

        • 7.4.2 Die 486SX- und 487SX-CPU

        • 7.4.3 Die 486DX2-CPUs

        • 7.4.4 Die 486DX4-CPU

      • 7.5 Overdrive und CPU-Upgrade

        • 7.5.1 Intel-Overdrive und -Replacement

        • 7.5.2 CPU-Upgrade-Module

        • 7.5.3 Coprozessoren

        • 7.5.4 Die Sockeltypen – ZIF –

      • 7.6 Die Pentium-Prozessoren

        • 7.6.2 Pentium der ersten Generation

        • 7.6.3 Pentium der zweiten Generation

        • 7.6.4 Pentium der dritten Generation – MMX

      • 7.7 Pentium-kompatible Prozessoren

        • 7.7.1 Cyrix 6x86 und Cyrix 6x86MX – M1

        • 7.7.2 Der 6x86 und das P-Rating

        • 7.7.3 Cyrix 6x86MX – M2

        • 7.7.4 AMD-K5

        • 7.7.5 AMD-K6

        • 7.7.6 AMD-K6-2 und AMD-K6-3 mit Super 7

        • 7.7.7 IDT Win Chip C6

      • 7.8 CPU-Troubleshooting

        • 7.8.1 Zur CPU-Kompatibilität

        • 7.8.2 Das Einsetzen einer CPU

        • 7.8.3 Dimensionierung der Spannungsregler

        • 7.8.4 CPU-Kühlung

        • 7.8.5 Takt- und Spannungseinstellungen

        • 7.8.6 Kurze BIOS-Betrachtung

      • 7.9 Der PentiumPro

      • 7.10 Pentium II und Pentium III

      • 7.11 Der Celeron

      • 7.12 Der Athlon

    • 8 Speicherbausteine und -Module

      • 8.1 Der DRAM-Speicher

        • 8.1.1 DRAM-Bausteine

        • 8.1.2 VRAMs

        • 8.1.3 DRAM-Module

        • 8.1.4 Standard-SIMMs

        • 8.1.5 PS/2-SIMMs

        • 8.1.6 PS/2-SIMM-Adapter

        • 8.1.7 Speichertypen und Betriebsarten

        • 8.1.8 DIMMs

      • 8.2 RAMBus-Speicher

      • 8.3 Speicher-Einbau und Fehlerbehebung

        • 8.3.1 DRAM-Speicherprobleme beseitigen

      • 8.4 Die Speicherverwaltung

        • 8.4.1 Real- und Protected-Mode

        • 8.4.2 Multitasking und Multithreading

        • 8.4.3 Privilegstufen

      • 8.5 Der Cache-Speicher

        • 8.5.1 Cache-Betriebsarten

        • 8.5.2 Second Level Cache – L2-Cache

        • 8.5.3 Cache-Speicher-Implementierungen

        • 8.5.4 SRAMs und allgemeine Speicheridentifizierung

        • 8.5.5 Cache On A Stick

        • 8.5.6 Cache-Troubleshooting

  • 5 Interfaces und Peripherie

    • 9 Parallele und serielle Schnittstellen

      • 9.1 Die parallele Drucker-Schnittstelle

        • 9.1.1 Die Signale der parallelen Schnittstelle

        • 9.1.2 Die Register der parallelen Schnittstelle

        • 9.1.3 Ein Beispielprogramm für die Parallel-Schnittstelle

      • 9.2 Parallele Schnittstellen laut IEEE1284

        • 9.2.1 Der Compatible Mode

        • 9.2.2 Der Nibble Mode

        • 9.2.3 Der Byte Mode

        • 9.2.4 Der Extended Parallel Port Mode

        • 9.2.5 Der Enhanced Capability Mode

        • 9.2.6 Centronics Asynchron Parallel

      • 9.3 Drucker

        • 9.3.1 Druckeranschluss und -test

        • 9.3.2 Typenraddrucker

        • 9.3.3 Nadeldrucker

        • 9.3.4 Tintenstrahldrucker

        • 9.3.5 Laserdrucker

        • 9.3.6 Thermodrucker

      • 9.4 Serielle Schnittstellen

        • 9.4.1 Übertragungsparameter

