傳輸控制通道程序處理的製作方法

2023-05-14 11:25:36 2

專利名稱：傳輸控制通道程序處理的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及輸入/輸出(I/O)處理，更具體地講，涉及I/O處理系統中的傳輸 控制通道程序鏈式連結分支(chain linkedbranching)。
背景技術：
輸入/輸出(I/O)操作用於在I/O處理系統的I/O裝置與存儲器之間傳送數據。 具體地講，數據從存儲器寫入到一個或多個I/O裝置，並且通過執行I/O操作將數據從一個 或多個I/O裝置讀入存儲器。為了便於I/O操作的處理，採用I/O處理系統的I/O子系統。該I/O子系統耦接 到I/O處理系統的主存儲器和I/O裝置並且引導存儲器與I/O裝置之間的信息流。I/O子 系統的一個例子是通道子系統。通道子系統使用通道路徑作為通信介質。每個通道路徑包 括耦接到控制單元的通道，該控制單元還耦接到一個或多個I/O裝置。通道子系統可以採用通道命令字(CCW)在I/O裝置與存儲器之間傳送數據。CCW 指定要執行的I/O命令。對於發起某些I/O操作的命令，CCW指定與該操作關聯的存儲區 域、每當向該區域的傳送或來自該區域的傳送完成時要採取的動作、以及其它選項。在I/O處理期間，通過通道從存儲器取CCW的列表。該通道對CCW的列表中的每 個命令進行解析並且將多個命令(每個命令是獨立的)發送到與該通道耦接的控制單元。 控制單元然後對這些命令進行處理。通道跟蹤每個命令的狀態並且控制何時將下一組命令 發送到控制單元進行處理。通道確保每個命令被獨立地發送到控制單元。另外，通道推斷 與處理控制單元對於每個命令的響應相關聯的特定信息。基於每個CCW執行I/O處理可以 涉及通道子系統的大量處理開銷，這是因為通道解析CCW，跟蹤狀態信息並且對來自控制單 元的響應作出反應。

發明內容
一個示例性實施例包括一種用於在控制單元處處理具有鏈式連結分支的傳輸控 制通道程序的電腦程式產品，該控制單元被構造為與I/O處理系統中的I/O子系統進行 通信。該電腦程式產品包括可由處理電路讀取並且存儲由處理電路執行以執行一種方法 的指令的有形存儲介質。該方法包括在控制單元接收來自I/O子系統的命令消息以執行I/ 0操作。該方法還包括讀取命令消息中的鏈式連結標記，該鏈式連結標記指示在所述命令消 息之後跟著該I/O操作的隨後命令消息。該方法還包括讀取命令消息中的串行化標記，該 串行化標記請求將裝置狀態返回到I/O子系統以選擇隨後命令消息。該方法另外包括執行 命令消息中的一個或多個命令，以及響應於結合串行化標記執行所述一個或多個命令而向 I/O子系統發送裝置狀態。另一個示例性實施例包括一種在I/O處理系統中的控制單元處處理具有鏈式鏈 接分支的傳輸控制通道程序的設備。該設備包括被構造為與I/O處理系統的I/O子系統進 行通信的控制單元。該控制單元從I/O子系統接收命令消息以執行I/O操作，並且讀取命令消息中的鏈式連結標記。該鏈式連結標記指示在所述命令消息之後跟著該I/O操作的隨 後命令消息。控制單元讀取命令消息中的串行化標記，該串行化標記請求將裝置狀態返回 到I/O子系統以選擇隨後命令消息。該控制單元執行命令消息中的一個或多個命令，並且 響應於結合串行化標記執行所述一個或多個命令而向I/O子系統發送裝置狀態。另一個示例性實施例包括一種在控制單元處處理具有鏈式連結分支的傳輸控制 通道程序的方法，該控制單元被構造為與I/O處理系統中的I/O子系統進行通信。該方法包 括在控制單元接收來自I/O子系統的命令消息以執行I/O操作。該方法還包括讀取命令消 息中的鏈式連結標記，該鏈式連結標記指示在所述命令消息之後跟著該I/O操作的隨後命 令消息。該方法還包括讀取命令消息中的串行化標記，該串行化標記請求將裝置狀態返回 到I/O子系統以選擇隨後命令消息。該方法另外包括執行命令消息中的一個或多個命令， 以及響應於結合串行化標記執行所述一個或多個命令而向I/O子系統發送裝置狀態。另一個示例性實施例包括一種在通道子系統處理具有鏈式連結分支的傳輸控制 通道程序的電腦程式產品，該通道子系統被構造為與I/O處理系統中的控制單元進行通 信。該電腦程式產品包括可由處理電路讀取並且存儲由處理電路執行以執行一種方法的 指令的有形存儲介質。該方法包括構造命令消息中的鏈式連結標記以指示在所述命令消息 之後跟著隨後命令消息以執行I/O操作。該方法還包括構造命令消息中的串行化標記以請 求將裝置狀態返回到通道子系統從而選擇隨後命令消息。該方法還包括將命令消息從通道 子系統發送至控制單元。另一個示例性實施例包括一種在I/O處理系統中的通道子系統處理具有鏈式鏈 接分支的傳輸控制通道程序的設備。該設備包括被構造為與I/O處理系統的控制單元進行 通信的通道子系統。該通道子系統構造命令消息中的鏈式連結標記以指示在所述命令消息 之後跟著隨後命令消息以執行I/O操作。該通道子系統還構造命令消息中的串行化標記以 請求將裝置狀態返回到通道子系統以選擇隨後命令消息。另外，通道子系統將命令消息從 通道子系統發送到控制單元。 通過本發明的技術實現附加特徵和優點。本發明的其它實施例和方面在這裡被詳 細描述並且被認為是要求保護的發明的一部分。為了更好理解本發明的優點和特徵，參照 說明書和附圖。


現在將參照附圖僅僅作為例子描述本發明的實施例，在附圖中圖1示出了包括並使用本發明的一個或多個方面的I/O處理系統的一個實施例；圖2示出了根據本發明的一個方面的控制單元和通道子系統的一個實施例；圖3示出了根據本發明的一個方面的具有鏈式連結分支的傳輸控制字(TCW)通道 程序的一個實施例；圖4示出了根據本發明的一個方面的用於識別I/O處理系統的兼容控制單元的鏈 接協議的一個實施例；圖5示出了圖4的連結協議的請求消息的一個實施例；圖6示出了圖4的連結協議的接受消息的一個實施例；圖7示出了根據本發明的一個方面的錨(anchor)控制塊的一個實施例；
圖8示出了根據本發明的一個方面的TCW的一個實施例；圖9示出了根據本發明的一個方面的從通道子系統傳送至控制單元的命令消息 的一個實施例；圖10示出了根據本發明的一個方面的用於在通道與控制單元之間進行通信以執 行圖3的具有鏈式連結分支的TCW通道程序的連結協議的一個實施例；圖11示出了根據本發明的一個方面的用於在通道子系統提供TCW通道程序鏈式 連結分支的過程的一個實施例；圖12示出了根據本發明的一個方面的用於在控制單元提供TCW通道程序鏈式鏈 接分支的過程的一個實施例；以及圖13示出了包括本發明的一個或多個方面的製造品的一個實施例。
具體實施例方式根據本發明的一個方面，鏈式連結分支便於輸入/輸出(I/O)從而實現傳輸控制 通道程序部分的有條件執行。還可以提供對傳輸控制通道程序的各部分之間的程序控制中 斷的支持。傳輸控制通道程序通過減少用於執行I/O處理的I/O處理系統的部件之間的通 信，使I/O處理變簡單。例如，減少了 I/O通信適配器(例如，通道)與控制單元之間的交 換和序列的數目。這是通過向控制單元發送多個命令和/或數據而非發送單獨的通道命令 字(CCW)而實現的，所述多個命令和/或數據被整批地分組以在控制單元執行。用CCW實現的通道程序(也稱作「CCW通道程序」)包括很大程度的用於執行任務 的握手。例如，使用CCW通道程序寫4千字節的數據塊通常需要打開交換；發送定義範圍 命令和數據；發送定位記錄命令和數據；以及將寫命令和數據從通道發送到控制單元。控 制單元通常通過打開交換並且發送用於確認該寫命令的響應，當完成寫命令時發送狀態消 息並且關閉它打開的交換，來進行響應。通道然後可以通過關閉它打開的交換進行響應。使 用TCW通道程序，傳輸命令控制塊(TCCB)可以作為命令塊從通道發送到控制單元，從而避 免了使用CCW通道程序以其它方式執行的通道與控制單元之間的許多消息。例如，TCW通 道程序能夠避免打開交換以響應控制單元接收到寫命令。當運行TCW通道程序替代CCW通 道程序時多個命令序列上的累積效應能夠導致節省大量時間，並且由此整個I/O處理系統 的吞吐量增加。在一個示例性實施例中，I/O處理系統能夠支持命令模式下的CCW通道程 序和傳輸模式下的TCW通道程序。傳輸模式是指通道向控制單元傳輸命令和數據而不解釋 或區分傳輸的命令和數據。在一個示例性實施例中，用於命令模式通信的連結協議是FICON (Fibre Connectivity，光纖連接 j"生)ο 在"Fibre Channel Single ByteCommand Code Sets~3 Mapping Protocol(FC-SB-3), Til/Project 1357-D/Rev. 1. 6, INCITS(March 2003)」 中 描述了關於FICON的信息，該文獻的全部內容通過引用併入本文。例如，用於傳輸模式 通信的連結協議可以是光纖通道協議(FCP)。具體地講，能夠使用FCP連結協議的三個 階段，從而允許使用支持FCP的主機總線適配器來執行數據傳送。