專利名稱：用于與適配器進(jìn)行通信的加載指令的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及計(jì)算環(huán)境的輸入/輸出處理，并且更具體而言，涉及促進(jìn)與計(jì)算環(huán)境的適配器的通信。
背景技術(shù)：
計(jì)算環(huán)境可包括一個(gè)或多個(gè)類型的輸入/輸出設(shè)備，包括各種類型的適配器。一種類型的適配器是外圍組件互連(PCI)或外圍組件互連標(biāo)準(zhǔn)(PCIe)適配器。所述適配器包括在適配器和與適配器連接的系統(tǒng)之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)使用的一個(gè)或多個(gè)地址空間?？蓮娜f維網(wǎng) www. pcisig. com/home 獲得 PCI 規(guī)范。Avery 在 2004 年 3 月 9 日發(fā)布的題為 “Method and Apparatus forConvertingAddress Information Between PCI Bus Protocol and aMessage-Passing Queue-Oriented Bus Protocol”(用于在PCI總線協(xié)議和消息傳遞面向隊(duì)列的總線協(xié)議之間轉(zhuǎn)換地址信息的方法和裝置)的第6，704，831號美國專利描述了 PCI加載/存儲操作并且經(jīng)由消息傳遞的、面向隊(duì)列的總線架構(gòu)中的工作隊(duì)列對來實(shí)現(xiàn)DMA操作。將PCI地址空間分成段，并且然后將每個(gè)段分成區(qū)域。將單獨(dú)的工作隊(duì)列分配給每個(gè)段。PCI地址的第一部分匹配于由段所表示的地址范圍并且用于選擇存儲器段和其相應(yīng)的工作隊(duì)列。工作隊(duì)列中的項(xiàng)持有PCI地址的第二部分，其指定了被分配給特定PCI設(shè)備的所選段中的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過選擇被分配給PIO操作的工作隊(duì)列以及利用PCI設(shè)備上的寄存器和指向PIO數(shù)據(jù)的指針的PCI地址創(chuàng)建工作隊(duì)列項(xiàng)，來實(shí)現(xiàn)PIO加載/存儲操作。將工作隊(duì)列項(xiàng)發(fā)送到PCI橋，其中提取PCI地址并且利用PCI地址通過使用數(shù)據(jù)指針的數(shù)據(jù)對適當(dāng)?shù)脑O(shè)備寄存器進(jìn)行編程。還可以通過將PCI設(shè)備生成的PCI地址的一部分與地址范圍表進(jìn)行比較來選擇工作隊(duì)列并且選擇為地址范圍提供服務(wù)的工作隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)DMA傳遞。利用PCI地址的剩余物和指向DMA數(shù)據(jù)的指針來創(chuàng)建工作隊(duì)列項(xiàng)。使用RDMA操作來執(zhí)行DMA傳遞。結(jié)合主機(jī)信道適配器中的轉(zhuǎn)換保護(hù)表來使用頁和區(qū)域數(shù)據(jù)，以訪問物理存儲器且執(zhí)行DMA傳遞。Kjos 等在 2009 年 11 月 3 日發(fā)布的題為“Partially Virtualizing an I/0Devicefor Use by Virtual Machines”(部分地虛擬化由虛擬機(jī)使用的1/0設(shè)備)描述了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其包括在物理計(jì)算機(jī)上可執(zhí)行的物理計(jì)算機(jī)和虛擬機(jī)監(jiān)視器，并且其被配置為創(chuàng)建適于控制物理計(jì)算機(jī)的至少一個(gè)客戶操作系統(tǒng)的仿真。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括可在物理計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的主機(jī)，所述物理計(jì)算機(jī)代表虛擬機(jī)監(jiān)視器和至少一個(gè)客戶操作系統(tǒng)來管理耦合到物理計(jì)算機(jī)的物理資源。主機(jī)適于對外圍組件互連(PCI)配置地址空間進(jìn)行虛擬化，由此至少一個(gè)客戶操作系統(tǒng)直接地且在沒有1/0仿真的情況下，控制PCI輸入/輸出(1/0)設(shè)備。在一些系統(tǒng)中，將耦合到適配器的中央處理單元(CPU)的地址空間的一部分映射到適配器的地址空間，使得訪問存儲器的CPU指令能夠直接地操作適配器地址空間中的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方面，提供一種用于促進(jìn)與適配器的通信的能力，所述適配器例如是PCI或PCIe適配器。提供專門地設(shè)計(jì)用于向和從適配器傳送數(shù)據(jù)的控制指令，并且將其用于通信?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)并且通過提供用于執(zhí)行從適配器加載數(shù)據(jù)的加載指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來提供優(yōu)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括處理電路可讀的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)并且計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲由用于執(zhí)行方法的處理電路所執(zhí)行的指令。例如，所述方法包括，獲得用于執(zhí)行的機(jī)器指令，根據(jù)計(jì)算機(jī)架構(gòu)定義用于計(jì)算機(jī)執(zhí)行的機(jī)器指令，所述機(jī)器指令包括從適配器指令識別加載的操作碼字段；識別第一位置的第一字段，其中將從所述第一位置加載從適配器取回的數(shù)據(jù)；識別第二位置的第二字段，所述第二字段的內(nèi)容包括識別適配器的功能句柄、從中加載數(shù)據(jù)的適配器內(nèi)地址空間的指定以及地址空間內(nèi)的偏移量；以及執(zhí)行所述機(jī)器指令，所述執(zhí)行包括使用所述功能句柄來獲得與所述適配器相關(guān)聯(lián)的功能表項(xiàng)；使用功能表項(xiàng)中的信息和所述偏移量中的至少一個(gè)來獲得所述適配器的 數(shù)據(jù)地址；以及從由地址空間的指定所識別的地址空間中的特定位置獲取數(shù)據(jù)，其中由所述適配器的數(shù)據(jù)地址來識別特定位置。此處，還描述和要求保護(hù)與本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面相關(guān)的方法和系統(tǒng)。通過本發(fā)明的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)附加的特征和優(yōu)點(diǎn)。此處詳細(xì)地描述本發(fā)明的其他實(shí)施例和方面，并且將本發(fā)明的其他實(shí)施例和方面認(rèn)作要求保護(hù)的發(fā)明的一部分。


現(xiàn)在將僅通過實(shí)例的方式并參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中圖IA示出了包含并使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算環(huán)境的一個(gè)實(shí)施例；圖IB示出了位于圖IA的I/O集線器中的且根據(jù)本發(fā)明的一方面來使用的設(shè)備表項(xiàng)的一個(gè)實(shí)施方式；圖IC示出了包含并使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算環(huán)境的另一實(shí)施例；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的適配器功能的地址空間的一個(gè)例子；圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位的功能句柄的一個(gè)實(shí)施例；圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面使用的數(shù)據(jù)表項(xiàng)的一個(gè)例子；圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面使用的功能句柄的一個(gè)實(shí)施例；圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面使用的PCI加載執(zhí)行的一個(gè)實(shí)施例；圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖4A的PCI加載指令所使用的字段的一個(gè)實(shí)施例；圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖4A的PCI加載指令使用的另一字段的一個(gè)實(shí)施例；圖5A至5B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的執(zhí)行PCI加載操作的邏輯的一個(gè)實(shí)施例；圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面使用的PCI存儲指令的一個(gè)實(shí)施例；
圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖6A的PCI存儲指令所使用的字段的一個(gè)實(shí)施例；圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖6A的PCI存儲指令所使用的另一字段的一個(gè)實(shí)施例；圖7A至7B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的執(zhí)行PCI存儲操作的邏輯的一個(gè)實(shí)施例；圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面使用的PCI存儲塊的一個(gè)實(shí)施例；圖SB示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖8A的PCI存儲塊指令所使用的字段的一個(gè)實(shí)施例；圖SC示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖8A的PCI存儲塊指令所使用的另一字段的一個(gè)實(shí)施例；
圖8D示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的由圖8A的PCI存儲塊指令所使用的再一字段的一個(gè)實(shí)施例；圖9A至9B示出了根據(jù)本發(fā)明一方面的執(zhí)行PCI存儲塊操作的邏輯的一個(gè)實(shí)施例；圖10示出了包括本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的一個(gè)實(shí)施例；圖11示出了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的主機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；圖12示出了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的另一例子；圖13示出了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的
另一例子；圖14示出了包括和使用本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種元件的一個(gè)實(shí)施例；圖15A示出了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的圖14的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行單元的一個(gè)實(shí)施例；圖15B示出了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的圖14的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分支單元的一個(gè)實(shí)施例；圖15C描述了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的圖14的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的加載/存儲單元的一個(gè)實(shí)施例；以及圖16描述了包括和使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的仿真主機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一個(gè)或多個(gè)控制指令以促進(jìn)與計(jì)算環(huán)境的適配器的通信。將控制指令專門地設(shè)計(jì)為用于與適配器的地址空間往復(fù)傳送數(shù)據(jù)。此外，如這里所使用的，術(shù)語適配器包括任意類型的適配器(例如存儲適配器、網(wǎng)絡(luò)適配器、處理適配器、PCI適配器、網(wǎng)絡(luò)適配器、加密適配器、其他類型的輸入/輸出適配器等)。在一個(gè)實(shí)施例中，一適配器包括一個(gè)適配器功能。但是，在其他實(shí)施例中，一適配器可包括多個(gè)適配器功能。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面可以應(yīng)用，不管一適配器包含一個(gè)適配器功能或多個(gè)適配器功能。在一個(gè)實(shí)施例中，如果適配器包括多個(gè)適配器功能，那么每個(gè)功能可根據(jù)本發(fā)明的一方面進(jìn)行通信。此外，在這里展示的例子中，適配器是與適配器功能(例如PCI功能)可互換地使用，除非另外說明。參考圖IA描述包含并使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算環(huán)境的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)例子中，計(jì)算環(huán)境100是由國際商業(yè)機(jī)器公司提供的Systemz 服務(wù)器。SyStemZ 服務(wù)器是基于由國際商業(yè)機(jī)器公司提供的ζ/Arcliitecture 。關(guān)于z/Architecture