        • 9.4.2 Die Signale der seriellen Schnittstelle

        • 9.4.3 Die Register der seriellen Schnittstelle

        • 9.4.4 Programmierung der RS232-Schnittstelle

        • 9.4.5 Andere serielle Schnittstellen – RS422, RS423, RS485, TTY

    • 10 Bussysteme

      • 10.1 PC-Bussystemübersicht

      • 10.2 Der PC-Slot

        • 10.2.1 Kontaktbeschreibung des PC-Slots

      • 10.3 Der ISA-Slot

        • 10.3.1 Kontaktbeschreibung des ISA-Slots

        • 10.3.2 Die geänderten und erweiterten Bus-Signale

        • 10.3.3 I/O-Adressen in einem ISA-System

      • 10.4 Der PCI-Bus

        • 10.4.1 Elektrische PCI-Kenndaten

        • 10.4.2 PCI-Bus-Slots und -Signale

        • 10.4.3 PCI-Bus-Transfers

        • 10.4.4 Die PCI-Bus-Register

        • 10.4.5 Der Konfigurationsbereich – Configuration Space

      • 10.5 ISA-Plug&Play

        • 10.5.1 Die ISA Configuration Utility

        • 10.5.2 ISA-Plug&Play-Technik

        • 10.5.3 Die Betriebszustände

        • 10.5.4 Linear Feedback Shift Register

        • 10.5.5 Das Isolation-Protokoll

        • 10.5.6 Die Plug&Play-Register im Detail

      • 10.6 Der Accelerated Graphics Port – AGP

        • 10.6.1 AGP-Realisierung

        • 10.6.2 Die Signale des AGPs

        • 10.6.3 AGP-Problemfälle und AGP-Pro

      • 10.7 Der Universal Serial Bus

        • 10.7.1 USB-Anschlüsse und -Signale

        • 10.7.2 USB-Topologie

        • 10.7.3 USB-Kommunikation

      • 10.8 PCMCIA und Card Bus

        • 10.8.1 PCMCIA-Software-Interfaces

        • 10.8.2 Die PCMCIA-Signale

        • 10.8.3 Der Card Bus

        • 10.8.4 Die Card-Bus-Signale

  • 6 Multimedia

    • 11 CD-ROM- und DVD-Laufwerke

      • 11.1 Das CD-ROM-Funktionsprinzip

        • 11.1.1 Standards und Formate

        • 11.1.2 CD-ROM-Laufwerkstypen

        • 11.1.3 Die CD-ROM-Praxis

        • 11.1.4 ATAPI- und andere CD-ROM-Laufwerke einbauen und konfigurieren

      • 11.2 CD-Writer

        • 11.2.1 Aufbau der CD-R

        • 11.2.2 CDs-Brennen

      • 11.3 CD-RW-Laufwerke

      • 11.4 Digital Versatile Disc

        • 11.4.1 Der Aufbau einer DVD

        • 11.4.2 DVD-Laufwerke

    • 12 Soundkarten

      • 12.1 Die Technik im Überblick

      • 12.2 Die Soundblasterkarten

        • 12.2.1 Soundblaster 1.0

        • 12.2.2 Soundblaster 1.5

        • 12.2.3 Soundblaster 2.0

        • 12.2.4 Soundblaster Pro

        • 12.2.5 Soundblaster Pro 2, Pro 3, Pro 4

        • 12.2.6 Soundblaster 16

        • 12.2.7 Soundblaster AWE32

        • 12.2.8 Soundblaster AWE64

        • 12.2.9 Soundblaster-PCI-Karten und SB-Link

        • 12.2.10 Der Soundblaster-Standard

        • 12.2.11 Die Set-Blaster-Umgebungs-Variable

      • 12.3 Klangerzeugung

        • 12.3.1 Wavetable-Synthese

        • 12.3.2 Wavetable-Upgrade-Boards

        • 12.3.3 Samplen

        • 12.3.4 3D- und Dolby-Sound

      • 12.4 Der MIDI-Standard

        • 12.4.1 Die MIDI-Schnittstelle

        • 12.4.2 MID-Interfaces selbstgebaut

        • 12.4.3 MIDI-Implementierungen (GM, GS, XG)

