CN110199261B

CN110199261B - 时钟比较器符号控制的系统、方法和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN110199261B
Application number: CN201780083797.8A
Authority: CN
Inventors: D·格雷纳; T·什莱格尔; M·哈克; J·范布特拉尔; E·恩格勒
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2023-09-29
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: US11934220B2; TWI670580B; JP2020505677A; JP6909297B2; RU2721895C1; TW201841093A; KR20190096393A; US20180203480A1; US20190377379A1; KR102202148B1; EP3571588B1; CN110199261A; EP3571588A1; US10423191B2; US11199870B2; US20220035399A1; WO2018134032A1

Abstract

时钟比较器符号控制用于比较运算中。获得确定无符号算术还是有符号算术将要用在比较运算中的时钟比较器符号控制。接着，在时钟比较器的值与日历钟的值的至少一部分的比较中使用该时钟比较器符号控制，以确定是否将辨识到选定动作。

Description

时钟比较器符号控制的系统、方法和计算机可读存储介质

背景技术

一般而言，一个或多个方面涉及计算环境内的处理，尤其涉及促进这种处理。

计算环境常常提供用于控制环境内的处理的定时设施。作为一个示例，由纽约阿蒙克市的国际商业机器公司供应的主机处理器提供定时设施，其包括：多种硬件定时寄存器、用于设定以及检验(inspect)定时寄存器的指令，以及用于在定时寄存器中的值达到阈值时的中断机制。

可提供的示例寄存器是日历钟(time-of-day(TOD)clock)寄存器以及时钟比较器寄存器。时钟比较器寄存器用于基于日历钟寄存器达到特定值来确定是否将采取诸如中断的动作。

发明内容

通过提供用于促进计算环境内的处理的计算机程序产品来克服现有技术的缺点及提供额外优点。计算机程序产品包括可由处理电路读取并且存储用于执行方法的指令的存储介质。该方法包括：获得将要用于确定无符号算术还是有符号算术将要用在比较运算中的时钟比较器符号控制；以及在时钟比较器的值与日历钟的值的至少一部分的比较中使用时钟比较器符号控制，以确定是否将辨识到选定动作。

在比较中使用时钟比较器符号控制导致正确地指示是否将辨识到选定动作，而不管日历钟是否已溢出。

在一个实施例中，基于时钟比较器符号控制被设定为第一值，无符号二进制算术将要用在比较中，该第一值是用于在各种层级处为操作系统提供兼容性的默认值。另外，在一个实施例中，基于时钟比较器符号控制被设定为第二值，有符号二进制算术将要用在比较中。

作为示例，选定动作是计算环境内的处理的中断。

此外，在一个示例中，时钟比较器具有一个大小，并且日历钟是大小不同于时钟比较器的扩展日历钟，并且其中，日历钟可溢出。

作为示例，时钟比较器符号控制位于控制寄存器中，时钟比较器被实现为时钟比较器寄存器，和/或日历钟被实现为日历钟寄存器。

另外，在一个方面中，时钟比较器符号控制被用于指定何情形构成日历钟的所比较部分中的不连续性。

本文中还描述和要求保护与一个或多个方面有关的计算机实现的方法和系统。另外，本文中还描述并可能要求保护与一个或多个方面有关的服务。

通过本文中所描述的技术实现额外特征以及优点。本文中详细描述其它实施例以及方面，并且将其视为所要求保护的方面的一部分。

附图说明

在本说明书的结论处的权利要求中，一个或多个方面作为示例被特别指出并清楚地要求保护。通过以下结合附图的详细描述，一个或多个方面的前述内容和目的、特征及优点是显而易见的，在附图中：

图1A描绘了结合和使用本发明的一个或多个方面的计算环境的一个示例；

图1B描绘了根据本发明的方面的图1A中的处理器的进一步的细节；

图2A描绘了结合和使用本发明的一个或多个方面的计算环境的另一示例；

图2B描绘了图2A中的存储器的进一步细节；

图3A描绘了根据本发明的方面的日历(TOD)钟寄存器的一个示例；

图3B描绘了根据本发明的方面使用的日历钟寄存器的另一示例；

图4A描绘了根据本发明的方面使用的存储时钟指令的一个示例；

图4B描绘了根据本发明的方面的图4A中的存储时钟指令的结果的格式的一个示例；

图5A描绘了根据本发明的方面使用的存储时钟扩展指令的一个示例；

图5B描绘了根据本发明的方面的图5A中的存储时钟扩展指令的结果的格式的一个示例；

图6描绘了根据本发明的方面使用的时钟比较器寄存器的一个示例；

图7描绘了根据本发明的方面使用的控制寄存器的一个示例；

图8描绘了根据本发明的方面的设定时钟比较器指令的一个示例；

图9描绘了根据本发明的方面的存储时钟比较器指令的一个示例；以及

图10描绘了根据本发明的方面的与时钟比较器符号控制相关联的处理的一个实施例。

具体实施方式

根据本发明的方面，定时设施被增强以促进计算环境内的处理。例如，提供用于计算环境内的定时信息的比较处理中的时钟比较器符号控制。提供该符号控制以促进具有一个大小(例如，64位)的时钟比较器与具有不同大小(例如，104位)的扩展格式日历(TOD)钟的至少一部分的比较，从而正确地指示将要辨识(以及可能采取)的动作，诸如时钟比较器中断，而不管TOD钟是否溢出。

