[发明专利]计算系统的命令传递

说明书

本发明属于计算系统领域，特别是以命令传递机制为其目标。明确地说，本发明的目标是从个人计算机一类机器向一组可以带有附加设备的智能子系统传递命令。

本发明中参考了题目为“计算系统的中断处理”的美国专利申请。该项申请已转让给本专利申请的受让人，它讲述的中断处理机制可以被用于本项申请中的命令传递系统。

在一个由主系统及至少一个子系统构成的数据处理系统或计算系统中，通常需要经过输入/输出（I/O）通被将直接命令和间接命令传送给一个单个的子系统。

直接命令（direct    command）是指能够在一次操作中直接送给一个子系统的命令，它是完全独立和完整的，完整地指定了要由子系统完成的一个操作。与此相反，一个间接命令（indirect    command）为了指定一个操作所需要的数据量超过了一个I/O通道周期所能提供的数据量。间接命令本身是一个指向系统存贮器中一块（block）的指针（pointer），这一块中包含了要完整地指定由子系统完成的一个操作所需要的全部参数。这一个存贮块常被称作“控制块（Control    block）”。

在所有的计算机系统中，都至少存在一个I/O指令（instruction），它使主系统中运行的程序能够通过外部接口或通道发送数据和/或命令。每次I/O操作所能发送的数据量以及从通道或子系统收到的与接收或完成操作有关的状态都是取决于系统的。

“系列/1操作原理”（IBM出版物号GA34-0152-0）描述了属于IBM系列/1的那一类计算机中的操作，每个I/O操作把下述信息传送给安装在系列/1    I/O通道中的外部设备附加插件：

（1）命令所指向的子系统的地址。

（2）一个8位（bit）命令字段，用于指出该操作是直接的或是间接的。

（3）一个18位数据字，它或者包含了关于一个直接命令的数据，或者在间接命令情况下的一个设备控制块（DCB）的地址。

此外，在通道上执行每个I/O指令周期期间，还通过各种指示代码表示出状态，记录下代表I/O操作状态的状态代码。这种立即反映的实时的状态指示使主程序能够确定该命令是否被子系统成功地接收，或者是否出现误操作，例如“设备未联接”或“立即命令拒绝”在出错情况下，主程序能够在稍后再送入这个命令。

因为系列/1子系统能够立即接收或拒绝一个I/O命令，所以不需要使用优先中断或其他机制来向主程序报告立即状态。

为了保证整个系统的完整性，总是必须有一种机制来报告一个I/O命令是否为子系统接收去执行。主系统不能假定一个命令被子系统成功地接受，因为有很多种失败方式（mode    of    failure），它们不能被检测出来，因而也不能被修复。

现代化计算系统中使用的I/O子系统的复杂性不断增长，这表明在个人计算机一类机器上也需要有复杂的命令。

根据本发明，这种需要是这样满足的：提供一种以子系统控制块（SCB）的形式在主系统和一组子系统之间传送命令的机制。不象在系列/1中那样用一个独特的处理器指令来传递地址段和命令类型段，而是把这些字段提供给一个单一端口，称作“引起注意端口”（attention    port）”，以适应于一般以Intel    80286/386/486为基础的处理器系统中当前使用的指令集。值得称道的是，本发明的实际应用中可以使用以其它处理器为基础的系统。

再有，如在系列/1类型机器中那样，在个人计算机类机器中不存在用于报告经I/O通道传送直接或间接命令时的立即状态的机制。

为满足这一需要，在每个子系统内部提供了一个“命令忙/状态端口（Command    Busy/status    port）”，由它提供前一个I/O操作的状态以及子系统的当前状态，这个端口可以由主程序使用一个I/O读命令来读出，而该命令不会修改或更新该端口中的状态。只有指向子系统内其它端口的输出（写）命令才会影响“命令忙/状态端口”的状态。

本发明的一个目的是为计算系统提供一种命令传递机制。

本发明的又一目的是提供一种计算系统，其中的一个系统向至少一个可能带有附加设备的子系统提供直接或间接命令。

本发明的一个目的是提供一种计算系统，其中的主处理器向至少一个可能带有附加设备的子系统提供一个立即命令（immediate    Command）或子系统控制块（SCB）地址，于是子系统执行这个立即命令或者取回SCB供下一步去执行。