      • 12.5 Tipps und Tricks

        • 12.5.1 Installation und Problemfälle

        • 12.5.2 Audio-Anschlüsse

    • 13 Bild- und Videoverarbeitung

      • 13.1 Scanner

        • 13.1.1 Das Funktionsprinzip

        • 13.1.2 Auflösung und Interpolation

        • 13.1.3 Der optimale Scan

        • 13.1.4 Scannerqualität und -pflege

        • 13.1.5 Scannerschnittstellen

      • 13.2 Digitalkameras

        • 13.2.1 Das Funktionsprinzip der Digitalkamera

        • 13.2.2 Die Auflösung

        • 13.2.3 Digitalkamera-Praxis

      • 13.3 Video und Fernsehen

        • 13.3.1 Capture-Boards

        • 13.3.2 TV-Tunerkarten

  • 7 Das Setup des PC

    • 14 BIOS- Setup

      • 14.1 BIOS-Setup-Überblick und -Aufruf

      • 14.2 Standard-CMOS-Setup

        • 14.2.1 Date und Time

        • 14.2.2 Hard Disks

        • 14.2.3 Drive A und Drive B

        • 14.2.4 Video

        • 14.2.5 Halt On

        • 14.2.6 Memory

      • 14.3 BIOS Features Setup

        • 14.3.1 Virus Warning, Bootsektor Virus Check

        • 14.3.2 Cache-Einstellungen

        • 14.3.3 Quick Power On Self Test

        • 14.3.4 Boot Sequence

        • 14.3.5 Boot Up Floppy Seek

        • 14.3.6 Swap Floppy Drive

        • 14.3.7 Boot Up Num Lock Status

        • 14.3.8 Security Option

        • 14.3.9 Gate A20 Option, Port 92 Fast A20 G

        • 14.3.10 PCI/VGA Palette Snooping

        • 14.3.11 Shadow-RAM

      • 14.4 Advanced Chipset Features Setup

        • 14.4.1 Speichertiming

        • 14.4.2 Memory Hole At 15M-16M

        • 14.4.3 ISA-Bus-Einstellungen

        • 14.4.4 PCI-Einstellungen

        • 14.4.5 Peer Concurrency und PCI Streaming

        • 14.4.6 Passive Release

        • 14.4.7 AGP-Einstellungen

        • 14.4.8 CPU-Einstellungen

      • 14.5 On Board Devices, Integrated Peripherals

        • 14.5.1 IDE-Einstellungen

        • 14.5.2 Controller und Ports

        • 14.5.3 Onboard Parallel Mode

      • 14.6 Power Management Setup

      • 14.7 PCI Configuration und PnP Configuration

        • 14.7.1 PNP/PCI Configuration

    • 15 Kommunikation – mit dem PC ins Netz

      • 15.1 PC-PC-Kopplung mit RS232-Schnittstelle

        • 15.1.1 Server-Einstellung

        • 15.1.2 Client-Einstellung

      • 15.2 PC-PC-Kopplung mit Parallel-Port

      • 15.3 Windows-Direktverbindung

      • 15.4 Netzwerke

        • 15.4.1 Ethernet mit Koaxialkabel

        • 15.4.2 Ethernet mit Twisted-Pair-Kabel

        • 15.4.3 Netzwerkkarten-Installation

      • 15.5 Modems und ISDN

        • 15.5.1 Modems

        • 15.5.2 Die Inbetriebnahme

      • 15.6 Integrated Services Digital Network

        • 15.6.1 Der Geräteanschluss

        • 15.6.2 Protokolle und Einstellungen

  • Stichwortverzeichnis

    • Symbole

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    • B

    • C

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Nội dung

3 SCSI-Bus und Weiterentwicklungen SCSI bedeutet Small Computer System Interface und ist ursprünglich für Workstations und IBM- Großrechner entwickelt worden, mit dem Augen- merk auf einen schnellen Blocktransfer zwischen CPU und Peripherie. Der Vorläufer der SCSI- Schnittstelle ist die SASI-Schnittstelle (Shugart Associates System Interface), die von der Firma Seagate entwickelt wurde. Die SCSI-Schnittstelle ist aber nicht nur eine Festplattenschnittstelle, sondern vielmehr eine busorientierte Geräteschnittstelle, an welcher sich verschiedene Geräte wie Band-, CD-ROM-Laufwer- ke und Scanner an einem so genannten Host- adapter betreiben lassen. Mittlerweile existieren unterschiedliche SCSI- Implementierungen und die verschiedensten SCSI- Geräte, was SCSI für den Anwender einerseits immer unübersichtlicher macht, andererseits ist SCSI äußerst universell einzusetzen und nicht auf den Einsatz im PC beschränkt, sondern gilt auch bei anderen Computerarchitekturen als Standard. Teil 3 · SCSI-Bus und Weiterentwicklungen 242 5 Der SCSI-Bus SCSI existiert im Prinzip bereits seit 1982 