磁碟介面技術
- 用於ATA指令系統的IDE介面
- 用於ATA指令系統的SATA介面
- 用於SCSI指令系統的並行SCSI介面
- 用於SCSI指令系統的序列SCSI介面
- 用於SCSI指令系統的IBM專用序列SCSI介面
- 用於SCSI指令系統並承載FabreChannel協議的序列FC介面
scsi和ata是目前現行的兩大主機和外設通訊的協議規範，它們有各自的物理介面定義。對於ata協議對應就是ide介面，scsi協議對應的是scsi介面。scsi介面可以有8個到16個scsi裝置接入到一個scsi通道上，一般接入的機器必須擁有scsi控制卡。scsi控制卡上一個相當於cpu的晶片，它對scsi裝置進行控制，能處理大部分的工作，減少cpu的負擔。
scsi協議
對於一個完整的資料傳輸協議，必然是能夠跨越osi7層協議。
- 鏈路層，scsi協議中利用crc校驗碼來檢驗每個指令和資料幀的完整性。
- 網路層，一條scsi匯流排上最多允許接入16個裝置，其中scsi控制器佔用一個節點，scsi id恆為7，在這16個id中，7具有最高的優先順序，當7需要發起傳輸，其他id需要讓出匯流排的使用權。有匯流排的地方就會涉及到匯流排仲裁。一般普通主機板不會有scsi控制器，要想接入scsi磁碟，需要加入scsi卡，scsi卡一邊接入主機pci匯流排，另一端用一個scsi控制器接入scsi匯流排，卡上有主機的cpu，通過執行rom中的程式碼控制整個scsi卡的工作，scsi卡將scsi匯流排上的所有裝置經過pci匯流排傳遞給記憶體中的scsi卡的驅動程式，這樣cpu就會知道scsi匯流排上的所有裝置。當scsi卡不止一個scsi控制器，則是一個多通道的scsi卡。
scsi定址機制和幾個階段
(1) 空閒階段
匯流排一開始處於一種空閒狀態，沒有節點發起通訊，匯流排空閒時，bsy和sel這兩條控制訊號線的狀態都是false。
(2) 仲裁階段
節點通過8條或者16條資料匯流排上提升主機對應的那條線的電位申請匯流排的使用權，提升主機id對應線路電位同時提升bsy電位，但多個節點發起仲裁，其根據匯流排上的訊號情況，如果非高優先順序則撤銷自身訊號，如果某節點仲裁獲勝，則獲取匯流排的使用權，然後將sel訊號線提升電位。scsi匯流排的定址方式按控制器-通道-scsi id-lun id來定址。
(3) 選擇階段
仲裁階段完成後，獲勝節點會將bsy和sel訊號線置位，然後將8到16條資料匯流排上對應主機id的線路和目標id線路電位提升，這樣目的節點可以感知到自己線路有訊號，做好接受準備。
(一般從匯流排上一個硬碟複製資料到另外一個硬碟的過程是cpu將資料傳送給控制器，控制器再複製到記憶體，經過cpu運算後再次傳送給控制器，控制器再寫入另外一塊硬碟。因為對於硬碟而已，本身沒有檔案這個概念，所以必須返回到作業系統層面才可以感知)
scsi傳輸層
scsi傳輸層是提供端到端的保障機制，這個是保障通訊雙方。
傳送方獲取匯流排仲裁後，會傳送一個scsi command寫的命令幀，其中包含了lun以及lba地址段，接收端接受後，就知道對方準備傳送資料，接收方準備好後，向發起方傳送一個xfer_rdy幀，表示準備好，隨機可以傳送。
傳送方收到xfer_RDY幀後，立即傳送資料，每傳送一幀，接收方就回應一個xfer_rdy，最後接收方傳送一個resonse幀表示這條scsi命令執行完畢。
磁碟控制器
磁碟的介面包括物理介面，就是磁碟要接入磁碟控制器所需要的介面，除了物理介面規範外，還定義一套指令系統，指令集定義怎麼向磁碟傳送資料和讀取資料以及控制其他行為，比如SCSI和ATA指令。指令的內容是由執行在作業系統核心的驅動程式生產，而物理的連線則是磁碟控制器負責的，磁碟控制器負責底層匯流排初始化，仲裁等過程以及指令傳輸過程，指令傳輸狀態機，重傳，ack確認等，將這些太過底層的機制過濾後，向驅動程式提供一個簡潔的介面。
磁碟驅動器
磁碟控制器和磁碟驅動器是兩個不同的東西，對於cpu而言，其操作控制器就可以，cpu通過執行磁碟控制器的驅動程式，生產指令傳送給磁碟控制器，磁碟控制器收到這些cdb後，會做一定程度的翻譯對映工作，生成最底層磁碟可接受的純scsi指令，然後通過底層的物理操作，匯流排仲裁，編碼，再線上纜上將指令傳遞給對應的磁碟。
磁碟控制器的驅動程式
機器剛通電，還沒有載入作業系統，那麼作業系統是如何載入呢，所以在系統bios中存放初始化系統所需要的基本程式碼，bios初始化中有一步就是去執行磁碟控制器的ooptional rom，該rom包含了該控制器最原始，可在主bios下執行的驅動程式，主bios去載入並執行rom，從而載入了驅動程式，並可以與控制器互動。最後bios通過驅動程式使得cpu可以傳送對應的讀指令，提取磁碟0磁軌第一個扇區的程式碼並載入到記憶體中，從而載入os。