的細(xì)節(jié)在IBM出版物 中描述，該出版物的標(biāo)題是“z/Architecture Principles ofOperation”(z/Architecture 操作原理)，IBM 出版號 SA22-7832-07，2009 年 2 月。IBM'Systemz inz/Architecture 是位于紐約州阿蒙克的國際商業(yè)機(jī)器公司的注冊商標(biāo)。在此使用的其他名字可以是國際商業(yè)機(jī)器公司或其他公司的注冊商標(biāo)、商標(biāo)或產(chǎn)品名稱。在一個(gè)例子中，計(jì)算環(huán)境100包括經(jīng)由存儲控制器106耦合到系統(tǒng)存儲器104(也稱為主存儲器)的一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)102。為了訪問系統(tǒng)存儲器104，中央處理 單元102發(fā)出包括被用于訪問系統(tǒng)存儲器的地址的讀或?qū)懻埱?。包括在請求中的地址典型地不能直接用于訪問系統(tǒng)存儲器，且因此，其被轉(zhuǎn)換為可直接用于訪問系統(tǒng)存儲器的地址。所述地址經(jīng)由轉(zhuǎn)換機(jī)制(XLATE)108而被轉(zhuǎn)換。例如，使用例如動態(tài)地址轉(zhuǎn)換(DAT)，將地址從虛擬地址轉(zhuǎn)換為真實(shí)或絕對的地址。包括(必要時(shí)轉(zhuǎn)換的)地址的請求被存儲控制器106接收。在一個(gè)例子中，存儲控制器106包含硬件且被用于仲裁對系統(tǒng)存儲器的訪問并維持存儲器的一致性。該仲裁針對從CPU 102接收的請求以及從一個(gè)或多個(gè)適配器110接收的請求而執(zhí)行。與中央處理單元類似，適配器向系統(tǒng)存儲器104發(fā)出請求以獲得對系統(tǒng)存儲器的訪問。在一個(gè)例子中，適配器110是外圍組件互連(PCI)或PCI Express (PCIe)適配器，其包括一個(gè)或多個(gè)PCI功能。PCI功能發(fā)出請求，該請求經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)交換器(例如，PCIe交換器)114被路由到輸入/輸出集線器112 (例如，PCI集線器)。在一個(gè)例子中，輸入/輸出集線器包括含有一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)機(jī)的硬件，并且經(jīng)由I/O到存儲器總線120耦合到存儲器控制器106。輸入/輸出集線器包括例如根復(fù)合體(root complex) 116,其從交換機(jī)接收請求。該請求包括被提供給地址轉(zhuǎn)換和保護(hù)單元118的輸入/輸出地址，所述地址轉(zhuǎn)換和保護(hù)單元118訪問用于請求的信息。作為例子，該請求可包括輸入/輸出地址，該輸入/輸出地址被用來執(zhí)行直接存儲器訪問(DMA)操作或請求消息信號中斷(MSI)。地址轉(zhuǎn)換和保護(hù)單元118訪問用于DMA或MSI請求的信息。作為特殊的例子，對于DMA操作,可獲得信息以轉(zhuǎn)換地址。然后，將轉(zhuǎn)換的地址轉(zhuǎn)發(fā)到存儲器控制器以訪問系統(tǒng)存儲器。在一個(gè)例子中，如參照圖IB所描述的，從位于1/0集線器(例如，在地址轉(zhuǎn)換和保護(hù)單元中)中的設(shè)備表132的設(shè)備表項(xiàng)130獲得由適配器發(fā)出的用于DMA或MSI請求的信息。設(shè)備表項(xiàng)包括用于適配器的信息，并且每個(gè)適配器具有與其相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)設(shè)備表項(xiàng)。例如，被分配給適配器的每個(gè)地址空間(在系統(tǒng)存儲器中)存在一個(gè)設(shè)備表項(xiàng)。對于從適配器(例如，PCI功能138)發(fā)出的請求，使用所述請求中提供的請求ID來對設(shè)備表項(xiàng)進(jìn)行定位?，F(xiàn)在參照圖1C，在計(jì)算環(huán)境的進(jìn)一步實(shí)施例中，除了或替代一個(gè)或多個(gè)CPU 102，中央處理復(fù)合體耦合到存儲器控制器106。在這個(gè)例子中，中央處理復(fù)合體150包括例如一個(gè)或多個(gè)分區(qū)或區(qū)域152 (例如，邏輯分區(qū)LPl-LPn)、一個(gè)或多個(gè)中央處理器(例如，CPl-CPm) 154、以及管理程序156 (例如，邏輯分區(qū)管理器)，下面介紹上述內(nèi)容中的每一個(gè)。每個(gè)邏輯分區(qū)152能夠用作單獨(dú)的系統(tǒng)。即，每個(gè)邏輯分區(qū)可以獨(dú)立地重置、利用操作系統(tǒng)或管理程序(例如，由紐約阿蒙克的國際商業(yè)機(jī)器公司提供的z/VM )進(jìn)行初始加載(如果需要的話)，并且利用不同的程序進(jìn)行操作。在邏輯分區(qū)中運(yùn)行的操作系統(tǒng)、管理程序或應(yīng)用程序似乎具有對完整和全部系統(tǒng)的訪問，但僅其一部分是可用的。硬件和許可內(nèi)部碼(還被稱為微代碼或毫代碼)保持邏輯分區(qū)中的程序不受不同邏輯分區(qū)中的程序的干擾。這樣允許多個(gè)不同的邏輯分組按時(shí)間片方式在單個(gè)或多個(gè)物理處理器上操作。在這種特定的實(shí)例中，每個(gè)邏輯分區(qū)具有駐留操作系統(tǒng)158，其對于一個(gè)或多個(gè)邏輯分區(qū)可以是不同的。在一個(gè)實(shí)施例中，操作系統(tǒng)158是由紐約阿蒙克的國際商業(yè)機(jī)器公司提供的Z/OS 或zLinux操作系統(tǒng)。z/OS 和Z/VM 是紐約阿蒙克的國際商業(yè)機(jī)器公司的注冊商標(biāo)。中央處理器154是被分配給邏輯分區(qū)的物理處理器資源。例如，邏輯分區(qū)152包括一個(gè)或多個(gè)邏輯處理器，每個(gè)邏輯處理器代表被分配給分區(qū)的全部物理處理器資源154 或物理處理器資源154的共享。底層(underlying)處理器資源可專用于所述分區(qū)或與另
一分區(qū)共享。通過由處理器154上運(yùn)行的固件實(shí)現(xiàn)的管理程序156來管理邏輯分區(qū)152。邏輯分區(qū)152和管理程序156每個(gè)都包括一個(gè)或多個(gè)程序，所述程序駐留在與中央處理器相關(guān)聯(lián)的中央存儲的相應(yīng)部分中。管理程序156的一個(gè)例子是由紐約阿蒙克的國際商業(yè)機(jī)器公司所提供的處理器資源/系統(tǒng)管理器(PR/SM)。如此處使用的，固件包括例如處理器的微代碼、毫代碼(millicode)和/或宏代碼。它包括例如用于實(shí)現(xiàn)更高級的機(jī)器碼的硬件級的指令和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，它包括例如專有(proprietary)代碼,該專有代碼典型地作為包括可信軟件的微代碼或特定于底層硬件的微代碼而被交付，并控制操作系統(tǒng)訪問系統(tǒng)硬件。盡管在這個(gè)例子中描述了具有邏輯分區(qū)的中央處理復(fù)合體，可將本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面合并到其他處理單元或并且由其他處理單元來使用，包括多個(gè)處理單元中未被分區(qū)的單個(gè)或多個(gè)處理器處理單元。此處介紹的中央處理復(fù)合體僅是一個(gè)例子。如上所述，適配器可發(fā)出請求到處理器以請求各種操作，例如直接存儲器訪問、消息信號中斷等。進(jìn)一步，處理器可發(fā)出請求到適配器。例如，返回圖1B，處理器102可發(fā)出請求以訪問適配器功能138。將請求從處理器經(jīng)由I/O集線器112和一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)114路由到適配器功能。在本實(shí)施例中，未示出存儲器控制器。然而，I/O集線器可直接或經(jīng)由存儲器控制器耦合到處理器。作為例子，處理器中執(zhí)行的操作系統(tǒng)140發(fā)出指令到適配器功能以請求特定操作。在本例子中，由操作系統(tǒng)發(fā)出的指令專用于I/O體系基礎(chǔ)設(shè)備。S卩，由于I/O體系基礎(chǔ)設(shè)備基于PCI或PCIe (此處將這兩者稱為PCI，除非另外指出)，指令是PCI指令。示例PCI指令包括PCI加載、PCI存儲、并且修改PCI功能控制，僅舉幾例。盡管在這個(gè)例子中，I/O體系基礎(chǔ)設(shè)備和執(zhí)行基于PCI，在其他實(shí)施例中，可使用其他體系基礎(chǔ)設(shè)備和相應(yīng)的指令。在一個(gè)特定的例子中，將執(zhí)行引導(dǎo)至適配器功能的地址空間內(nèi)的特定位置。例如，如圖2所示，適配器功能138包括存儲器200，將其定義為多個(gè)地址空間，包括例如配置空間202 (例如，用于PCI功能的PCI配置空間)、I/O空間204 (例如，PCI I/O空間)，以及一個(gè)或多個(gè)存儲器空間206 (例如，PCI存儲器空間)。在其他實(shí)施例中，可以提供更多，更少或不同地址空間。將指令定向到特定地址空間和地址空間內(nèi)的特定位置。這樣確保發(fā)出指令的配置(例如，操作系統(tǒng)、LPAR、處理器、客戶等)被授權(quán)訪問適配器功能。為了促進(jìn)指令的處理，使用一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存儲的信息。一個(gè)包括關(guān)于適配器的信息的這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是例如安全存儲器中存儲的功能表300。如圖3A所示，在一個(gè)例子中，功能表300包括一個(gè)或多個(gè)功能表項(xiàng)(FTE) 302。在一個(gè)例子中，每個(gè)適配器存在一個(gè)功能表項(xiàng)。每個(gè)功能表項(xiàng)302包括在于其適配器功能相關(guān)聯(lián)的處理中使用的信息。在一個(gè)例子中，功能表項(xiàng)302包括，例如實(shí)例號308 :該字段指示與功能表項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的功能句柄的特定實(shí)例；設(shè)備表項(xiàng)(DTE)索引I. . η 310 :可能存在一個(gè)或多個(gè)設(shè)備表索引，并且每個(gè)索引是設(shè)備表中的對設(shè)備表項(xiàng)(DTE)進(jìn)行定位的索引。每個(gè)適配器功能可能存在一個(gè)或多個(gè)設(shè) 備表項(xiàng)，并且每個(gè)項(xiàng)包括與其適配器功能相關(guān)聯(lián)的信息，包括用于處理適配器功能的請求(例如，DMA請求，MSI請求)的信息以及與對適配器功能(例如，PCI指令)的請求相關(guān)的信息。每個(gè)設(shè)備表項(xiàng)與被分配給適配器功能的系統(tǒng)存儲器中的一個(gè)地址空間相關(guān)聯(lián)。適配器功能可具有系統(tǒng)存儲器內(nèi)被分配給適配器功能的一個(gè)或多個(gè)地址空間。忙指示器312 :該字段指示適配器功能是否為忙；永久錯(cuò)誤狀態(tài)指示器314 :該字段指示適配器功能是否處于永久錯(cuò)誤狀態(tài)；恢復(fù)發(fā)起指示器316 :該字段指示是否已經(jīng)發(fā)起用于適配器功能的恢復(fù)；允許指示器318 ;該字段指示嘗試使能適配器功能的操作系統(tǒng)是否被授權(quán)這樣做；使能指示器320 :該字段指示適配器功能是否被使能(例如，1=使能，0=去能)；請求者ID (RID)322 :其是適配器功能的標(biāo)識符，并且所述適配器功能可包括適配器總線號、設(shè)備號和功能號。這個(gè)字段用于對適配器功能的配置空間的配置的訪問。例如，可通過在操作系統(tǒng)(或其他配置)發(fā)出到適配器功能的指令中指定配置空間來訪問配置空間。指令中指定的是配置空間中的偏移量以及用于對包括RID的適當(dāng)功能表項(xiàng)進(jìn)行定位的功能句柄。固件接收指令并且確定其是否用于配置空間。因此，其使用RID來生成對I/O集線器的請求，并且I/O集線器創(chuàng)建請求以訪問適配器。適配器功能的位置基于RID，并且偏移量指定適配器功能的配置空間中的偏移量。例如，偏移量指定配置空間中的寄存器數(shù)量?；刂芳拇嫫?BAR) (I到η) 324 :該字段包括多個(gè)無符號整數(shù)，表示為BARO到BARn,其與初始指定的適配器功能相關(guān)聯(lián)，并且還將其的值存儲在與適配器功能相關(guān)聯(lián)的基地址寄存器中。每個(gè)BAR指定存儲器空間或適配器功能內(nèi)的I/O空間的起始地址，并且還指示地址空間的類型，即例如其是否是64或32比特存儲器空間，或32比特I/O空間；在一個(gè)例子中，其用于訪問存儲器空間和/或適配器功能的I/O空間。例如，將指令中提供的訪問適配器功能的偏移量和與指令中指定的地址空間相關(guān)聯(lián)的基地址寄存器中的值相加，以獲得要被用于訪問適配器功能的地址。指令中提供的地址空間標(biāo)識符識別要被訪問的適配器功能內(nèi)的地址空間和要被使用的相應(yīng)BAR。尺寸l...n 326 :該字段包括多個(gè)無符號整數(shù)，表示為SIZEO到SIZEn。尺寸字段的值(當(dāng)非零時(shí))代表每個(gè)地址空間的尺寸，每個(gè)項(xiàng)對應(yīng)于之前描述的BAR。下面描述關(guān)于BAR和尺寸的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。I.當(dāng)沒有為適配器功能實(shí)現(xiàn)BAR時(shí)，BAR字段和其相應(yīng)的尺寸字段均被存儲為零。2.當(dāng)BAR字段代表I/O地址空間或32比特存儲器地址空間時(shí)，相應(yīng)的尺寸字段非零并且代表地址空間的尺寸。3.當(dāng)BAR字段代表64比特的存儲器地址空間時(shí)，a. BARn字段代表最不重要的地址位。b.下一連續(xù)BARn+Ι字段代表最重要的地址位。
