scsi子系统
scsi子系统
硬件模型
上图为scsi子系统的硬件拓扑图：
soc芯片内部有host(0),host(1)…host(k)这些有scsi功能的控制器
这些host分别连接着片外的scsi设备device(0)…device(k)外设
每个device内部有若干个channel，每个channel下面有若干个id，每个id下面有若干个lun
这些lun就是可以接受scsi命令的实体，例如可以是硬盘，cdrom，磁带等等，也可以是一些可以接收特殊scsi命令的wlun
Host(0-k)
- 表示可以发送和接收scsi命令的控制器。图示中的host(0)，host(1)是一个示意图，框图以描述host(k)为主
- 一个控制器对应一个外设；也可以不接任何外设
注意：需要说明的是，现实硬件里看不到任何纯scsi控制器；例如ufs的scsi命令是ufs控制器通过upiu传送和接收的，upiu是在mipi总线上传送的物理信息，而scsi则是cmd upiu中的字段。再例如usb U盘，也是类似情况。
在UFS设备中，虽然上层协议采用了SCSI命令集，但传输介质和方法并不直接依赖SCSI硬件控制器。UFS控制器通过UPIU（UFS Protocol Information Unit）来传输和接收SCSI命令。UPIU可以看作是一种封装结构，承载了SCSI命令。最终，UPIU在物理上通过MIPI（Mobile Industry Processor Interface）总线传输，而不是传统的SCSI总线。
UFS协议栈利用SCSI命令集来处理存储请求，但这些SCSI命令实际上通过UPIU载体在MIPI总线上进行传输。因此，SCSI命令只是协议的一部分，而实际的物理层由其他技术来完成。
因此这里的host(0),host(1)…host(k)是一个控制器抽象描述，真实的控制器可以是ufs、usb上接着的硬盘控制器(这个应该画在soc外面)或者pcie上挂着的硬盘控制器(这个也应该画在soc外面)。
device(0-k)
图示中，例子device(0)是连接到host(0)控制器上的外设；device(k)是连接到host(k)控制器上的外设。外设可以是硬盘，光驱，ufs等。
Host和device之间的连接方式用了一个双箭头表示，它是一个抽象描述，代表scsi命令通道。
Scsi只是一个协议，因此各种五花八门的控制器都可以使用scsi进行交互。因此这个“通道”是借助各种控制器的驱动来完成的。有点像协议分层，scsi类似于协议层，而物理层，链路层则交给了各种控制器去完成。
channel + id
SCSI channel
scsi channel（通道）指的是设备之间数据传输的物理或逻辑路径。一个SCSI控制器可以有多个通道，每个通道能够连接多个设备，类似于一条“数据总线”。具体而言：
- 一个SCSI通道可以看作是多个设备共用的连接“线路”，所有的设备通过这个通道与控制器进行通信。
- 在多通道的SCSI控制器中，通道可以分开管理，通常用于连接多个设备或分离设备组（例如硬盘、磁带机等）。
举例：某些高端服务器可能会配备双通道SCSI控制器，一个通道连接硬盘，另一个通道连接磁带机。
SCSI id
scsi id是分配给每个SCSI设备的唯一标识符，用于区分同一通道上连接的不同设备。每个设备都需要有一个唯一的ID，以便主机能够识别它们。SCSI ID的作用类似于网络中的IP地址，是设备之间通信的基本标识。
- SCSI设备的ID范围通常为0到7（针对7设备的窄SCSI），或者0到15（针对15设备的宽SCSI），主机和每个设备都占用一个ID。
- 主机（也就是SCSI控制器）通常默认使用ID 7（在窄SCSI中），因为它需要优先管理与其他设备的通信。
- 每个设备（例如硬盘、光驱）都有唯一的SCSI ID，控制器通过这个ID与设备进行通信。
举例： 在窄SCSI中，假设主机的SCSI ID为7，三个硬盘的SCSI ID分别为0、1、2。主机在通过通道发送数据时，会根据SCSI ID将数据发送到相应的设备
SCSI Channel和ID的用途
- 设备识别：SCSI通道加上SCSI ID的组合确保了在一个SCSI总线上的设备能够被唯一识别。例如，假设一个服务器有一个双通道SCSI控制器，并且每个通道上连接多个硬盘。每个硬盘将通过特定的通道和ID被主机识别和访问。
- 多设备管理：SCSI通道和ID的设计允许多个设备共享一个通道进行通信。例如，在旧式SCSI系统中，多个设备可以共享一条SCSI总线。ID区分了不同设备，使得主机能够管理并同时访问多个设备。
