Was haben…

Die F-22 Raptor

Das Space Shuttle

Der MacMini

…gemeinsam?

Spezifikationen IEEE 1394-1995 IEEE 1394a-2000 IEEE 1394b-2001 IEEE 1394.1-2004 IEEE 1394cFunktionsweise Daisy-Chain Automatische Konfiguration Configuration ROM Übertragungsmodi Runden mit FirewireSicherheit?

SpezifikationenSpezifikationen IEEE 1394-1995 IEEE 1394a-2000 IEEE 1394b-2001 IEEE 1394.1-2004 IEEE 1394cFunktionsweise Daisy-Chain Automatische Konfiguration Configuration ROM Übertragungsmodi Runden mit FirewireSicherheit?

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GeschichtlichesGeschichtliches

Apple entwickelte zwischen 1985 und 1995 Firewire, welcher den SCSI-Standard, vor allem wegen der zu kurzen Leitungslängen und teilweise schwierigen Terminierung, ersetzten sollte.

Viele Namen für IEEE 1394Viele Namen für IEEE 1394

Apple Firewire

Sony iLink

TI Lynx

Yamaha mLAN

Spezifikationen IEEE 1394-1995IEEE 1394-1995 IEEE 1394a-2000 IEEE 1394b-2001 IEEE 1394.1-2004 IEEE 1394cFunktionsweise Daisy-Chain Automatische Konfiguration Configuration ROM Übertragungsmodi Runden mit FirewireSicherheit?

HauptmerkmaleHauptmerkmale

Kabelverbindungsmodies S100, S200, S400

Backplane intern (FireBire) S25, S50

64 Geräte (Nodes) pro Bus

17 Geräte (Nodes) pro Daisy-Chain

Ringschlüsse sind (noch) nicht gestattet

Sechsadriges UTP-Kabel (4 Daten, 2 Energie)

hot plug / hot unplug

Maximale Länge zwischen Geräten für S400 4,5m, für S200 14m

Mischung von Geräten unterschiedlicher Geschwindigkeit auf einem Bus möglich

Peer-to-Peer Verbindung zueinander, kein dedizierter Host nötig

paketorientierte Datenübertragung (asynchron)

Spezifikationen IEEE 1394-1995 IEEE 1394a-2000IEEE 1394a-2000 IEEE 1394b-2001 IEEE 1394.1-2004 IEEE 1394cFunktionsweise Daisy-Chain Automatische Konfiguration Configuration ROM Übertragungsmodi Runden mit FirewireSicherheit?

Neuerungen gegenüber 1394Neuerungen gegenüber 1394

iLink-Stecker Anschluss über 4-adriges Kabel (4 Adern für Datentransfer, keine Stromversorgungsleitungen)

isochroner Datenübertragungsmodus für höheren aber unsicheren Datendurchsatz

Verschiedene DMA- und IRQ-Optimierungen

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Hauptmerkmale IEEE1394bHauptmerkmale IEEE1394b

S800, S1600, S3200 werden ergänzt

neues, 9-adriges Kabel und neue Stecker

neues Arbitrierungsverfahren (Protokoll) nutzt andere Signalkodierung und Signalpegel

Abwärtskompatibilität wird durch bilinguale-Chips gewährleistet, aber nicht am gleichen Strang

erlaubt den Einsatz verschiedener Kabelmaterialien (z.B. Glasfaser 100m)

Full Duplex

Ringschlüsse sind nun gestattet.

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HauptmerkmaleHauptmerkmale

Bis zu 1.023 Busse können überbrückt werden, so dass insgesamt 64.449 Geräte verbunden werden können.

Isochroner und asynchroner Modus möglich

Bus-Reset auf einzelnen (Teil-)Bus beschränkt (z.B. hot plug)

RechenbeispielRechenbeispiel

Bei der Verwendung von S200 beträgt der Maximalabstand 14 m.

Je Daisy Chain 17 Geräte

1023 mögliche Busse

ergibt zusammen 243,474 km 243,474 km Gesamtlänge des Systems

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Hauptmerkmale 1394c-2006?Hauptmerkmale 1394c-2006?