参考图1A描述结合和使用本发明的一个或多个方面的计算环境的一个实施例。在一个示例中，计算环境基于由纽约阿蒙克市的国际商业机器公司提供的z/体系结构。在2015年3月的IBM公开号为SA22-7832-10的“z/Architecture Principles of Operation(z/体系结构的工作原理)”中描述了z/体系结构的一个实施例，其在此以全文引用的方式并入本文中。Z/ARCHITECTURE是美国纽约阿蒙克市的国际商业机器公司的注册商标。

在另一示例中，计算环境基于由纽约阿蒙克市的国际商业机器公司提供的Power体系结构。在2015年4月9日的国际商业机器公司的“Power ISA^TMVersion 2.07B(Power ISA^TM版本2.07B)”中描述了Power体系结构的一个实施例，其在此以全文引用的方式并入本文中。POWER ARCHITECTURE为美国纽约阿蒙克市的国际商业机器公司的注册商标。

计算环境还可以基于其它体系结构，包括但不限于英特尔x86体系结构。也存在其它例子。

如图1A中所示，计算环境100包括例如计算机系统102，该计算机系统例如以通用计算设备的形式示出。计算机系统102可包括但不限于一个或多个处理器或处理单元104(例如，中央处理单元(CPU))、存储器106(被称为主存储器或存储，作为示例)以及一个或多个输入/输出接口108，它们经由一个或多个总线以及/或其它连接件110而彼此耦接。

总线110表示几种类型的总线结构中的任何一种或多种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口、以及处理器或使用多种总线体系结构中的任何总线体系结构的局域总线。作为示例而非限制，这样的体系结构包括工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MCA)总线，增强型ISA(EISA)总线，视频电子标准协会(VESA)局域总线和外围组件互连(PCI)。

存储器106可包括例如可耦接到处理器104的本地高速缓存122的高速缓存120，诸如共享高速缓存。另外，存储器106可包括一个或多个程序或应用程序130、操作系统132，以及一个或多个计算机可读程序指令134。计算机可读程序指令134可被配置为实施本发明的各方面的实施例的功能。

计算机系统102也可经由例如I/O接口108与一个或多个外部设备140、一个或多个网络接口142，和/或一个或多个数据存储设备144通信。示例外部设备包括用户终端、磁带驱动器、指向设备、显示器等。网络接口142使得计算机系统102能够与诸如局域网络(LAN)、通用广域网(WAN)，和/或公用网络(例如，因特网)的一个或多个网络通信，从而提供与其它计算设备或系统的通信。

数据存储设备144(例如，盘)可存储一个或多个程序146、一个或多个计算机可读程序指令148，和/或数据等。计算机可读程序指令可被配置为实施本发明的各方面的实施例的功能。

计算机系统102可包括和/或耦接到可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机系统存储介质。例如，其可包括和/或耦接到不可移动非易失性磁介质(通常被称为“硬盘驱动器”)、用于从可移动非易失性磁盘(例如，“软盘”)读取以及写入到可移动非易失性磁盘(例如，“软盘”)的磁盘驱动器，和/或用于从诸如CD-ROM、DVD-ROM或其它光学介质的可移动非易失性光盘读取或写入到可移动非易失性光盘的光驱。应理解，可结合计算机系统102使用其它硬件和/或软件组件。示例包括但不限于：微代码，设备驱动器，冗余处理单元，外部磁盘驱动阵列，RAID系统，磁带驱动器和数据备份存储系统等。

计算机系统102可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。可适于与计算机系统/服务器102一起操作的众所周知的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于：个人计算机(PC)系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持型或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费型电子产品、网络PC、小型计算机系统、大型计算机系统及包括以上系统或设备中的任一者的分布式云计算环境等。

参考图1B描述了关于处理器104的一个示例的进一步细节。处理器104包括用于执行指令的多个功能组件。这些功能组件包括：例如，用于提取要执行的指令的指令提取组件150；用于解码所提取的指令并且用于获得解码指令的操作数的指令解码单元152；用于执行解码指令的指令执行组件154；在需要的情况下，访问用于指令执行的存储器的存储器访问组件156；以及提供执行指令的结果的写回组件160。根据本发明的一个方面，如下文进一步描述的，这些组件中的一个或多个组件可用于执行时钟设施166的一个或多个指令。

在一个实施例中，处理器104还包括将要由功能组件中的一个或多个使用的一个或多个寄存器170。

参考图2A描述了结合和使用一个或多个方面的计算环境的另一实施例。在此示例中，计算环境200包括：例如，本机中央处理单元(CPU)202、存储器204，以及经由例如一个或多个总线208和/或其它连接而彼此耦接的一个或多个输入/输出设备和/或接口206。作为示例，计算环境200可包括：由纽约阿蒙克市的国际商业机器公司提供的PowerPC处理器或pSeries服务器；和/或基于由国际商业机器公司或其它公司提供的体系结构的其它机器。

