CN101946241A - 监视输入/输出操作的数据处理 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于处理输入/输出处理系统中的控制单元和通道子系统之间的通信的计算机程序产品、装置、和方法。所述计算机程序产品包括处理电路可读的有形存储介质,和用于处理电路执行的存储指令,用于执行一种方法。所述方法包括:从所述通道子系统向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;设置针对所述操作的完成的时间段;以及响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
Description
技术领域
概括地说,本发明涉及输入/输出处理,更具体地,涉及确定和/或监视与输入/输出处理相关的操作的进展。
背景技术
输入/输出(I/O)操作用于在I/O处理系统的存储器和I/O设备之间传送数据。具体地,通过执行I/O操作从存储器向一个或多个I/O设备写入数据,以及从一个或多个I/O设备向存储器读取数据。
为了便于I/O操作的处理,采用I/O处理系统的I/O子系统。I/O子系统耦合至I/O处理系统的主存储器和I/O设备,以及指引在存储器和I/O设备之间的信息流。I/O子系统的一个实例是通道子系统。通道子系统将通道路径用作通信介质。每个通道路径包括耦合至控制单元的通道,控制单元进一步耦合至一个或多个I/O设备。
通道子系统可采用通道命令字(CCW)在I/O设备和存储器之间传送数据。CCW指定要执行的命令。对于启动某些I/O操作的命令,CCW指明与操作关联的存储器区域、每当完成向或从该区域的传送时要采取的行为、和其他选项。
在I/O处理期间,通过通道从存储器提取CCW列表。通道解析来自CCW列表的每条命令,并将多条命令(在其自身实体中的每条命令)转发至与通道耦合的控制单元。然后,控制单元处理命令。通道跟踪每条命令的状态,并控制何时将下一命令集发送至控制单元用于处理。通道确保将每条命令发送至其自身实体中的控制单元。将命令的响应(即,“命令响应”或CMR)从控制单元发送至通道,向通道提供控制单元为活动和正在操作,以及接收和正在执行命令的指示。此外,通道推断与处理来自控制单元的对于每条命令的响应关联的某些信息。
目前,没有在不需要来自控制单元的对于每条命令的响应的情况下,允许确定控制单元是否接收到命令的链路协议。典型地,目前的链路协议需要控制单元发送每条命令的响应,以指示命令被接收,并且控制单元正在执行命令。每条命令的响应的这种需求可拖累链路协议的性能。
此外,没有在操作期间允许监视I/O操作的进展以考虑问题的提早检测的链路协议。
由此,现有技术中需要这样的系统和方法,在不需要每条命令的响应的情况下允许通道确定命令被接收,以及允许通道监视I/O操作的进展。
发明内容
本发明的实施例包括一种用于处理输入/输出处理系统中的控制单元和通道子系统之间的通信的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括:处理电路可读的有形存储介质,和用于处理电路执行的存储指令,用于执行一种方法。所述方法包括:从所述通道子系统向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;设置针对所述操作的完成的时间段;以及响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
附加实施例包括一种用于处理输入/输出处理系统中的通信的装置。所述装置包括:主机系统的通道子系统,被配置用于与能够命令和确定I/O设备的状态的控制单元通信。所述通道子系统执行:从所述通道子系统向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;设置针对所述操作的完成的时间段;以及响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
其他实施例包括一种处理输入/输出处理系统中的控制单元和通道子系统之间的通信的方法。所述方法包括:从所述通道子系统向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;设置针对所述操作的完成的时间段;以及响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
在阅览了以下附图和具体实施方式之后,对于本领域普通技术人员而言,根据实施例的制品、装置和/或方法的其他物品将变得清楚。目的在于,制品、装置和/或方法的所有这些附加物品都应该包括在本说明书中,在本发明的范围内,以及受到所附权利要求的保护。
附图说明
特别地指出作为本发明的主题,并且在说明书中包含的权利要求书中不同地主张。根据集合附图进行的以下具体实施方式,本发明的以上和其他目的、特征、和优点变得清楚,其中:
图1示出结合和使用本发明的一个或多个方面的I/O处理系统的一个实施例;
图2A示出现有技术的通道命令字的一个实例;
图2B示出现有技术的通道命令字通道程序的一个实例;
图3示出在通道和控制单元之间的通信中使用的执行图2B的通道命令字通道程序的现有技术链路协议的一个实施例;
图4示出根据本发明一方面的传送控制子通道程序的一个实施例;
图5示出根据本发明一方面的用于在通道和控制单元之间通信的执行图4的传送控制字通道程序的链路协议的一个实施例;
图6示出用于在通道和控制单元之间通信的以执行通道命令字通道程序的4个读取命令的现有技术链路协议的一个实施例;
图7示出根据本发明一方面的用于在通道和控制单元之间通信的以处理传送控制字通道程序的4个读取命令的链路协议的一个实施例;
图8示出根据本发明一方面的控制单元和通道的一个实施例;
图9示出确定控制单元是否具有针对命令而打开的交换和/或监视I/O操作的进展的一个实施例;
图10示出用于在通道和控制单元之间通信的确定控制单元是否具有针对命令而打开的交换和/或监视I/O操作的进展的一个实施例;以及
图11示出结合本发明的一方面或多个方面的制品的一个实施例。
具体实施方式参照附图借助于实例说明本发明的优选实施例、以及优点和特点。
具体实施方式
根据本发明的一方面,便于输入/输出(I/O)处理。例如,通过简单地实现通道和控制单元之间的信息的处理来便于I/O处理。在一个实例中,通过提供一种确定控制单元是否具有针对命令而打开的交换和/或监视I/O操作的进展的系统和方法来便于I/O处理。这里提及的“监视”可涵盖向控制单元发送一个或多个消息,以确定控制单元是否具有针对命令而打开的交换和/或确定I/O操作是否在控制单元处未决或进行中。在示例性实施例中,一个或多个消息是扩展链路服务(ELS)的读取交换简明(REC)消息。
在一个示例性实施例中,通道包括块中的一条或多条命令,所述块在这里称为传送命令控制块(TCCB),其地址在传送控制字(TCW)中指定。将TCW从操作系统或其他应用发送至I/O通信适配器,后者随后将命令消息中的TCCB转发至控制单元用于处理。控制单元通过I/O通信适配器处理每条命令,不具有相对于那些个体命令的状态的跟踪。多条命令还称为通道程序,其由控制单元而非I/O通信适配器来解析和执行。
在示例性实施例中,控制单元响应于执行通道程序生成响应消息。控制单元还可在有限数目的通信情形下不执行通道程序而生成响应消息,例如,向I/O通信适配器通知将不执行通道程序。控制单元可包括多个元件,以支持I/O通信适配器和I/O设备之间的通信,以及支持通道程序执行。例如,除了便于通信和状态监视的一个或多个队列、定时器和寄存器之外,控制单元可包括解析和处理消息的控制逻辑。I/O通信适配器解析响应消息,提取信息,以及使用提取的信息执行进一步操作。
参照图1描述结合和使用本发明一个或多个方面的I/O处理系统的一个实例。I/O处理系统100包括主机系统101,其进一步包含例如主存储器102、一个或多个中央处理单元(CPU)104、存储控制元件106、和通道子系统108。主机系统101可以是大型计算系统,例如大型机或服务器。I/O处理系统100还包括一个或多个控制单元110和一个或多个I/O设备112,其每个如下所述。
主存储器102存储可从I/O设备112输入的数据和程序。例如,主存储器102可包括由CPU 104中的一个或多个执行的一个或多个操作系统(OS)103。例如,作为不同的虚拟机实例,一个CPU 104可执行Linux操作系统103和z/OS操作系统103。主存储器102是可直接寻址的,以及提供由CPU 104和通道子系统108进行的数据的高速处理。
CPU 104是I/O处理系统100的控制中心。其包含用于指令执行、中断行为、定时功能、初始程序加载、和其他机器相关功能的定序和处理装备。CPU 104经由连接114(例如双向或单向总线)耦合至存储控制元件106。
存储控制元件106经由连接116(例如总线)耦合至主存储器102;经由连接114耦合至CPU 104;以及经由连接118耦合至通道子系统108。存储控制元件106控制例如由CPU 014和通道子系统108发出的请求的排队和执行。
在示例性实施例中,通道子系统108提供主机系统101和控制单元110之间的通信接口。通道子系统108耦合至存储控制元件106,如上所述;以及经由连接120(例如串行链路)耦合至每个控制单元110。连接120可实现为光链路,在光纤通道结构中采用单模或多模波导。通道子系统108指引I/O设备112和主存储器102之间的信息流。其免除了CPU 104直接与I/O设备112通信的任务,并允许数据处理与I/O处理同时进行。在管理到或从I/O设备112的信息流时,通道子系统108将一个或多个通道路径122用作通信链路。作为I/O处理的一部分,通道子系统108还执行测试通道路径可用性、选择可用通道路径122、和通过I/O设备启动操作的执行的路径管理功能。
每个通道路径122包括通道124(在一个实例中,通道124位于通道子系统108中,如图1所示)、一个或多个控制单元110和一个或多个连接120。在另一实例中,其还可以具有一个或多个动态开关(未示出),作为通道路径122的一部分。动态开关耦合至通道124和控制单元110,并提供对于附连至开关的任意两个链路物理互连的能力。在另一实例中,其还可具有多个系统,因此具有附连至控制单元110的多个通道子系统(未示出)。
同样位于通道子系统108中的有子通道(未示出)。提供一个子通道用于和专用于可通过通道子系统108访问程序的每个I/O设备112。子通道(例如数据结构,如表)向程序提供设备的逻辑表示。每个子通道提供关于关联的I/O设备112的信息及其到通道子系统108的附连。子通道还提供关于I/O操作的信息以及涉及关联的I/O设备112的其他功能。子通道是通道子系统108向CPU 104提供关于关联的I/O设备112的信息所借助的手段,所述CPU 104通过执行I/O指令获得该信息。
通道子系统108耦合至一个或多个控制单元110。每个控制单元110提供操作和控制一个或多个I/O设备112以及通过使用共同装备使得每个I/O设备112的特征适配于通道124提供的链路接口的逻辑。共同装备提供了I/O操作的执行、关于I/O设备112和控制单元110的状态的指示、在通道路径112上的数据传送的定时的控制、以及I/O设备112的某些等级的控制。
每个控制单元110经由连接126(例如总线)附连至一个或多个I/O设备112。I/O设备112接收信息,或将信息存储在主存储器102和/或其他存储器中。I/O设备112的实例包括例如读卡器和打孔器、磁带单元、直接访问存储设备、显示器、键盘、打印机、定点设备、远程处理设备、通信控制器和基于传感器的装置。
I/O处理系统100的上述组件中的一个或多个进一步描述在以下文献中:“IBMz/Architecture Principles of Operation”,公开号No.SA22-7832-05,第6版,2007年4月;美国专利No.5,461,721,题为“System For Transferring Data Between I/O Devices And Main OrExpanded Storage Under Dynamic Control Of Independent IndirectAddress Words(IDAWS)”Cormier等人,发布于1995年10月24日;和美国专利No.5,526,484,题为“Method And System For Pipelining TheProcessing Of Channel Command Words”Casper等人,发布于1996年6月11日,其中每个的全部内容通过引用合并于此。IBM是美国纽约阿蒙克的国际商业机器公司的注册商标。这里使用的其他名称可以是国际商业机器公司或其他公司的注册商标、商标或产品名称。
在一个实施例中,为了在I/O设备112和存储器102之间传送数据,使用通道命令字(CCW)。CCW指定要执行的命令,并包括控制处理的其他字段。参照图2A描述CCW的一个实例。CCW 200包括例如,命令码202,指定要执行(例如,读取、反向读取、控制、感测和写入)的命令;多个标志204,用于针对指定数据传送的命令控制I/O操作;计数字段206,指定在要传送的CCW所指明的存储区域中的字节数;以及数据地址208,当采用直接寻址时其指向包括数据的主存储器中的位置,或当采用修改间接数据寻址时其指向要处理的修改间接数据地址字(MIDAW)的列表(例如连续列表)。修改间接寻址进一步在以下文件中描述:美国专利序号11/464,613,题为“Flexibly Controlling The Transfer Of DataBetween Input/Output Devices And Memory”Brice等人,2006年8月15日递交,其全部内容通过引用合并于此。
被设置用于按序执行的一个或多个CCW形成通道程序,这里还称为CCW通道程序。CCW通道程序通过例如操作系统或其他软件来设置。软件设置CCW,并获得分配给通道程序的存储器地址。参照图2B描述CCW通道程序的实例。CCW通道程序210包括例如界定范围CCW 212,其具有指针214,指向要通过界定范围命令使用的界定范围数据216的存储器中的位置。在该实例中,通道传送(TIC)218遵循界定范围命令,其使得通道程序指向包括一个或多个其他CCW(例如,定位记录217,其具有指针219以定位记录数据220;和一个或多个写入CCW 221)的存储器中的另一区域(例如应用区域)。每个写入CCW 220具有指向数据区域224的指针222。数据区域包括直接访问数据的地址或间接访问数据的数据地址字的列表(例如MIDAW或IDAW)。此外,CCW通道程序210包括由设备地址定义的通道子系统中的预定区域,称为用于从CCW通道程序的执行得到的状态226的子通道。
参照图3以及参照图2B描述CCW通道程序的处理。具体地,图3示出当CCW通道程序正在执行时发生在通道和控制单元之间的各种交换和序列的实例。在这个实例中,用于通信的链路协议为FICON(光纤连接)。关于FICON的信息在以下文件中描述:“Fibre Channel Single ByteCommand Code Sets-3 Mapping Protocol(FC-SB-3)”,T11/Project1357-D/Rev.1.6,INCITS(2003年3月),其全部内容通过引用合并于此。
参照图3,通道300打开与控制单元302的交换,并向控制单元302发送界定范围命令和与其关联的数据304。从界定范围CCW 212提取命令(图2B),以及从界定范围数据区域216获得数据。通道300使用TIC 218来定位所述定位记录CCW和读取CCW。其从定位记录CCW 217(图2B)提取定位记录命令305(图3),以及从定位记录数据220获得数据。从读取CCW 221(图2B)提取读取命令306(图3)。将每个发送至控制单元302。