另外在「^formation Technology-Fibre Channel Protocol for SCSI, ThirdVersion(FCP-3),，，TlO Project 1560-D, Revision 4, September 13，2005」中描述了 FCP及其各階段，該文獻的全部內容通 過引用併入本文。應該理解，在本發明的範圍內可以使用這些協議和/或類似協議的其它版本。多個命令(例如，裝置命令字或者「DCW」 )能夠包括在TCCB中，該TCCB的內容經 由一個或多個地址引用(間接或直接)而定位在傳輸控制字(TCW)中。在一個示例性實施 例中，TCW從作業系統(0 或其它應用發送到I/O通信適配器，該I/O通信適配器繼而將 TCCB在一命令消息中轉發到控制單元以進行處理。控制單元對每個命令進行處理，而不由 I/O通信適配器跟蹤相對於那些個體命令的狀態。所述多個命令還稱作通道程序，該通道程 序在控制單元上而非在I/O通信適配器上被解析和執行。單個TCCB的大小可以根據連結協議或緩衝器大小約束進行限制，這進而能夠限 制與TCCB關聯的命令的數目和/或數據的量。與可包括在單個TCCB中的命令的數目或者 數據量相比，一些I/O操作可以包括更多數目的命令或者更大的數據量。在一個示例性實 施例中，採用與TCCB關聯的多個TCW的鏈式連結以創建更大的TCW通道程序，從而允許單 個I/O操作跨越多個TCW和TCCB。還支持程序控制中斷(PCI)以將鏈式連結的TCW通道程 序的進展的中間通知從通道發送到0S，使OS能夠釋放或重用先前在PCI之前已經為TCCB 的一個或多個命令分配的資源。PCI用作簡潔狀態指示器，而不在每個TCCB之後要求完全 的擴展狀態消息。TCW通道程序的鏈式連結與PCI支持能夠增強將冗長CCW通道程序轉換 到與單個TCCB能夠保持的命令的數目相比將包括更大數目的命令的、鏈式連結的TCW通道 程序。另外，鏈式連結的TCW通道程序比運行一系列單獨的TCW通道程序更高效，因為可以 將擴展狀態消息拖延直至完全的鏈式連結TCW通道程序完成，而不是對每個單獨的TCW通 道程序發送擴展狀態消息。此外，與一系列單獨的TCW通道程序(每個單獨的TCW通道程 序完成I/O操作的一部分)相比，當運行鏈式連結TCW通道程序時，能夠進一步減少構造和 管理通信所涉及的開銷。如果利用閉環或分支，則一些I/O操作會更加高效。例如，為了在I/O裝置上定位 數據，可以重複執行帶有搜索參數的搜索命令，直到找到搜索參數。在一個示例性實施例 中，TCff和TCCB被修改為包括支持TCCB之間的條件分支的鏈式連結分支以執行I/O操作。 可以在TCW和TCCB中定義串行化位以提供DCW之間的跳躍狀態。I/O通信適配器向控制單 元發送包含「η」個DCff的第一組TCCB。響應於控制單元針對第一組η個DCW向I/O通信適 配器提供狀態，I/O通信適配器檢查該狀態並且確定要取回多個TCCB中的哪一個並發送到 控制單元。參照圖1描述包括並使用本發明的一個或多個方面的I/O處理系統的一個例子。 I/O處理系統100包括主機系統101，主機系統101例如還包括主存儲器102、一個或多個中 央處理單元(CPU) 104、存儲控制元件106和通道子系統108。主機系統101可以是大規模 計算系統，諸如大型機或者伺服器。I/O處理系統100還包括一個或多個控制單元110以及 一個或多個I/O裝置112，將在下文中描述它們中的每個。主存儲器102存儲數據和程序，這些數據和程序能夠從I/O裝置112輸入。例如， 主存儲器102可以包括一個或多個作業系統(OS) 103，這些作業系統103由一個或多個CPU 104執行。例如，一個CPU104可以執行Linux作業系統103和z/OS作業系統103，作為不 同的虛擬機實例。主存儲器102可直接尋址並且通過CPU 104和通道子系統108提供數據 的高速處理。CPU 104是I/O處理系統100的控制中心。它包含用於指令執行、中斷動作、定時功能、初始程序加載和其它機器相關功能的排序和處理設施。CPU 104經由連接114(例如， 雙向或單向總線)耦接到存儲控制元件106。存儲控制元件106經由連接116(例如，總線)耦接到主存儲器102 ；經由連接114 耦接到CPU 104;並經由連接118耦接到通道子系統108。例如，存儲控制元件106控制由 CPU 104和通道子系統108進行的請求的排隊和執行。在一個示例性實施例中，通道子系統108提供主機系統101與控制單元110之間 的通信接口。如上所述，通道子系統108耦接到存儲控制元件106，並且經由連接120 (例 如，串行連結)耦接到每個控制單元110。連接120可以實現為光連結，採用光纖通道構造 (例如，光纖通道網絡)中的單模或多模波導。通道子系統108引導I/O裝置112與主存 儲器102之間的信息流動。它免除了 CPU 104直接與I/O裝置112進行通信的任務並且允 許與I/O處理並發地進行數據處理。通道子系統108使用一個或多個通道路徑122作為管 理到達或來自I/O裝置112的信息流時的通信連結。作為I/O處理的一部分，通道子系統 108還執行路徑管理功能測試通道路徑可用性、選擇可用通道路徑122以及啟動用I/O裝 置112執行操作。每個通道路徑122包括通道124(在一個例子中，如圖1所示，通道IM位於通道 子系統108內)、一個或多個控制單元110以及一個或多個連接120。在另一個例子中，還 可以用一個或多個動態開關(未示出)作為通道路徑122的一部分。動態開關耦接到通道 IM和控制單元110並且提供對附接到該開關的任兩個連結的物理互連能力。在另一個例 子中，還可以令多個系統(由此為多個通道子系統(未示出))附接到控制單元110。另外，通道子系統108內有子通道(未示出)。對通過通道子系統108可訪問程序 的每個I/O裝置112，提供專用的一個子通道。子通道(例如，諸如表的數據結構)向程序 提供裝置的邏輯表觀(appearance)。每個子通道提供關於關聯的I/O裝置112的信息以及 它的對於通道子系統108的附接。子通道還提供了關於涉及關聯的I/O裝置112的I/O操 作和其它功能的信息。子通道是通道子系統108向CPU 104提供關於關聯的I/O裝置112 的信息的手段，其中，CPU 104通過執行I/O指令獲得該信息。通道子系統108耦接到一個或多個控制單元110。每個控制單元110提供操作並 控制一個或多個I/O裝置112的邏輯，並且通過使用公共設施使得每個I/O裝置112的特 性適於由通道1 提供的連結接口。這些公共設施提供I/O操作的執行、關於I/O裝置112 和控制單元110的狀態的指示、通道路徑122上的數據傳送的定時控制和一定等級的I/O 裝置112控制。每個控制單元110經由連接126(例如，總線)附接到一個或多個I/O裝置112。 I/O裝置112接收信息或者將信息存儲在主存儲器102和/或其它存儲器中。I/O裝置112 的例子包括讀卡器和打孔器、磁帶單元、直接存取存儲裝置、顯示器、鍵盤、印表機、點擊裝 置、遠程處理裝置、通信控制器和基於傳感器的設備等。在"IBM z/Architecture Principles of Operation, "Publication No.SA22-7832-05,6th Edition, April 2007> fe H ^"System For TransferringData Between 1/0 Devices And Main Or Expanded Storage UnderDynamic Control Of Independent Indirect Address Words (IDAWS)，，的美國專利 No. 5，461，721 (Cormier 等人， 1995 年 10 月 24 日授權)和標題為『『Method And System For Pipelining The ProcessingOf ChannelCommand Words」 的美國專利 No. 5，5 , 484(Casper 等人，1996 年 6 月 11 日授 權)中進一步描述了 I/O處理系統100的以上部件中的一個或多個，上述各文獻的全部內 容通過引用併入本文。IBM是位於Armonk，New York, USA的國際商業機器公司的註冊商 標。這裡使用的其它名稱可以是國際商業機器公司或者其它公司的註冊商標、商標或產品 名稱。現在參照圖2，更加詳細地描述支持鏈式連結分支TCW通道程序執行的圖1的控制 單元110和通道124的一個實施例。控制單元110包括控制單元控制邏輯202，控制單元控 制邏輯202對經由連接120從通道IM接收的包含一個或多個TCCB的命令消息進行解析 和處理。控制單元控制邏輯202能夠從在控制單元110接收的TCCB提取DCW和控制數據， 從而經由連接1 控制裝置，例如I/O裝置112。控制單元控制邏輯202向I/O裝置112發 送裝置命令和數據以及從I/O裝置112接收狀態信息和其它反饋。