本机中央处理单元202包括一个或多个本机寄存器210，诸如，在环境内的处理期间使用的一个或多个通用寄存器和/或一个或多个专用寄存器。这些寄存器包括表示在任何特定时间点的环境状态的信息。

此外，本机中央处理单元202执行存储在存储器204中的指令和代码。在一个特定示例中，中央处理单元执行存储在存储器204中的仿真器代码212。该代码使得在一个体系结构中配置的计算环境能够仿真另一种体系结构。例如，仿真器代码212允许基于不同于z/体系结构的体系结构的机器(诸如，PowerPC处理器、pSeries服务器、或其它服务器或处理器)仿真z/体系结构并执行基于z/体系结构开发的软件和指令。

参考图2B描述与仿真器代码212有关的进一步细节。存储在存储器204中的访客指令250包括被开发为在不同于本机CPU 202的体系结构的体系结构中执行的软件指令(例如，与机器指令相关)。例如，访客指令250可能已经被设计为在z/体系结构处理器上执行，但是相反地，其在可以是例如英特尔处理器的本机CPU 202上进行仿真。在一个示例中，仿真器代码212包括指令提取例程252，以从存储器204获得一个或多个访客指令250，并且可选地为所获得的指令提供本地缓冲。它还包括指令转换例程254，以确定所获得的访客指令的类型，并将访客指令转换成一个或多个对应的本机指令256。该转换包括：例如，识别将要由访客指令执行的功能，并选择执行该功能的本机指令。

另外，仿真器代码212包括仿真控制例程260以使本机指令被执行。仿真控制例程260可使本机CPU 202执行仿真一个或多个先前所获得的访客指令的本机指令的例程，并且在这种执行结束时，将控制返回到指令提取例程以仿真下一个访客指令或访客指令组的获得。本机指令256的执行可包括：将数据从存储器204加载到寄存器中；将数据从寄存器存储回存储器；或者执行如由转换例程确定的某种类型的算术或逻辑运算。

每个例程例如以软件实现，该软件存储在存储器中并由本机中央处理单元202执行。在其它示例中，一个或多个例程或操作以固件、硬件、软件或它们的一些组合实现。所仿真处理器的寄存器可使用本机CPU的寄存器210或通过使用存储器204中的位置来仿真。在实施例中，访客指令250、本机指令256和仿真器代码212可驻留在同一存储器中或可分配在不同的存储器设备中。

如本文中所使用的，固件包括例如处理器的微代码和/或毫代码(millicode)。例如，它包括用于实现更高级机器代码的硬件级指令和/或数据结构。在一个实施例中，它包括例如通常作为微代码传送的专有代码，其包括特定于底层硬件的可信软件或微代码，并控制对系统硬件的操作系统访问。

已获得、转换并执行的访客指令250例如是本文中描述的指令中的一个指令。将具有一种体系结构(例如，z/体系结构)的指令从存储器中提取、转换并表示为一系列的具有另一种体系结构(例如，PowerPC、pSeries、Intel等)的本机指令256。然后执行这些本机指令。

根据本发明的方面，本文中所描述的环境和/或其它环境中的一个或多个环境的处理器包括定时设施，其具有例如定时寄存器(例如，硬件寄存器)、用于设定以及检验定时寄存器的指令以及用于在定时寄存器中的值达到阈值时的中断机制。参考z/体系结构以及其前身(predecessor)描述这种设施的示例，但本发明的方面同样适用于其它体系结构。

定时寄存器的一个示例是日历(TOD)钟寄存器，其示例描绘于图3A中。如最初在由国际商业机器公司供应的S/370体系结构(大约在1970年)中所定义，TOD钟寄存器300的内容是64位无符号二进制整数，其中每微秒递增位位置51(302)。(应注意，在IBM主机体系结构中，作为一个示例，将位从左向右以递升次序编号。)考虑到这种解决方案，位0表示大约71.35年。因此，可在TOD钟寄存器中考虑的持续时间是大约142.7年；该持续时间被称为时期(epoch)。

在20世纪90年代后期，引入扩展TOD钟设施以供例如IBM系统体系结构使用，其增加TOD钟寄存器的大小。如图3B中所示，TOD钟寄存器350扩展到例如104位。该扩展实现更精确测量(即，将位新增至寄存器右方)。位位置51(352)继续表示1微秒；因此，寄存器的总持续时间并未增加。

定义存储时钟(STCK)指令，其允许由任何应用程序来检验TOD钟寄存器的最左64位(即，无需特殊权限来执行STCK)。在一个实施例中，指令可能是硬件/软件接口处的单个架构化机器指令。