响应于通道300的打开的交换,控制单元302打开与通道300的交换310。这可发生在定位命令305和/或读取命令306之前或之后。除了打开的交换之外,向通道300转发响应(CMR)。CMR向通道300提供控制单元302为活动和正在运行的指示。
控制单元302向通道300发送被请求的数据310。此外,控制单元302向通道300提供状态,并关闭交换312。响应于此,通道300存储数据,检查状态和关闭交换314,其向控制单元302指示状态被接收。
上述CCW通道程序的读取4k数据的处理需要两个要打开和关闭的交换和七个序列。通过将通道程序的多个命令放置于TCCB中来减少在通道和控制单元之间的交换和序列的总数。通道(例如图1的通道124)使用TCW来识别TCCB的位置,以及用于访问和存储与执行通道程序关联的状态和数据的位置。TCW通过通道来解释,并且不通过控制单元发送或看到。
参照图4描述通道程序的读取4k数据(如图2B,但包括TCCB,并非单独的个体CCW)的一个实例。如图所示,通道程序400(这里称为TCW通道程序)包括TCW 402,其指定TCCB 404的存储器中的位置,以及数据区域406的存储器中的位置或指向数据区域406的TIDAL 410(即,传送模式间接数据地址字(TIDAW)的列表,类似于MIDAW)、和状态区域408。以下进一步描述TCW、TCCB、和状态。
参照图5描述TCW通道程序的处理。用于这些通信的链路协议为例如光纤通道协议(FCP)。具体地,使用FCP链路协议的3个阶段,从而允许使用主机总线适配器,其支持FCP执行可由CCW控制的数据传送。FCP及其阶段进一步在以下文献中描述:“Information Technology-FibreChannel Protocol for SCSI,Third Version(FCP-3)”T10 Project 1560-D,版本4,2005年9月13日,其全部内容通过引用合并于此。
参照图5,通道500打开与控制单元502的交换,并向控制单元502发送TCCB 504。在一个实例中,在FCP命令(称为FCP_CMND信息单元(IU)或传送命令IU)中将TCCB 504和序列初步操作(initiative)传送至控制单元502。控制单元502执行TCCB 504的多个命令(例如,作为设备控制字(DCW)的界定范围命令、定位记录命令、读取命令),并经由例如FCP_Data IU向通道500转发数据506。控制单元502还提供状态并关闭交换508。作为一个实例,在例如FCP_RSP IU(还称为传送响应IU)的有效载荷的字节10或11中具有比特活动的FCP状态帧中发送最终状态。除了附加状态信息之外,FCP_RSP IU有效载荷可用于传送FICON结束状态,包括支持扩展测量字的计算以及向通道500通知由控制单元502支持的开放交换的最大数的参数。
在另一实例中,为了写入4K客户数据,通道500使用FCP链路协议阶段如下:
1.传送FCP_CMND IU中的TCCB。
2.向控制单元502传送数据的IU,和序列初步操作。
(FCP传送准备禁用)
3.在例如FCP_RSP IU有效载荷的字节10或11中具有比特活动的FCP状态帧中发送最终状态。除了附加状态信息之外,FCP_RSP_INFO字段或感测字段用于传送FICON结束状态,包括支持扩展测量字的计算以及向通道500通知由控制单元502支持的开放交换的最大数的参数。
通过执行图4的TCW通道程序,仅存在1个打开和关闭的交换(也可见图5),并非图2B的CCW通道程序的2个交换(也可见图3)。此外,相比于针对CCW通道程序的7个序列(见图2B-3),对于TCW通道程序,存在3个通信序列(见图4-5)。
对于TCW通道程序,即使向该程序增加附加命令,交换和序列的数目保持相同。例如,将图6的CCW通道程序的通信与图7的TCW通道程序的通信相比较。在图6的CCW通道程序中,在从通道610到控制单元612的单独序列中发送每条命令(例如界定范围命令600、定位记录命令601、读取命令602、读取命令604、读取命令606、定位记录命令607、和读取命令608)。此外,从控制单元612向通道610在单独序列中发送每个4k块的数据(例如数据614-620)。这个CCW通道程序需要2个打开和关闭的交换(例如打开交换622、624,和关闭交换626、628),和14个通信序列。这相比于图7的TCW通道程序的3个序列和1个交换,实现了与图6的CCW通道程序相同的任务。
如图7所示,通道700打开与控制单元702的交换,并向控制单元702发送TCCB 704。TCCB 704包括DCW中的界定范围命令、两个定位记录命令、和四个读取命令,如上所述。响应于接收TCCB 704,控制单元702执行命令,并在单独序列中向通道700发送16k数据706。此外,控制单元702向通道700提供状态,并关闭交换708。因此,TCW通道程序需要更少的通信来传送与图6的CCW通道程序相同的数据量。
在示例性实施例中,图6的CCW通道程序使用支持通道命令字的协议(例如光纤连接(FICON)协议)来实施。在这个协议下的链路操作可称为在“命令模式”下。
在示例性实施例中,图7中的TCW通道程序使用执行设备控制字(这使用称为“传输模式”协议的链路协议来传送)的协议来实施。