控制單元控制邏輯202 可以使用控制單元鏈邏輯204執行在控制單元110接收的命令消息的各種檢查以及確定適 當的響應。例如，控制單元鏈邏輯204能夠向通道IM通知支持的連結的命令的最大數目。 控制單元鏈邏輯204還可以處理填充、錯誤長度抑制、鏈式連結以及DCW等級的鏈式連結分 支。儘管與控制單元控制邏輯202分離地示出了控制單元鏈邏輯204，但是應該明白，控制 單元鏈邏輯204可以併入作為控制單元控制邏輯202的一部分。控制單元控制邏輯202能夠訪問並控制控制單元110內的其它元件，諸如控制單 元定時器206和控制單元寄存器208。控制單元定時器206可以包括多個定時器功能，用於 跟蹤完成一個I/O操作序列或單個I/O操作花費多少時間。控制單元定時器206還可以包 括一個或多個倒計數定時器，用於監視和中止在預定時間內沒有完成的I/O操作和命令。 在一個示例性實施例中，控制單元定時器206在連結的TCCB之間持續運行，直到該鏈作為 跨越多個TCCB的I/O操作完成。控制單元寄存器208可以包括提供配置和狀態信息的固 定值以及當控制單元控制邏輯202執行命令時更新的動態狀態信息。控制單元110還可以 包括用於存儲與通道1 與I/O裝置112之間的通信關聯的多個消息或狀態信息的其它緩 衝器或存儲器元件(未示出)。控制單元寄存器208可以包括最大連結命令參數，該參數定 義控制單元110支持的一個I/O操作的流式命令消息的最大數目。通道子系統108中的通道124包括用於支持與控制單元110的通信的多個元件。 例如，通道1 可以包括通道控制邏輯210，通道控制邏輯210與通道子系統定時器212和 通道子系統寄存器214對接。在一個示例性實施例中，通道控制邏輯210控制通道子系統 108與控制單元110之間的通信。通道控制邏輯210可以經由連接120直接與控制單元控 制邏輯202對接以發送命令和接收響應，例如，傳輸命令信息單元(TC_IU)和響應IU。或 者，能夠在通道控制邏輯210與控制單元控制邏輯202之間設置消息發送接口和/或緩衝 器(未示出)。通道子系統定時器212可以包括多個定時器功能，用於除了由控制單元110 跟蹤的時間以外還跟蹤完成一 I/O操作序列花費多少時間。通道子系統212還可以包括一 個或多個倒計數定時器，用於監視並中止在預定時間內沒有完成的命令序列。通道子系統 寄存器214可以包括提供配置和狀態信息的固定值、以及當傳輸命令和接收響應時更新的 動態狀態信息。在一個示例性實施例中，通道子系統108還包括通道鏈邏輯216。通道鏈邏輯216 能夠管理鏈式連結、鏈式連結分支和針對通道IM的PCI產生。儘管與通道控制邏輯210分離地示出了通道鏈邏輯216，但是應該明白通道鏈邏輯216能夠併入作為通道控制邏輯210 的一部分。圖3示出了具有鏈式連結分支的TCW通道程序300的一個實施例，TCff通道程序 300包括錨控制塊(ACB) 302以及TCW 304、306、308和310。在一個示例性實施例中，當鏈 中的第一TCW(TCW304)包括用於進行分支的兩個接下來的TCW地址時，ACB 302用作初始控 制塊。為了使在TCW 304到310上支持共同的格式化和改變大小(sizing)約束，原本用於 保持詢問地址位置的TCW欄位可以保持用於進行分支的第二後續TCW地址。作為TCW格式 變型，ACB 302的大小可以與TCW 304到310的大小相同，並且包含詢問地址位置，這釋放 了 TCW 304中的空間以支持分支。ACB 302被鏈式連結到TCW 304，TCW 304被鏈式連結到 TCff 306和TCW 310。TCff 306被鏈式連結到TCW 308。在TCW通道程序300的執行期間，響 應於在TCCB 312中執行DCW，基於從控制單元110接收的狀態，通道判斷是分支到TCW 306 還是 TCW 310。TCff 304還包括到TCCB 312和傳輸狀態塊(TSB) 314的連結。TCW 306包括到TCCB 316,TSB 314和數據區318的連結。TCff 308包括到TCCB 320,TSB 314和數據區322的鏈 接。TCff 310包括到TCCB 324,TSB 314和數據區326的連結。到TCCB、TSB和數據區(例 如，TCCB 312、316、320和324)的各種連結能夠直接或間接地引用存儲器的區域。例如，傳 輸塊和數據區312和316-3 能夠被進一步細分成較小塊(鄰接或不鄰接)並且使用指向 較小塊的間接列表(例如，傳輸模式間接數據地址字列表(TIDAL))進行管理。在一個示例 性實施例中，TCCB 312從圖1的通道子系統108發送至目標控制單元110，目標控制單元 110對TCCB 312中的DCW進行解析和執行。控制單元110在一狀態消息中將與TCCB 312 中DCW的執行關聯的條件報告給通道124。通道124中的通道鏈邏輯216可以基於該狀態 消息中的各條件選擇向控制單元110發送TCCB 316還是TCCB 324。如果通道選擇了 TCCB 316，則TCCB 320也被發送至控制單元110。TSB 314可以仍在通道子系統108中保持與在控制單元110處執行TCCB 312、 316,320和/或3M相關聯的狀態信息，使OS 103能夠訪問狀態信息。數據區318、322和 326能夠用於保持要發送到控制單元110的寫數據或從控制單元110接收的讀數據。在一個示例性實施例中，具有鏈式連結分支的TCW通道程序300表示單個I/O操 作，這個I/O操作包括跨越TCW 304到310以及TCCB 312、316、320和3 進行連結的多個 命令。TCW 304到310分別包括指向同一 TSB 314的TSB地址。如果該I/O操作成功結束， 則通道IM僅僅使用最後TCW(TCW 308或310)中的TSB地址；然而，如果該I/O操作由於 無論什麼原因而提早結束，則通道1 可以使用通道1 可以與之工作的任何TCW中的TSB 地址，以獲得在TSB314內存儲結束狀態的存儲器地址。圖3的TCW還可以包括PCI支持，以當在執行TCCB的控制單元110處在關聯的 TCCB中的命令的完成時產生PCI。應該明白，TCW 304到310和ACB 302的構造和數目僅僅 表示一個實施例，而並非限制範圍，這是因為可以存在鏈式連結有分支的任何數目的TCW， 包括多個PCI作為TCW通道程序300的一部分或者不包括PCI。此外，在示例性實施例中 可以實現其它分支構造。例如，TCW能夠分支返回到它自身地址以在同一命令組上循環，直 到條件滿足，諸如搜索。分支還能夠用於跳過或者循環返回到TCW通道程序300中的任何 TCW。
為了確定控制單元是否能夠支持鏈式連結的TCW通道程序，可以在向控制單元發 送鏈式連結TCCB之前採用兼容性連結協議。在圖4中示出了兼容性連結協議的例子。通道 400以預設通信格式向控制單元402發送過程登錄(PRLI)請求404。控制單元42用PRLI 接受406進行響應，該PRLI接受406可以包括定義控制單元402可接受的通信參數的信息。 響應於接收到PRLI接受406，通道可以繼續向控制單元402發送鏈式連結TCCB以供執行， 諸如鏈式連結TCCB 312、316、320和324。作為連結初始化和配置的一部分，還可以在通道 400與控制單元402之間交換其它消息。通道400和控制單元402表示圖1的通道124和 控制單元110的實施例。圖5示出了 PRLI請求消息500的例子，它表示圖4的PRLI請求404的實施例。 PRLI請求消息500的淨荷可以包括服務參數頁，該服務參數頁包括用於一個或所有圖像對 的服務參數。PRLI請求消息500的服務參數頁可以包括多個欄位，諸如類型碼502、類型擴展 504、最大發起延遲時間506、標記508和最大連結命令510。PRLI請求消息500的頁中的每 個欄位被分配給特定字節地址。儘管在圖5中示出了 PRLI請求消息500的頁內的欄位的 一種布置，但是應該明白在本發明的範圍內可以將欄位的順序重新布置成替換排序。此外， 在本發明的範圍內，PRLI請求消息500的頁中的欄位能夠被省去或組合。位於字0、字節0的類型碼欄位502表示協議類型碼，諸如光纖通道單字節協議類 型碼。例如，這個字節中十六進位的值「1B」指示在選擇的協議(例如，光纖通道單字節) 中定義了這個服務參數頁500。位於字0、字節1的類型擴展504可以進一步補充類型碼字 段 502。位於字3、字節0的最大發起延遲時間欄位506提供圖1的通道IM在來自控制單 元110的過程退出(PRLO)中的發起延遲時間欄位中能夠允許的最大時間(例如，以秒為單 位)。在一個示例性實施例中，標記508具有下面的定義位0-傳輸模式/命令模式。這個位的值設置為一(1)意味著發送方支持命令模 式和傳輸模式兩者。如果該位設置為零(0)，則發送方僅僅支持命令模式。如果通道1 將 這個位設置為一，則在控制單元110支持傳輸模式的情況下可以通過將這個位設置為一進 行響應。