参考图4A描述存储时钟指令的一个示例。存储时钟指令400包括：操作码(作业码)字段402，其具有指示存储时钟操作的作业码；基本(B₂)字段404；以及位移(D₂)字段406。在一个实施例中，指令的字段彼此分离并且独立。然而，在另一实施例中，可组合大于一个字段。另外，与指令的字段相关联的下标编号指示应用该字段的操作数。例如，具有下标2的字段与第二操作数相关联。

作为一个示例，将由B₂ 404指定的寄存器的内容加到由D₂ 406提供的值，以提供如下文所描述来使用的第二操作数地址。

在操作中，在一个示例中，假设该时钟例如处于设定、停止或未设定状态下，例如64位TOD钟300的位0至63的当前值存储在由第二操作数地址指定的8字节字段中。这在图4B中示出，该图描绘存储时钟指令的执行的结果452的格式450(即，64位TOD钟值)。

在一个实施例中，当时钟停止时，将0存储到在时钟运行时递增的最右位位置右方的位置中。对于存储时钟，当存储运行时钟的值时，可将非零值存储到最右递增位右方的位置中；这将确保存储唯一值。

作为示例，当例如时钟处于错误状态或非操作状态下时，将0存储到操作数位置处。

在一个示例中，在提取时钟的值之前执行序列化功能以及在将值放置到存储中之后再次执行序列化功能。

由指令存储的时钟值的质量(quality)由所得条件码设定来指示。示例条件码包括：0-时钟在设定状态下；1-时钟在未设定状态下；2-时钟在错误状态下；以及3-时钟在停止状态或非操作状态下。

另外，可发生以下程序异常：作为示例，访问(存储，操作数2)；以及事务(transaction)约束。

在一个实施例中，时钟的位位置31每1.048576秒递增；因此，对于涉及人类响应的定时应用，最左时钟字可提供足够分辨率。

另外，条件码0通常指示时钟已由控制程序(例如，操作系统)设定。因此，该值可用于经过时间测量并且用作有效的日历以及月历(calendar)指示。条件码1指示时钟值是从用于时钟的电源接通起所经过的时间。在这种情况下，该值可用在经过时间测量中，但可能并非有效的日历指示。在一个实施例中，条件码2以及3表示由存储时钟提供的值不用于时间测量或指示。

此外，在一个示例中，条件码3指示时钟处于停止状态或非操作状态下。通常可区别这两个状态，因为作为一个示例，当时钟处于非操作状态下时存储全零值。

对于扩展TOD钟寄存器，定义存储时钟扩展(STCKE)指令，其存储整个104位TOD钟以及TOD钟左方的一个字节的零(留下用于扩增的空间)。

参考图5A描述存储时钟扩展指令的一个示例。在一个实施例中，指令可能是硬件/软件接口处的单个架构化机器指令。作为示例，存储时钟扩展指令500包括：操作码(作业码)字段502，其具有指示存储时钟扩展操作的作业码；基本(B₂)字段504；以及位移(D₂)字段506。在一个实施例中，指令的字段彼此分离并且独立。然而，在另一实施例中，可组合大于一个字段。另外，与指令的字段相关联的下标编号指示应用该字段的操作数。例如，具有下标2的每一字段与第二操作数相关联。

在一个示例中，将由B₂ 504指定的寄存器的内容加至由D₂ 506提供的值，以提供如下文所描述来使用的第二操作数地址。

在操作中并且参考图5B，假设该时钟例如处于设定、停止或未设定状态下，TOD钟的位0至103的当前值存储在由第二操作数地址指定的16字节字段550的字节位置1至13(554)中。将0存储到字节位置0(552)中，该位置是本文中进一步描述的被称为时期索引(EX)的扩展字段。另外，作为示例，将TOD可程序化字段的内容(TOD可程序化寄存器的位16至31)存储到字节位置14以及15(556)中。

在一个实施例中，当时钟停止时，将0存储到在时钟运行时递增的最右位位置右方的位置中的时钟值中。还可存储可程序化字段。

当存储运行时钟的值时，时钟的例如位位置64至103(例如，存储操作数的位位置72至111)中的值是非零；这确保由存储时钟扩展所存储的值相较于由存储时钟所存储并且用0扩展的值是唯一的。

作为示例，当时钟处于错误状态或非操作状态下时，将0存储到操作数位置处。

在一个示例中，在提取时钟的值之前执行序列化功能以及在将值放置于存储中之后再次执行序列化功能。

由指令存储的时钟值的质量由所得条件码设定来指示。示例条件码包括：0-时钟在设定状态下；1-时钟在未设定状态下；2-时钟在错误状态下；以及3-时钟在停止状态或非操作状态下。

另外，可发生以下程序异常：访问(存储，操作数2)；以及事务约束。

在一个实施例中，条件码0通常指示时钟已由控制程序设定。因此，该值可用在经过时间测量中并且作为有效的日历以及月历指示。条件码1指示时钟值是从用于时钟的电源接通起所经过的时间。在这种情况下，该值可用于经过时间测量，但可能并非有效的日历指示。在一个实施例中，条件码2以及3表示由存储时钟扩展提供的值不用于时间测量或指示。