现在转到图8,更详细地示出了支持TCW通道程序执行的图1的控制单元110和通道124的一个实施例。控制单元110包括CU控制逻辑802,用以解析和处理含有经由连接120从通道124接收的TCCB(例如图7的TCCB 704)的消息。CU控制逻辑802可从在控制单元110处接收的TCCB提取DCW和控制数据,以经由连接126控制例如I/O设备112的设备。CU控制逻辑802向I/O设备112发送设备命令和数据,以及从I/O设备112接收状态信息和其他反馈。
CU控制逻辑802可访问和控制在控制单元110中的其他元件(例如CU定时器806和CU寄存器808)。CU定时器806可包括建立等待时间段(例如由通道124设置的针对I/O操作的完成的那些时间段)的多个定时器功能。CU定时器806还可包括一个或多个倒计时定时器,以监视和中止在预定时间段内未完成的I/O操作和命令(包括例如REC消息的消息)。CU寄存器808可包括提供配置和状态信息以及动态状态信息的固定值,其在CU控制逻辑802执行命令时更新。控制单元110还可包括存储与通道124和I/O设备112之间的通信相关的多个消息或状态信息的其他缓冲器或存储器元件(未示出)。
通道子系统108中的通道124包括支持与控制单元110通信的多个元件。例如,通道124可包括CHN控制逻辑810,其与CHN子系统定时器812和CHN子系统寄存器814对接。在示例性实施例中,CHN控制逻辑810控制通道子系统108和控制单元110之间的通信。CHN控制逻辑810可经由连接120直接对接至CU控制逻辑802,以发送命令和接收响应,例如传送命令和响应IU。备选地,消息接口和/或缓冲器(未示出)可放置于CHN控制逻辑810和CU控制逻辑802之间。CHN子系统定时器812可包括例如建立等待或延迟时间段的多个定时器功能。CHN子系统定时器812还可包括一个或多个倒计时定时器,以监视和中止在预定时间段内未完成的命令序列。CHN子系统寄存器814可包括提供配置和状态信息以及动态状态信息的固定值,其在传送命令和接收响应时更新。
再参照图1,在某些示例性实施例中,图1的控制单元110和通道124可在不同模式下运行,即,使用不同协议。例如,通道124可在传输模式下运行,以及利用传输模式协议,以及控制单元110可在命令模式下运行,以及利用FICON协议。控制单元110和通道124均可支持命令模式和/或传输模式。
在一个示例性实施例中,提供一种系统和方法,确定控制单元110是否接收到命令,以及确定I/O操作是否正在进行,或确定I/O操作是否中止或命令是否丢失。在示例性实施例中,在没有I/O操作完成的指示时,通道124向控制单元110发送消息,以确定命令是否由控制单元110接收。在示例性实施例中,消息是读取交换简明(REC)消息。REC消息可由通道124使用,以询问控制单元110,确定控制单元110是否接收到命令。在另一示例性实施例中,控制单元110和通道124在传输模式下交换消息。
通道124可接收消息的响应,例如REC响应,其指示控制单元110是否接收到命令。REC消息询问控制单元110是否在打开的交换上接收到命令,以及REC响应指示交换是否打开。REC命令和响应是扩展链路服务(ELS)消息。
这里描述的实施例使得传输模式避免确认控制单元110接收到命令的响应(这里称为“命令响应”或“CMR”)的需求。包括命令模式协议的先前协议需要响应于每条命令或命令集从控制单元110发送CMR。相反,本发明不需要每条命令的CMR。代替地,所述实施例使得通道124例如在图8的CHN子系统定时器812中设置定时器,用于接收I/O操作完成的指示。仅如果定时器结束,通道124向控制单元110发送REC消息。因此,可缩减在控制单元110和通道124之间需要的消息数。可使用额外定时器时间段来监视REC消息、随后REC消息、REC响应消息之后的命令响应的响应时间。
现在转到图9,现在根据示例性实施例,并参照图1的I/O处理系统100描述用于监视I/O处理系统的控制单元110的处理900。
在框905,通道124向控制单元110发送命令,以启动I/O操作。在示例性实施例中,所述命令是在传输模式下。I/O命令可以是例如读取操作或写入操作。
在框910,通道124针对I/O操作的完成而设置定时器。可针对完成时间段、或I/O操作的完成的时间段来设置定时器。
在框915,如果I/O操作还未完成,即,通道124没有接收到I/O操作完成的任何通知,则通道124向控制单元110发送消息,以确定控制单元110是否接收到命令。如果控制单元110没有接收到命令,则通道124可中止I/O操作。在一个示例性实施例中,这个消息是REC消息。
在框920,如果控制单元110指示接收到命令,则通道124例如在图8的CNH子系统定时器812中设置第二定时器。如果在第二时间段期满时I/O操作还未完成,则通道124发送至少一个额外REC消息。在一个实施例中,通道124周期性向控制单元110发送额外REC消息,直到他接收I/O操作完成的指示。在一个实施例中,指示是来自控制单元110的响应的形式,其指示I/O操作完成。
在以下实例中,参照图10示出用于监视I/O操作的过程。在这个实例中描述的用于通信(不包括IU消息内容)的链路层协议为例如光纤通道协议(FCP)。所述过程包括以下阶段中的一个或多个:
1.在传输模式下运行的通道1005使用传输模式协议向控制单元1010发送含有TCCB的传输命令IU 1012。传输命令IU 1012也可称为“TCCBIU”。TCCB IU 1012使得控制单元1010启动指定的I/O操作。在发送TCCB IU 1012中,通道1005可打开交换1001,并向控制单元1010发送初步操作(initiative)。