c.相應(yīng)的SIZEn字段非零并且代表地址空間的尺寸。d.相應(yīng)的SIZEn+Ι字段無意義并且被存儲為零。內(nèi)部路由信息328 :該信息用于執(zhí)行到適配器的特殊路由。例如，其包括節(jié)點(diǎn)、處理器芯片、以及I/O集線器尋址信息。狀態(tài)指示器330 :這提供了是否阻止加載/存儲操作的指示，以及其他指示。在一個(gè)例子中，基于由固件執(zhí)行的監(jiān)視來設(shè)置忙指示器、永久錯(cuò)誤狀態(tài)指示器、以及恢復(fù)發(fā)起指示器。此外，例如，基于策略來設(shè)置允許指示器。BAR信息基于在處理器(例如，處理器的固件)的總線行走期間發(fā)現(xiàn)的配置信息。可基于配置、初始化和/或事件來設(shè)置其他字段。在其他實(shí)施例中，功能表項(xiàng)可包括更多、更少或不同的信息。所包括的信息可基于由適配器功能所支持的或使能的操作。為了在包括一個(gè)或多個(gè)條目的功能表中定位功能表項(xiàng)，在一個(gè)實(shí)施例中，使用功能句柄。例如，將功能句柄的一個(gè)或多個(gè)比特用作功能表中的索引以對特定功能表項(xiàng)進(jìn)行定位。參照圖3B，描述了關(guān)于功能表項(xiàng)的附加細(xì)節(jié)。在一個(gè)例子中，功能句柄350包括指示PCI功能句柄是否被使能的使能指示器352 ;識別功能的PCI功能號354 (這是靜態(tài)標(biāo)識符，并且在一個(gè)實(shí)施例中，是功能表中的索引)；以及指示所述功能句柄的特定實(shí)例的實(shí)例號356。例如，每次對功能進(jìn)行使能時(shí)，增加實(shí)例號以提供新的實(shí)例號。根據(jù)本發(fā)明的一方面，為了訪問適配器功能，配置發(fā)出請求到由處理器執(zhí)行的適配器功能。在此處的例子中，配置是操作系統(tǒng)，但是在其他例子中，其可以是系統(tǒng)、處理器、邏輯分區(qū)、客戶等。這些請求經(jīng)由訪問適配器的特定指令。示例指令包括PCI加載、PCI存儲以及PCI存儲塊指令。這些指令專用于適配器架構(gòu)(例如，PCI)。下面描述關(guān)于這些指令的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。例如，通過參考圖4A至5B來描述PCI加載指令的一個(gè)實(shí)施例；通過參考圖6A至7B來描述PCI存儲指令的一個(gè)實(shí)施例；以及通過參考圖8A至9B來描述PCI存儲塊指令的一個(gè)實(shí)施例。開始參照圖4A，示出了 PCI加載指令的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，PCI加載指令400包括例如，操作碼902，指示PCI加載指令；第一字段404，指定將加載從適配器功能獲取的數(shù)據(jù)的位置；以及第二字段406，指定包括與適配器功能相關(guān)的各種信息的位置，其中從所適配器功能加載數(shù)據(jù)。下面進(jìn)一步介紹由字段I和2所指定的位置的內(nèi)容。在一個(gè)例子中，字段I指定通用寄存器，以及如圖4B所示，所述寄存器的內(nèi)容404包括從指令中指定的適配器位置加載的連續(xù)范圍的一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。在一個(gè)例子中，將數(shù)據(jù)加載到寄存器的最右字節(jié)位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，字段2指示包括各種指令的通用寄存器對。如圖4B所示，寄存器的內(nèi)容包括例如使能句柄410 :該字段是適配器功能的使能功能句柄，其中從適配器功能加載數(shù)據(jù)；地址空間412 :該字段標(biāo)識適配器功能內(nèi)的地址空間，其中從適配器功能加載數(shù)據(jù)；地址空間內(nèi)的偏移量414:該字段指定了所指定地址空間內(nèi)的偏移量，其中從所指定的地址空間加載數(shù)據(jù)；長度字段416 :該字段指定加載操作的長度(例如，要被加載的字節(jié)的數(shù)量)；以及
狀態(tài)字段418 :該字段提供狀態(tài)碼，當(dāng)指令以預(yù)定的條件碼結(jié)束時(shí)，可使用所述狀態(tài)碼。在一個(gè)實(shí)施例中，在適配器功能的指定PCI地址空間的整數(shù)界限內(nèi)包含從適配器功能加載的字節(jié)。當(dāng)?shù)刂房臻g字段指定存儲器地址空間時(shí)，整數(shù)界限尺寸例如是雙字。當(dāng)?shù)刂房臻g字段指定I/O地址空間或配置地址空間時(shí)，整數(shù)界限尺寸例如是雙字。通過參照圖5A至5B來描述與PCI加載指令相關(guān)聯(lián)的邏輯的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)例子，通過操作系統(tǒng)(或其他配置)來發(fā)出指令并且由執(zhí)行操作系統(tǒng)的處理器(例如，固件)來執(zhí)行指令。在此處的例子中，指令和適配器功能是基于PCI的。然而，在其他例子中，可以使用不同的適配器架構(gòu)和相應(yīng)指令。為了發(fā)出指令，操作系統(tǒng)向指令(例如，在由指令指定的一個(gè)或多個(gè)寄存器)提供下述操作符=PCI功能句柄、PCI地址空間(PCIAS)、PCI地址空間中的偏移量以及要被加載的數(shù)據(jù)的長度。在成功完成PCI負(fù)載指令后，在由指令所指定的位置(例如，寄存器沖加載數(shù)據(jù)。參照圖5A，初始地，做出是否安裝了允許PCI加載指令的工具的確定，查詢500。例如，通過檢查控制塊中存儲的指示器來做出上述確定。如果沒有安裝工具，則提供異常條件，步驟502。否則，做出操作符是否對齊的確定，查詢504。例如，如果某些操作符需要是奇數(shù)/偶數(shù)寄存器對，則做出是否滿足這些要求的確定。如果操作符沒有對齊，那么提供異常，步驟506。否則，如果安裝了工具并且操作符是對齊的，做出PCI加載指令的操作符中提供的句柄是否被使能的確定，查詢508。在一個(gè)例子中，通過檢查句柄中的使能指示器來做出這種確定。如果句柄未被使能，則提供異常條件，步驟510。如果句柄被使能，則將句柄用于對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位，步驟512。即，將句柄的至少一部分用作功能表中的索引以對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位，所述功能表項(xiàng)對應(yīng)于從中加載數(shù)據(jù)的適配器功能。此后，如果發(fā)出指令的配置是客戶，則做出功能是否被配置為由客戶來使用的確定，查詢514。如果沒有得到授權(quán)，則提供異常條件，步驟516。如果配置不是客戶或可以檢查其他授權(quán)(如果指定的話)，可以忽略所述查詢。(在一個(gè)例子中，在z/Airhitecture 中，經(jīng)由開始解釋執(zhí)行(SIE)指令，在解釋的第二級別，解釋地執(zhí)行可調(diào)頁客戶。例如，邏輯分區(qū)(LPAR)管理程序執(zhí)行SIE指令以開始物理、固定存儲器中的邏輯分區(qū)。如果Z/VM 是所述邏輯分區(qū)中的操作系統(tǒng)，其發(fā)出SIE指令以執(zhí)行其V=V (虛擬)存儲器中的其客戶(虛擬)機(jī)。因此，LPAR管理程序使用第I級別SIE并且Ζ/VM 使用第2級別SIE)。
隨后做出該功能是否被使能的確定，查詢518。在一個(gè)例子中，該確定是通過檢查功能表項(xiàng)中的使能指示器而做出的。如果它未被使能，則提供異常條件，步驟520。如果功能被使能，則做出地址空間是否是有效的的確定，查詢522。例如，指定的地址空間是否是適配器功能的指定地址空間以及是否適合于所述指令。如果地址空間無效，則提供異常條件，步驟524。否則，做出是否阻止加載/存儲的確定，查詢526。在一個(gè)例子中，通過檢查功能表項(xiàng)中的狀態(tài)指示器來做出該確定。如果阻止加載/存儲，那么提供異常條件，步驟528。然而，如果不阻止加載/存儲，做出恢復(fù)是否是激活的的確定，查詢530。在一個(gè)例子中，通過檢查功能表項(xiàng)中的恢復(fù)發(fā)起指示器來做出該確定。如果恢復(fù)是激活的，那么提供異常條件，步驟532。否則，做出功能是否是忙的的確定，查詢534。通過檢查功能表項(xiàng)中的忙指示器來做出該確定。如果功能是忙的，那么提供忙條件，步驟536。利用忙條件，可以重試指令，而不是丟棄。 如果功能不忙，那么做出指令中指定的偏移量是否是有效的的進(jìn)一步確定，查詢538。即，偏移量與基址內(nèi)操作的長度和如功能表項(xiàng)中所指定的地址空間的長度相結(jié)合？如果否，則提供異常條件，步驟540。然而，如果偏移量是有效的，那么做出長度是否是有效的的確定，查詢542。即，使地址空間類型、地址空間內(nèi)的偏移量以及整數(shù)界限尺寸是長度有效的。如果不是，則提供異常條件，步驟544。否則，處理繼續(xù)加載指令。(在一個(gè)實(shí)施例中，固件執(zhí)行上述檢查)。繼續(xù)圖5B，由固件做出加載是否用于適配器功能的配置地址空間的確定，查詢550。即，基于適配器功能的存儲器的配置，在指令中提供給的特定地址空間是配置空間？如果是，那么固件執(zhí)行各種處理以提供請求給耦合到適配器功能的集線器；然后，所述集線器將請求路由到功能，步驟552。例如，固件從指令操作符中提供的功能句柄所指向的功能表項(xiàng)獲得請求者ID。此夕卜，基于功能表項(xiàng)中的信息(例如，內(nèi)部路由信息)，固件確定接收所述請求的集線器。即，環(huán)境可具有一個(gè)或多個(gè)集線器，并且固件確定耦合到適配器功能的集線器。然后，其將請求轉(zhuǎn)發(fā)到集線器。所述集線器生成配置讀取請求分組，其從PCI總線流出到由功能表項(xiàng)中RID所標(biāo)識的適配器功能。配置讀取請求包括用于獲取數(shù)據(jù)的RID和偏移量(B卩，數(shù)據(jù)地址)，如下所述。返回查詢550，如果所指定的地址空間不是配置空間，那么固件再次執(zhí)行各種處理以將請求提供給集線器，步驟554。固件使用句柄來選擇功能表項(xiàng)并且其通過所述表項(xiàng)獲得對適當(dāng)集線器進(jìn)行定位的信息。其還計(jì)算在加載操作中使用的數(shù)據(jù)地址。通過將從功能表項(xiàng)獲得的BAR起始地址(利用與指令中提供的地址空間標(biāo)識符相關(guān)聯(lián)的BAR)加上指令中提供的偏移量來計(jì)算所述地址。將所述計(jì)算的數(shù)據(jù)地址提供給集線器。然后，集線器獲取所述地址并且將其包括在在PCI總線上流到適配器功能的請求分組中，例如DMA讀取請求分組。響應(yīng)于通過步驟552或步驟554接收請求，適配器功能從特定位置(即，在數(shù)據(jù)地址處)獲取所請求的數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于所述請求返回所述數(shù)據(jù)，步驟556，將所述響應(yīng)從適配器功能轉(zhuǎn)發(fā)到I/O集線器。響應(yīng)于接收所述請求，集線器將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)起處理器。然后，發(fā)起處理器從響應(yīng)分組獲取數(shù)據(jù)并且在指令中指定的指定位置加載所述數(shù)據(jù)(例如，字段1404) PCI加載操作利用成功的指示來結(jié)束(例如，設(shè)置為零的條件碼)。除了從適配器功能獲取數(shù)據(jù)并且將其存儲在指定位置的加載指令，可以執(zhí)行的另一指令是存儲指令。存儲指令在適配器功能的指定位置存儲數(shù)據(jù)。通過參考圖6A來描述PCI存儲指令的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，PCI存儲指令600包括，例如，操作碼602，指示PCI存儲指令；第一字段604，指定包括要被存儲在適配器功能的數(shù)據(jù)的位置；以及第二字段606，指定包括與適配器功能相關(guān)的各種信息的位置，其中要將數(shù)據(jù)存儲到所述適配器功能。下面進(jìn)一步介紹由字段I和2所指定的位置的內(nèi)容。在一個(gè)例子中，字段I指定通用寄存器，以及如圖6B所示，所述寄存器的內(nèi)容604包括要被存儲到適配器功能的指定位置的數(shù)據(jù)的連續(xù)范圍的一個(gè)或多個(gè)字節(jié)。在一個(gè)例子中，存儲寄存器的最右字節(jié)位置的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，字段2指示包括各種指令的通用寄存器對。如圖6B所示，寄存器的內(nèi)容包括例如 使能句柄610 :該字段是適配器功能的使能功能句柄，其中將數(shù)據(jù)存儲到適配器功能；地址空間612 :該字段標(biāo)識適配器功能內(nèi)的地址空間，其中將數(shù)據(jù)存儲到適配器功能；地址空間內(nèi)的偏移量614:該字段指定了所指定地址空間內(nèi)的偏移量，其中將數(shù)據(jù)存儲到所指定的地址空間；長度字段616 :該字段指定存儲操作的長度(例如，要被存儲的字節(jié)的數(shù)量)；以及狀態(tài)字段618 :該字段提供狀態(tài)碼，當(dāng)指令以預(yù)定的條件碼結(jié)束時(shí)，可使用所述狀態(tài)碼。通過參照圖7A至7B來描述與PCI存儲指令相關(guān)聯(lián)的邏輯的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)例子，通過操作系統(tǒng)來發(fā)出指令并且由執(zhí)行操作系統(tǒng)的處理器(例如，固件)來執(zhí)行指令。為了發(fā)出指令，操作系統(tǒng)向指令(例如，在由指令指定的一個(gè)或多個(gè)寄存器)提供下述操作符=PCI功能句柄、PCI地址空間(PCIAS)、PCI地址空間中的偏移量、要被存儲的數(shù)據(jù)的長度以及指向要被存儲的數(shù)據(jù)的指針。在成功完成PCI存儲指令后，在由指令所指定的位置中存儲數(shù)據(jù)。參照圖7A，初始地，做出是否安裝了允許PCI存儲指令的工具的確定，查詢700。例如，通過檢查控制塊中存儲的指示器來做出上述確定。如果沒有安裝工具，則提供異常條件，步驟702。否則，做出操作符是否對齊的確定，查詢704。例如，如果某些操作符需要是奇數(shù)/偶數(shù)寄存器對，則做出是否滿足這些要求的確定。如果操作符沒有對齊，那么提供異常，步驟706。否則，如果安裝了工具并且操作符是對齊的，做出PCI存儲指令的操作符中提供的句柄是否被使能的確定，查詢708。在一個(gè)例子中，通過檢查句柄中的使能指示器來做出這種確定。如果句柄未被使能，則提供異常條件，步驟710。如果句柄被使能，則將句柄用于對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位，步驟712。即，將句柄的至少一部分用作功能表中的索引以對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位，所述功能表項(xiàng)對應(yīng)于向其存儲數(shù)據(jù)的適配器功能。此后，如果發(fā)出指令的配置是客戶，則做出是否將功能配置為由客戶來使用的確定，查詢714。