S800 über Cat5e parallel zu Gigabit Ethernet möglich

Kabellänge 100m

2 Logische Netze auf einem Kabel

Keine grundsätzliche Brückung beider Netze

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Daisy-ChainDaisy-Chain

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Automatische KonfigurationAutomatische KonfigurationDas 1394-Netzwerk konfiguriert sich komplett selbst. Es sind keine IDs an den Geräten einzustellenDas 1394-Protokoll definiert einen Autokonfigurations-Prozess, der aus verschiedenen Stufen besteht, die nacheinander ablaufen:

•Businitialisierung oder Busreset: Wird beim Ein-/Ausschalten, Entfernen und Anschließen eines Geräts oder per Softwarebefehl ausgelöst. Dabei können sich der Root Node und die IDs der Geräte ändern.

•Selbstidentifizierung / Self Identification Der Root Node veranlasst den deterministischen Prozess der ID-Zuordnung für jedes Gerät im 1394-Netzwerk.

•Baumidentifizierung / Tree Identification Bei dieser werden Root Node, Leaf Nodes und Branch Nodes bestimmt.

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Das Gerät mit der höchsten Knoten-ID eines Segments ist dessen Root-Knoten. Es ist verantwortlich für asynchrone Arbitrierung und, als sogenannter Cycle Master, für die Synchronisierung aller Geräte für isochrone Übertragungen.

Falls ein Gerät mit entsprechenden Fähigkeiten am Bus vorhanden ist, gibt es ferner den Isochronous Resource Manager zur Verwaltung von Kanälen und Bandbreite, den Bus Manager unter anderem für Optimierung der Bandbreite, sowie den Power Manager zur Steuerung von Stromspar-Funktionen.

Configuration ROMConfiguration ROM64-Bit breiter Indentifikationskennung, ähnlich einer MAC-Adresse, welche auch die Fähigkeiten eines jeden Node beschreibt

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Isochroner ÜbertragungsmodusIsochroner Übertragungsmodus

Datentransfer mit garantierter Bandbreite (max 80%)

Keine Adressierung

Daten werden im Kanal übertragen

Keine Fehlerkontrolle

Asynchroner ÜbertragungsmodusAsynchroner Übertragungsmodus

Paketweise Übertragung

ECC-Fehlerkontrolle

Jedes Paket wird vom Empfänger bestätigt und ggf. werden Wiederholversuche durchgeführt

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ÜbertragungsrateÜbertragungsrate Durch Rundung ergeben sich erhöhte Werte,da man auf die Mischung von Präfixsystemen verzichtet hat.

S100 98.304 kBit/s oder 96.000 KiBit/s 12.288.000 B/s

S3200 3.145 MBit/s oder 3.000 MiBit/s393,125 MB/s

BinärpräfixeBinärpräfixe

kibi Ki 210 1024

mebi Mi 220 1.048.576

gibi Gi 230 1.073.741.824

tebi Ti 240 1.099.511.627.776

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SicherheitsproblemeSicherheitsprobleme Die OHCI-Spezifikation (Open Host Controller Interface) beinhaltet eine Betriebsart für FireWire-Controller, in welcher FireWire-Geräte den Hauptspeicher eines Rechners auslesen oder überschreiben können, ohne dass es durch die Software auf diesem Rechner unterstützt werden muss. Dies ermöglicht theoretisch weitgehende Kontrolle des Rechners durch andere am FireWire-Bus angeschlossene Teilnehmer. Zumindest in der voreingestellten Konfiguration sind unter anderem Linux, FreeBSD, MacOS und Windows anfällig.

It‘s not a bug, it‘s a featureIt‘s not a bug, it‘s a feature

Dies bietet die Möglichkeit der Fehleranalyse durch separates System (z.B. Live-Memory-Dumps, Drucker-Scanner)

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LösungLösung

•OHCI-Filter

•Kein physischer Zugriff auf Firewire-Ports

Möglichkeit LesenMöglichkeit Lesen

•Bildschirmspeicher auslesen

•Informationen über Prozesse sammeln

•Speicher nach Zeichenketten durchsuchen

Möglichkeit SchreibenMöglichkeit Schreiben

•Bildschirminhalt verändern

•Einen zusätzlichen Prozess erzeugen

•Einen Prozess beenden

•Einen Prozess verändern (z.B. Root-Rechte, Prozessprioritäten…)

Quellenverzeichnis:

www.wikipedia.de

www.wikipedia.com

www.apple.com

www.1394ta.org

www.ieee.org

www.tecchannel.de

www.nasa.com

www.boeing.com

http://md.hudora.de/presentations/#firewire-21c3

www.Amazon.de

FireWire System Architecture. IEEE 1394.

Taschenbuch: 544 Seiten Verlag: Addison Wesley; Auflage: 2nd (18. Februar 1999) Sprache: Englisch ISBN-10: 0201485354 EUR 43,82