


全文预览已结束
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第 2 9卷 第 9期 2 0 0 年9月 华中科技 J HL IH Z h n g Un i v 凡学学报 0 r l I l I Vt 2 9 q p 2 0 0I 光纤通道主机适配器 QL A2 2 0 0电路原理 辑币春 奢 三 生 周辑 华 中科技 犬学计算机科 学与技 术学院 摘要 在分析光纤通道技 术优点 的基础 上 以 Q I A 2 2 0 1 倒 研 究 了光纤通道主 机适 配 器的体 系结 构 分析 其 电路原理和作业流程 对光纤通道适配器进行了反向设 汁 所 特樽 勺 结 沦对于光纤通道接 口的设 计和探 1f 光纤通道 汉实现 的机 具有普遍 的意义 美键词 主机适 配器 光纤 通道 1 毡 路原 中图分 类号 T I 3 3 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 8 6 l 6 2 1 1 1 0 9 一 c H 2 光纤 通道 F i b r e C h a n n e l R 硬件产 品存 1 9 9 8年开始进入市场 其发展异常迅速 2 R 0年 开始在高性能信息服务系统中全面取代 S C S I 产 品 对 j T产业产生深远影响 光纤 通 道 包 括 l 4个 A Ns I TI 1 X 3 F C协 议l 一 按其功能结构 光纤通道可划分为从 H I 到 F C 4的 5个协泌层 分别定义物理介质传输速 率和接 口规范 编解码方式 帧协议和流量控制 通用服务 以及上层协泌接 口 其技术优点主要为 a 具有 开放 的体 系结构 极 高 的带宽 目前 为 1 O O 2 O O MB s 和吞吐率 每 S上 L 万次 I 操作 可靠性和安全性 性能优异 b 继承 r网络通信 技术的主要优点 数据串行传输 接V I 电路简单a 靠 支持多种传输介质 传输距离较远 支持多种 拓扑结构 c 光纤通道协 泌采用通道技术控制信 号传输 在共享介质时采用基于仲裁或交换的信 道共享 冲突解决机制 和基 于信用 Cr e d i t 的流量 控制策略 信道的传输效率极高 特别适合于网络 负载较 重的应用 d 同时 支持 S C S I I P HI P P I 和 I P I 3等多种协议 具有很强的兼容性 开放 陛 灵活 性和可扩展性 1 QL A 2 2 0 0电路原理 QL A 2 2 0 0 6 6是 Q o g i c公 司生产 的 日前应 用最为广泛的光纤通道适配器 它能实现光纤 通道技术的上述优点 分析光纤通道 的体系结构 并研 究 QL A 2 2 0 0板 结构 后 日 f 得到其 电路原 理 如图 I 所示 QL A 2 2 0 0主要由核心处理芯片 图 Q G 2 2 0 0适 目 器 的电路隙理框图 j s P 2 2 I A及其存 储器 构成 图中 I S I 2 2 0 0 A 以 R I S C芯片作为核 t2 控制器并包含有 1 K l 接 口和 R 接 口 完成通道控 制及协议转换 中的底层 L 作 是一块具有总线结构和光纤通道协 潋处理 器 的高集成度的芯片 能够不需主机干涉而管理多 端口的操作和完成 多种数据的传输 有相 当高的 智能 性 r r 1 0 8 6为电源模块 具有 l 5 A 3 3 V 三端固定 的电压输 出 L M3 3 4为可调电流源 用 于建市工作电流的温度感应 作为板 的温度控 制器 保护芯片不因过热而毁坏 电压 与绝肘温度 成线性关系 当温度为 2 5 时电压为 6 4 m V 接 倚 单的外接电阻后 温度每升高 1 电流产生 约一 0 3 3 的变化 9 3 I c 5 6 I 为 2 5 K b i t 低电压 串行 电 可擦 除 P R M 总 线 宽 为 1 6位 用 作 I s P 2 2 0 0 A 的 串 行 BI OS 以 存 储 配 置 信 息 A N f 2 9 v n l 0 B是 个 1 M 位 3 0V电压 的快闪 存储器 用作 I S P 2 2 0 0 A的并行 I I O S 存储固件 数据及代码 C Y 7 C I 1 1 2 l V3 3是 6 4 K 1 6 b i t的高 生能 c M s静态 I b M 工作电压为 3 3 V 具有 收稿 日期 2 0 0 1 O I 1 6 作者简 介 杨l 丽春 1 9 7 1 男 博士 武汉 华中科技 上学 叶算机科学与技 术学 院 4 3 0 1 1 7 4 基金项 目 国防预研基金资助项 时 维普资讯 第 9期 畅雨舂等 光纤通道 专机适配器 QL A Z 2 B 电路 理 高位 低位的独立控制 用作 I S I 2 2 0 0 A的内存 进一步研究 QL 2 2 0 0的体 系结 构 给 出如 图 2所示的功能结构模型 QL A 2 2 0 主要包括四 一 一 五五 五 薹 而 磊 一一 磊 荀 数据 l篓 匿 A l IL 圆 一 光 地 址 L 网 圆 通定 l l 望 堕 I 一 线 掴 国 l J 圆 星 l RISC l 柠制 幽 苎 L1 内 陶 J 枯 据 串 行E P R O M l 1 F L A S H B I O S L 二I 外 代 j 数 据 存 图 2 光纤通道适配器的功能结 构啄理骶 囝 个功能模块 高速 RI S C处理器 包括干兆位收发 模块 通道控 制 帧缓存等 的 F C接 口 有三个通 道的 P C I 总线 