使用TOD钟(无论是否扩展)的操作系统通常已采纳全二进制0的TOD钟值表示1900年1月1日上午00:00:00的惯例。该惯例表示被称为标准时期的持续时间。以标准时期假设TOD钟的持续时间，时钟将在2042年9月17日23:53:57.370496国际原子时间(TAI)绕回至0。

除TOD钟外，由定时设施提供并且用于本发明的一个或多个方面中的另一寄存器是时钟比较器。时钟比较器提供无论何时TOD钟的值超过由程序指定的值时使外部中断由处理器辨识(并且可发生)的方式。在一个示例中，如图6中所描绘，时钟比较器寄存器600具有例如64位。在一个示例中，配置中的每个CPU具有时钟比较器寄存器，其格式与TOD钟的位0至63相同。作为示例，时钟比较器可由被称为设定时钟比较器指令的特权指令设定，并且由特权存储时钟比较器指令检验。

在一个方面中，当将要比较的TOD钟的一部分的值大于时钟比较器寄存器的值时，可存在对时钟比较器中断的请求(尽管如果时钟处于错误或非运行状态下，则某些异常适用)。在一个示例中，该比较使用无符号二进制算术，并且可能不比较时钟比较器寄存器的所有位；然而，在一个实施例中，比较至少位0至47。(在其它实施例中，可比较更多或更少位。)待处理(pending)时钟比较器中断实际上是否发生取决于例如针对时钟比较器外部中断是否启用CPU。在一个示例中，启用由两个控制确定：

1.外部中断(也被称为中断)由控制寄存器中的选定位，诸如程序状态字(PSW)中的位7启用。程序状态字是执行状态寄存器以及程序计数器的功能的控制寄存器。其包含用于适当程序执行的信息，包括但不限于条件码、指令地址以及其它信息。位7指示启用外部中断。当该位被设定为例如1时，启用外部中断。

2.如果启用外部中断，则诸如控制寄存器0的控制寄存器中的第二控制中的位确定是否启用外部中断的时钟比较器子类别。

待处理时钟比较器中断可通过将时钟比较器寄存器设定为等于或大于TOD钟的值的值来撤回。

当前，存储时钟扩展(STCKE)指令将0存储到最左的8个位位置(图5B中的EX字段552)中。在使用开始于1900年1月1日的标准时期的情况下，TOD钟将在2042年9月17日溢出。当这种溢出发生时，将向左传播进位。即，时期索引(EX)字段552将被当作TOD钟的逻辑扩展。当EX以及TOD钟字段以此方式串连时，其提供大约35,000年的扩展时期。

然而，时钟比较器寄存器的大小尚未增加。这允许更简单的电路系统，但提出如何比较TOD钟与时钟比较器值的问题。在具有上文所描述的增强的情况下，TOD钟可适应比单个时期大256倍的扩展时期；然而，时钟比较器限于单个时期。

例如，考虑当前TOD钟几乎要溢出的情境，例如，其包含十六进制FFFFFFFF,00000000。由于位位置51表示1微秒，因此位位置31表示1.048,576秒。因此，TOD钟将在刚超过1秒时溢出。如果程序希望将时钟比较器设定为准确地在2.097,152秒发生，则其将十六进制值00000002,00000000加至当前TOD钟。相加的结果为十六进制1,00000001,00000000，但因为在一个实施例中，时钟比较器仅容纳64位值(其位位置对应于TOD钟的那些位位置)，所以进位结果丢失，并且时钟比较器被设定为十六进制00000001,00000000。根据无符号二进制算术的规则，时钟比较器现在小于TOD钟，因此时钟比较器中断将即刻变成待处理，即使预期事件不会发生持续2秒。

因此，根据本发明的方面，提供在扩展格式TOD钟的情况下使用64位时钟比较器而不管TOD钟是否溢出(即，不管时期索引是否变成TOD钟的逻辑扩展)的能力。在一个方面中，提供定义时钟比较器符号控制以允许时钟比较器的比较为有符号或无符号的多时期设施(MEF)。当由操作系统恰当地使用时，时钟比较器符号控制允许64位时钟比较器正确地指示时钟比较器中断，而不管TOD钟的对应位是否已溢出。在一个实施例中，当多时期设施安装在配置中时，时钟比较器符号控制可用。(应注意，MEF提供时期索引，当TOD钟达到其最大值时其溢出到该时期索引中)；然而，时钟比较器符号控制独立于时期索引来操作。)

在一个实施例中，时钟比较器符号控制被实现为控制寄存器中的位。例如，如图7中所描绘，诸如控制寄存器0的控制寄存器700包括时钟比较器符号控制702。在一个特定实施例中，时钟比较器符号控制702是控制寄存器0的位10，但存在其它可能性。在一个示例中，时钟比较器符号控制的含义如下。

·0＝比较遵循无符号二进制算术的规则；

·1＝比较遵循有符号二进制算术的规则。

由于在一个示例中，控制寄存器0的位10先前未被指派并且按照预设重设为0值，因此使用值0提供无符号比较确保与不知晓MEF的较旧操作系统的兼容性，即使较旧操作系统正在支持MEF的机器上操作。