und ist seit 1986 als offizieller ANSI- Standard anerkannt, doch wurden die Qualitäten dieses Bussystems für die PC- Welt erst relativ spät entdeckt. Die ständige Weiterentwicklung dieses Bussystems und der entsprechenden Geräte – durch einige vorpreschende Hersteller – macht es selbst der ANSI schwer, mit den Normierungsarbeiten nachzukommen, und daher kommt es immer wieder vor, dass SCSI-Busgeräte auf dem Markt erhältlich sind, für die noch kein verbindlicher Standard existiert, und für bereits genau spezifi- zierte SCSI-Bus-Auslegungen existieren mitunter auch (noch) keine Geräte. Da ist es nicht verwunderlich, dass der PC-Anwender dem SCSI mitunter etwas skeptisch gegenübersteht und leicht die Orientierung verliert, was zusammenpasst und was nicht. Dieses Kapitel soll dabei weiterhelfen und auch die verschiedenen Weiter- entwicklungen auf diesem Gebiet transparent machen. 5.1 SCSI-Bus-Einführung Die SCSI-Schnittstelle ist eine busorientierte Geräteschnittstelle, an welcher sich verschiedene Geräte wie ZIP, Band-, CD-ROM-Laufwerke oder auch Scanner in der SCSI-Ausführung an einem so genannten Hostadapter betreiben lassen. Sie werden alle entsprechend mit dem SCSI-Bus verbunden und vom Hostadapter gesteuert. Die Bezeichnung Hostadapter impliziert, dass er, im Gegensatz zu einem einfachen SCSI-Controller, wie er beispielsweise zu Scannern oder auch zu CD-Brennern mit- geliefert wird, ein eigenes BIOS besitzt und daher auch die Bootfähigkeit für SCSI- Festplatten zur Verfügung stellt. Demnach muss sich weder der Anwender noch das PC-System-BIOS, welches auch mit einigen Limitierungen bei der Verwendung be- stimmter Festplattenkapazitäten (siehe IDE) aufwarten kann, um Köpfe, Zylinder oder Sektoren kümmern, sondern der Hostadapter initialisiert eine SCSI-Festplatte automatisch. Für den PC sind die SCSI-Busgeräte ganz allgemein nur noch Quelle oder Ziel für eine bestimmte Anzahl von Blöcken, die mit Hilfe logischer Befehle angesprochen werden. Ein SCSI-Busgerät kann dabei grundsätzlich als »Initiator« oder als »Target« arbeiten. Der Initiator gibt Befehle aus, und das Target empfängt sie. In den mei- sten Fällen ist der PC mit seinem Host-Adapter der Initiator, während die Periphe- rie die Targets darstellt. Da SCSI nicht aus dem PC-Bereich stammt, kann es praktisch parallel zu anderen Festplatten- und Controllertypen (ESDI, EIDE) verwendet werden. SCSI ist von Hause aus busmasterfähig, was bedeutet, dass der Hostadapter von der CPU nur den Auftrag für eine Datenübertragung erhält und der eigentliche Vorgang daraufhin quasi zeitgleich mit anderen CPU-Arbeiten vom Hostadapter absolviert wird. Bei EIDE wird standardmäßig ein PIO-Mode (Programmed Input Output) ver- wendet, d.h. die CPU des PC ist für die Datenübertragung zuständig. 243 Der SCSI-Bus Da SCSI von Anbeginn für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Geräte ausgelegt worden ist, kann kein Gerät ein anderes in der Datenübertragungsgeschwindigkeit »ausbremsen«, wie es bei EIDE beispielsweise durch ein CD-ROM-Laufwerk als Slave an einer Masterfestplatte durchaus möglich ist. Ein SCSI-Gerät kann seine Datenübertragungsphase unterbrechen (disconnect) und den Bus für andere Gerä- te freigeben, während es beispielsweise gerade die Daten vom internen Puffer zur Platte schreibt. Ist dieser Vorgang beendet, nimmt das SCSI-Gerät die Verbindung dann automatisch wieder auf (reconnect). Wie es noch in den folgenden Kapiteln ausführlich erläutert wird, ist es für eine fehlerfreie SCSI-Bus-Funktion unabdingbar, dass die einzelnen SCSI-Bus-Einheiten korrekt terminiert werden. Darunter versteht man die Herstellung eines Busab- schlusses, was entweder durch Jumper oder einzelne Widerstandsarrays oder auch per SCSI-BIOS-Setup erfolgt. Jedes Bussystem – wie beispielsweise auch Ethernet mit Koaxialkabelverbindungen – ist dadurch gekennzeichnet, dass die Signale an den Busenden abgeschlossen werden müssen. Bei SCSI bedeutet dies, dass die bei- den Geräte, die sich jeweils