位1到6-保留。位7-數據的第一傳送就緒禁用。如果通道IM和控制單元110 二者均選擇禁用 第一寫傳送就緒信息單元(XFER_RDY IU)，則在針對I/O操作的第一 TC_IU發送第一數據 信息單元(數據IU)之前，在通道124與控制單元110之間執行寫的所有I/O操作的第一 TC_IU在不使用XFER_RDY IU的情況下操作。如果對於通道程序的當前TC_IU和任何隨後 的TC_IU有任何附加數據IU，則發送XFER_RDY IU以請求每個附加數據IU。最大連結命令欄位510指示在第一 TC_IU已經發送到控制單元110後通道124支 持流入控制單元Iio作為針對同一 I/O裝置112的鏈式連結命令的附加傳輸命令信息單元 (TC_IU)的最大計數。值可以從0到15，值為零意味著通道124不支持TC_IU的鏈式連結。 X等於1到15的值指示通道IM將在第一 TC_IU之後針對同一 I/O裝置112發出X個TC_ IU (如果存在X個TCW鏈式連結在一起的話)並且然後針對完成的每個先前TC_IU發出一個新的TC_IU，直到完全執行了通道程序。在一個示例性實施例中，PRLI請求消息500的頁中的剩餘欄位被保留和/或設置 為零(0)。例如，字0的字節2和字節3、字1和字2設置為零。字3的字節1以及字節2 的一部分也可以保留。現在參照圖6，示出了 PRLI接受消息600的一個例子，它表示圖4的PRLI接受406 的實施例。PRLI接受消息600的淨荷可以包括服務參數頁。PRLI接受消息600的服務參 數頁可以包括多個欄位，諸如類型碼602、類型擴展604、響應碼606、第一突發(burst)大小 608、標記610和最大連結命令612。PRLI接受消息600的頁中的每個欄位被分配給特定字 節地址。儘管在圖6中示出了 PRLI接受消息600的頁內的欄位的一種布置，但是應該明白 在本發明的範圍內，欄位的順序可以重新布置成替代排序或者能夠被省去或組合。位於字0、字節0的類型碼欄位602是協議類型碼並且與圖5的類型碼欄位502類 似。位於字0、字節1的類型擴展欄位604對應於圖5的類型擴展欄位504。位於字0、字節2、位4到7的響應碼欄位606由它的對應協議(例如光纖通道成 幀和信令協議(FC-FS))進行定義，在 「ANSIINCITS 433-2007，Information Technology Fibre Channel Link Services (FC-LS)，，(July 2007)中進一步對其進行了描述，上述文獻 的全部內容以引用方式併入本文。位於字3、字節0到1、位0到15的第一突發大小608提供了當數據的第一傳送就 緒禁用標記位(字3、字節3、位7)被設置為1時在第一 TC_IU後立即發送的第一數據IU 中允許的最大數據量(例如，4k字節數據塊的最大數目)。這個欄位中的零值指示不存在 指定的第一突發大小。標記610與結合PRLI請求消息500描述的圖5的標記508類似。控制單元110 對這些標記設置與它將與通道1 運行的操作模式對應的值。在一個示例性實施例中，最大連結命令欄位612是控制單元110對一個I/O操作 支持的流式TC_IU的最大計數。控制單元110用等於或小於通道IM在PRLI請求消息500 的服務參數頁中發送至控制單元110的值的計數進行響應。通道IM使用從控制單元110 接收的計數作為在控制單元110排隊的連結TC_IU的最大數目。如果控制單元110用計數 零進行響應，則這意味著控制單元110不支持TC_IU的鏈式連結。在一個示例性實施例中，PRLI接受消息600的頁中的剩餘欄位被保留和/或設置 為零(0)。例如，字0、字節2的位1到3以及字1和字2設置為零。字0的字節3被保留 並設置為零。字3的字節2的一部分也可以保留。在圖7中示出了錨控制塊(ACB) 700的示例性實施例，作為一種TCW。當鏈中的第 一 TCff包括兩個TCW地址指針時，圖1的通道IM可利用ACB 700連結到鏈中的第一 TCW， 諸如圖3的連結到TCW 304的ACB 302。ACB 700是當一個開始子通道命令使用進行分支的 多個TCW時使用的TCW的列表的第一控制塊。ACB 700沒有將TCCB驅動到控制單元110。 當通道IM接收到詢問I/O裝置112的動機時，通道IM保留ACB 700的地址以獲取詢問 TCW 地址 712。在圖7所示的示例性ACB 700中，等於二進位「01」的格式欄位702指示後面的是 ACB 700，而非二進位值「00」表示的標準TCW。二進位值「10」和「11」的格式欄位702可以 保留用於未來的TCW/ACB格式。ACB 700可以包括保留位置704、706和708以用於可能的未來用途。第一 TCW地址欄位710是用於執行的鏈中的第一 TCW(例如，TCW304)的地址。 當建立ACB 700時，OS 103可以構造第一 TCW地址欄位710。詢問TCW地址欄位712包含另 一個TCW的地址並且在取消子通道I/O指令的促使下由通道IM使用來詢問操作的狀態。圖7所示的ACB 700是如何能夠構造ACB的一個例子。可以有其它構造，其中，包 括另外的欄位和/或不包括圖7所示的欄位。在圖8中示出了傳輸控制字(TCW)SOO的示例性實施例。圖1的通道IM可以利 用TCW 800建立I/O操作並且TCW 800沒有被發送到控制單元110。圖8所示的TCW在單 個I/O操作內提供輸入和輸出數據。TCW 800示出了能夠用於利用鏈式連結分支的TCW(例 如，圖3的TCff 304)的格式化。在圖8所示的示例性TCW 800中，等於二進位「00」的格式欄位802指示後面的是 標準TCW 800，其它值(例如，01、10、11)等同於TCW格式變型。TCW 800可以包括保留位 804用於可能的未來用途。TCff 800還包括標記欄位806。標記欄位806中的保留標記可以設置為零。映射 到標記欄位806的標記位的例子包括鏈式連結標記位、串行化標記位、PCI標記位、跳躍狀 態支持標記位、TIDAL讀標記、TCCB TIDAL標記和TIDAL寫標記。當鏈式連結標記位設置為1時，這向通道IM通知下一個TCW地址欄位828要用 作為了繼續I/O程序而要執行的下一個TCW。當鏈式連結標記設置為零時，計數器、定時器 和狀態跟蹤(例如，圖2的控制單元定時器206和/或通道子系統定時器21 能夠從一個 TCCB繼續到下一個TCCB，諸如在TCCB 312和316或3M之間。如果串行化標記位設置為 零，則對於成功執行的中間TCCB，由控制單元110關閉交換，等效於關聯的傳輸響應IU中的 FCP零狀態。如果串行化標記位設置為1，則在傳輸響應IU中發送狀態響應。直到執行了 鏈式連結通道程序的最後TCCB或者直到控制單元110遇到提早結束條件，才傳送具有擴展 狀態的全傳輸響應IU。由於TCW 800保留在通道IM本地，所以鏈式連結標記的狀態能夠 被發送至控制單元110，作為(作為TC_IU的一部分的)TCCB中的鏈式連結TCCB標記。如果鏈式連結標記位設置為1並且串行化標記位設置為1，則通道1 等待直到當 前TCW完成，然後獲取下一個TCW並且將下一個TCCB發送到控制單元110(例如，TCff 304 到TCW 306或者310)。在一個示例性實施例中，如果軟體將另一個TCW附加到當前TCW之 後或者如果對於當前TCW和後面的TCW存在共同數據地址，則串行化標記位設置為1。此 外，如果要執行的下一個TCW/TCCB取決於來自I/O裝置112的結束裝置狀態，則串行化標 記位可以設置為1。當串行化標記位設置為1時，TCCB中的串行化要求TCCB標記位也設置 為1，從而向控制單元110通知在傳輸響應IU中向通道124發送裝置狀態。如果設置了鏈式連結標記和PCI標記，則當TCW 800完成時，通道IM產生中間狀 態中斷。這可以導致將關聯的子通道標記為子通道活躍、裝置活躍和中間狀態未決。跳躍狀態支持標記位指示對於TCW 800是否支持跳躍狀態。響應於確定期望TCCB 中的DCW之間的非順序執行，控制單元110可以發送作為在傳輸響應IU中設置的通道結束 (CE)、裝置結束(DE)和狀態修改符(SM)的組合進行編碼的跳躍狀態。SM指示控制單元110 檢測到已經出現了狀態修改條件，以及應該執行非順序指令而非繼續進行到下一個順序指 令。當接收到通過CE、DE和SM的組合確定的跳躍狀態並且鏈式連結、串行化和跳躍狀態支 持標記位全都設置為1時，TCW 800的字14和字15被用於獲取要執行的下一個TCW(CE、DE和SM狀態欄位830的下一個TCW地址)。如果跳躍狀態支持標記位設置為零並且接收到跳 躍狀態，則通道1 產生程序校驗。在一個示例性實施例中，當輸入數據地址欄位818包含TIDAL的地址時，TIDAL讀 標記設置為1。如果TIDAL讀標記設置為零，則輸入數據地址欄位818包含數據地址。在 一個示例性實施例中，當TCCB地址欄位822包含TIDAL的地址時，TCCB TIDAL標記設置為 1。