为进一步解释符号控制的使用，重复上文所引用的示例，但假定正执行有符号比较。

TOD钟＝十六进制FFFFFFFF,00000000

时钟比较器＝十六进制00000001,00000000

在使用有符号算术的情况下，每个值的位0为符号位。因此，TOD钟最初包含小于时钟比较器的正值的负值。假定TOD钟已前进足够量以超过时钟比较器(例如，到值01,00000001,00000123)。此处，最左字节是时期索引，并且并不参与比较。因此，TOD钟值(00000001,00000123)现大于时钟比较器(00000001,00000000)，因此时钟比较器中断变成待处理。

在一个实施例中，程序可如下设定时钟比较器值以从未辨识到时钟比较器中断或即刻辨识到时钟比较器中断：

·当时钟比较器符号控制是0时：

·将时钟比较器设定为0使时钟比较器中断即刻变成待处理。

·将时钟比较器设定为1防止辨识到时钟比较器中断条件。

·当多时期设施已安装，并且时钟比较器符号控制是1时：

·将时钟比较器设定为最大负值(十六进制80000000,00000000)使时钟比较器中断即刻变成待处理。

·将时钟比较器设定为最大正值(十六进制7FFFFFFF,FFFFFFFF)防止辨识到时钟比较器中断条件。

在另一方面中，当多时期设施安装于配置中时，时钟比较器符号控制提供控制程序可出于时钟比较器检查的目的指定何情形构成TOD钟的所比较部分中的不连续性的手段：从最大无符号TOD钟值转变成0，或从最大有符号TOD钟值转变成最大负值。即，当使用无符号比较时，在被当作无符号值的所比较位增加使得该值从最大无符号值绕回至0时，日历钟的所比较部分中的不连续性发生。当使用有符号比较时，在被当作有符号值的所比较位增加使得该值从最大正值绕回至最大负值时，日历钟的所比较部分中的不连续性发生。

假定配置在时期期间重新初始化至少一次，则建议例如在初始化程序时，时钟比较器符号控制被设定为TOD钟的位位置0的内容。这确保时钟比较器检查观测不到TOD钟中的不连续性，只要例如时钟比较器在未来不设定为大于时期的一半，其对于时钟比较器的典型使用并不显著，其中时钟比较器值通常被设定为指示短间隔，例如小于1秒。

为在更改时钟比较器符号控制时确保一致结果，在一个实施例中，程序将(a)停用时钟比较器中断，(b)设定时钟比较器符号控制，(c)发出设定时钟比较器指令以设定新比较器值，并且接着(d)在适当时启用时钟比较器中断。

一旦被设定，时钟比较器符号控制旨在保持不变，直至下一个初始CPU重设(诸如，在初始程序加载(IPL)时)。时钟比较器符号控制的动态改变可导致对由于改变的控制而撤回的时钟比较器条件的错误辨识或导致对由于改变的控制而变成待处理的时钟比较器条件的延迟辨识。

如上文所指示，可使用设定时钟比较器指令来设定时钟比较器。参考图8描述关于该指令的其它细节。在一个实施例中，指令可能是硬件/软件接口处的单个架构化机器指令。

在一个示例中，设定时钟比较器指令800包括例如：操作码(作业码)字段802，其具有指定设定时钟比较器操作的作业码；基本(B₂)字段804；以及位移(D₂)字段806。在一个示例中，指令的字段彼此分离并且相互独立。然而，在另一实施例中，可组合大于一个字段。另外，与指令的字段相关联的下标编号指示应用该字段的操作数。例如，具有下标2的字段与第二操作数相关联。

在一个示例中，将由B₂ 804指定的寄存器的内容加至由D₂ 806提供的值以提供如下文所描述来使用的第二操作数地址。

在操作中，在一个示例中，用由第二操作数地址指定的双字的内容替换时钟比较器的当前值。

作为一个示例，操作数中对应于将要与TOD钟比较的位位置的那些位设定于时钟比较器中；在一个实施例中，操作数的剩余最右位位置的内容被忽略并且不保留在时钟比较器中。

另外，在一个实施例中，操作数将要被指定在双字边界上；否则，辨识到规范异常。

此外，在一个示例中，关于所有寻址以及保护异常来抑制操作。另外，可发生以下程序异常：访问(提取，操作数2)；特权操作；规范；以及事务约束。

除以上情形外，时钟比较器还可由存储时钟比较器指令检验。在一个实施例中，指令可能是硬件/软件接口处的单个架构化机器指令。

参考图9描述存储时钟比较器指令的一个示例。在一个示例中，存储时钟比较器指令900包括例如：操作码(作业码)字段902，其具有指定存储时钟比较器操作的作业码；基本(B₂)字段904；以及位移(D₂)字段906。在一个实施例中，指令的字段彼此分离并且相互独立。然而，在另一实施例中，可组合大于一个字段。另外，与指令的字段相关联的下标编号指示应用该字段的操作数。例如，具有下标2的字段与第二操作数相关联。