als letzte am Busstrang befinden, einen Busabschluss herzustellen haben. In einem SCSI-Bussystem befinden sich immer nur in zwei Geräten, an den beiden Enden des Bussystems, die Abschlusswiderstände. Je nach Ausführung des Hostadapters können maximal sieben oder 14 Geräte ange- schlossen werden, denen jeweils eine eigene SCSI-Busadresse zuzuweisen ist. Es gibt im PC-Bereich kein anderes System, mit dem sich derart viele Geräte zusam- men an einem Bus betreiben lassen. Außerdem belegt nur der Hostadapter Res- sourcen vom PC (IRQ, I/O, MEM) und die SCSI-Busgeräte selbst keine davon, son- dern nur die jeweile SCSI-Busadresse, über die sie selektiert werden. Der frühere Geschwindigkeitsvorteil von SCSI-Festplatten gegenüber den EIDE-Fest- platten ist mittlerweile nicht mehr gegeben, und wer außer Festplatten und einem CD/DVD-Laufwerk keine weiteren Geräte im PC benötigt, braucht im Grunde ge- nommen auch kein SCSI, was sich jedoch ganz schnell ändert, wenn auch externe Geräte angeschlossen werden sollen, denn weder der Parallel-Port noch der USB bieten eine vergleichbare Performance und eine derart problemlose Konfiguration wie SCSI. In Serversystemen ist SCSI – der verschiedenen Auslegungen – außerdem das bevorzugte System und wird von allen (Netzwerk-)Betriebsystemen standard- mäßig unterstützt. 5.2 Der 8-Bit-SCSI-Bus Seit Mitte der achtziger Jahre ist der 8-Bit-breite SCSI-Bus der SCSI-Standard. Erst seit ca. 1995 findet die 16-Bit-breite Variante – Wide-SCSI – eine größere Verbrei- tung, dies allerdings nur für Festplatten, während CD-ROM- und Tape-Drives oder auch Scanner meist weiterhin über den 8-Bit-SCSI-Bus angeschlossen werden. Der Standard-SCSI-Anschluss ist 50-polig, wobei neun Signale für die Bussteuerung und neun Datenleitungen vorhanden sind. Eine Datenleitung ist für die Paritäts- prüfung zuständig. Die Leitungen mit einer ungeraden Anschlussnummer (mit Ausnahme der Leitung 25, die ist offen) sowie einige andere befinden sich auf Masse-Potential (GND, Ground), wie es im folgenden Kapitel noch genauer erläu- tert wird. Teil 3 · SCSI-Bus und Weiterentwicklungen 244 Jedem SCSI-Busgerät ist eine eigene SCSI-Adresse zuzuteilen, wobei der Hostadapter üblicherweise die Adresse 7 erhält, die bei neueren Hostadaptern per SCSI-BIOS- Setup festzulegen ist. Insgesamt lassen sich am Standard-SCSI-Bus maximal acht Geräte inklusive des Hostadapters betreiben und die Geräteadressen werden meist über DIP-Schalter oder Jumper an den einzelnen Geräten festgelegt. Jedes SCSI-Busgerät kann wiederum bis zu 8 LUNs (Logical Units) beinhalten. Im PC-Bereich (Ausnahme RAID-Systeme, Kapitel 5.9) versteht sich in der Regel ein SCSI-Busgerät auch als eine einzige Logical Unit. SCAM – die automatische Konfigurierung von SCSI-Busgeräten – funktioniert in der Praxis bei bestimmten Gerätekombinationen nicht immer korrekt und sollte bei Pro- blemen im SCSI-BIOS-Setup des Hostadapters abgeschaltet werden. Einigen neueren SCSI-Busgeräten kann auch automatisch vom Hostadapter eine SCSI-Busadresse zugewiesen werden (SCAM), was bei bestimmten Geräte- kombinationen (z.B. IBM-DORS-Festplatte und Plextor-CD-ROM-Laufwerk) zu der- artigen Problemen führen kann, dass die Adressen durcheinander gewürfelt wer- den und kein Geräte mehr funktioniert, so dass SCAM im Zweifelsfall dann lieber nicht verwendet werden sollte und im Hostadapter-Setup abzuschalten ist. 5.2.1 Die Signale des SCSI-Bussystems Die Daten werden zwischen den SCSI-Busgeräten über die Data-Bus-Leitungen ausge- tauscht. Data Bus 7 ist das MSB (Most Significant Bit). Die Funktion des Parity-Bits (Data Bus Parity, Pin 18) kann gegebenenfalls abgeschaltet werden (meist über Jumper). Entweder ist bei allen Geräten der Parity-Check eingeschaltet oder bei keinem! Die Norm schreibt den Parity-Check auf jeden Fall vor. Entweder wird der Parity-Check bei allen angeschlossenen SCSI-Geräten aktiviert oder bei keinem. Andernfalls kann es zu Kommunikationsproblemen kommen. Die Daten werden entweder