如果未被授權(quán)，則提供異常條件，步驟716。如果配置不是客戶，則該查詢可被忽略，或者如果指定的話，可檢查其他授權(quán)。隨后做出該功能是否被使能的確定，查詢718。在一個(gè)例子中，該確定是通過檢查功能表項(xiàng)中的使能指示器而做出的。如果它未被使能，則提供異常條件，步驟720。如果功能被使能，則做出地址空間是否是有效的的確定，查詢722。例如，指定的地址空間是否是適配器功能的指定地址空間以及是否適合于所述指令。如果地址空間無效，則提供異常條件，步驟724。否則，做出是否阻止加載/存儲的確定，查詢726。在一個(gè)例子中，通過檢查功能表項(xiàng)中的狀態(tài)指示器來做出該確定。如果阻止加載/存儲，那么提供異常條件，步驟728。然而，如果不阻止加載/存儲，做出恢復(fù)是否是激活的的確定，查詢730。在一個(gè)例子中，通過檢查功能表項(xiàng)中的恢復(fù)發(fā)起指示器來做出該確定。如果恢復(fù)是激活的，那么提供異常條件，步驟732。否則，做出功能是否是忙的的確定，查詢734。通過檢查功能表項(xiàng)中的忙指示器來做出該確定。如果功能是忙的，那么提供忙條件，步驟736。利用忙條件，可以重試指令，而不是丟棄。 如果功能不忙，那么做出指令中指定的偏移量是否是有效的的進(jìn)一步確定，查詢738。即，偏移量與基址內(nèi)操作的長度和如功能表項(xiàng)中所指定的地址空間的長度相結(jié)合？如果否，則提供異常條件，步驟740。然而，如果偏移量是有效的，那么做出長度是否是有效的的確定，查詢742。即，使地址空間類型、地址空間內(nèi)的偏移量以及整數(shù)界限尺寸是長度有效的。如果不是，則提供異常條件，步驟744。否則，處理繼續(xù)存儲指令。(在一個(gè)實(shí)施例中，固件執(zhí)行上述檢查)。繼續(xù)圖7B，由固件做出存儲是否用于適配器功能的配置地址空間的確定，查詢750。即，基于適配器功能的存儲器的配置，在指令中提供給的特定地址空間是配置空間？如果是，那么固件執(zhí)行各種處理以提供請求給耦合到適配器功能的集線器；然后，所述集線器將請求路由到功能，步驟752。例如，固件從指令操作符中提供的功能句柄所指向的功能表項(xiàng)獲得請求者ID。此夕卜，基于功能表項(xiàng)中的信息(例如，內(nèi)部路由信息)，固件確定接收所述請求的集線器。即，環(huán)境可具有一個(gè)或多個(gè)集線器，并且固件確定耦合到適配器功能的集線器。然后，其將請求轉(zhuǎn)發(fā)到集線器。所述集線器生成配置寫入請求分組，其從PCI總線流出到由功能表項(xiàng)中RID所標(biāo)識的適配器功能。配置寫入請求包括用于存儲數(shù)據(jù)的RID和偏移量(B卩，數(shù)據(jù)地址)，如下所述。返回查詢750，如果所指定的地址空間不是配置空間，那么固件再次執(zhí)行各種處理以將請求提供給集線器，步驟754。固件使用句柄來選擇功能表項(xiàng)并且其通過所述項(xiàng)獲得對適當(dāng)集線器進(jìn)行定位的信息。其還計(jì)算在存儲操作中使用的數(shù)據(jù)地址。通過將從功能表項(xiàng)獲得的BAR起始地址加上指令中提供的偏移量來計(jì)算所述地址。將所述計(jì)算的數(shù)據(jù)地址提供給集線器。然后，集線器獲取所述地址并且將其包括在在PCI總線上流到適配器功能的請求分組中，例如DMA寫入請求分組。響應(yīng)于通過步驟752或步驟754接收請求，適配器功能將所請求的數(shù)據(jù)存儲到指定位置(即，在數(shù)據(jù)地址處)，步驟756。PCI存儲操作利用成功的指示來結(jié)束(例如，設(shè)置為零的條件碼)。除了典型地加載或存儲最大例如8字節(jié)的加載和存儲指令，可以執(zhí)行的另一指令時(shí)存儲塊指令。存儲塊指令在適配器功能的指定位置處存儲更大的數(shù)據(jù)塊(例如，16、32、64、128或256字節(jié))；不是必須將塊尺寸限制為尺寸是2的乘方。在一個(gè)例子中，指定的位置在適配器功能的存儲器空間中(不是I/O或配置空間)。通過參考圖8A來描述PCI存儲塊指令的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，PCI存儲塊指令800包括，例如，操作碼802，指示PCI存儲塊指令；第一字段804，指定包括關(guān)于適配器功能的各種信息的位置，其中將數(shù)據(jù)存儲到所述適配器功能；第二字段806，指定包括指定地址空間內(nèi)的偏移量的位置，其中將數(shù)據(jù)存儲到所述指定地址空間；以及第三字段808，指定包括要被存儲在適配器功能中的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)存儲器中的地址的位置。下面進(jìn)一步介紹由字段1，2和3所指定的位置的內(nèi)容。在一個(gè)例子中，字段I指定包括各種信息的通用寄存器。如圖SB所示，所述寄存 器的內(nèi)容包括例如使能句柄810 :該字段是適配器功能的使能功能句柄，其中將數(shù)據(jù)存儲到適配器功能；地址空間812 :該字段標(biāo)識適配器功能內(nèi)的地址空間，其中將數(shù)據(jù)存儲到適配器功能；長度字段814 :該字段指定存儲操作的長度(例如，要被存儲的字節(jié)的數(shù)量)；以及狀態(tài)字段816 :該字段提供狀態(tài)碼，當(dāng)指令以預(yù)定的條件碼結(jié)束時(shí)，可使用所述狀態(tài)碼。在一個(gè)例子中，字段2指定通用寄存器，并且如圖SC所示，寄存器的內(nèi)容包括指出了指定地址空間內(nèi)的偏移量的值(例如，64位無符號整數(shù))，其中將數(shù)據(jù)存儲到所述指定地址空間。在一個(gè)例子中，如圖8D所示，字段3包括要被存儲到適配器功能中的數(shù)據(jù)的第一字節(jié)的系統(tǒng)存儲器822中的邏輯地址。通過參照圖9A至9B來描述與PCI存儲塊指令相關(guān)聯(lián)的邏輯的一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)例子，通過操作系統(tǒng)來發(fā)出指令并且由執(zhí)行操作系統(tǒng)的處理器(例如，固件)來執(zhí)行指令。為了發(fā)出指令，操作系統(tǒng)向指令(例如，在由指令指定的一個(gè)或多個(gè)寄存器中)提供下述操作符=PCI功能句柄、PCI地址空間(PCIAS)、PCI地址空間中的偏移量、要被存儲的數(shù)據(jù)的長度以及指向要被存儲的數(shù)據(jù)的指針。指針操作符可包括寄存器和有符號或無符號的移位。在成功完成PCI存儲塊指令后，在由指令所指定的位置中存儲數(shù)據(jù)。參照圖9A，初始地，做出是否安裝了允許PCI存儲塊指令的工具的確定，查詢900。例如，通過檢查控制塊中存儲的指示器來做出上述確定。如果沒有安裝工具，則提供異常條件，步驟902。否則，如果安裝了工具，則做出PCI存儲塊指令的操作符中提供的句柄是否被使能的確定，查詢904。在一個(gè)例子中，通過檢查句柄中的使能指示器來做出這種確定。如果句柄未被使能，則提供異常條件，步驟906。如果句柄被使能，則將句柄用于對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位，步驟912。即，將句柄的至少一部分用作功能表中的索引以對功能表項(xiàng)進(jìn)行定位，所述功能表項(xiàng)對應(yīng)于向其存儲數(shù)據(jù)的適配器功能。此后，如果發(fā)出指令的配置是客戶，則做出是否將功能配置為由客戶來使用的確定，查詢914。如果未被授權(quán)，則提供異常條件，步驟916。如果配置不是客戶，則該查詢可被忽略，或者如果指定的話，可檢查其他授權(quán)。
隨后做出該功能是否被使能的確定，查詢918。在一個(gè)例子中，該確定是通過檢查功能表項(xiàng)中的使能指示器而做出的。如果它未被使能，則提供異常條件，步驟920。如果功能被使能，則做出地址空間是否有效的確定，查詢922。例如，指定的地址空間是否是適配器功能的指定地址空間以及其中一個(gè)是否適合于所述指令(即，存儲器空間)。如果地址空間無效，則提供異常條件，步驟924。否則，做出是否阻止加載/存儲的確定，查詢926。在一個(gè)例子中，通過檢查功能表項(xiàng)中的狀態(tài)指示器來做出該確定。如果阻止加載/存儲，那么提供異常條件，步驟928。然而，如果不阻止加載/存儲，做出恢復(fù)是否激活的確定，查詢930。在一個(gè)例子中，通過檢查功能表項(xiàng)中的恢復(fù)發(fā)起指示器來做出該確定。如果恢復(fù)是激活的，那么提供異常條件，步驟932。否則，做出功能是否忙的確定，查詢934。通過檢查功能表項(xiàng)中的忙指示器來做出該確定。如果功能是忙的，那么提供忙條件，步驟936。利用忙條件，可以重試指令，而不是丟棄。·
如果功能不忙，那么做出指令中指定的偏移量是否有效的進(jìn)一步確定，查詢938。即，偏移量與基址內(nèi)操作的長度和功能表項(xiàng)中所指定的地址空間的長度相結(jié)合？如果否，則提供異常條件，步驟940。然而，如果偏移量是有效的，那么做出長度是否是有效的確定，查詢942。即，使地址空間類型、地址空間內(nèi)的偏移量以及整數(shù)界限尺寸是長度有效的。如果不是，則提供異常條件，步驟944。否則，處理繼續(xù)存儲指令。(在一個(gè)實(shí)施例中，固件執(zhí)行上述檢查)。繼續(xù)圖9B，由固件做出包括要被存儲的數(shù)據(jù)的存儲器是否可訪問的確定，查詢950。如果否，則提供異常條件，步驟952。如果是，那么固件執(zhí)行各種處理以提供請求給耦合到適配器功能的集線器；集線器然后將請求路由到功能，步驟954。例如，固件使用句柄來選擇功能表項(xiàng)并且，其通過所述表項(xiàng)來獲得對適當(dāng)集線器進(jìn)行定位的信息。其還計(jì)算要在存儲塊操作中使用的數(shù)據(jù)地址。通過將從功能表項(xiàng)獲得的BAR起始地址(利用由地址空間標(biāo)識符所標(biāo)識的BAR)加上指令中提供的偏移量來計(jì)算所述地址。將所述計(jì)算的數(shù)據(jù)地址提供給集線器。此外，從系統(tǒng)存儲器獲取由指令中提供的地址所參考的數(shù)據(jù)并且將其提供給I/O集線器。然后，集線器獲取所述地址并且將其包括在在PCI總線上流到適配器功能的請求分組中，例如DMA寫入請求分組。響應(yīng)于接收請求，適配器功能將所請求的數(shù)據(jù)存儲到指定位置(B卩，在數(shù)據(jù)地址處)，步驟956。PCI存儲塊操作利用成功的指示來結(jié)束(例如，設(shè)置為零的條件碼)。上面詳細(xì)介紹的是用于與使用專門指定用于這種通信的控制指令的計(jì)算環(huán)境的適配器進(jìn)行通信的能力。在不使用存儲器映射I/o的情況下執(zhí)行通信并且通信不限于控制適配器功能中的寄存器。指令確保發(fā)出指令的配置被授權(quán)訪問適配器功能。進(jìn)一步，對于存儲塊指令，其確保所指定的主存儲位置位于配置的存儲器中。在此描述的實(shí)施例中，適配器是PCI適配器。如在此使用的，PCI指根據(jù)由外圍組件互連特別興趣組(PCI-SIG)定義的基于PCI的規(guī)范而實(shí)現(xiàn)的任何適配器，包括但不限于PCI或PCIe。在一個(gè)特定例子中，快速外圍組件互連(PCIe)是組件級互連標(biāo)準(zhǔn)，其定義了用于I/O適配器和主機(jī)系統(tǒng)之間的事務(wù)的雙向通信協(xié)議。根據(jù)用于PCIe總線上的傳輸?shù)腜CIe標(biāo)準(zhǔn)，PCIe通信被封裝在包中。源于I/O適配器且止于主機(jī)系統(tǒng)的事務(wù)被稱為上行事務(wù)。源于主機(jī)系統(tǒng)且止于I/O適配器的事務(wù)被稱為下行事務(wù)。PCIe拓?fù)浠诔蓪?例如，一個(gè)上行鏈路，一個(gè)下行鏈路)以形成PCIe總線的點(diǎn)對點(diǎn)單向鏈路。PCIe標(biāo)準(zhǔn)由PCI-SIG維護(hù)并公布，如背景技術(shù)部分所述的。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼?？梢圆捎靡粋€(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)或者計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、 或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用?，F(xiàn)在參考圖10，在一個(gè)例子中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品1000包括，例如，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1002，在其上存儲有計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼裝置或邏輯1004，以提供并方便本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的程序代碼可以用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)傳輸，所述介質(zhì)包括但不限于無線、有線、光纜、RF等，或上述的任意合適的組合?？梢砸砸环N或多種程序設(shè)計(jì)語言或其組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計(jì)算機(jī)程序代碼，所述程序設(shè)計(jì)語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言一諸如Java、Smalltalk、C++，還包括常規(guī)的過程式程序設(shè)計(jì)語言一諸如”C”語言或類似的程序設(shè)計(jì)語言。程序代碼可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)一包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)—連接到用戶計(jì)算機(jī)，或者，可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。本文中將參照本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機(jī)器，這些計(jì)算機(jī)程序指令通過計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行，產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的裝置。