在一个示例中，将由B₂ 904指定的寄存器的内容加至由D₂ 906提供的值以提供如下文所描述来使用的第二操作数地址。

在操作中，在一个示例中，时钟比较器的当前值存储于由第二操作数地址指定的双字位置处。

作为一个示例，为时钟比较器中不与TOD钟比较的最右位位置提供0。

在一个实施例中，操作数将要被指定在双字边界上；否则，辨识到规范异常。另外，在一个示例中，可发生以下程序异常，例如：访问(存储，操作数2)；特权操作；规范；以及事务约束。

本文中描述定义时钟比较器符号控制的设施，该时钟比较器符号控制允许时钟比较器的比较为有符号或无符号。这通过甚至在TOD溢出条件下仍提供正确结果来促进计算环境内的处理。本发明的一个或多个方面不可避免地与计算机系统相关，从而改进系统内的处理。

参考图10描述与时钟比较符号控制相关联的进一步细节。在一个示例中，由例如处理器获得将要用于确定无符号算术还是有符号算术将要用在比较运算中的时钟比较器符号控制(1000)。这通过例如访问控制寄存器(例如，控制寄存器0)的符号控制(例如，位10)来实现。接着，在时钟比较器的值与日历(TOD)钟的值的至少一部分的比较中使用时钟比较器符号控制，以确定是否将辨识到选定动作(例如，中断)(1002)。例如，通过使用例如存储时钟比较器指令来获得时钟比较器的值，并且通过使用例如存储时钟扩展指令来获得TOD钟的值。取决于时钟比较器符号控制的值，使用无符号算术或者符号算术来比较时钟比较器的值与TOD钟的值的至少一部分。如果例如该比较指示TOD钟的值的至少一部分大于时钟比较器的值，则将辨识到选定动作。

在一个实施例中，基于时钟比较器符号控制被设定为第一值，无符号二进制算术将要用在比较中(第一值是用于在各种层级处为操作系统提供兼容性的默认值)(1004)；基于时钟比较器符号控制被设定为第二值，有符号二进制算术将要用在比较中(1006)。

在比较中使用时钟比较器符号控制导致正确地指示是否将辨识到选定动作，而不管日历钟是否已溢出(1008)。

在一个示例中，时钟比较器具有一个大小，并且日历钟是大小不同于时钟比较器的扩展日历钟，并且日历钟可溢出(1010)。

另外，作为示例，时钟比较器符号控制位于控制寄存器中(1012)，时钟比较器被实现为时钟比较器寄存器(1014)，和/或日历钟被实现为日历钟寄存器(1016)。

另外，在一个示例中，时钟比较器符号控制进一步用于指定何情形构成日历钟的所比较部分中的不连续性(1020)。

许多变化是可能的。

本发明可以是任何可能的技术细节集成级别的系统、方法和/或计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括一个计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)，其上具有计算机可读程序指令，用于使处理器执行本发明的各方面。

计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以保留和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下内容：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如在其上记录有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构的机械编码装置、以及前述的任何合适的组合。这里使用的计算机可读存储介质不应被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆传递的光脉冲)或通过电线传输的电信号。

本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者经由网络(例如，因特网，局域网，广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括诸如Smalltalk，C++等的面向对象的编程语言，以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的过程编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分地在用户计算机上并且部分地在远程计算机上执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如，利用互联网服务提供商来通过互联网连接)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，该电子电路执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各方面。

本文参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本发明的各方面。将理解，流程图图示和/或框图中的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器来生产出机器，以使得通过计算机的处理器或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图和/或一个框图块或多个框图块中所指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，这些计算机可读程序指令可以使得计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式工作，以使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括制品，该制品包括实现流程图和/或一个框图块或多个框图块中指定的功能/动作的各方面的指令。

计算机可读程序指令还可以被加载到计算机，其它可编程数据处理装置或其它设备上，以使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，这样在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行的指令实现在流程图和/或一个框图块或多个框图块中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出根据本发明的各种实施例的系统，方法和计算机程序产品的可能实施方式的体系结构，功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示模块、程序段或指令的一部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，框中所标注的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上并行地执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图图示中的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行特定功能或动作，或执行专用硬件和计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。

除了上述之外，可以由提供客户环境管理的服务提供商提供、给予、部署、管理、服务一个或多个方面。例如，服务提供商可以创建、维护、支持计算机代码和/或为一个或多个客户执行一个或多个方面的计算机基础设施。作为回报，服务提供商可以例如根据订阅和/或费用协议从客户接收付款。附加地或替代地，服务提供商可以从向一个或多个第三方销售广告内容来接收付款。

在一方面中，可以部署应用以执行一个或多个实施例。作为一个示例，应用的部署包括提供可操作以执行一个或多个实施例的计算机基础结构。

作为另一方面，可以部署计算基础设施，包括将计算机可读代码集成到计算系统中，其中与计算系统结合的代码能够执行一个或多个实施例。

作为又一方面，可以提供一种用于集成计算基础设施的过程，包括将计算机可读代码集成到计算机系统中。该计算机系统包括计算机可读介质，其中该计算机介质包括一个或多个实施例。与计算机系统结合的代码能够执行一个或多个实施例。