asynchron über ein definiertes Handshaking-Verfahren (signaltechnische Bestätigung der Datenübernahme) ausgetauscht, wobei die Sig- nale Request (Pin 48) und Acknowledge (Pin 38) verwendet werden und eine Datenübertragungsrate von 2,5 Mbyte/s erreichbar ist oder im synchronen Betrieb ohne Handshaking mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 5 Mbyte/s. Die Kommandos und Statusinformationen werden ebenfalls über die Datenleitungen gesendet. Zur Unterscheidung gegenüber den Dateninformationen dient das Signal Control-Data, und die Richtung des Datentransfers wird mit dem Signal Input-Out- put bestimmt. Stehen Nachrichten auf dem Bus an, wird dies mit dem Message- Signal vom Target signalisiert. Der Initiator verwendet hierfür das Attention-Sig- nal zum Target. 245 Bezeichnung Pin Pin Bezeichnung Zugriff durch Nr. Nr. GND 1 ❚❚ 2 /Data Bus 0 Initiator/Target GND 3 ❚❚ 4 /Data Bus 1 Initiator/Target GND 5 ❚❚ 6 /Data Bus 2 Initiator/Target GND 7 ❚❚ 8 /Data Bus 3 Initiator/Target GND 9 ❚❚ 10 /Data Bus 4 Initiator/Target GND 11 ❚❚ 12 /Data Bus 5 Initiator/Target GND 13 ❚❚ 14 /Data Bus 6 Initiator/Target GND 15 ❚❚ 16 /Data Bus 7 Initiator/Target GND 17 ❚❚ 18 /Data Bus Parity Initiator/Target GND 19 ❚❚ 20 GND - GND 21 ❚❚ 22 GND - GND 23 ❚❚ 24 GND - OPEN 25 ❚❚ 26 Term. Power - GND 27 ❚❚ 28 GND - GND 29 ❚❚ 30 GND - GND 31 ❚❚ 32 /Attention Initiator GND 33 ❚❚ 34 GND - GND 35 ❚❚ 36 /Busy Initiator/Target GND 37 ❚❚ 38 /Acknowledge Initiator GND 39 ❚❚ 40 /Reset Initiator GND 41 ❚❚ 42 /Message Target GND 43 ❚❚ 44 /Select Initiator/Target GND 45 ❚❚ 46 /Control-Data Target GND 47 ❚❚ 48 /Request Target GND 49 ❚❚ 50 /Input-Output Target Tabelle 5.1: Die Belegung des 50-poligen SCSI-Anschlusses. Alle SCSI-Signale sind als low-aktiv zu verstehen Der SCSI-Bus Teil 3 · SCSI-Bus und Weiterentwicklungen 246 Ist der Bus belegt, wird das Signal Busy (Pin 36) gesetzt, um den Geräten damit mitzuteilen, dass zur Zeit kein weiteres am Datenverkehr teilnehmen kann. Da das Busy-Signal im Prinzip von jedem SCSI-Busgerät gesendet werden kann, findet über den Bus eine Oder-Verknüpfung der einzelnen Busy-Signale statt. Alle ange- schlossenen SCSI-Bus-Einheiten werden über den Reset-Anschluss (Pin 40) zurück- gesetzt. Die notwendigen Busabschlusswiderstände werden über den Anschluss Terminator Power (Pin 26) gespeist. Man unterscheidet dabei auch zwischen aktiver und passi- ver Terminierung. Bei der passiven werden Widerstandsarrays verwendet, die ent- weder gesteckt oder aus dem Gerät entfernt werden müssen, während bei der akti- ven Terminierung spezielle Bausteine (z.B. Dallas DS21S07A) eingesetzt werden, die meist per Software ein- oder abzuschalten sind, was somit die Konfigurierung maßgeblich erleichtert. Bei dem Beispiel in Bild 5.1 verfügt der Hostadapter über eine aktive Terminierung, die mittels des Jumpers ein- oder ausgeschaltet wird, was bei neueren Adaptern auch per Software möglich ist. Üblicherweise speist nur ein einziges Gerät den SCSI-Bus über den Anschluss Terminator Power, wobei diese Funktion möglicherweise an den einzelnen Geräten (per Jumper) festgelegt werden kann. In den seltensten Fällen gibt es allerdings Probleme, wenn aus Versehen zwei Geräte über Terminator Power die 5V-Spannung für den SCSI-Bus generieren. Ein Gerät muss allerdings die Spannung ausgeben, was meistens automatisch geschieht, wenn die Terminierung in dem betreffenden Gerät aktiviert wird. Bei größeren Kabellängen sollte das vom Hostadapter am weitesten entfernte Gerät explizit ebenfalls TERMPWR liefern. Ein SCSI-Busgerät wird über den Anschluss Select (Pin 44) angesprochen. Das Identify- Bit (ID), welches hierbei über den Datenbus gesendet wird, muss ebenfalls für das Gerät als gültig erkannt werden. Das ID-Bit wird durch die Adressen-Einstellung mit einem DIP-Schalter festgelegt. Es gilt die folgende Zuordnung der ID-Bits auf dem Datenbus: Datenbus DB(7) DB(6) DB(5) DB(4) DB(3) DB(2) DB(1) DB(0) Identify-Bits ID7 ID6 ID5 ID4 ID3 ID2 ID1 ID0 5.2.2 Der