如果TCCB TIDAL標記設置為零，則TCCB地址欄位822對TCCB直接尋址。TCCB TIDAL 標記允許作業系統軟體或管理程序對功能分層以及在用戶通道程序前進行附加。在一個示 例性實施例中，當輸出數據地址欄位816包含TIDAL的地址時，TIDAL寫標記設置為1。如 果TIDAL寫標記設置為零，則輸出數據地址欄位816包含數據地址。TCff 800還包括TCCB長度欄位810，TCCB長度欄位810間接表示TCCB的長度並 且可用於確定TCCB的實際長度。TCff 800中的讀/寫位812用於指示作為執行TCW 800的結果是否正在讀和/或 寫數據。在一個示例性實施例中，讀/寫位812中的讀位設置為1以指示作為執行TCW 800 的結果，輸入數據正在從I/O裝置112傳送到主機系統101中的系統存儲器(例如，主存儲 器102)。讀/寫位812中的寫位設置為1以指示作為執行TCW 800的結果，輸出數據正在 從主機系統101中的系統存儲器(例如，主存儲器102)傳送到I/O裝置。輸出數據地址欄位816包括輸出數據(如果有的話)的地址。如上所述，輸出數 據地址欄位816的內容可以是輸出數據的TIDAL的地址(例如，間接地址)或者輸出數據 的實際地址(例如，直接地址)。輸入數據地址欄位818包括輸入數據(如果有的話)的地 址。如上所述，輸入數據地址欄位818的內容可以是輸入數據的TIDAL的地址或者輸入數 據的實際地址。TCff 800還包括傳輸狀態塊地址欄位820。I/O操作的傳輸響應IU中的完成狀態 的一部分(例如，擴展狀態部分)存儲在這個地址。TCW 800中的TCCB地址欄位822包括 TCCB在系統存儲器中的地址。如上所述，TCCB是針對TCW 800執行的DCW所駐留的控制 塊。另外如上所述，TCCB地址欄位822的內容可以是TCCB的TIDAL的地址或者TCCB的實 際地址。TCff 800中的輸出計數欄位擬4指示針對輸出操作通過TCW/TCCB傳送的輸出數 據的量。在一個示例性實施例中，輸出計數欄位擬4指定由要傳送的TCW(輸出數據地址 816)設計的輸出存儲區中的字節數。TCW 800中的輸入計數欄位擬6指示針對輸入操作通 過TCW/TCCB傳送的輸入數據的量。在一個示例性實施例中，輸入計數欄位擬6指定由要傳 送的TCW(輸入數據地址818)設計的輸入存儲區中的字節數。在一個示例性實施例中，TCW 800的字12和字13用作CE、DE狀態的下一個TCW地 址欄位828，用於保持當從I/O裝置112接收的狀態是CE和DE並且鏈式連結和串行化標記 位設置為1時要執行的下一個TCW的地址。例如，在圖3的具有鏈式連結分支的TCW通道 程序300中，CE、DE狀態的下一個TCW地址是TCW 304的欄位擬8並且可以是TCW 306的 地址。如上所述，TCW 800的字14和字15可以是CE、DE和SM狀態的下一個TCW地址字 段830，保持當從I/O裝置112接收的狀態是跳躍狀態(CE、DE、SM)並且鏈式連結、串行化和 跳躍狀態支持標記位設置為1時要執行的下一個TCW的地址。例如，在圖3的具有鏈式連結分支的TCW通道程序300中，CE、DE和SM狀態的下一個TCW地址是TCW 304的欄位830 並且可以是TCW 310的地址。因此，根據從控制單元110返回的狀態，通道鏈邏輯216能夠 在至少兩個TCW之間進行選擇以確定用於執行的下一個TCW。下一個TCW地址欄位828和 830可以指向作為通道程序的一部分的任何TCW，包括循環返回到同一 TCW以繼續執行命令 序列。圖8所示的TCW 800是如何能夠構造TCW的一個例子。可以有其它構造，其中，包 括另外的欄位和/或不包括圖8所示的欄位。圖9示出了從通道子系統108傳送至控制單元110以執行TCW通道程序的命令消 息900(例如，傳輸命令IU)的一個例子。命令消息900示出了能夠用於各種TC_IU的格式 化。命令消息900包括首標902、傳輸命令首標(TCH)904、傳輸命令區域首標(TCAH)906、 傳輸命令區域(TCA) 908和傳輸命令區域尾標(TCAT) 910。在一個示例性實施例中，圖3的 TCCB 312、316、320 和 324 利用在 TCAH906、TCA 908 和 TCAT 910 中所示的格式化。首標902可以包括作為地址首標912的多個字，用於定義命令消息900中的最高 等級的首標。首標902可以包括諸如通道和控制單元圖像ID和裝置地址的信息。TCH 904包括序列號913。序列號913向控制單元110通知執行都是以I/O裝置 (例如，I/O裝置112)為目標的同一通道I/O操作的一部分的多個命令消息900的順序。 對於每次啟動I/O裝置112，序列號913在第一 TC_IU中從(Olh)開始，這與對於最後一次 啟動同一 I/O裝置112序列號913結束的值無關。如果I/O操作僅包含一個TCW/TCCB，則 序列號913的值設置為零。鏈式連結在一起的TC_IU按序列號的順序執行，即使沒有按順 序在控制單元110接收到這些TC_IU。TCH 904包括任務信息914，任務信息914可以設置成保留值(例如，零)而在傳 輸模式下操作。TCH 904還包括Ll長度916和讀/寫欄位918。Ll長度916以字數+1來 定義TCA 908的長度。Ll長度916能夠用於限制並定義TCA 908的大小。讀/寫欄位918 定義在命令消息900中是正在傳送讀數據、寫數據還是沒有傳送數據，其中，讀是從控制單 元110到通道子系統108的傳送。TCAH 906包括格式欄位920和控制欄位922。格式欄位920和控制欄位922可以 分別設置為如SPC-4定義的固定值(例如，十六進位的7! 和零)，以指示使用了可變長度 格式。在「SCSI PrimaryCommands-4(SPC-4) Project T10/1731-D, Rev 11, INCITS(May 2007)中進一步描述了 SPC-4，該文獻的全部內容通過引用併入本文。TCAH906還包括保留 欄位924和926、TCCB標記927以及L2長度928。TCCB標記927向控制單元110通知命令消息900 (當前TC_IU)的特性。TCCB標 記927可以包括鏈式連結TCCB標記位和串行化要求標記位。設置為1的鏈式連結TCCB標 記向控制單元110通知在當前TC_IU後面還有另一個TC_IU，其是同一 I/O操作的一部分。 當鏈式連結TCCB標記設置為1時，計數器、定時器和狀態跟蹤(例如，圖2的控制單元定時 器206和/或通道子系統定時器21 能夠從一個TCCB繼續到下一個TCCB，並且對於這個 TC_IU，在TCA 908中的最後DCW(例如，DCff 946)中CC位設置為1。如果串行化要求標記 位沒有設置為1，則當成功執行了 TC_IU時(等效於FCP零狀態)可以關閉交換，這等同於 僅通道結束(CE)、裝置結束(DE)狀態。如果串行化要求標記位設置為1，則如在本文中進 一步所述在響應IU中發送裝置狀態。直到執行了 TCW通道程序的最後TC_IU或者針對結束了 TCW通道程序的TC_IU，才傳送擴展狀態。通道IM基於TCW800中的串行化標記位和 TC_IU流化計數的值(能夠在圖2的通道子系統寄存器214中進行跟蹤)向控制單元110 發送下一個TC_IU。如果串行化標記設置為零，則通道IM發送TC_IU直到最大連結命令 (例如，最大連結命令612)，並且然後當每個前一 TC_IU完成時發送隨後的TC_IU。如果串 行化標記位設置為1，則通道IM等待直到接收到發送到控制單元110的最後TC_IU的狀 態，然後發送下一個TC_IU。如果鏈式連結TCCB標記位沒有設置為1，則串行化要求標記位沒有意義。串行化 要求標記位向控制單元110通知即使鏈式連結TCCB標記位設置為1，直到在8字傳輸響 應IU中將裝置狀態發送至通道124，控制單元110才會看見下一個TC_IU。然而，對於這種 情況，在傳輸響應IU中不發送擴展狀態。L2長度擬8還稱作傳輸命令區域長度(TCAL)並且可以表示命令消息900中這個 位置之後的字節數。L2長度擬8限制TCA 908的大小。TCAH 906還包括服務動作碼930、 保留欄位932、優先級934和保留欄位936。服務動作碼930定義用於TCA 908的DCW的類 型。可以與在FC-SB-3中定義的FICON命令首標的優先級字節等同地設置優先級934。TCA 908 包括 DCWl 和控制數據 940、DCW2942、DCW3944 和 DCW4946。DCffl 和控制數 據940包括DCW欄位，諸如命令948、標記欄位950、保留欄位952、控制數據(⑶)計數954 和數據字節計數956。命令948可以與CCW命令字節等效，但是直接由控制單元110而非 由通道子系統108進行解釋。標記欄位950包括保留位以及分配給特定功能的一個或多個 位，諸如指示在TCA 908中是否存在附加DCW作為命令鏈的一部分。標記欄位950還可以 包括命令鏈(CC)標記位。