尽管以上描述了各种实施例，但这些仅是示例。例如，具有其它体系结构的计算环境可用于合并和使用一个或多个实施例。此外，可以使用不同的指令，指令格式，指令字段和/或指令值。另外，计算机系统和/或环境可包括更多，更少和/或不同的组件。多个变化是可能的。

此外，其它类型的计算环境可以受益并被使用。作为示例，适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统是可用的，其包括直接或通过系统总线间接耦接到存储器元件的至少两个处理器。存储器元件包括例如在程序代码的实际执行期间使用的本地存储器，大容量存储和高速缓存存储器，该高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少执行期间必须从大容量存储重新取回代码的次数。

输入/输出或I/O设备(包括但不限于键盘，显示器，指示设备，DASD，磁带，CD，DVD，拇指驱动器和其它存储介质等)可以直接耦接到系统或通过介入I/O控制器而耦接到系统。网络适配器还可以耦接到系统，以使数据处理系统能够通过介入私有或公共网络而耦接到其它数据处理系统或远程打印机或存储设备。调制解调器，电缆调制解调器和以太网卡只是可用类型的网络适配器中的一小部分。

本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不意图限制本发明。如这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除存在或者添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组合。

以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的相应结构、材料、动作和等同物(如果有的话)旨在包括如所具体要求保护的用于结合其它要求保护的元件来执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对一个或多个实施例的描述，但是并不旨在穷举或限制于所公开的形式。许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述实施例是为了最好地解释各个方面和实际应用，并且使本领域普通技术人员能够理解具有各种修改的各种实施例适合于预期的特定用途。

Claims

1.一种用于促进计算环境中的处理的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可由处理电路读取并且存储用于执行方法的指令，所述方法包括：

获得要用在比较运算中以用于确定无符号算术还是有符号算术的时钟比较器符号控制；以及

在时钟比较器的值与日历钟的值的至少一部分的比较中使用所述时钟比较器符号控制，以确定是否将辨识到选定动作；

其中，在所述比较中使用所述时钟比较器符号控制导致正确地指示是否将辨识到所述选定动作，而不管所述日历钟是否已溢出。

2.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，基于所述时钟比较器符号控制被设定为第一值，无符号二进制算术将要用在所述比较中，所述第一值是用于在各种层级处为操作系统提供兼容性的默认值。

3.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，基于所述时钟比较器符号控制被设定为第二值，有符号二进制算术将要用在所述比较中。

4.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，所述选定动作是所述计算环境内的处理的中断。

5.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，所述时钟比较器具有一个大小，并且所述日历钟是大小不同于所述时钟比较器的扩展日历钟，以及所述日历钟可溢出。

6.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，所述时钟比较器符号控制位于控制寄存器中。

7.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，所述时钟比较器被实现为时钟比较器寄存器，所述日历钟被实现为日历钟寄存器。

8.如权利要求1所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法进一步包括使用所述时钟比较器符号控制来指定构成所述日历钟的所比较部分中的不连续性的情形。

9.一种用于促进计算环境中的处理的计算机系统，所述计算机系统包括：

存储器；以及

处理器，其与所述存储器通信，其中，所述计算机系统被配置为执行方法，所述方法包括：

在时钟比较器的值与日历钟的值的至少一部分的比较中使用所述时钟比较器符号控制，以确定是否将辨识到选定动作;

10.如权利要求9所述的计算机系统，其中，基于所述时钟比较器符号控制被设定为第一值，无符号二进制算术将要用在所述比较中，所述第一值是用于在各种层级处为操作系统提供兼容性的默认值。

11.如权利要求9所述的计算机系统，其中，基于所述时钟比较器符号控制被设定为第二值，有符号二进制算术将要用在所述比较中。

12.如权利要求9所述的计算机系统，其中，所述选定动作是所述计算环境内的处理的中断。

13.如权利要求9所述的计算机系统，其中，所述时钟比较器具有一个大小，所述日历钟是大小不同于所述时钟比较器的扩展日历钟，以及所述日历钟可溢出。

14.一种促进计算环境中的处理的计算机实现的方法，所述计算机实现的方法包括：

由处理器获得要用在比较运算中以用于确定无符号算术还是有符号算术的时钟比较器符号控制；以及

15.如权利要求14所述的计算机实现的方法，其中，基于所述时钟比较器符号控制被设定为第一值，无符号二进制算术将要用在所述比较中，所述第一值是用于在各种层级处为操作系统提供兼容性的默认值。

16.如权利要求14所述的计算机实现的方法，其中，基于所述时钟比较器符号控制被设定为第二值，有符号二进制算术将要用在所述比较中。

17.如权利要求14所述的计算机实现的方法，其中，所述时钟比较器具有一个大小，所述日历钟是大小不同于所述时钟比较器的扩展日历钟，以及所述日历钟可溢出。