Datenverkehr auf dem SCSI-Bus Der SCSI-Bus befindet sich immer in einer von acht Phasen, wobei die Kommunika- tion nur zwischen zwei Geräten zur gleichen Zeit möglich ist. > Bus Free Phase Der Bus ist frei, kein SCSI-Busgerät verwendet den Bus, es werden keine Daten übertragen. > Arbitration Phase In der Arbitration Phase kann ein Gerät die Kontrolle über den Bus überneh- men und daraufhin als Initiator oder Target arbeiten. Das Gerät, das bei dem »Wettbewerb« (bei mehreren SCSI-Busgeräten) um die Kontrolle des Bussystems als zuständig erklärt worden ist, wird als Winner bezeichnet. Der Datenbus führt während dieser Phase jeweils ein Bit für ein Gerät (SCSI-ID) zur Selekti- on der einzelnen SCSI-Busgeräte. 247 > Selection Phase Während dieser Phase wird es dem Initiator ermöglicht, eine Target-Funktion wie ein Read- oder Write-Kommando auszulösen. > Reselection Phase Diese Phase erlaubt es dem Target, die Verbindung mit dem Initiator nach Abbruch wieder aufzunehmen, damit eine zuvor eingeleitete Operation been- det wird. Eine vorzeitige Freigabe erfolgt beispielsweise dann, wenn die in der Einheit selbständig zu bearbeitende Funktion einige Zeit in Anspruch nimmt, wie beispielsweise die Positionierung der Plattenköpfe, und für diese Zeit kann dann der Bus von einer anderen Einheit belegt werden. Reselection kann nur von solchen Geräten ausgeführt werden, die über die Arbitration-Funktion verfügen. > Command Phase Ein Target erhält in der Command-Phase vom Initiator ein Kommando wie Read oder Write und wird damit zum Lesen oder Schreiben von Daten aufgefordert. Die Ausführung des Datentransfers erfolgt jedoch erst in der darauf folgenden Data-Phase. Die Übermittlung des momentanen Target-Status an den Initiator findet in der Status-Phase statt. > Data-Phase Die Daten werden in der Data-Phase gesendet oder empfangen, wenn das ent- sprechende Kommando zuvor in der Command-Phase gegeben wurde. > Status Phase Informationen über den Status (z.B. Good, Busy) des Targets werden während der Status-Phase an den Initiator gesendet. > Message Phase In der Message-Phase werden zur Abstimmung der Kommunikation sowohl vom Target an den Initiator als auch umgekehrt Statusinformationen gesendet, die auch als einfache Kommandos verstanden werden können. Einige Messages sind: Abort: Wird vom Initiator zum Target gesendet, um die momentane Operation des Targets abzubrechen und in die Bus-Free-Phase zu schalten. Command Complete: Wird vom Target zum Initiator gesendet und bedeutet, dass die Ausführung eines Kommandos beendet ist und das Target in die Bus- Free-Phase schaltet. Message Reject: Kann sowohl vom Target als auch vom Initiator gesendet werden und bedeutet, dass der letzte Befehl zwar empfangen, aber nicht aus- geführt werden kann, weil er beispielsweise in dem betreffenden Gerät nicht implementiert worden ist. Der SCSI-Bus Teil 3 · SCSI-Bus und Weiterentwicklungen 248 Eine Übersicht über das Signalverhalten in den verschiedenen Bus-Phasen gibt die folgende Tabelle. Bus-Phase Busy Select Control/Data Acknowledge Data Bus Input/Output Attention Message Request Bus Free keines keines keines keines keines Arbitration alle Winner keines keines SCSI-ID Selection I & T Initiator keines Initiator Initiator Reselection I & T Target Target Initiator Target Command Target keines Target Initiator Initiator Data In Target keines Target Initiator Target Data Out Target keines Target Initiator Initiator Status Target keines Target Initiator Target Message In Target keines Target Initiator Target Message Out Target keines Target Initiator Initiator Tabelle 5.2: Das Signalverhalten während der verschiedenen SCSI-Bus-Phasen 5.3 SCSI-Bus-Festplatten Da der SCSI-Bus nicht nur für den Anschluss von ein oder zwei Festplatten gedacht ist – allein dafür benötigt man auch kein SCSI –, eine Reihe von Besonderheiten zu beachten sind und es gleich mehrere SCSI-Standards gibt, werden ab dem folgen- den Kapitel die wichtigsten SCSI-Zusammenhänge erläutert. An dieser