CC標記位指示到TCA 908中的下一個DCW的命令鏈。設置為零的CC標記位意味 著關聯的DCW是程序的最後DCW。如果在TCCB標記欄位927中設置了鏈式連結TCCB標記 並且在TCW 800中的標記欄位806中設置了鏈式連結標記位，則能夠在TCA 908的最後DCW 中設置CC標記位。⑶計數卯4是控制數據958的字節計數。⑶計數卯4可以一直填充至下一個4 字節邊界，從而隨後的DCW在4位元組邊界上開始。數據字節計數956是無填充的數據的4 字節計數(例如，用戶數據)。當CD計數％4不是零時存在控制數據958。在示例性命令 消息900中，DCW^942、DCW3944和DCW4946包含與DCWl和控制數據940基本相似的欄位。 例如，按照與命令948相似的方式對命令960、970和980進行格式化。另外，標記欄位962、 972和982的格式化與標記欄位950相似。此外，⑶計數966、976和986的格式化與⑶計 數％4相似，並且數據字節計數968、978和988的格式化與數據字節計數956相似。儘管在 命令消息900中僅僅示出了四個DCW，包括一個具有控制數據的DCW( S卩，DCffl和控制數據 940)，但是應該明白在命令消息900中可以包括具有和不具有控制數據的不同數目的DCW， 包括單個DCW。TCAT 910包括在整個命令消息900上計算的縱向冗餘校驗(LRC)字990。通過對 初始種子值與包括在LRC計算中的每個欄位連續進行異或運算可以產生LRC字990。TCAT 910還包括傳輸數據字節計數992，用於指示對於讀或寫I/O操作進行傳送的字節的總數。 如果在讀/寫欄位918中讀和寫位都是活躍的，則傳輸數據字節計數992用於寫數據，並且 TCAT 910中的雙向讀數據長度994是讀傳輸數據字節計數。
當多個TCW/TCCB被連結以形成鏈式連結通道程序時，可以如下處理不尋常結束 條件。對於鏈式連結TCW通道程序，暫停子通道命令使得對於I/O裝置112所有活躍交換 中止並且使得子通道向OS 103返回主要(primary)、次要(secondary)和警告狀態。鏈式 連結TCW通道程序的清除子通道命令可以使得對於I/O裝置112所有活躍交換中止，然後 向I/O裝置112發送選擇性復位命令。對於通道124向控制單元110發送鏈式連結在一起的多個TCCB (在TC_IU中)的 情況，如果控制單元Iio不能夠執行TCCB中的任何一個，則控制單元110能夠通過對於提 早結束的TCCB的交換，發送終止結束狀態、忙狀態(僅僅能夠響應於通道程序的第一 TC_IU 而發送)或重試狀態以及狀態確認。控制單元110還關閉序列號大於發送了終止狀態的交 換的序列號的、同一 I/O操作的其它未完成交換。當通道IM通過針對確認請求的請求檢 測到終止結束狀態IU時，通道IM停止針對該操作向控制單元110發送新TCCB。在超時時 間(例如，100毫秒)後沒有關閉的該I/O操作的所有其它交換被通道124中止。當針對該 I/O操作關閉了所有其它交換時，通道IM發送確認消息，這關閉最後的交換。如果為了向控制單元110發送鏈式連結在一起的TCCB而打開的許多交換之中的 一個交換丟失，則通道1 對該交換設置超時並且向控制單元Iio發送讀交換簡要(Read Exchange Concise, REC)以詢問該交換。如果控制單元110向通道IM通知它沒有該交換， 則通道124中止針對該I/O操作的與控制單元110的未完成交換。圖10示出了用於在通道1000與控制單元1002之間進行通信以執行圖3的具有 鏈式連結分支的TCW通道程序的連結協議的一個實施例，其中，通道1000和控制單元1002 是圖1的通道1 和控制單元110的實施例。一旦通道IM和控制單元110建立了支持傳 輸模式並且建立了最大數目的連結命令，則能夠執行具有鏈式連結的TCW通道程序。OS (例 如，圖1的OS 103)建立了圖3所示的ACB 302和TCW304、306、308和310以及關聯控制塊 TCCB 312、316、320和324，並且通過指向ACB 302的操作請求塊中的地址執行開始子通道 命令。ACB 302提供了指向鏈中的第一 TCW的指針(例如，指向TCW 304的第一 TCW地址字 段710)，並且還是當通道1000被促使執行詢問時通道1000為了獲得詢問地址(例如，詢 問TCW地址欄位71 而重新獲取的控制塊。在這個例子中假設在TCW 304和306中鏈式 連結標記位設置為1並且在TCW 304中串行化標記位設置為1。當嘗試獲取第一 TCW時，通道1000基于格式欄位702發現它實際上是ACB (ACB 302)。通道1000記住ACB 302的地址並且使用ACB 302中的第一 TCW地址欄位710獲取 TCff 304 和關聯的 TCCB312。通道1000在TC_IU 1004中發送TCCB 312，打開序列號為1的與控制單元1002的 交換A。由於在TCW 304中串行化標記位和鏈式連結標記位設置為1，所以通道1000直到 對於TC_IU 1004從控制單元1002接收到狀態(例如，I/O裝置112的狀態)，才會獲取下 一個TCW。對於這個例子，在TCW 304中以及在TCCB 312中，讀和寫位都被設置為零，這告 訴通道1000和控制單元1002 對於TCW 304/TCCB 312，將不傳送用戶數據。在控制單元1002，在TC_IU 1004中鏈式連結TCCB標記位設置為1，向控制單元 1002通知序列號比TC_IU 1004的序列號大1的另一個TC IU是這個I/O操作的一部分。 串行化要求標記位也設置為1，向控制單元1002通知直到對於TC_IU 1004，裝置狀態被發 送到通道1000，通道1000才會發送下一個TC_IU。
當控制單元1002完成在I/O裝置112執行TC_IU 1004時，它發送32位元組傳輸響 應IU 1006，該傳輸響應IU 1006包括還關閉交換A並且向通道1000通知TC_IU 1004已 經完成的裝置狀態。對於這個例子，假定裝置狀態是CE、DE和SM(跳躍狀態)，這使得通道 1000使用TCW 304中的CE、DE和SM狀態欄位830的下一個TCW地址獲取圖3的TCW 310。通道1000在TC_IU 1008中向控制單元1002發送TCCB 324用於打開序列號為2 的交換B。控制單元在I/O裝置112執行TC_IU 1008並且將通過TC_IU 1008中的讀DCW 命令從I/O裝置112讀取的數據發送到通道1000作為交換B上的數據IU 1010。當控制單 元1002完成TC_IU 1008時，它發送完成傳輸響應IU 1012，該完成傳輸響應IU1012包括擴 展狀態，該擴展狀態包括48到64 (或更多)字節並關閉交換B並且向通道1000通知整個 I/O操作已經完成。通道1000向OS (例如，OS 103)呈現主要狀態，向OS通知I/O操作已 經完成。在一個示例性實施例中，擴展狀態包括使用圖2的控制單元定時器206計算的能 夠在TC_IU(諸如TC_IU 1004和1008)之間持續的各種定時參數。例如，擴展狀態可以包 括總裝置時間參數、延遲時間參數、排隊時間參數、裝置忙時間參數、裝置僅活躍時間參數 和附加裝置傳感數據。總裝置時間參數是從當控制單元1002接收到TC_IU 1004時到針對 該I/O操作發送傳輸響應IU 1012的消逝時間。延遲時間參數指示控制單元延遲時間。這 是當沒有與通道1000執行通信時與I/O裝置(例如，I/O裝置112)工作的控制單元1002 累積的時間。排隊時間參數是I/O操作在I/O裝置處排隊的時間，但是不包括在同一系統 或另一個系統上的不同0S(例如，OS 103)的控制之下由另一個控制通道1000保留I/O裝 置的裝置忙時間的排隊時間。裝置忙時間參數是TC_IU在控制單元1002處排隊等待由於 在同一系統或另一個系統上的不同OS的控制之下由另一個通道1000保留I/O裝置導致的 裝置忙的時間。裝置僅活躍時間參數是當控制單元1002保持CE直到DE可用時在控制單 元1002處在CE與DE之間的消逝時間。附加裝置傳感數據是響應於裝置狀態中的活躍單 元校驗(UC)位，控制單元1002有條件提供的補充狀態。圖11示出了根據一個示例性實施例的在通道子系統提供TCW通道程序鏈式連結 分支的過程1100，並且參照圖1的I/O處理系統100和隨後的附圖進行描述。還結合圖12 所示的過程1200描述過程1100，其中，過程1200用於在控制單元(例如在圖1的通道子系 統108的通道124與控制單元110之間)提供TCW通道程序鏈式連結分支。在一個示例性 實施例中，圖2的通道鏈邏輯216管理與用於通道IM的鏈式連結分支關聯的處理，控制單 元鏈邏輯204管理與用於控制單元110的鏈式連結分支關聯的處理。在塊1102，通道子系 統108的通道IM在命令消息中構造鏈式連結標記以指示在該命令消息之後跟著隨後的命 令消息用於執行I/O操作。在塊1104，通道子系統108的通道IM在命令消息中構造串行 化標記以請求返回裝置狀態，從而選擇隨後的命令消息。在塊1106，通道子系統108的通道 124將該命令消息從通道子系統108的通道IM發送到控制單元110。在塊1202，控制單元110從通道子系統108的通道IM接收命令消息以執行I/O 操作。例如，該命令消息可以是如圖9所示格式化的圖10的TC_IU 1004。在塊1204中，控制單元110讀取命令消息中的鏈式連結TCCB標記。鏈式連結TCCB 標記指示在該命令消息之後跟著該I/O操作的隨後命令消息，諸如圖10的TC_IU 1008在 TC_IU 1004 之後。