也可以把這些計(jì)算機(jī)程序指令存儲在能使得計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，這樣，存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令就產(chǎn)生出一個(gè)包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的指令裝置(instructionmeans)的制造品(manufacture)。也可以把計(jì)算機(jī)程序指令加載到計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程，從而使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令能夠提供實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的方框中規(guī)定的功能/操作的過程。附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。除了上述，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面可由服務(wù)提供商提供、許諾(offer)、部署、管理、服務(wù)等，該服務(wù)提供商提供用戶環(huán)境的管理。例如，服務(wù)提供商可創(chuàng)建、維持、支持等計(jì) 算機(jī)代碼和/或計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，其為一個(gè)或多個(gè)用戶執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。反過來，服務(wù)提供商可例如根據(jù)預(yù)訂和/或費(fèi)用協(xié)議從用戶接受付費(fèi)。額外地或可替換地，月艮務(wù)提供商可從向一個(gè)或多個(gè)第三方銷售廣告內(nèi)容接受付費(fèi)。在本發(fā)明的一個(gè)方面，可部署用于執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的應(yīng)用。作為一個(gè)例子，部署應(yīng)用包括提供計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，其可操作以執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。作為本發(fā)明的又一個(gè)方面，可部署計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，其包括將計(jì)算機(jī)可讀代碼集成到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中與計(jì)算系統(tǒng)結(jié)合的代碼能夠執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。作為本發(fā)明的再一個(gè)方面，可提供用于集成計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施包括將計(jì)算機(jī)可讀碼集成到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的過程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中計(jì)算機(jī)介質(zhì)包括本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)合的代碼能夠執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。盡管以上描述了各種實(shí)施例，這些僅是例子。例如，其他體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算環(huán)境可包含并使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。作為例子，除了 Systemz 服務(wù)器之外的服務(wù)器，諸如由國際商業(yè)機(jī)器公司提供的Power Systems服務(wù)器或其他服務(wù)器，或其他公司的服務(wù)器，可包括、使用和/或受益于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。而且，盡管在此示出的例子中，適配器和PCI集線器被認(rèn)為是服務(wù)器的一部分，在其他實(shí)施例中，它們不是必須被認(rèn)為是服務(wù)器的一部分，而是可被簡單地認(rèn)為是耦合到計(jì)算環(huán)境的系統(tǒng)存儲器和/或其他組件。計(jì)算環(huán)境不需要是服務(wù)器。進(jìn)一步，盡管描述了表，可使用任意數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且術(shù)語表包括所有這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)一步的，盡管適配器是基于PCI的，可與其他適配器或其他I/O組件一起使用本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。適配器和PCI適配器僅僅是例子。此外，F(xiàn)TE或FTE的參數(shù)可不位于包括例如硬件(例如，PCI功能硬件)的安全存儲器中并且不在包括例如硬件(例如，PCI功能硬件)的安全存儲器中保持。DTE、FTE和/或句柄可包括更多、更少或不同的信息，以及任意指令或指令字段。許多其他變化是可能的。而且，其他類型的計(jì)算環(huán)境可受益于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。作為例子，可使用適于存儲和/或執(zhí)行程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其包括至少兩個(gè)通過系統(tǒng)總線直接或間接耦合到存儲元件的處理器。存儲器元件包括，例如，在程序代碼的實(shí)際執(zhí)行期間使用的本地存儲器、大容量存儲器以及高速緩沖存儲器，其提供至少一些程序代碼的臨時(shí)存儲，以便減少在執(zhí)行期間必須從大容量存儲器獲取代碼的次數(shù)。輸入/輸出或I/O設(shè)備(包括但不限于鍵盤、顯示器、指點(diǎn)設(shè)備、DASD、磁帶、⑶、DVD、拇指驅(qū)動器(thumb drive)以及其他的存儲介質(zhì)等)可直接或通過介于其間的I/O控制器被耦合到系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)適配器也可被耦合到系統(tǒng)以使得數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠通過介于其間的私有或公共網(wǎng)絡(luò)而耦合到其他的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或遠(yuǎn)程打印機(jī)或存儲設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器和以太網(wǎng)卡僅是一些可獲得的網(wǎng)絡(luò)適配器類型。參考圖11，其描述了實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的主機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5000的代表性組件。代表性主機(jī)計(jì)算機(jī)5000包括與計(jì)算機(jī)存儲器(即，中央存儲器)5002通信的一個(gè)或多個(gè)CPU，以及到存儲介質(zhì)設(shè)備5011和網(wǎng)絡(luò)5010的I/O接口，以用于與其他計(jì)算機(jī)或SAN等通信。CPU 5001符合具有架構(gòu)指令集和架構(gòu)功能的架構(gòu)。CPU 5001可具有動態(tài)地址轉(zhuǎn)換(DAT) 5003，其用于將程序地址(虛擬地址)轉(zhuǎn)變?yōu)榇鎯ζ鞯恼鎸?shí)地址。DAT典型地包括用于高速緩存轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換后備緩沖器(TLB)5007，這樣稍后對計(jì)算機(jī)存儲器5002塊的訪問不需要地址轉(zhuǎn)換的延遲。典型地，高速緩存5009被使用在計(jì)算機(jī)存儲器5002和處理 器5001之間。高速緩存5009可以是分層的，具有可被多于一個(gè)的CPU獲得的大高速緩存，以及大高速緩存和每個(gè)CPU之間的較小、較快(較低級)的高速緩存。在一些實(shí)施方式中，較低級的高速緩存被拆分以為指令獲取和數(shù)據(jù)訪問提供單獨(dú)的低級高速緩存。在一個(gè)實(shí)施例中，由指令獲取單元5004經(jīng)由高速緩存5009從存儲器5002獲取指令。指令在指令解碼單元5006中被解碼，且(在一些實(shí)施例中與其他指令一起)被發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)指令執(zhí)行單元5008。典型地，使用若干執(zhí)行單元5008，例如算術(shù)執(zhí)行單元、浮點(diǎn)執(zhí)行單元和分支指令執(zhí)行單元。指定被執(zhí)行單元執(zhí)行，如需要，從指令指定的寄存器或存儲器訪問操作數(shù)。如果將從存儲器5002訪問(加載或存儲)操作數(shù)，加載/存儲單元5005典型地在被執(zhí)行的指令的控制下處理該訪問。指令可在硬件電路或內(nèi)部微代碼(固件)中或其組合中被執(zhí)行。需注意的是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括本地(或主)存儲器中的信息，以及尋址、保護(hù)以及引用和改變記錄。尋址的一些方面包括地址格式、地址空間的概念、地址的各種類型和其中一種類型的地址被轉(zhuǎn)換為另一種類型的地址的方式。一些主存儲器包括持久分配地存儲位置。主存儲器向系統(tǒng)提供直接可被尋址的快速訪問的數(shù)據(jù)存儲。數(shù)據(jù)和程序在可被處理之前都將(從輸入設(shè)備)被加載到主存儲器。主存儲器可包括一個(gè)或多個(gè)更小、更快速訪問的緩沖存儲器，有時(shí)候被稱為高速緩存。高速緩存典型地與CPU或I/O處理器物理地關(guān)聯(lián)。物理結(jié)構(gòu)以及不同存儲介質(zhì)的使用的效果，除了在性能上，通常不會被程序觀察到?？删S護(hù)用于指令和數(shù)據(jù)操作數(shù)的單獨(dú)的高速緩存。高速緩存中的信息可被維護(hù)為相鄰的字節(jié)，所述字節(jié)位于被稱為高速緩存塊或高速緩存線(或簡稱為線)的整數(shù)界限上。模型可提供EXTRACT CACHE ATTRIBUTE (提取高速緩存屬性)指令，其返回高速緩存線的字節(jié)尺寸。模型也可提供PREFETCH DATA (預(yù)取數(shù)據(jù))和PREFETCH DATA RELATIVEL0NG (預(yù)取較長數(shù)據(jù))指令，其實(shí)現(xiàn)存儲到數(shù)據(jù)或指令高速緩存中的預(yù)取，或數(shù)據(jù)從高速緩存的釋放。存儲器被視為位的長水平串。對于大部分操作來說，以從左到右的順序進(jìn)行對存儲器的訪問。位串被細(xì)分為八個(gè)位的單位。八位單位被稱為字節(jié)，其是所有信息格式的基本構(gòu)件。存儲器中的每個(gè)字節(jié)位置由唯一的非負(fù)整數(shù)標(biāo)識，該非負(fù)整數(shù)是該字節(jié)位置的地址，或簡稱為字節(jié)地址。相鄰的字節(jié)位置具有連續(xù)的地址，在左邊從O開始且以從左到右的順序進(jìn)行。地址是無符號二進(jìn)制整數(shù)，且是24、31或64位。信息一次一個(gè)字節(jié)或一組字節(jié)地在存儲器和CPU或通道子系統(tǒng)之間傳遞。除非另有指定，例如在z/Architecture 中，存儲器中的一組字節(jié)由該組的最左邊的字節(jié)尋址。組中的字節(jié)的數(shù)量可由將被執(zhí)行的操作暗示或顯式地指定。當(dāng)在CPU操作中使用時(shí)，一組字節(jié)被稱為字段。在字節(jié)的每個(gè)組內(nèi)，例如在z/Arehitecture 中，位以從左到右的順序被編號。在z/Architecture 中，最左邊的位有時(shí)候被稱為高階”位且最右邊的位被稱為“低階”位。但是，位數(shù)不是存儲器地址。僅字節(jié)可被尋址。為了操作存儲器中的字節(jié)的單個(gè)位，訪問整個(gè)字節(jié)。字節(jié)上的位從左到右被編號為O到7(例如在2/八1'(11丨丨6(^1丨1^!0中)。地址中的位被編號為對于24位地址的8-31或40-63，或者對于31位地址的1_31或33-63 ;它們被編號為對于64位地址的0-63。在多個(gè)字節(jié)的任何其他的固定長度的格式中，構(gòu)成格式的位從O開始被連續(xù)編號。為了錯(cuò)誤檢測，且優(yōu)選地為了校正，一個(gè)或多個(gè)校驗(yàn)位可與每一個(gè)字節(jié)或一組字節(jié)一起被傳遞。這樣的校驗(yàn)位由機(jī)器自動生成且不能被程序直接控制。存儲容量以字節(jié)的數(shù)量來表示。當(dāng)存儲器操作數(shù)字段的長度由指令的操作碼暗示時(shí)，字段被稱為具有固定長度，其可以是一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)、八個(gè)或十六個(gè)字節(jié)。可為某些指令暗示更 大的字段。當(dāng)存儲器操作數(shù)字段的長度沒有被暗示，而是被顯式地表示時(shí)，該字段被稱為具有可變長度?？勺冮L度的操作數(shù)可以一個(gè)字節(jié)的增量(或者對于一些指令，以兩個(gè)字節(jié)倍數(shù)或其他倍數(shù))在長度上可變。當(dāng)信息被放在存儲器中時(shí)，僅替換被包括在指定的字段中的哪些字節(jié)位置的內(nèi)容，即使到存儲器的物理路徑的寬度可能大于正被存儲的字段的長度。某些信息單元位于存儲器中的整數(shù)界限上。對于信息單元，當(dāng)其存儲器地址是以字節(jié)表示的單元長度的倍數(shù)時(shí)，界限被稱為是整數(shù)的。特殊的名稱被給予整數(shù)界限上的2、4、6、8和16字節(jié)的字段。半字是兩字節(jié)邊界上的一組兩個(gè)連續(xù)的字節(jié)，且是指令的基本構(gòu)件。字是四字節(jié)邊界上的一組四個(gè)連續(xù)的字節(jié)。雙字是八字節(jié)邊界上一組八個(gè)連續(xù)的字節(jié)。四倍長字(quadword)是16字節(jié)邊界上的一組16個(gè)連續(xù)的字節(jié)。