Stelle geht es in erster Linie nur um SCSI-Festplatten. Im BIOS-Setup des PC werden für SCSI-Festplatten keine spezifischen Daten einge- tragen, sondern für die jeweilige SCSI-Festplatte NOT INSTALLED – es wird also keine Festplatte im PC installiert. Die Festplattenparameter werden vom SCSI-Host- adapter (siehe Kapitel 5.7) »aus der Platte gelesen« und selbsttätig aktiviert. Eine SCSI-Festplatte und eine IDE-Festplatte in einem PC parallel zu betreiben, bereitet in der Regel keinerlei Schwierigkeiten, wenn die SCSI-Festplatte (D: NOT INSTALLED) als zweite Festplatte angemeldet wird. Die IDE-Festplatte enthält dann das Betriebssystem, und von ihr wird demnach auch gebootet. Bei neueren BIOS- Versionen kann aber auch SCSI als Bootlaufwerk im Setup angegeben werden. Zum Betrieb einer SCSI-Festplatte wird generell ein SCSI-Hostadapter benötigt, der mit dem (zusätzlichen) BIOS ausgestattet ist. Entweder ist der Hostadapter als Einsteckkarte realisiert, oder er ist bei einigen PCs gleich mit auf dem Mainboard untergebracht. 249 Bild 5.1: Diese SCSI-Adapterkarte mit einem Controller der Firma NCR (Typ 53810) besitzt kein eigenes BIOS; auch auf einigen Mainboards findet sich dieser Controller, für den eine entsprechende (Boot-)Unterstützung in einigen System-BIOS-Versionen zur Verfügung steht Neben den Hostadaptern, wobei man bei dieser Bezeichnung davon ausgehen kann, dass sie ein eigenes BIOS mitbringen, gibt es auch einfache SCSI-Bus- Controllerkarten, wie sie beispielsweise bei Scannern oder CD-R-Brennern mitgelie- fert werden. Diese sind nicht bootfähig, weil sie eben kein eigenes BIOS besitzen und erst mit Hilfe eines Softwaretreibers initialisiert werden. Mit diesen Typen kann demnach auch nicht gebootet werden, auch wenn hier eine SCSI-Festplatte angeschlossen ist. Die Einstellungen für den SCSI-Hostadapter, wie etwa die zu verwendende I/O- Adresse oder der Interruptkanal (IRQ), werden bei den älteren ISA-Modellen viel- fach über Jumper oder auch per Menü (ab Adaptec Typ 1542CF) festgelegt. Bei allen neuen SCSI-Controllern (PCI) – zumindest des Marktführers Adaptec – wird nach der Meldung des PC-BIOS kurz eine Meldung aufgeblendet, und nach der Tastenbetätigung [Strg]+[A] gelangt man in den Setup des SCSI-BIOS. An dieser Stelle lassen sich SCSI-Optionen einstellen und auch die angeschlossenen Geräte überprüfen, was eine recht hilfreiche Funktion ist. In Kapitel 5.7 wird hierauf noch ausführlich eingegangen. Der SCSI-Bus Teil 3 · SCSI-Bus und Weiterentwicklungen 250 Parameter Daten Speicherkapazität 2.2 Gbyte Anzahl der Zylinder 3.610 Anzahl der Köpfe 4 Anzahl der Platten 5 Positionierzeit (durchschnittlich) 22 ms Datenübertragungsrate maximal 10 Mbyte/s (synchron) Aufzeichnungsdichte 92.000 BPI Spurdichte 4000 TPI Umdrehungsgeschwindigkeit 5.400 RPM Startzeit 17 s Stoppzeit 5 s MTBF 50.000 h Data Buffer (Cache) 512 Kbyte Schnittstelle SCSI (8 Bit) Tabelle 5.3: Die Daten der SCSI-Festplatte C3725 der Firma Hewlett Packard Bild 5.2: Eine SCSI-Bus-Festplatte mit dem 50-poligen (8 Bit) Signalanschluss, wobei sich der Pin 1 meist zur Außenseite (hier rechts) hin befindet Für die Festlegung der SCSI-Adresse werden bei Festplatten meistens nach wie vor Jumper verwendet, die als ID0-ID2 oder ähnlich bezeichnet werden. Die folgende Tabelle zeigt die übliche Zuordnung der SCSI-Adressen bei einer SCSI-Festplatte. . empfängt sie. In den mei- sten Fällen ist der PC mit seinem Host-Adapter der Initiator, während die Periphe- rie die Targets darstellt. Da SCSI nicht aus dem PC- Bereich stammt, kann es praktisch parallel. ist. Es gibt im PC- Bereich kein anderes System, mit dem sich derart viele Geräte zusam- men an einem Bus betreiben lassen. Außerdem belegt nur der Hostadapter Res- sourcen vom PC (IRQ, I/O, MEM). BIOS-Setup des PC werden für SCSI-Festplatten keine spezifischen Daten einge- tragen, sondern für die jeweilige SCSI-Festplatte NOT INSTALLED – es wird also keine Festplatte im PC installiert.

Ngày đăng: 03/07/2014, 14:20