2.通道1005可启用针对I/O操作的完成的定时器(即,“完成定时器”)。在一个实例中,可将完成定时器设置在例如一(1)和二十(20)秒之间的时间段。所述的特定时间段仅是示例性的。针对完成定时器,可使用任意时间段。在一个实施例中,在完成定时器中设置的时间段是基于针对I/O操作要完成而预期的时间量。在一个示例性实施例中,完成定时器是基于针对完成的额定或最大时间量。
3.如果通道1005接收到消息,这里描述为传输命令完成响应,或“结束响应”1014(在图10中示出为END REP IU 1014),则不需要进一步行为。END REP IU 1014提供来自控制单元1010的I/O操作成功完成的指示。在一个实例中,END REP IU 1014为图5的状态、关闭交换508。
4.如果通道1005在完成定时器设置的时间段内没有从控制单元1010接收到END REP IU 1014,则通道1005发送ELS REC消息1016,以确定控制单元1010是否接收到打开交换1001的TCCB IU 1012。在发送REC消息1016中,通道1005可打开交换1002,并向控制单元1010发送初步操作。
可选地,通道1005可开启针对REC消息的响应的定时器(即,“REC定时器”)。例如,可将REC定时器设置为例如二(2)和五(5)秒之间的时间段。所述的特定时间段仅是示例性的。针对完成定时器,可使用任意时间段。
如果通道1005在REC定时器设置的时间段内没有接收到针对REC消息1016的响应(称为“REC响应”1018或“REC的ELS RESP”1018),则通道1005例如通过执行中止交换序列1020和1022中止查询的交换1001和在上面发送REC消息的交换(例如交换1002)。通道1005存储与交换1001相关的通道(或子通道)状态,以向软件警告例如子通道是主要的、次要的,以及警告通过接口控制检查(IFCC)未决的状态。
如果在REC定时器期满之前或REC响应IU 1018被发送之前REC询问的I/O操作完成,则通过在END RSP 1014中接收的状态存储通道(子通道)状态,并且通道1005丢弃来自REC操作的状态信息(当其完成时)。
5.通道1005从控制单元1010接收到关闭交换1002的REC响应IU1018。如果从控制单元1010发送的REC响应IU 1018指示控制单元1010知道关于交换1001,即,接收到TCCB IU 1012,则通道1005可向控制单元1010发送额外REC消息1016。在一个示例性实施例中,通道1005周期性发送一个或多个额外REC消息1016,直到I/O操作完成。通道1005可设置用于发送额外REC消息的额外定时器。例如,额外定时器可设置在五(5)和六十(60)秒之间。
在一个示例性实施例中,周期性发送额外REC消息包括发送额外REC消息1016,和设置用于I/O操作的完成的额外定时器时段。在额外定时器时段期满时,如果I/O操作未完成,则通道1005发送另外的额外REC消息1016。重复这个处理,直到I/O操作完成,或从控制单元1010接收到控制单元1010不“具有”命令的指示。控制单元1010不具有命令的指示可以是命令丢失、交换丢失或关闭、或I/O操作停止或中止的结果。在一个示例性实施例中,完成定时器可针对第一时间段,以确保I/O操作被启动,而额外定时器可针对第二更长的时间段,以允许通道1005周期性检查I/O操作的状态。
6.如果在任意时间,响应于REC消息1016或额外REC消息(多个)1016,控制单元1010经由REC响应1018指示其不知道关于被询问的交换1001,则通道1005可随后等待选择的持续时间(例如100ms),并随后执行中止序列1020以中止交换1001。通道1005还可存储通道(或子通道)状态,以向软件警告例如子通道是主要的、次要的,以及警告通过接口控制检查(IFCC)未决的状态。如果END RSP IU 1014在这个持续时间期间到达通道1005,则I/O操作成功完成并且不报告错误。这个选择的时间的持续时间考虑到在从控制单元1010到通道1005的END RSP IU1014之后发送REC响应1018,其具有被询问的交换没有打开的消息,但是REC响应1018在连接或链路120上将即将发出的END RSP IU 1014传送至通道1005。因此,通道1005等待这个时间的持续时间,以确定ENDRSP IU 1014即将发出,并且将被接收。
在以上实例中所述的命名和编号约定是示例性的,并且被提供以示出这里所述的方法。任意选择所提供的命名和编号约定,并且被提供仅用于说明。此外,在以上实例中描述的协议、从通道1005和控制单元1010发送的信息单位、和特定消息是示例性的。如上所述,可处理任意适合的I/O协议和相关的消息。
示例性实施例的技术效果包括:在无需响应于每条命令来自控制单元的CMR的情况下,通道子系统监视I/O操作的进展和状态的能力。其他技术效果包括:通道子系统周期性监视I/O操作和对操作计时,以及快速检测操作的任意问题或丢失的能力。
这里所述的系统和方法提供各种优点,因为他们提供了有效的协议,其允许在不需要CMR的情况下监视操作,以及提供了时间操作和检测问题的方式。