當(dāng)存儲器地址指定半字、字、雙字和四倍長字時(shí)，地址的二進(jìn)制表示分別包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)最右邊的零位。指令將位于二字節(jié)整數(shù)邊界上。大多數(shù)指令的存儲器操作數(shù)不具有界限對準(zhǔn)要求。在為指令和數(shù)據(jù)操作數(shù)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的高速緩存的設(shè)備上，如果程序在高速緩存線中存儲且指令被隨后從該高速緩存線獲取，可經(jīng)歷顯著的延遲，不管該存儲是否改變隨后被獲取的指令。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明可被軟件(有時(shí)候被稱為許可的內(nèi)部代碼、固件、微代碼、毫代碼、微微代碼(Pico-code )等，其任何一個(gè)都將符合本發(fā)明)實(shí)施。參考圖8，體現(xiàn)本發(fā)明的軟件程序代碼可典型地由主系統(tǒng)5000的處理器從長期存儲介質(zhì)設(shè)備5011 (諸如CD-ROM驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動或硬盤驅(qū)動器)訪問。軟件程序代碼可體現(xiàn)在與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一起使用的各種已知介質(zhì)(諸如軟磁盤、硬盤驅(qū)動或⑶-ROM)中的任何一個(gè)上。代碼可在這樣的介質(zhì)上被分發(fā)，或可從一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)存儲器5002或存儲設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)5010被分發(fā)給其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶，以由這樣的其他系統(tǒng)的用戶使用。軟件程序代碼包括操作系統(tǒng)，其控制各種計(jì)算機(jī)組件和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序的功能和交互。程序代碼通?？蓮拇鎯橘|(zhì)設(shè)備5011調(diào)頁到相對更高速的計(jì)算機(jī)存儲器5002，在此它對于處理器5001是可用的。用于在存儲器中、物理介質(zhì)上和/或體現(xiàn)軟件程序代碼或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)分發(fā)軟件代碼的技術(shù)和方法是熟知的，且不會在此被進(jìn)一步討論。當(dāng)程序代碼被創(chuàng)建并存儲在有形介質(zhì)(包括但不限于電子存儲模塊(RAM)、閃存、光盤(⑶)、DVD、磁帶等)上時(shí)，其經(jīng)常被稱為“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品介質(zhì)典型地可由優(yōu)選地位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的處理電路讀取以由處理電路執(zhí)行。圖12示出了可在其中實(shí)施本發(fā)明的代表性工作站或服務(wù)器硬件系統(tǒng)。圖12的系統(tǒng)5020包括代表性基本計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(base computer system)5021,諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站或服務(wù)器，包括可選的外圍設(shè)備。根據(jù)已知技術(shù)，基本計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5021包括一個(gè)或多個(gè)處理器5026以及被用于連接并使能處理器5026和系統(tǒng)5021的其他組件之間的通信的總線?？偩€將處理器5026連接到存儲器5025以及可包括例如硬盤驅(qū)動器(例如，包括磁介質(zhì)、⑶、DVD和閃存中的任何一個(gè))或磁帶驅(qū)動器的長期存儲器5027。系統(tǒng)5021也可 包括用戶接口適配器，其經(jīng)由總線將微處理器5026連接到一個(gè)或多個(gè)接口設(shè)備，諸如鍵盤5024、鼠標(biāo)5023、打印機(jī)/掃描儀5030和/或其他接口設(shè)備，其可以是任何用戶接口設(shè)備，諸如觸摸敏感屏、數(shù)字化輸入墊(digitized entry pad)等?？偩€也可經(jīng)由顯示適配器將諸如IXD屏幕或監(jiān)視器的顯示設(shè)備5022連接到微處理器5026。系統(tǒng)5021可通過能與網(wǎng)絡(luò)5029通信5028的網(wǎng)絡(luò)適配器與其他計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。示例性網(wǎng)絡(luò)適配器是通信通道、令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)或調(diào)制解調(diào)器。或者，系統(tǒng)5021可使用諸如⑶ro (蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù))卡的無線接口來通信。系統(tǒng)5021可與局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)中的這樣的其他計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)，或系統(tǒng)5021可以是與另一個(gè)計(jì)算機(jī)的客戶機(jī)/服務(wù)器安排中的客戶機(jī)等。所有這些配置以及合適的通信硬件和軟件在本領(lǐng)域中是已知的。圖13示出了其中可實(shí)施本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)5040。數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)5040可包括多個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，諸如無線網(wǎng)和有線網(wǎng)，其每個(gè)可包括多個(gè)單獨(dú)的工作站5041、5042、5043、5044。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可包括一個(gè)或多個(gè)LAN，其中LAN可包括多個(gè)耦合到主處理機(jī)的智能工作站。仍然參考圖13，網(wǎng)絡(luò)也可包括大型計(jì)算機(jī)或服務(wù)器，諸如網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)(客戶機(jī)服務(wù)器5046)或應(yīng)用服務(wù)器(遠(yuǎn)程服務(wù)器5048，其可訪問數(shù)據(jù)儲存庫，且也可直接從工作站5045被訪問)。網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)5046用作到每個(gè)單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)入點(diǎn)。當(dāng)將一個(gè)連網(wǎng)協(xié)議連接到另一個(gè)時(shí)，需要網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)5046可通過通信鏈路優(yōu)選地耦合到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)5047)。也可使用通信鏈路將網(wǎng)關(guān)5046直接耦合到一個(gè)或多個(gè)工作站5041、5042、5043、5044?？梢岳每蓮膰H商業(yè)機(jī)器公司獲得的IBM eServerTMSystemz 服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)。同時(shí)參考圖12和13，可體現(xiàn)本發(fā)明的軟件編程代碼可被系統(tǒng)5020的處理器5026從諸如CD-ROM驅(qū)動器或硬盤驅(qū)動器的長期存儲介質(zhì)5027訪問。軟件編程代碼可被體現(xiàn)在與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一起使用的各種已知介質(zhì)(諸如軟盤、硬盤驅(qū)動器或CD-ROM)中的任一個(gè)上。代碼可在這樣的介質(zhì)上被分發(fā)，或從一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲器或存儲設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)被分發(fā)到其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶5050、5051，以供這樣的其他系統(tǒng)的用戶使用?；蛘撸幊檀a可體現(xiàn)在存儲器5025中，且由處理器5026使用處理器總線訪問。這樣的編程代碼包括操作系統(tǒng)，其控制各種計(jì)算機(jī)組件和一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序5032的功能和交互。程序代碼通常從存儲介質(zhì)5027調(diào)頁到高速存儲器5025，在此它可用于由處理器5026進(jìn)行處理。用于在存儲器中、在物理介質(zhì)上體現(xiàn)軟件編程代碼和/或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)分發(fā)軟件代碼的技術(shù)和方法是公知的，且不會在此進(jìn)一步討論。程序代碼，當(dāng)其被創(chuàng)建且在有形介質(zhì)(包括但不限于電子存儲模塊(RAM)、閃存、光盤(⑶)、DVD、磁帶等)上存儲時(shí)，通常被稱為“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品”。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品介質(zhì)典型地可以被優(yōu)選地位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的處理電路讀取以由處理電路執(zhí)行。最容易被處理器使用的高速緩存(通常比處理器的其他高速緩存更快更小)是最低級(LI或級別I)高速緩存，且主存儲(主存儲器)是最高級高速緩存(如果有三個(gè)級別的話是L3)。最低級高速緩存經(jīng)常被分為保持將被執(zhí)行的機(jī)器指令的指令緩存(I-高速緩存)，和保持?jǐn)?shù)據(jù)操作數(shù)的數(shù)據(jù)高速緩存(D-高速緩存)。參考圖14，為處理器5026示出了示例性處理器實(shí)施例。典型地，使用一個(gè)或多個(gè)級別的高速緩存5053來緩沖存儲器塊，以便改善處理器性能。高速緩存5053是高速緩沖器，其保持很可能被使用的存儲器數(shù)據(jù)的高速緩存線。典型的高速緩存線是64、128或256字節(jié)的存儲器數(shù)據(jù)。通常使用單獨(dú)的高速緩存以用于緩存指令而不是緩存數(shù)據(jù)。高速緩存一致性(存儲器和高速緩存中的線的副本的同步)通常由本領(lǐng)域中熟知的各種“窺探”算法提供。處理器系統(tǒng)的主存儲器5025通常被稱為高速緩存。在具有4個(gè)級別的高速緩存5053 的處理器系統(tǒng)中，主存儲器5025有時(shí)候被稱為級別5 (L5)高速緩存，因?yàn)樗湫偷馗欤覂H保持可被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用的非易失性存儲器(DASD、磁帶等)的一部分。主存儲器5025可“高速緩存”由操作系統(tǒng)向主存儲器5025調(diào)頁入或從其調(diào)頁出的數(shù)據(jù)頁。程序計(jì)數(shù)器(指令計(jì)數(shù)器)5061保持跟蹤將被執(zhí)行的當(dāng)前指令的地址。ZZArehiteetufes處理器中的程序計(jì)數(shù)器是64位的,且可被截短為31或24位以支持先前的尋址界限。程序計(jì)數(shù)器典型地體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的PSW (程序狀態(tài)字)中，這樣它可在上下文轉(zhuǎn)換中持續(xù)。因此，具有程序計(jì)數(shù)器值的進(jìn)行中的程序可被例如操作系統(tǒng)中斷(從程序環(huán)境到操作系統(tǒng)環(huán)境的上下文轉(zhuǎn)換)。當(dāng)程序不活動時(shí)，程序的PSW維持程序計(jì)數(shù)器值，且在操作系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，操作系統(tǒng)的(PSW中的)程序計(jì)數(shù)器被使用。典型地，程序計(jì)數(shù)器以等于當(dāng)前指令的字節(jié)數(shù)的量增量。RISC (精簡指令集計(jì)算)指令典型地是固定長度，而CISC (復(fù)雜指令集計(jì)算)指令典型地是可變長度。IBMz/Architecture 的指令是具有長度為2、4或6字節(jié)的CISC指令。程序計(jì)數(shù)器5061被例如上下文轉(zhuǎn)換操作或分支指令的分支采取操作修改。在上下文轉(zhuǎn)換操作中，當(dāng)前的程序計(jì)數(shù)器值與關(guān)于正被執(zhí)行的程序的其他狀態(tài)信息(諸如條件碼)一起被保存在程序狀態(tài)字中，且新程序計(jì)數(shù)器值被載入并指向?qū)⒈粓?zhí)行的新程序模塊的指令。執(zhí)行分支采取操作，以通過將分支指令的結(jié)果加載到程序計(jì)數(shù)器5061中而允許程序進(jìn)行決定或在程序內(nèi)循環(huán)。典型地，使用指令獲取單元5055代表處理器5026獲取指令。獲取單元可獲取“下一序列指令”、分支采取指令的目標(biāo)指令或上下文轉(zhuǎn)換后的程序的第一指令?，F(xiàn)在的指令獲取單元通常使用預(yù)取技術(shù)基于被預(yù)取的指令將被使用的可能性來推測性地預(yù)取指令。例如，獲取單元可獲取16字節(jié)的指令，其包括下一順序指令以及進(jìn)一步的順序指令的額外字節(jié)。獲取的指令隨后被處理器5026執(zhí)行。在一實(shí)施例中，獲取的指令被傳遞給獲取單元的分派單元5056。