DMA控制器 以及 I S P 2 2 0 0 A 的外 存储器 其中 主机内存 与适配器间采用 DMA方 式进行数据通信 F c接口中的通道控制部分完成 传输接收 发送 时钟恢复 串行 并行转换 8 b i t l J b j 1 编解码等功能 完成 F 层和部分 F C 1层 所定义的功 能 帧缓存 中能够完成 C R C校验计 算 实现 F C I 层和 F 2层的部 分功能 其 他较为 高层的功能通过 RI S 处理器在固件和主机驱动 程序的控制下实现 图2中 1 S P 2 2 0 0的作 用相 当于一台高效率 的通道处理机 它与外存储 器一起构成了一 条能 够双工工作的高速数据流水线 F c接 口和 P C I 总线 D MA控制器在 R I s c处 理器的控制下独立 或并行地运行 使 QL A2 2 0 0能独立完成多个 I O 操作而不需主机干涉 使得主机的 C P U占用率极 低 使 QL A2 2 0 0的 I O吞吐率达到最大 并提高 了主机和光纤通道 的 ll 崩率 增加适配器数量时 主机的各项 I O性能指标能够线性增长 呈现 出 优异的性能 最大化地发挥了系统的睦能 2 QL A 2 2 0 0的工作流程 QL A 2 2 0 0采用通道处理机 和高速数据流水 线技l术 相 当于 一 个多任务主机适配器 提供 了与 主机系统的 I P通信以及完成 S C S I 指 与数据的 传送功能 使主机 系统从 s I 和 I P通f 弃的并发 执行中解脱出来 为进一步明确光纤通道适配器 的电路原理 本文给出其工作慌程 Q I A 2 2 0在接收数据时 作业流程如下 a 通道 中的串行数据经过适配器接收通道 中的一个串 g转换电路 转换为并行数据 b 接收通道判断接收到数据的类型 根据协 议规定进行相应处理 若接收到帧开始定界符 则 根据帧头中的控制字进行相应处理 若是数据帧 则根据帧头中的目的地址通过一个转发逻辑判断 电路进行转发判断 若该数据帧发往本机 则后续 的每个 4 1 0位数据均流向接收 FI H 队列 否 则 所接收到的数据经缓 存 2个时钟I 期后转发 到发送 F I F 队列 在这 2个时钟周期内 发送 帧 开始定 界符和控制字 c 接收 F I F O l 5 列中的数据进行 1 0 b i t 8 b i t 解码 将 4 1 0位的传输字符变换为4 8 位的数 据发送到接收帧缓存中 t l流人接 收帧绥存 中的数据通 过硬布线逻 辑进行 C RC校验计算 并锁存 中间结果 e 完整的一帧数据全部进人帧缓存后 即接 收通道接收到帧结束定界符 若 C RC校验正确 则数据被读到 F C适配器内存 否则数据被丢弃 f 在 I MA控制器的控制下 F C适配器内存 中的数据向主机 P c I 总线发送 完成数据输 人主 机内存空间中的过程 发送数据时 其过程如下 a 主机 内存 中的数据在 1 MA控制器的作用 下传送到 F C适配器内存 b F C适配器内存 中的数据被解析为帧数据 后 以 3 2位的方式送人发送帧缓冲区 c F C适配器捕获光纤通道中的仲裁原语 Ar h i t r a t e d p r i mi t i v e s i g n a 1 并取 出其中地址 与本 机地址比较 若本机地址的数值较低 则把仲裁原 语 中的地址换为本机地址 并继续发出仲裁原语 当主机再次收到仲裁原语且其中的地址就是本机 地址 时 主机就获得数据发送权 能够主动地 向通 道发送数据 d 对所发送 帧中的数据加上帻开始定界符 后发送数据到发送通道中的 F I F O队列 e 帧缓 冲的硬布线逻辑 电路对流 出发送帻 缓 冲医的每一个 3 2位数据进行 C RC计算 并锁 存 中 司结果 f 该帧数据从帧缓lf 手 中发送完 毕后在帧尾 加 上C R C校验字符 并加 E 帧结束定界符 2 发送 F I F O队列中一旦有数据 就停止通 道空 l 字的发送 将所接收到的 3 2位数据以 8位 为一个字节进行 8 b i t 1 0 b i t 编码 变成 4 1 0位 的传输字符后将并行传输字符转 下转第 2 l页 维普资讯 第 9 期 杨学兵等 一种基于概念层 次的分类规则挖 掘算 法研究 l x e a mi n 1 9 8 6 1 8 1 1 O 6 Mo r g m a K a u ff r m n n P a t L mg l e y 1 9 9 3 5 Qu i n l a n J R I4 5 P r r r a ms f o r Ma c h i n e Le a r n i ng M i ni n g Al g o r i t hm Ba s e d o n Cl a s s i f i c a t i o n Ru l e s o f Co n c e p t Hi e r a r c hy Ya n g Xu e b i n g Qi n g s h e n g Ab s t r a c t i h e p a p e r p r e n t s mi n i n g a l g o r i t h m b a ted o n c l a s s i f i c a t i o n r u l e s o f c o n c e p t h i e r a r c h y Th e t e c h n o l o g y o f i n d u c t i o n b a d o n a t t r i b u t i n g t h e me t h o d