在塊1206，控制單元110讀取命令消息中的串行化標記。該串行化標記請求將裝 置狀態返回到通道子系統108的通道124以選擇隨後的命令消息。在塊1208，控制單元110執行命令消息中的一個或多個命令。所述一個或多個命 令可以是DCW，諸如圖9的DCW 940到946，請求對I/O裝置112讀或寫數據。控制單元110 響應於執行所述一個或多個命令，接收裝置狀態。該裝置狀態可以包括CE、DE和/或SM, 其中，CE、DE和SM的組合是跳躍狀態。在塊1210，控制單元110響應於結合串行化標記執行所述一個或多個命令，向通 道子系統108的通道IM發送裝置狀態。該裝置狀態可以在無擴展狀態的傳輸響應IU(例 如，圖10的傳輸響應IU 1006)中發送。返回圖11，在塊1108，通道子系統108的通道124響應於發送命令消息而接收裝 置狀態。在塊1110，通道子系統108的通道IM響應於接收的裝置狀態而選擇隨後的命令消 息。通道IM檢查在傳輸響應IU中接收的裝置狀態並且確定對於保持隨後的命令的TCCB， 訪問哪個TCW。如果接收的裝置狀態包括CE和DE，則通道124讀取當前TCW的CE、DE狀態 欄位擬8的下一個TCW地址，以確定作為隨後的命令消息的下一個TCW/TCCB，該隨後的命令 消息包括與當前命令連續的隨後一組一個或多個命令。如果接收的裝置狀態包括CE、DE和 SM,則通道IM讀取當前TCW的CE、DE和SM狀態欄位830的下一個TCW地址，以確定作為 隨後的命令消息的下一個TCW/TCCB，該隨後的命令消息包括不與當前命令連續的隨後一組 一個或多個命令。例如，如果在執行TCCB 312中的命令後設置了 CE、DE和SM，則通道IM 可以選擇TCW 310和TCCB 324作為下一個TCW/TCCB ；然而，如果在執行了 TCCB 312中的 命令後沒有設置SM，則通道IM能夠選擇TCW 306和TCCB 316作為下一個TCW/TCCB。在 塊1112，通道子系統108的通道IM將選擇的隨後命令消息從通道子系統108的通道IM 發送到控制單元110。能夠在控制單元110接收另外的隨後消息作為鏈式連結通道程序的一部分。控制 單元110能夠讀取命令消息中的鏈式連結標記(例如，圖9的TCCB標記927中的鏈式連結 TCCB標記)以確定是否預計在第一命令消息之後跟著隨後的命令消息跟隨作為該I/O操作 的一部分。響應於確定預計到隨後的命令消息並且當執行接收的所述一個或多個命令時， 控制單元110可以持續運行與I/O操作關聯的計數器以跨越多個命令消息(例如，控制單 元定時器206)，並且發送無擴展狀態的傳輸響應消息。能夠以相似方式對接收的每個命令 消息進行分析以確定是否預計另外的命令消息作為連結的I/O操作的一部分。控制單元 110接收包括隨後的一組一個或多個命令的隨後命令消息，並且檢查與接收的隨後一個或 多個命令中的每個命令關聯的命令鏈標記(例如，DCff標記950、962、972和/或982的CC 位)以定位最後鏈式連結命令。控制單元110響應於定位並執行最後鏈式連結命令而發送 針對該I/O操作的具有擴展狀態的響應消息，在這種情況下，隨後命令消息是鏈的最後命 令消息。作為無擴展狀態的傳輸響應消息進行傳送的較短狀態消息能夠向通道1 提供在 最後命令消息之前在執行每個命令消息後的中間狀態。當執行了最後命令消息的命令時， 發送擴展狀態，該擴展狀態提供整個I/O操作的附加信息和狀態。控制單元110還可以處理其它錯誤條件。例如，控制單元110可以確定與通信交 換關聯的一個或多個命令不能夠執行。控制單元110能夠通過向通道子系統108的通道 124發送用於指示不能夠執行的終止狀態消息進行響應。控制單元110關閉序列號大於與所述一個或多個不可執行命令關聯的序列號的打開通信交換。例如，如果控制單元110接 收到關於交換A、B、C和D的序列號1、2、3和4並且在執行與序列號2關聯的命令時出現錯 誤，則控制單元110能夠通過在交換B上請求確認用擴展狀態將關於交換B的錯誤通知通 道124，並且關閉交換C和D。在通道IM看見交換A、C和D已經關閉後，它將通過對交換 B的確認關閉交換B (假定在序列1命令成功完成後A關閉)。示例性實施例的技術效果包括用條件連結將多個TCW和TCCB連結在一起以形成 具有跨越I/O操作的多個TCW和TCCB的鏈式連結分支的傳輸控制通道程序。通道讀取用 於對約束進行格式化的TCW內容以確定是否TCW實際上是ACB，以及響應於從控制單元返回 的狀態進一步確定訪問哪個地址。通道可以向控制單元通知隨後命令消息被鏈式連結到 當前命令消息，並且響應於控制單元返回與當前命令消息關聯的裝置狀態，通道將選擇特 定的隨後命令消息。如果通道接收到跳躍狀態，則它能夠獲取非連續TCW和TCCB，而非前進 至鏈中的下一個緊鄰的TCW和TCCB。非連續TCW/TCCB可以分支返回到當前TCW，在可順序 到達的同一鏈路徑中跳到前面或者重新定向到在通道程序的順序前進期間本來不會訪問 的不同鏈路徑。在傳輸控制通道程序正在執行但沒有完全完成時，通道還可以發送周期性 狀態中斷。周期性狀態使得主機能夠確認已經執行了多個命令並且由此能夠釋放或重用與 已經完成的命令關聯的緩衝器，而不用等待全部程序完成。能夠以軟體、固件、硬體或者它們的某組合實現本發明的能力。本領域技術人員應該明白，本發明可以實施為一種系統、方法或電腦程式產品。 因此，本發明可以採取完全硬體實施例、完全軟體實施例(包括固件、駐留軟體、微代碼等) 或者組合軟體和硬體方面的實施例的形式，它們都可被統稱為「電路」、「模塊」或「系統」。 另外，本發明可以採用電腦程式產品的形式，可以在任何有形介質內實施該電腦程式 產品，即，將計算機可用程序代碼實現在該介質中。一個例子包括計算機可用介質1302上 的如圖13所示的電腦程式產品1300，該計算機可用介質1302具有電腦程式代碼邏輯 1304，該電腦程式代碼邏輯1304包含在作為製造品的有形介質中實施的指令。可以存在 多個電腦程式產品1300，每個電腦程式產品1300用於在單獨的處理電路上執行功能 過程。例如，圖11和圖12的過程1100和1200能夠實施為單獨的電腦程式產品1300上 的電腦程式代碼邏輯1304，其中，一個可以在圖1的主機系統101上執行，另一個可以在 圖1的一個或多個控制單元110上執行。或者，過程1100和1200可以作為計算機可執行 代碼存儲在單個電腦程式產品1300上。可以利用一個或多個計算機可用或計算機可讀介質的任何組合。計算機可用或計 算機可讀介質例如可以是但不限於電子、磁、光、電磁、紅外或半導體系統、設備、裝置或傳 播介質。計算機可讀介質的更具體的例子(非窮盡性列表)將包括具有一個或多個導線 的電連接、可攜式計算機磁碟、硬碟、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可 編程只讀存儲器(EPR0M或快閃記憶體)、光纖、可攜式壓縮盤只讀存儲器(⑶ROM)、光存儲裝置、例 如支持網際網路或內聯網的傳輸介質、或者磁存儲裝置。注意，計算機可用或計算機可讀介質 甚至可以是其上印刷有程序的紙或另一種合適介質，因為例如能夠經由對紙或其它介質的 光學掃描以電子方式捕獲程序，然後進行編譯、解釋或以另外的合適方式處理(如果需要 的話)，然後存儲在計算機存儲器中。在本文的上下文中，計算機可用或計算機可讀介質可 以是能夠包含、存儲、通信、傳播或傳輸由指令執行系統、設備或裝置使用或結合其使用的程序的任何介質。計算機可用介質可以包括傳播數據信號，其中，計算機可用程序代碼或者 在基帶內或者作為載波的一部分利用該傳播數據信號進行實施。可以使用任何恰當介質 (包括但不限於無線、有線、光纖、RF等)發送計算機可用程序代碼。可以通過一個或多個程式語言的任何組合編寫用於執行本發明的操作的計算機 程序代碼，這些程式語言包括面向對象程式語言(例如，Java、Smalltalk、C++等)和傳統 的過程程式語言(例如，「C」程式語言或者類似程式語言)。圖13的電腦程式代碼邏輯 1304表示程序代碼的實施例。該程序代碼可以作為獨立軟體包完全在用戶的計算機上、部 分在用戶的計算機上執行、部分在用戶的計算機且部分在遠程計算機上或者完全在遠程計 算機或伺服器上執行。在後者情況下，遠程計算機可以通過任何類型的網絡(包括區域網 (LAN)或廣域網(WAN))連接到用戶的計算機，或者可以(例如，使用網際網路服務提供商通過 網際網路)連接到外部計算機。