在示例性实施例中,仅当通道对于I/O操作超时的情况下执行REC消息,从而消除关于每个I/O操作的CMR的需求。消除关于每个I/O操作的CMR的需求提高了系统性能,同时,在通道超时的情况下通过使用REC消息,提供了丢失命令或响应IU的提早检测。
在现有FICON协议中,例如,当通道从控制单元接收CMR帧时,通道不再对操作计时。依据这里的示例性实施例,通道在每个超时时段之后(在第一REC和/或额外REC超时时段之后)继续重发REC,以查看操作是否在控制单元处仍旧未决或进行中,或者是否发生引起要丢失的操作的结束响应IU的某些错误。这样,REC消息提供了丢失命令或响应IU的提早检测。
这里所述的系统和方法克服了缺点,并提供了上述优点。
如上所述,实施例可通过用于实践这些处理的计算机实现的处理和装置的形式来实现。在示例性实施例中,本发明在一个或多个网络元件执行的计算机程序代码中实现。实施例包括如图11所示的在计算机可用介质1102上的计算机程序产品1100,其具有计算机程序代码逻辑1104,包含在有形介质中作为制品实现的指令。用于计算机可用介质1102的示例性制品可包括软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、通用串行总线(USB)闪速驱动器、或任意其他计算机可读存储介质,其中,当计算机程序代码逻辑1104加载至计算机中并由其执行时,计算机成为实践本发明的装置。
实施例包括计算机程序代码逻辑1104,例如可存储在存储介质中,加载至计算机中和/或由其执行,或通过某些传输介质(例如在电线或电缆上,通过光纤,或经由电磁辐射)来发送,其中,当计算机程序代码逻辑1104加载至计算机中并由其执行时,计算机成为实践本发明的装置。当在通用微处理器上实现时,计算机程序代码逻辑1104分段配置微处理器,以创建特定的逻辑电路。
尽管参照示例性实施例描述了本发明,但是本领域普通技术人员应理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可作出各种改变,以及等价物可替换其元素。此外,可作出许多修改,以在不脱离本发明实质范围的情况下,可针对本发明的教导采用特定情形或材料。因此,目的在于本发明不限于为了执行本发明而设想的最优模式而公开的特定实施例,但是本发明将需要落入所附权利要求的范围内的所有实施例。此外,术语第一、第二等的使用没有指定任意顺序或重要性,相反术语第一、第二等用于一个元件与另一个元件区分。此外,术语一、一个的使用没有指定数量的限制,相反指定存在至少一个所引用物体。
Claims (25)
1.一种用于处理输入/输出处理系统中的控制单元和通道子系统之间的通信的计算机程序产品,包括:处理电路可读的有形存储介质,和用于处理电路执行的存储指令,用于执行包括以下步骤的方法:
从所述通道子系统向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;
设置针对所述操作的完成的时间段;以及
响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
2.如权利要求1所述的计算机程序产品,其中所述命令和所述消息在使用支持传输控制字(TCW)的协议的模式下。
3.如权利要求1所述的计算机程序产品,其中发送命令包括:打开与所述控制单元的第一交换,以及发送消息包括:打开与所述控制单元的第二交换。
4.如权利要求1所述的计算机程序产品,其中所述消息是读取交换简明(REC)消息。
5.如权利要求1所述的计算机程序产品,其中所述操作的完成包括:从所述控制单元接收完成消息,其指示所述操作完成。
6.如权利要求1所述的计算机程序产品,还包括:
接收所述消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;以及
响应于所述响应指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换,在额外时间段之后向所述控制单元重发所述消息。
7.如权利要求1所述的计算机程序产品,还包括:
接收所述消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;以及
响应于所述响应指示所述控制单元不具有针对所述命令而打开的交换,中止所述操作。
8.如权利要求1所述的计算机程序产品,其中发送消息包括:周期性发送所述消息,直到以下情况之一:i)所述操作完成,和ii)接收所述消息的响应,其指示所述控制单元不具有针对所述命令而打开的交换。
9.如权利要求10所述的计算机程序产品,其中周期性发送所述消息包括:
在所述时间段期满时,向所述控制单元发送所述消息;
从所述控制单元接收指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换的响应;
设置针对所述操作的完成的额外时间段;以及
在所述额外时间段期满时重发所述消息,以确定所述控制单元是否正在继续执行所述操作。
10.如权利要求1所述的计算机程序产品,其中:
发送命令包括:在使用支持传输控制字(TCW)的协议的传输模式下发送所述命令;
所述时间段是用于从所述控制单元接收指示所述操作完成的完成消息的第一时间段;
所述消息是读取交换简明(REC)消息,以及发送所述消息是响应于在所述第一时间段内未接收所述完成消息;以及
所述方法还包括:
接收REC消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;
响应于所述响应指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换,设置针对所述操作的完成的第二时间段;以及
在所述额外时间段期满时重发所述REC消息,以确定所述控制单元是否正在继续执行所述操作。
11.一种用于处理输入/输出处理系统中的通信的装置,包括:
主机系统的通道子系统,被配置用于与能够命令和确定I/O设备的状态的控制单元通信,所述通道子系统执行:
向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;
设置针对所述操作的完成的时间段;以及
响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
12.如权利要求11所述的装置,其中所述命令和所述消息在使用支持传输控制字(TCW)的协议的模式下。
13.如权利要求11所述的装置,其中所述消息是读取交换简明(REC)消息。
14.如权利要求11所述的装置,其中发送命令包括:打开与所述控制单元的第一交换,以及发送消息包括:打开与所述控制单元的第二交换。
15.如权利要求11所述的装置,其中所述操作的完成包括:从所述控制单元接收完成消息,其指示所述操作完成。
16.如权利要求11所述的装置,还包括:
接收所述消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;以及
响应于所述响应指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换,在额外时间段之后向所述控制单元重发所述消息。
17.如权利要求11所述的装置,还包括:
接收所述消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;以及
响应于所述响应指示所述控制单元不具有针对所述命令而打开的交换,中止所述操作。
18.如权利要求11所述的装置,其中发送消息包括:周期性发送所述消息,直到以下情况之一:i)所述操作完成,和ii)接收所述消息的响应,其指示所述控制单元不具有针对所述命令而打开的交换。
19.如权利要求18所述的装置,其中周期性发送所述消息包括:
在所述时间段期满时,向所述控制单元发送所述消息;
从所述控制单元接收指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换的响应;
设置针对所述操作的完成的额外时间段;以及
在所述额外时间段期满时重发所述消息,以确定所述控制单元是否正在继续执行所述操作。
20.如权利要求1所述的装置,其中:
发送命令包括:在使用支持传输控制字(TCW)的协议的传输模式下发送所述命令;
所述时间段是用于从所述控制单元接收指示所述操作完成的完成消息的第一时间段;
所述消息是读取交换简明(REC)消息,以及发送所述消息是响应于在所述第一时间段内未接收所述完成消息;以及
所述通道子系统还执行:
接收REC消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;
响应于所述响应指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换,设置针对所述操作的完成的第二时间段;以及
在所述额外时间段期满时重发所述REC消息,以确定所述控制单元是否正在继续执行所述操作。
21.一种处理输入/输出处理系统中的控制单元和通道子系统之间的通信的方法,所述方法包括:
从所述通道子系统向所述控制单元发送命令,以启动输入/输出操作;
设置针对所述操作的完成的时间段;以及
响应于所述操作在所述时间段内未完成,发送消息以确定所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换。
22.如权利要求21所述的方法,其中所述消息是读取交换简明(REC)消息。
23.如权利要求21所述的方法,还包括:
响应于所述响应指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换,在额外时间段之后向所述控制单元重发所述消息。
24.如权利要求21所述的方法,其中发送消息包括:周期性发送所述消息,直到以下情况之一:i)所述操作完成,和ii)接收所述消息的响应,其指示所述控制单元不具有针对所述命令而打开的交换。
25.如权利要求1所述的方法,其中:
发送命令包括:在使用支持传输控制字(TCW)的协议的传输模式下发送所述命令;
所述时间段是用于从所述控制单元接收指示所述操作完成的完成消息的第一时间段;
所述消息是读取交换简明(REC)消息,以及发送所述消息是响应于在所述第一时间段内未接收所述完成消息;以及
所述方法还包括:
接收REC消息的响应,所述响应指示所述控制单元是否具有针对所述命令而打开的交换;
响应于所述响应指示所述控制单元具有针对所述命令而打开的交换,设置针对所述操作的完成的第二时间段;以及
在所述额外时间段期满时重发所述REC消息,以确定所述控制单元是否正在继续执行所述操作。
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