分派單元解碼指令并將關(guān)于解碼的指令的信息轉(zhuǎn)送給合適的單元5057、5058、5060。執(zhí)行單元5057將典型地從指令獲取單元5055接收關(guān)于解碼的算術(shù)指令的信息，并將根據(jù)指令的操作碼對操作數(shù)執(zhí)行算術(shù)操作。優(yōu)選地從存儲器5025、架構(gòu)寄存器5059或從正被執(zhí)行的指令的立即字段(immediate field)向執(zhí)行單元5057提供操作數(shù)。執(zhí)行的結(jié)果，當(dāng)被存儲時(shí)，被存儲在存儲器5025、寄存器5059或其他機(jī)器硬件(諸如控制寄存器、PSW寄存器等)中。處理器5026典型地具有一個(gè)或多個(gè)用于執(zhí)行指令的功能的單元5057、5058、5060。參考圖15A，執(zhí)行單元5057可通過接口邏輯5071與架構(gòu)通用寄存器5059、解碼/分派單元5056、加載存儲單元5060和其他5065處理器單元通信。執(zhí)行單元5057可使用幾個(gè)寄存器電路5067、5068、5069來保持算術(shù)邏輯單元(ALU) 5066將操作的信息。ALU執(zhí)行諸如加減乘除的算術(shù)操作，以及諸如和、或以及異或(X0R)、旋轉(zhuǎn)和移位的邏輯運(yùn)算。優(yōu)選地，ALU支持依賴于設(shè)計(jì)的專門操作。其他電路可提供其他架構(gòu)工具5072，例如包括條件碼和恢復(fù)支持邏輯。典型地，ALU操作的結(jié)果被保持在輸出寄存電路5070中，該輸出寄存器電路可將結(jié)果轉(zhuǎn)送到多種其他處理功能。有許多處理器單元安排，本說明書僅旨在提供對一個(gè)實(shí)施例的代表性理解。例如，ADD指令將在具有算術(shù)和邏輯功能的執(zhí)行單元5057中被執(zhí)行，而例如浮點(diǎn)指令將在具有專用浮點(diǎn)能力的浮點(diǎn)執(zhí)行中被執(zhí)行。優(yōu)選地，執(zhí)行單元通過在操作數(shù)上執(zhí)行操作碼定義的功能在由指令標(biāo)識的操作數(shù)上操作。例如，ADD指令可被執(zhí)行單元5057在由指令的寄存器字段標(biāo)識的兩個(gè)寄存器5059中發(fā)現(xiàn)的操作數(shù)上執(zhí)行。執(zhí)行單元5057對兩個(gè)操作數(shù)執(zhí)行算術(shù)加法，并在第三操作數(shù)中存儲結(jié)果，其中第三操作數(shù)可以是第三寄存器或兩個(gè)源寄存器中的一個(gè)。執(zhí)行單元優(yōu)選地利用算術(shù)邏輯單元(ALU) 5066，其能執(zhí)行多種邏輯功能，諸如移位、旋轉(zhuǎn)、和、或以及異或，以及多種代數(shù)函 數(shù)，包括加減乘除中的任何一個(gè)。一些ALU5056被設(shè)計(jì)為用于標(biāo)量運(yùn)算，且有些用于浮點(diǎn)。根據(jù)架構(gòu)，數(shù)據(jù)可以是大端(big endien)(其中最低有效字節(jié)位于最高字節(jié)地址)或小端(little endien)(其中最低有效字節(jié)位于最低字節(jié)地址)。IBMz/Architecture 是大端。根據(jù)架構(gòu)，帶符號字段可以是符號和幅度、I的補(bǔ)碼或2的補(bǔ)碼。2的補(bǔ)碼數(shù)是有利的，其在于ALU不需要設(shè)計(jì)減法能力，因?yàn)椴还苁?的補(bǔ)碼中的負(fù)值還是正值，都僅要求ALU中的加法。數(shù)字通常以速記描述，其中12位的字段定義了 4096字節(jié)塊的地址，且通常被描述為例如4Kbyte (千字節(jié))塊。參考圖15B，用于執(zhí)行分支指令的分支指令信息典型地被發(fā)送到分支單元5058，該分支單元經(jīng)常使用諸如分支歷史表5082的分支預(yù)測算法，在其他條件運(yùn)算完成前預(yù)測分支結(jié)果。在條件運(yùn)算完成前，當(dāng)前分支指令的目標(biāo)將被獲取并推測性地執(zhí)行。當(dāng)條件運(yùn)算完成時(shí)，基于條件運(yùn)算的條件和推測的結(jié)果，推測性執(zhí)行的分支指令或被完成或被丟棄。典型的分支指令可測試條件碼，以及如果條件碼滿足分支指令的分支要求，分支到目標(biāo)地址，分支地址可基于若干數(shù)被計(jì)算，所述數(shù)包括例如在寄存器字段或是指令的立即字段中找到的數(shù)。分支單元5058可利用具有多個(gè)輸入寄存器電路5075、5076、5077和一個(gè)輸出寄存器電路5080的ALU 5074。分支單元5058可與例如通用寄存器5059、解碼分派單元5056或其他電路5073通信。一組指令的執(zhí)行可由于多個(gè)原因中斷，所述原因包括例如由操作系統(tǒng)發(fā)起的上下文轉(zhuǎn)換、引起上下文轉(zhuǎn)換的程序異?；蝈e(cuò)誤、引起上下文轉(zhuǎn)換的I/o中斷信號或多個(gè)程序(在多線程環(huán)境中)的多線程活動。優(yōu)選地，上下文轉(zhuǎn)換動作保存關(guān)于當(dāng)前執(zhí)行的程序的狀態(tài)信息，且隨后加載關(guān)于正被調(diào)用的另一個(gè)程序的狀態(tài)信息。狀態(tài)信息可被存儲在例如硬件寄存器或存儲器中。狀態(tài)信息優(yōu)選地包括指向?qū)⒈粓?zhí)行的下一個(gè)指令的程序計(jì)數(shù)器值、條件碼、存儲器轉(zhuǎn)換信息和架構(gòu)寄存器內(nèi)容。上下文轉(zhuǎn)換活動可被硬件電路、應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)程序或固件代碼(微代碼、微微代碼或許可內(nèi)部碼(LIC))單獨(dú)地或其組合實(shí)現(xiàn)。處理器根據(jù)指令定義的方法而訪問操作數(shù)。指令可使用指令的一部分的值提供立即操作數(shù)，可提供一個(gè)或多個(gè)寄存器字段，其顯式地指向通用寄存器或?qū)Ｓ眉拇嫫?例如浮點(diǎn)寄存器)。指令可利用由操作碼字段確定的暗示的寄存器作為操作數(shù)。指令可利用用于操作數(shù)的存儲器位置?？捎杉拇嫫?、立即字段或寄存器和立即字段的組合提供操作數(shù)的存儲器位置，如由z/Arehitecture 長位移工具(facility)所例示的,其中該指令定義了基寄存器、索引寄存器和立即字段(位移字段)，它們加到一起，以提供例如存儲器中的操作數(shù)的地址。此處的位置典型地意味著主存儲器(主存儲設(shè)備)中的位置，除非另外指明。參考圖15C，處理器使用加載/存儲單元5060訪問存儲器。加載/存儲單元5060可以通過獲取存儲器5053中的目標(biāo)操作數(shù)的地址并將操作數(shù)加載到寄存器5059或其他存儲器5053位置中，來執(zhí)行加載操作，或可以通過獲取存儲器5053中的目標(biāo)操作數(shù)的地址并將從寄存器5059或另一個(gè)存儲器5053位置獲得的數(shù)據(jù)存儲在存儲器5053中的目標(biāo)操作 數(shù)位置，來執(zhí)行存儲操作。加載/存儲單元5060可以是推測性的，且可以相對于指令順序來說無序的順序訪問存儲器，但是加載/存儲單元5060將向程序維持指令按順序執(zhí)行的外觀。加載/存儲單元5060可與通用寄存器5059、解密/分派單元5056、高速緩存/存儲器接口 5053或其他元件5083通信，且包括各種寄存器電路、ALU 5085和控制邏輯5090以計(jì)算存儲器地址并提供流水線順序以使操作保持次序。一些操作可不按順序，但加載/存儲單元提供功能以使不按順序執(zhí)行的操作對程序看起來如已按順序執(zhí)行一樣，如本領(lǐng)域所熟知的。優(yōu)選地，應(yīng)用程序“看到的”地址通常被稱為虛擬地址。虛擬地址有時(shí)候被稱為“邏輯地址”和“有效地址”。這些虛擬地址之所以虛擬，在于它們由多種動態(tài)地址轉(zhuǎn)換(DAT)技術(shù)中的一種重定向到物理存儲器位置，所述動態(tài)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)包括但不限于簡單地給用偏移值給虛擬地址加前綴、經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)換虛擬地址，所述轉(zhuǎn)換表優(yōu)選地包括至少一個(gè)段表和頁表(單獨(dú)地或組合地)，優(yōu)選地，段表具有指向頁表的項(xiàng)。在z/Architecture 中，提供轉(zhuǎn)換分級結(jié)構(gòu)，包括區(qū)域第一表、區(qū)域第二表、區(qū)域第三表、段表和可選的頁表。轉(zhuǎn)換表的性能通常通過利用轉(zhuǎn)換后備緩沖器(TLB)被改善，該轉(zhuǎn)換后備緩沖器包括將虛擬地址映射到相關(guān)的物理存儲位置的項(xiàng)。當(dāng)DAT使用轉(zhuǎn)換表轉(zhuǎn)換虛擬地址時(shí)，創(chuàng)建項(xiàng)。于是，虛擬地址的隨后使用可利用快的TLB的項(xiàng)，而不是慢的順序轉(zhuǎn)換表訪問。TLB內(nèi)容可由包括LRU (最少最近使用的)多個(gè)替換算法來管理。在處理器是多處理器系統(tǒng)的處理器的情況下，每個(gè)處理器具有保持共享資源的責(zé)任，所述共享資源諸如I/o、高速緩存、TLB和存儲器，它們互鎖以實(shí)現(xiàn)一致性。典型地，“窺探”技術(shù)將被用于維持高速緩存一致性。在窺探環(huán)境中，每個(gè)高速緩存線可被標(biāo)記為正處于共享狀態(tài)、獨(dú)占狀態(tài)、改變狀態(tài)、無效狀態(tài)等中的一個(gè)，以便有助于共享。I/O單元5054 (圖14)向處理器提供用于附加到例如包括磁帶、盤、打印機(jī)、顯示器和網(wǎng)絡(luò)的外圍設(shè)備的裝置。I/o單元通常由軟件驅(qū)動器向計(jì)算機(jī)程序呈現(xiàn)。在諸如來自IB\I 的System z 的大型計(jì)算機(jī)中，通道適配器和開放系統(tǒng)適配器是提供操作系統(tǒng)和外_設(shè)備之間的通信的大型計(jì)算機(jī)的I/O單元。
而且，其他類型的計(jì)算環(huán)境可受益于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。作為例子，環(huán)境可包括仿真器(例如，軟件或其他仿真機(jī)制)，其中特定架構(gòu)(包括例如指令執(zhí)行、諸如地址轉(zhuǎn)換的架構(gòu)功能、以及架構(gòu)寄存器)或其子集被仿真(例如，在具有處理器和存儲器的本機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中)。在這樣的環(huán)境中，仿真器的一個(gè)或多個(gè)仿真功能可實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，即使執(zhí)行仿真器的計(jì)算機(jī)可具有與正被仿真的能力不同的架構(gòu)。作為一個(gè)例子，在仿真模式中，解碼正被仿真的特定指令或操作，且建立合適的仿真功能以實(shí)施單個(gè)指令或操作。在仿真環(huán)境中，主計(jì)算機(jī)包括例如存儲器以存儲指令和數(shù)據(jù)；指令獲取單元以從存儲器獲取指令，且可選地，提供用于獲取的指令的本地緩沖；指令解碼單元以接收獲取的指令并確定已被獲取的指令的類型；以及指令執(zhí)行單元以執(zhí)行該指令。執(zhí)行可包括將數(shù)據(jù)從存儲器加載到寄存器；從寄存器將數(shù)據(jù)存儲回存儲器；或執(zhí)行如由解碼單元確定的某些類型的算術(shù)或邏輯運(yùn)算。在一個(gè)例子中，每個(gè)單元在軟件中實(shí)現(xiàn)。例如，被所述單元執(zhí)行的操作被實(shí)現(xiàn)為仿真器軟件中的一個(gè)或多個(gè)子例程。
更具體地，在大型計(jì)算機(jī)中，程序員(通常是如今的“C”程序員)一般通過編譯器應(yīng)用使用架構(gòu)機(jī)器指令。存儲在存儲介質(zhì)中的這些指令可以在z//\rehitecture IBM 服務(wù)器中本機(jī)地執(zhí)行，或在執(zhí)行其他架構(gòu)的機(jī)器中執(zhí)行。它們可在現(xiàn)有的和未來的IBM 大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器以及IBM 的其他機(jī)器(例如，Power Systems服務(wù)器和Systemx 服務(wù)器)中被仿真。它們可在使用由IBM 、Intel 、AMD 等制造的硬件的各種機(jī)器上運(yùn)行Linux的機(jī)器中被執(zhí)行。除了在z/Architecture 下的該硬件上執(zhí)行，Linux也可被用于這樣的機(jī)器，其使用由Hercules或FSI (Fundamental Software, Inc)提供的仿真,其中，一般來說執(zhí)行是在仿真模式中。在仿真模式中，仿真軟件由本機(jī)處理器執(zhí)行以仿真被仿真處理器的架構(gòu)。在萬維網(wǎng)www. hercul es_390.org and www. funsoft. com分別可獲得與上述參考的仿真器產(chǎn)品相關(guān)的信息。本機(jī)處理器典型地執(zhí)行仿真軟件，其包括固件或本機(jī)操作系統(tǒng)，以執(zhí)行被仿真處理器的仿真程序。仿真軟件負(fù)責(zé)獲取并執(zhí)行被仿真處理器架構(gòu)的指令。仿真軟件維護(hù)仿真的程序計(jì)數(shù)器以保持跟蹤指令界限。仿真軟件可一次獲取一個(gè)或多個(gè)仿真的機(jī)器指令，并將所述一個(gè)或多個(gè)仿真的機(jī)器指令轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的本機(jī)機(jī)器指令組，以由本機(jī)處理器執(zhí)行。這些轉(zhuǎn)換的指令可被高速緩存，這樣可完成更快的轉(zhuǎn)換。盡管，仿真軟件將維持被仿真的處理器架構(gòu)的架構(gòu)規(guī)則以保證為被仿真處理器編寫的操作系統(tǒng)和應(yīng)用正確操作。而且，仿真軟件將提供由被仿真的處理器架構(gòu)確定的資源，包括但不限于控制寄存器、通用寄存器、浮點(diǎn)寄存器、例如包括段表和頁表的動態(tài)地址轉(zhuǎn)換功能、中斷機(jī)制、上下文轉(zhuǎn)換機(jī)制、日中時(shí)間(TOD)時(shí)鐘和到I/O子系統(tǒng)的架構(gòu)接口，這樣被設(shè)計(jì)為在被仿真處理器上運(yùn)行的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序可在具有仿真軟件的本機(jī)處理器上運(yùn)行。解碼正被仿真的特定指令，且調(diào)用子例程以執(zhí)行該單個(gè)指令的功能。