參照根據本發明的實施例的方法、設備(系統)和電腦程式產品的流程圖和/ 或框圖描述了本發明。應該明白，流程圖和/或框圖的每個塊以及流程圖和/或框圖中的 塊的組合能夠由電腦程式指令執行。這些電腦程式指令可以提供給通用計算機、專用 計算機或其它可編程數據處理設備的處理器以生成機器，從而經由計算機或其它可編程數 據處理設備的處理器執行的指令創建用於實現在流程圖和/或框圖塊中指定的功能/動作 的裝置。這些電腦程式指令還可以存儲在計算機可讀介質中，其能夠引導計算機或其它 可編程數據處理設備以特定方式工作，從而存儲在計算機可讀介質中的指令生成包括執行 在流程圖和/或框圖塊中指定的功能/動作的指令裝置的製造品。電腦程式指令還可以加載到計算機或其它可編程數據處理設備上以使得在計 算機或其它可編程設備上執行一系列的操作步驟以生成計算機執行的過程，從而在計算機 或其它可編程設備上執行的指令提供用於執行在流程圖和/或框圖塊中指定的功能/動作 的過程。附圖中的流程圖和框圖示出了根據本發明的各個實施例的系統、方法和計算機程 序產品的可行實現方式的架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個塊可以表示 包括用於執行指定的邏輯功能的一個或多個可執行指令的模塊、段或者代碼部分。還應該 注意，在一些另選實施方式中，塊內註明的功能可以不以附圖中所示的順序執行。例如，根 據涉及的功能，連續示出的兩個塊實際上可以基本上同時執行，或者這些塊有時候可以以 反向順序執行。還應該注意，能夠通過執行指定功能或動作的基於專用硬體的系統或者專 用硬體和計算機指令的組合，實現框圖和/或流程圖的每個塊以及框圖和/或流程圖中的 塊的組合。這裡使用的術語的目的在於僅僅描述特定實施例而非意圖限制本發明。這裡使用 的單數形式「a」、「an」、「the」旨在包括複數形式，除非在上下文中清楚地指出不是這樣。還 應該明白，說明書中使用的術語「包括」和/或「包含」指定所述的特徵、整數、步驟、操作、 元件和/或部件的存在，但沒有排除一個或多個其它特徵、整數、步驟、操作、部件和/或它 們的組的存在或添加。所有裝置或步驟外加下面權利要求中的功能元件的對應結構、材料、動作和等同 物旨在包括用於與特別要求的其它要求的元件結合執行功能的任何結構、材料或動作。針對展示和說明的目的呈現本發明的描述，但是本發明的描述並非是詳盡的或者旨在將本發 明限制為公開的形式。在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，本領域普通技術人員可以 明白許多變型和變動。選擇並描述實施例從而最佳地解釋本發明的原理以及實際應用以及 使得本領域其它技術人員能夠理解本發明的具有適於特定應用的各種變動的各種實施例。本文所示的流程圖僅僅是一個例子。在不脫離本發明的精神的情況下，可以對這 個圖或者本文所述的步驟(或操作)進行許多變動。例如，這些步驟可以以不同順序進行 執行或者可以添加、刪除或修改步驟。所有這些變動被認為是要求的發明的一部分。儘管已經描述了本發明的優選實施例，但是應該明白本領域技術人員現在或將來 都能夠在權利要求的範圍內進行各種改進或增強。這些權利要求應該被解釋為保持對首先 描述的本發明的恰當保護。
權利要求
1.一種用於在輸入/輸出(I/O)處理系統中的控制單元處理具有鏈式連結分支的傳輸 控制通道程序的方法，所述控制單元被構造為與I/O子系統進行通信，所述方法包括在控制單元處從I/O子系統接收命令消息以執行I/O操作；讀取所述命令消息中的鏈式連結標記，所述鏈式連結標記指示在所述命令消息之後跟 著該I/O操作的隨後命令消息；讀取所述命令消息中的串行化標記，所述串行化標記請求將裝置狀態返回到I/O子系 統從而選擇隨後命令消息；執行所述命令消息中的一個或多個命令；以及響應於結合串行化標記執行所述一個或多個命令，向I/O子系統發送裝置狀態。
2.根據權利要求1的方法，還包括響應於鏈式連結標記，確定預計有隨後命令消息；以及 持續運行與所述I/O操作關聯的計數器以跨越所述命令消息和隨後命令消息。
3.根據權利要求2的方法，還包括接收包括隨後一組的一個或多個命令的隨後命令消息；檢查與接收的隨後一組的一個或多個命令中的每個命令關聯的命令鏈標記以定位最 後鏈式連結的命令；以及響應於定位並執行最後鏈式連結的命令，發送針對所述I/O操作的具有擴展狀態的響應消息。
4.根據權利要求1的方法，其中，所述裝置狀態包括通道結束(CE)和裝置結束(DE)， 用於指示I/O子系統發送包含跟在所述命令消息中的所述一個或多個命令之後的連續命 令的隨後命令消息。
5.根據權利要求1的方法，其中，所述裝置狀態包括通道結束(CE)、裝置結束(DE)和 狀態修改符(SM)，用於指示I/O子系統發送包含跟在所述命令消息中的所述一個或多個命 令之後的非連續命令的隨後命令消息。
6.根據權利要求1的方法，還包括確定與通信交換關聯的一個或多個命令不能夠執行；向I/O子系統發送用於指示不能夠執行的終止狀態消息；以及關閉序列號大於與所述一個或多個不可執行命令關聯的序列號的打開的通信交換。
7.根據權利要求1的方法，還包括 接收登錄請求消息；以及響應於該登錄請求消息而發送登錄接受消息，所述登錄接受消息包括最大連結命令字 段，該最大連結命令欄位指示控制單元支持的第一命令消息之後的附加命令消息的最大計 數。
8.根據權利要求1的方法，其中，所述I/O子系統是通道子系統，並且所述命令消息 是包括具有一個或多個裝置控制字(DCW)中的所述一個或多個命令的傳輸命令控制塊 (TCCB)的傳輸命令信息單元。
9.一種在I/O處理系統中的通道子系統處理具有鏈式連結分支的傳輸控制通道程序 的方法，所述通道子系統被構造為與控制單元進行通信，所述方法包括構造命令消息中的鏈式連結標記以指示在所述命令消息之後跟著隨後命令消息以執行I/O操作；構造所述命令消息中的串行化標記以請求將裝置狀態返回到通道子系統從而選擇隨 後命令消息；以及將所述命令消息從通道子系統發送至控制單元。
10.根據權利要求9的方法，還包括響應於發送所述命令消息而接收裝置狀態；響應於接收的裝置狀態而選擇隨後命令消息；以及將選擇的隨後命令消息從通道子系統發送至控制單元。
11.根據權利要求9的方法，還包括建立傳輸控制字(TCW)的鏈式連結序列，其中TCW中的至少一個包括第一指針、第二指 針和第三指針，其中，第一指針識別第一傳輸命令控制塊(TCCB)包括在所述命令消息中； 第二指針指向第二 TCW，該第二 TCW響應於從控制單元接收到第一類型的裝置狀態而識別 第二 TCCB包括在隨後命令消息中；第三指針指向第三TCW，該第三TCW響應於從控制單元 接收到第二類型的裝置狀態而識別第三TCCB包括在隨後命令消息中。
12.根據權利要求11的方法，還包括將錨控制塊(ACB)連結到TCW的鏈式連結序列，所述ACB包括指向響應於接收到對I/ 0裝置的主動詢問而訪問的詢問TCW的詢問指針。
13.根據權利要求9的方法，還包括發送包括通道最大連結命令欄位的登錄請求消息，該通道最大連結命令欄位指示通道 子系統支持的在所述命令消息之後排隊的另外命令消息的最大計數；響應於該登錄請求消息接收登錄接受消息，所述登錄接受消息包括控制單元最大連結 命令欄位，該控制單元最大連結命令欄位指示控制單元支持的在所述命令消息之後排隊的 另外命令消息的最大計數；以及將到控制單元的發送限制為符合控制單元最大連結命令欄位。
14.一種用於在輸入/輸出(I/O)處理系統中的控制單元處理具有鏈式連結分支的傳 輸控制通道程序的電腦程式產品，所述控制單元被構造為與I/O子系統進行通信，所述 電腦程式產品包括有形存儲介質，可由處理電路讀取並且存儲由處理電路運行以執行如權利要求1到13 中任一項所述的方法的指令。
15.一種在I/O處理系統中的控制單元處理具有鏈式連結分支的傳輸控制通道程序的 設備，所述設備包括控制單元，被構造為與I/O處理系統的I/O子系統進行通信，所述控制單元適於執行如 權利要求1到13中任一項所述的方法。
全文摘要
提供了一種在I/O處理系統中處理具有鏈式連結分支的傳輸控制通道程序的電腦程式產品、設備和方法。該方法包括在控制單元從I/O子系統接收命令消息以執行I/O操作。該方法還包括讀取命令消息中的指示在該命令消息之後跟著該I/O操作的隨後命令消息的鏈式連結標記。該方法還包括讀取命令消息中的串行化標記，該串行化標記請求將裝置狀態返回到I/O子系統以選擇隨後命令消息。該方法還包括執行命令消息中的一個或多個命令，並且響應於結合串行化標記執行所述一個或多個命令而向I/O子系統發送所述裝置狀態。
文檔編號G06F3/06GK102112974SQ200980129455
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月16日 優先權日2008年7月31日
發明者D·卡斯皮爾, J·弗拉納格安 申請人:國際商業機器公司