- 优先级：在传统SCSI系统中，ID的数值还影响设备的优先级。ID越高，优先级越高。例如，SCSI ID 7（通常分配给控制器）具有最高优先级，这意味着它的操作通常会优先于其他设备。
SCSI Target
在SCSI（Small Computer System Interface）系统中，Target是指一个SCSI设备，它负责响应来自Initiator（主机）发出的SCSI命令。Target设备可以是多种类型的硬件设备，通常包括存储设备如硬盘、光驱、磁带机、或者RAID控制器。
Target是Initiator与SCSI系统中的设备通信的对象。在SCSI架构中：
- Initiator：是发出SCSI命令的设备，通常是计算机的主机控制器（Host Bus Adapter, HBA）。
- Target：是接收并处理这些命令的设备，比如硬盘、光驱等。
Target设备的例子：
- SCSI硬盘
- SCSI磁带机
- SCSI光驱
- RAID控制器
Target与ID：
- Target设备通过一个SCSI总线的ID来标识。每个Target在SCSI总线上都有一个唯一的Target ID。多个设备（Target）可以连接在同一个SCSI总线上，每个设备都通过不同的ID来区分。
- SCSI ID是Target设备在SCSI总线上的唯一标识符，决定了系统如何识别和寻址该设备。
Target与LUN（Logical Unit Number，逻辑单元号）：
- 一个Target设备可以包含多个LUN，每个LUN代表设备内部的一个逻辑单元。例如，一个硬盘可能有多个逻辑卷（partition），每个卷会有一个不同的LUN。
- LUN的存在让Target设备能够表示多个逻辑资源（例如，一个RAID控制器有多个磁盘阵列，每个阵列可能分配一个LUN）。
LUN
LUN作为SCSI命令接收主体：
- LUN（逻辑单元号）可以代表不同的设备或逻辑实体，能够接收并处理来自SCSI Initiator的命令。例如，它可以是一个物理硬盘、光驱等存储设备，或是UFS固件虚拟出来的设备，比如RPMB（Replay Protected Memory Block）、Boot0、Boot1等。
非物理实体的LUN：
- 有些LUN并不对应实际的物理设备，而是虚拟逻辑单元，例如
REPORT LUNS命令会返回设备上存在的LUN信息，这些LUN也是SCSI协议中的有效目标。
每个LUN在Linux通用块设备层（generic block layer）拥有独立的request queue：
- 在Linux内核中，每个LUN都有自己的request queue，即请求队列，用于管理该LUN的I/O请求。
逻辑分区：
- 如果一个硬盘被分为多个逻辑分区（通过GPT或MBR），这些分区是在一个LUN内，因此它们共享同一个request queue。这种分区属于文件系统的层级，而不是在SCSI子系统内处理的。
scsi 三个重要组成
1. SCSI Bus
SCSI Bus 是所有SCSI主机（Host）、目标设备（Target）和逻辑单元号（LUN）连接的总线。每个设备都对应一个
struct device，这些设备通过SCSI Bus进行组织和管理。常见的SCSI设备驱动如 sd（磁盘驱动）、sr（光盘驱动）、osst（磁带驱动）等都挂载在SCSI Bus上，并通过
struct device激活它们。作用：SCSI Bus 承载了所有设备的通信，使主机能够与各种目标设备（包括磁盘、光驱等）进行数据交换。
2. SCSI Host
SCSI Host 是主机控制器，它负责管理主机系统与SCSI设备之间的交互。它通过
struct device注册到系统中，并挂载在scsi_hostclass 下。每个 SCSI Host 控制器都具有特定的属性，例如通过它的
struct device的属性组（attr group, type）可以查看和控制其特性，如触发扫描操作。可以通过在
scsi_host上使用扫描（scan）机制来强制系统扫描主机下的所有SCSI设备。作用：SCSI Host 控制器通过处理SCSI命令，使主机能够与连接的SCSI设备进行交互，并协调设备的发现和管理。
3. SCSI Device
SCSI Device 表示SCSI子系统中的每一个 LUN（逻辑单元）。每个LUN在SCSI系统中都有一个对应的
struct device，并且这些设备都会挂载在scsi_deviceclass 上。操作LUN的通用驱动程序是 sg.c，即SCSI通用（SCSI Generic）驱动，它提供了对LUN的直接操作接口。
作用：SCSI Device 是SCSI子系统中的具体目标设备（如硬盘、光驱等）。每个LUN都可以独立接收并处理来自主机的SCSI命令。