仿真被仿真處理器的功能的仿真軟件功能例如在“C”子例程或驅(qū)動器中實(shí)現(xiàn)，或由提供用于特定硬件的驅(qū)動器的其他方法實(shí)現(xiàn)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解優(yōu)選實(shí)施例的描述后將理解的。包括但不限于 Beausoleil 等人的標(biāo)題為 “Multiprocessor for Hardware Emulation”的美國專利證書號5，551，013 ;以及Scalzi等人的標(biāo)題為“Preprocessing of StoredTargetRoutines for Emulating Incompatible Instructions on a Target Processor，，的美國專利證書號6，009, 261 ；以及Davidian等人的標(biāo)題為“Decoding GuestInstructionto Directly Access Emulation Routines that Emulate the Guestlnstructions，，的美國專利證書號，5, 574, 873 ；以及 Gorishek 等人的標(biāo)題為 “Symmetrical MultiprocessingBus and Chipset Used for CoprocessorSupport Allowing Non-Native Code to Run ina System”的美國專利證書號6，308，255 ;以及Lethin等人的標(biāo)題為“Dynamic OptimizingObject CodeTranslator for Architecture Emulation and Dynamic OptimizingObjectCode Translation Method” 的美國專利證書號 6，463，582,;以及 Eric Traut 的標(biāo)題為“Method for Emulating Guest Instructions on a Host ComputerThrough DynamicRecompilation of Host Instructions”的美國專利證書號5，790，825 ;以及許多其他專利的各種軟件和硬件仿真專利示出各種已知的方式來實(shí)現(xiàn)針對可為本領(lǐng)域技術(shù)人員獲得的目標(biāo)機(jī)器對為不同機(jī)器進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的指令格式的仿真。在圖16中，提供了仿真主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5092的例子，其仿真主架構(gòu)的主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5000’。在仿真主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5092中，主處理器(CPU) 5091是仿真主處理器(或虛擬主處理器)，并包括具有與主計(jì)算機(jī)5000’的處理器5091不同的本機(jī)指令集架構(gòu)的仿真處理器5093。仿真主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5092具有可被仿真處理器5093訪問的存儲器5094。在示例性實(shí) 施例中，存儲器5094被分區(qū)為主計(jì)算機(jī)存儲器5096部分和仿真例程5097部分。根據(jù)主計(jì)算機(jī)架構(gòu)，主計(jì)算機(jī)存儲器5096對于仿真主計(jì)算機(jī)5092的程序來說是可用的。仿真處理器5093執(zhí)行與被仿真處理器5091不同架構(gòu)的架構(gòu)指令集的本機(jī)指令(即來自仿真程序處理器5097的本機(jī)指令)，且可通過使用從順序和訪問/解碼例程獲得的一個(gè)或多個(gè)指令從主計(jì)算機(jī)存儲器5096中的程序訪問用于執(zhí)行的主機(jī)指令，所述順序和訪問/解碼例程可解碼訪問的主機(jī)指令，以確定用于仿真被訪問的主機(jī)指令的功能的本機(jī)指令執(zhí)行例程。被定義用于主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5000’架構(gòu)的其他工具可被架構(gòu)工具例程仿真，所述架構(gòu)工具例程包括諸如通用寄存器、控制寄存器、動態(tài)地址轉(zhuǎn)換和1/0子系統(tǒng)支持和處理器高速緩存等工具。仿真例程也可利用在仿真處理器5093中可獲得功能(諸如通用寄存器和虛擬地址的動態(tài)轉(zhuǎn)換)以改善仿真例程的性能。也可提供專用硬件和卸載引擎以輔助處理器5093來仿真主計(jì)算機(jī)5000’的功能。在此使用的術(shù)語僅是為了描述特定實(shí)施例，且不旨在限制本發(fā)明。如在此使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指明。還將理解，當(dāng)在說明書中使用時(shí)，術(shù)語“包括”和/或“包含”指明存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件。所附權(quán)利要求書中的所有裝置或步驟加功能元件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、操作以及等價(jià)物，如有的話，旨在包括用于結(jié)合如特別要求保護(hù)的其他所要求保護(hù)的元件來執(zhí)行所述功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或操作。呈現(xiàn)本發(fā)明的說明是為了示出和描述的作用，但不是窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限制于所公開的形式。許多修改和變化對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是明顯的，且不脫離本發(fā)明的范圍。選擇和描述實(shí)施例是為了最佳地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能針對適于考慮的特定用途的具有各種修改的各種實(shí)施例理解本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行用于從適配器加載數(shù)據(jù)的加載指令的方法，包括以下步驟 獲得用于執(zhí)行的機(jī)器指令，根據(jù)計(jì)算機(jī)架構(gòu)定義用于計(jì)算機(jī)執(zhí)行的機(jī)器指令，所述機(jī)器指令包括 從適配器指令識別加載的操作碼字段； 識別第一位置的第一字段，其中將從所述第一位置加載從適配器取回的數(shù)據(jù)； 識別第二位置的第二字段，所述第二字段的內(nèi)容包括識別適配器的功能句柄、從中加載數(shù)據(jù)的適配器內(nèi)地址空間的指定以及地址空間內(nèi)的偏移量；以及執(zhí)行所述機(jī)器指令，所述執(zhí)行包括 使用所述功能句柄來獲得與所述適配器相關(guān)聯(lián)的功能表項(xiàng)； 使用功能表項(xiàng)中的信息和所述偏移量中的至少一個(gè)來獲得所述適配器的數(shù)據(jù)地址；以及 從由地址空間的指定所識別的地址空間中的特定位置獲取數(shù)據(jù)，其中由所述適配器的數(shù)據(jù)地址來識別特定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中要訪問的地址空間是存儲器空間或I/O空間中的一個(gè)，并且其中獲得所述數(shù)據(jù)地址包括使用功能表項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來獲得所述數(shù)據(jù)地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述使用包括將功能表項(xiàng)的基地址寄存器的值與偏移量相加以獲得所述數(shù)據(jù)地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中要訪問的地址空間是配置空間，并且其中所述數(shù)據(jù)地址是由指令來提供的偏移量，所述偏移量識別所述配置空間中的寄存器號。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述執(zhí)行進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)放置到由指令所指定的第一位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第二位置的內(nèi)容包括要獲取的數(shù)據(jù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中基于適配器架構(gòu)來執(zhí)行指令。
8.一種包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上存儲的計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并且在其上執(zhí)行時(shí)，促使所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法的所有步驟。
9.一種執(zhí)行用于從適配器加載數(shù)據(jù)的加載指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括 存儲器； 與所述存儲器通信的處理器； 用于獲得用于執(zhí)行的機(jī)器指令的機(jī)器指令獲得組件，根據(jù)計(jì)算機(jī)架構(gòu)定義用于計(jì)算機(jī)執(zhí)行的機(jī)器指令，所述機(jī)器指令包括 從適配器指令識別加載的操作碼字段； 識別第一位置的第一字段，其中將從所述第一位置加載從適配器取回的數(shù)據(jù)； 識別第二位置的第二字段，所述第二字段的內(nèi)容包括識別適配器的功能句柄、從中加載數(shù)據(jù)的適配器內(nèi)地址空間的指定以及地址空間內(nèi)的偏移量；以及用于執(zhí)行所述機(jī)器指令的執(zhí)行組件； 用于使用所述功能句柄來獲得與所述適配器相關(guān)聯(lián)的功能表項(xiàng)的功能表項(xiàng)獲得器； 用于使用功能表項(xiàng)中的信息和所述偏移量中的至少一個(gè)來獲得所述適配器的數(shù)據(jù)地址的數(shù)據(jù)地址獲得器；以及 用于從由地址空間的指定所識別的地址空間中的特定位置獲取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取組件，其中由所述適配器的數(shù)據(jù)地址來識別特定位置。
10.一種執(zhí)行用于從適配器加載數(shù)據(jù)的加載指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括 存儲器；以及 與所述存儲器通信的處理器，其中所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被配置為執(zhí)行方法，所述方法包括 獲得用于執(zhí)行的機(jī)器指令，根據(jù)計(jì)算機(jī)架構(gòu)定義用于計(jì)算機(jī)執(zhí)行的機(jī)器指令，所述機(jī)器指令包括 從適配器指令識別加載的操作碼字段； 識別第一位置的第一字段，其中將從所述第一位置加載從適配器取回的數(shù)據(jù)； 識別第二位置的第二字段，所述第二字段的內(nèi)容包括識別適配器的功能句柄、從中加載數(shù)據(jù)的適配器內(nèi)地址空間的指定以及地址空間內(nèi)的偏移量；以及執(zhí)行所述機(jī)器指令，所述執(zhí)行包括 使用所述功能句柄來獲得與所述適配器相關(guān)聯(lián)的功能表項(xiàng)； 使用功能表項(xiàng)中的信息和所述偏移量中的至少一個(gè)來獲得所述適配器的數(shù)據(jù)地址；以及 從由地址空間的指定所識別的地址空間中的特定位置獲取數(shù)據(jù)，其中由所述適配器的數(shù)據(jù)地址來識別特定位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中要訪問的地址空間是存儲器空間或I/O空間中的一個(gè)，并且其中獲得所述數(shù)據(jù)地址包括使用功能表項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來獲得所述數(shù)據(jù)地址。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述使用包括將功能表項(xiàng)的基地址寄存器的值與偏移量相加以獲得所述數(shù)據(jù)地址。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中要訪問的地址空間是配置空間，并且其中所述數(shù)據(jù)地址是由指令來提供的偏移量，所述偏移量識別所述配置空間中的寄存器號。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述執(zhí)行進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)放置到由指令所指定的第一位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二位置的內(nèi)容包括要獲取的數(shù)據(jù)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中基于適配器架構(gòu)來執(zhí)行指令。
17.一種用于在計(jì)算環(huán)境中控制對適配器的訪問的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 處理電路可讀的并且存儲用于由處理電路執(zhí)行的用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法的指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。
全文摘要
促進(jìn)與計(jì)算環(huán)境的適配器的通信。提供明確地定向到適配器的指令。將指令中提供的信息用于將指令導(dǎo)向適配器內(nèi)的適當(dāng)位置。
文檔編號G06F13/38GK102906694SQ201080066954
公開日2013年1月30日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者D·格雷納, D·克拉多克, T·格雷格, M·法雷爾 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司