Un método para reducir la contienda de acceso a dispositivos reservados en una unidad de control,

en comunicación con una pluralidad de sistemas operativos a través de uno o más canales, comprendiendo el método: recibir (1102) un mensaje de órdenes en la unidad de control desde un primer sistema operativo de la pluralidad de sistemas operativos a través de uno o más canales, donde el mensaje de órdenes incluye una orden de operación de E/S para el dispositivo que está en comunicación con la unidad de control; recibir (1104) un indicador de dispositivo ocupado desde el dispositivo, donde el indicador de dispositivo ocupado notifica a la unidad de control que el dispositivo está reservado por un segundo sistema operativo de la pluralidad de sistemas operativos; poner en cola (1106) el mensaje de órdenes en la cola de dispositivos ocupados, como respuesta al indicador de dispositivo ocupado; supervisar (1108) el dispositivo esperando un indicador de dispositivo terminado, donde el indicador de dispositivo terminado notifica a la unidad de control que el dispositivo está listo para recibir una nuevo orden de operación de E/S; y dar servicio (1110) a la cola de dispositivos ocupados para efectuar la orden de operación de E/S, como respuesta al indicador de dispositivo terminado; caracterizado porque: donde el mensaje de órdenes es un mensaje de la unidad de información de órdenes de transporte, incluyendo un bloque de control de órdenes de transporte (TCCB) que mantiene la orden de operación de E/S como parte de un programa del canal de la palabra de control de transporte (TCW) y que comprende además: iniciar un temporizador de dispositivo ocupado como respuesta a la puesta en cola del mensaje de órdenes en la cola de dispositivos ocupados; leer un valor del temporizador de dispositivos ocupados como respuesta al servicio a la cola de dispositivos ocupados, para efectuar la orden de la operación de E/S; y entregar el valor del temporizador de dispositivos ocupados en un mensaje de la unidad de información de respuesta de transporte al primer sistema operativo, a través de uno o más canales

Reducción de contiendas de acceso a dispositivos reservados.

Campo de la invención

La presente divulgación está relacionada en general con procesos de entrada/salida y, en particular, con reducir los problemas de competencia de dispositivos asociados con múltiples peticiones para acceder a un dispositivo reservado.

Antecedentes de la invención

Las operaciones de entrada/salida (E/S) se utilizan para transferir datos entre la memoria y los dispositivos de E/S de un sistema de procesos de E/S. Específicamente, los datos se graban desde la memoria a uno o más dispositivos de E/S, y los datos se leen desde uno o más dispositivos de E/S a la memoria, ejecutando operaciones de E/S.

Para facilitar el proceso de las operaciones de E/S, se emplea un subsistema de E/S del sistema de proceso de E/S. El subsistema de E/S está acoplado a la memoria principal y a los dispositivos de E/S del sistema de proceso de E/S y dirige el flujo de información entre la memoria y los dispositivos de E/S. Un ejemplo de subsistema de E/S es un subsistema de canales. El subsistema de canales utiliza caminos de canales como medios de comunicaciones. Cada camino de canal incluye un canal acoplado a una unidad de control (CU), estando acoplada además la unidad de control a uno o más dispositivos de E/S.

El subsistema de canales puede emplear palabras de órdenes del canal (CCW) para transferir datos entre los dispositivos de E/S y la memoria. Una CCW especifica la orden a ejecutar. Para órdenes que inician ciertas operaciones de E/S, la CCW designa la zona de memoria asociada con la operación, la acción a tomar cuando ha de completarse una transferencia hacia o desde la zona, y otras opciones.

Durante el proceso de E/S, se extrae una lista de CCW desde la memoria por un canal. El canal analiza cada orden en la lista de CCW y reenvía un número de órdenes, cada una de las órdenes con su propia entidad, a una unidad de control acoplada al canal. La unidad de control procesa entonces las órdenes. El canal hace un seguimiento del estado de cada orden y controla cuándo ha de enviarse el siguiente conjunto de órdenes a la unidad de control para su proceso. El canal asegura que cada orden es enviada a la unidad de control en su propia entidad. Además, el canal infiere cierta información asociada con el proceso de la respuesta desde la unidad de control para cada orden.

La realización del proceso de E/S en base a las CCW puede implicar una gran cantidad de sobrecarga de proceso para el subsistema de canales, ya que los canales analizan las CCW, hacen el seguimiento de la información de estado, y reaccionan a respuestas desde las unidades de control. Por tanto, puede ser beneficioso desviar mucha de la carga de proceso asociada con la interpretación y gestión de las CCW y la información de estado desde el subsistema de canales a las unidades de control. La simplificación del papel de los canales en la comunicación entre las unidades de control y un sistema operativo en el sistema de proceso de E/S puede aumentar el rendimiento de la comunicación, ya que se realizan menos comprobaciones iniciales.