o f r e l a t i v i t y a n a l y s i s a n d I X t e o t h e r r e l a t e d c o n c e p t s a E e d e s c r i b e d Th e r e s u l t o f t h e e x p e r i me n t o n t h i s a l g o r i t h m s h o ws t h a t t h i s a l g o r i t h m c a n e f f i c i e n t l v g e n e r a t e a d e c i s i o n t r e e wi t h a p r o p e r s i z e Ke y w o r d s d a t a mi n h g c l a s s i f i c a t i o n c x n c e p t h i e r a r c h i e s d e c i s i o n t r e e Y a n g Xu e b i n g A P r o f De p t o f mp u rer S c i An h u i Un i x o f Te c h n o l o g y Ma a n s h a n 2 4 3 0 0 2 C h a 上接第 1 7页 变为串行羞分传输数据 串行地 输出到光纤通道中 需要特别指 出的是 在 F C适配器收发数据 时 上述过程中的相当一部分工作并发进行 保证 j 百道处理机作业的不问断性 综上对 QL A 2 2 0 0的分析和研 究 在设 计光 纤通道主机适配器时 必须充分考虑千兆比特的 网络传输速度和协议变换要求 尽量减轻数据传 输对主机 C P U 的负担 与主机内存的数据通信应 采用 D MA方式进行 体系结构应采用高速数据 流水线和通道处 理机技 术 并 以 RI S e芯片作 为 核心控制器 这样 就能够直接吸纳高速网络通信 技术 通道传输控制技术和存储技术等的最新成 果 使 系统具备优异的性能和完全开放的结构 参 考 文 献 1 Ma r c F B u i l d i n g S t o r a g e Ne t wo r k s 1 r k e l e y Mc Gr a w Hi l l C o r n p a n i m 2 0 0 0 2 T o r n c X i g n i ng S t o r a g e A r e a N e t w o r k Ma s 一 c h u s e t t s Ad d is o n W e s l e y I o n g Ma n l n c 1 9 9 9 T h e C i r c u i t P r i n c i p l e o f Ad a p t e r QL A 2 2 0 0 f o r F i b r e Ch a n n e l Y a n g gu c h u 7 gu S h e n g s h e n g Z h o uJ i n g l i A b s t r a c t B a s e d o n a n a l y z i n g t e c h n i c a l a d v a n t a g e s o f f i b r e c h a n n e l a n d t a k i n g QL A 2 2 0 0 a s a n e x a mp l e t h e a r c h i t e c t u r e o f f i b r e c h a n n e l a d a p t e r i s r e a e a r c h e d An d t h e c i r c u i t p r i n c i p l e a n d t h e p r o c e d u r e s a r e a n a l y z e d b y t h e me t h o d o f b a c k wa r d d mi g n Th e 1 a t e s t t e
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 中国氧化蒽醌项目商业计划书
- 中国氧化钇项目商业计划书
- 中国植物肽项目创业计划书
- 2025年辽宁省辽阳市专业技术继续教育公需科目考试及答案
- 2025年国家公务员考试时事政治必考题库(含答案)
- 2025年股权分红协议书
- 黑河市中医院原位新膀胱术构建技术考核
- 2025年下半年广东广州市增城区供销合作总社招聘系统企业员22人易考易错模拟试题(共500题)试卷后附参考答案
- 2025年新疆中央遴选真题及参考答案(b类)
- 2025年中级会计师考试《中级财务管理》考前冲刺试题含解析
- 2025四川广安武胜县嘉陵水利集团有限公司招聘工作人员3人笔试历年参考题库附带答案详解(3卷合一)
- 《义务教育数学课程标准(2022年版)》测试题+答案
- 如果历史是一群喵
- 风力发电原理优质课件
- 中考语文标点符号用法汇总课件
- 投资意向书(通用15篇)
- 组态课程设计基于mcgs组态环境在中央空调冷却水循环系统
- 康斯伯格操作说明书K-Pos DP OS Operator Manual -中文
- 电子110kv以下系统线路保护df3322ef型技术原理说明书含调试手册
- 美容院店务管理系统
- 图书馆业务知识基础考题附答案54P0001
评论
0/150
提交评论