Pueden surgir problemas adicionales al gestionar peticiones de canales controlados por múltiples sistemas operativos para dar órdenes a un dispositivo común de E/S a través de una unidad de control. Los sistemas operativos múltiples pueden existir en un sistema central común o bien a través de múltiples sistemas centrales, donde cada sistema central incluya un subsistema de canales y elementos de proceso. Cuando múltiples sistemas operativos intentan acceder a un dispositivo común de E/S que ha de ser reservado, la unidad de control recibe típicamente un indicador de dispositivo ocupado desde el dispositivo de E/S y envía el indicador de dispositivo ocupado a los canales controlados por los sistemas operativos que solicitan el acceso. La petición de acceso puede ser una orden para realizar una operación de E/S con o sin reserva. Una vez que el dispositivo de E/S queda libre, la unidad de control envía un indicador de final del dispositivo a los sistemas operativos, a través de sus respectivos canales, para notificarles que el dispositivo de E/S está disponible. Los subsistemas de canales pueden hacer entonces nuevamente la solicitud que se intentó previamente, siendo el primer canal del momento apropiado el que gana la carrera con respecto a los demás canales que compiten por el acceso al dispositivo de E/S. Un sistema central que responda más rápido puede bloquear efectivamente los sistemas centrales que respondan más lentamente, ya que se conceden las solicitudes de reserva al primer solicitante en ese momento. Por ejemplo, a un sistema operativo que está ejecutándose en un sistema central que está más lejos en distancia desde el dispositivo de E/S puede impedírsele el acceso al dispositivo de E/S durante periodos de tiempo largos, ya que un sistema operativo que se ejecute en un sistema central que esté más cercano al dispositivo de E/S, experimenta un retardo más corto en el transporte de las comunicaciones. Así, a medida que aumenta la lucha por reservar el dispositivo de E/S y las subsiguientes peticiones de acceso, la disparidad entre los sistemas operativos para acceder al dispositivo de E/S aumenta también. Consecuentemente, existe la necesidad en la técnica para la reducción de la contienda de los dispositivos de E/S reservados en la unidad de control en comunicación con una pluralidad de sistemas operativos a través de uno o más canales.

El documento US 2005/0102456 divulga un método para llevar a cabo el arbitraje de los accesos a un recurso compartido, de acuerdo con la parte pre-caracterizadora de la reivindicación 1.

Breve sumario de la invención

La invención proporciona un método como se reivindica en la reivindicación 1 y los correspondientes sistema y programa de ordenador.

Breve descripción de los dibujos

La materia objeto que se considera como invención está particularmente indicada y distintamente reivindicada en las reivindicaciones al final de la memoria. Los objetos anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención son evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada conjuntamente con los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 representa un modo de realización del sistema de proceso de E/S que incorpora y utiliza uno o más aspectos de la presente invención;

La figura 2A representa un ejemplo de la palabra de órdenes del canal de la técnica anterior;

La figura 2B representa un ejemplo del programa de un canal de la palabra de órdenes del canal de la técnica anterior;

La figura 3 representa un modo de realización del protocolo de enlace de la técnica anterior, utilizado en la comunicación entre un canal y la unidad de control, para ejecutar el programa del canal de la palabra de órdenes del canal de la figura 2B;

La figura 4 representa un modo de realización de un programa de canal de la palabra de control del transporte, de acuerdo con un aspecto de la presente invención;

La figura 5 representa un modo de realización de un protocolo de enlace utilizado para comunicarse entre un canal y una unidad de control, para ejecutar el programa del canal de la palabra de control del transporte de la figura 4, de acuerdo con un aspecto de la presente invención;

La figura 6 representa un modo de realización de un protocolo de enlace de la técnica anterior utilizado para comunicarse entre un canal y una unidad de control, con el fin de ejecutar cuatro órdenes de lectura de un programa de canal de palabra de órdenes del canal;

La figura 7 representa un modo de realización de un protocolo de enlace utilizado para comunicarse entre un canal y una unidad de control, para procesar las cuatro órdenes de lectura de un programa de canal de la palabra de control del transporte, de acuerdo con un aspecto de la presente invención;

La figura 8 representa un modo de realización de una unidad de control y un canal, de acuerdo con un aspecto de la presente invención;

La figura 9 representa un modo de realización de un mensaje de respuesta comunicado desde una unidad de control a un canal, de acuerdo con un aspecto de la presente invención;

La figura 10 representa un modo de realización de una unidad de control en comunicación con una pluralidad de sistemas centrales, de acuerdo con un aspecto de la presente...

1. Un método para reducir la contienda de acceso a dispositivos reservados en una unidad de control, en comunicación con una pluralidad de sistemas operativos a través de uno o más canales, comprendiendo el método:

recibir (1102) un mensaje de órdenes en la unidad de control desde un primer sistema operativo de la pluralidad de sistemas operativos a través de uno o más canales, donde el mensaje de órdenes incluye una orden de operación de E/S para el dispositivo que está en comunicación con la unidad de control;

recibir (1104) un indicador de dispositivo ocupado desde el dispositivo, donde el indicador de dispositivo ocupado notifica a la unidad de control que el dispositivo está reservado por un segundo sistema operativo de la pluralidad de sistemas operativos;

poner en cola (1106) el mensaje de órdenes en la cola de dispositivos ocupados, como respuesta al indicador de dispositivo ocupado;

supervisar (1108) el dispositivo esperando un indicador de dispositivo terminado, donde el indicador de dispositivo terminado notifica a la unidad de control que el dispositivo está listo para recibir una nuevo orden de operación de E/S; y

dar servicio (1110) a la cola de dispositivos ocupados para efectuar la orden de operación de E/S, como respuesta al indicador de dispositivo terminado;

caracterizado porque:

donde el mensaje de órdenes es un mensaje de la unidad de información de órdenes de transporte, incluyendo un bloque de control de órdenes de transporte (TCCB) que mantiene la orden de operación de E/S como parte de un programa del canal de la palabra de control de transporte (TCW) y que comprende además: