(57)【要約】【課題】  コンピュータ環境における割り込み処理を容易にする方法を提供する。【解決手段】  割り込みの処理を容易にするために、割り込みを要求している１つ又は複数のアダプタ・タイプの識別を可能にするソース識別ファシリティが提供される。アダプタ・タイプは、オペレーティング・システムにアクセス可能であり、かつ、オペレーティング・システムによる割り込みの処理に合わせて調整するために用いられる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ環境における割り込み処理を容易にする方法であって、
１つ又は複数のアダプタによる１つ又は複数の割り込み要求に応答して、割り込みコードを設定するステップであって、前記割り込みコードは、複数のアダプタ・タイプの各々のアダプタ・タイプに関するソース・インジケータを有するアダプタ割り込みソース・マスク（ＡＩＳＭ）、アダプタ割り込みインジケータ、及び割り込みサブクラスを含む、設定するステップと、
前記割り込みコードを前記オペレーティング・システムに提示して、前記１つ又は複数の割り込み要求を処理するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記複数のアダプタ・タイプは、周辺装置相互接続（ＰＣＩ）アダプタ・タイプ及び待ち行列型ダイレクトＩ／Ｏアダプタ・タイプを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
設定されたソース・インジケータは、前記設定されたソース・インジケータにより示される前記アダプタ・タイプの１つ又は複数のアダプタが割り込みを要求したことを前記オペレーティング・システムに示す、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、前記設定されたソース・インジケータに基づいて、前記割り込みを処理するために用いられる１つ又は複数の割り込みイベント・インジケータを判断するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記設定されたソース・インジケータにより示される前記アダプタ・タイプが１つのアダプタ・タイプであることに応答して、そのアダプタ・タイプに対応する１つ又は複数の割り込みイベント・インジケータが調べられ、前記アダプタ・タイプに関するものではない１つ又は複数の割り込みイベント・インジケータは調べられない、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記設定されたソース・インジケータは周辺装置相互接続型アダプタに対応し、前記１つ又は複数の割り込みイベント・インジケータは、１つ又は複数のアダプタ割り込みビット・ベクトルの１つ又は複数のアダプタ割り込みビット及び１つ又は複数のアダプタ割り込みサマリ・ビットのうちの少なくとも一方を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記オペレーティング・システムはゲスト・オペレーティング・システムであり、前記設定するステップは、ゲスト割り込み状態領域から前記アダプタ・タイプを取得するステップと、前記取得したアダプタ・タイプに対応する前記ＡＩＳＭ内のソース・インジケータを設定するステップとを含み、前記ゲスト割り込み状態領域は、前記ゲスト・オペレーティング・システムに対して割り込みが保留状態にされるホスト制御ブロックを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記取得するステップは、前記ゲスト割り込み状態領域内のアダプタ割り込みソース・マスクから前記アダプタ・タイプを取得するステップを含み、前記アダプタ割り込みソース・マスクは、前記割り込みが提示されるゲスト割り込みサブクラスに対応する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記アダプタ割り込みインジケータは、アダプタ割り込みが、前記アダプタと関連した割り込みサブクラスに関して要求されていることを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ又は複数のアダプタの１つのアダプタにより、割り込み要求を受信するステップをさらに含み、前記アダプタは周辺装置相互接続アダプタを含み、かつ、前記アダプタを識別するこれと関連した機能ハンドルを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法の請求項のいずれかに記載の前記方法の全てのステップを実行するように適合された手段を含むシステム。
【請求項１２】
コンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータ・プログラムがコンピュータ・システム上で実行されたとき、前記方法の請求項のいずれかに記載の前記方法の全てのステップを実行するための命令を含む、コンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、コンピューティング環境における割り込み処理に関し、具体的には、複数のアダプタ・タイプをサポートする環境におけるアダプタ割り込みの処理を容易にすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューティング環境は、種々のタイプのアダプタを含む、１つ又は複数のタイプの入力／出力デバイスを含むことができる。アダプタのタイプの例として、周辺装置相互接続（Peripheral Component Interconnect、ＰＣＩ）又は周辺装置相互接続エクスプレス（Peripheral Component Interconnect express、ＰＣＩｅ）アダプタ、待機型直接Ｉ／Ｏ（queued direct I/O、ＱＤＩＯ）アダプタ、暗号化アダプタ等が挙げられる。アダプタは、特定のイベント又は状態をもたらすために割り込みを要求することができる。この割り込みの処理は、アダプタのタイプによって決まる。
【０００３】
複数のアダプタ・タイプをサポートする環境において、アダプタ割り込みは、単一のイベントが生じたこと、又は異なるタイプの複数のアダプタに対して複数のイベントが生じたことを意味し得る。従って、所定の割り込みについて、全てのアダプタ・タイプの全てのアダプタ・イベント・インジケータを調べて、どのイベントが生じたかを判断しなければならない。
【０００４】
Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ他による「Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｏｆ  ａ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ  Ｑｕｅｕｅ」という名称の２００９年６月９日発行の特許文献１において、論理的に区分化されたシステムにおける仮想割り込みを処理するための方法、システム、及び製造物品が提供される。論理パーティションにおいて実行されている複数の仮想プロセッサと関連付けることができるインテリジェント仮想グローバル割り込みキュー（仮想ＧＩＱ）を用いることができる。仮想割り込みを受信すると、仮想ＧＩＱは、関連した仮想プロセッサの動作状態を調べることができる。仮想割り込みができるだけ早く処理されることを確実にするために、仮想ＧＩＱは、仮想割り込みの処理に最も適した動作状態にあると判断される関連した仮想プロセッサの１つに対して、仮想割り込みを提示することができる。
【０００５】
Ｂｅｌｍａｒ他による「Ｍａｎａｇｉｎｇ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｎｏｎ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ  Ｈａｒｄｗａｒｅ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ」という名称の２００８年９月２５日発行の特許文献２は、割り込みを与えるために、ゲストごとの専用割り込みハードウェアを使用しない単一の論理環境において管理される入力／出力割り込みについて記載する。環境内のディスパッチ可能ゲスト・プログラムは、ハイパーバイザの介入なしに直接Ｉ／Ｏ割り込みを受け取る。このことは、メモリ内に格納され、各ゲスト・プロセッサと関連した１つ又は複数の割り込み制御によって容易にされる。現在ディスパッチ可能ではないゲスト・プログラムについては、割り込みをゲストに対してポストし、ハイパーバイザへの通知を集めることができる。次に、ハイパーバイザは、単一の呼び出しにおいて複数のゲストに関する複数の通知を処理する。
【０００６】
Ｅａｓｔｏｎ他による「Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄ  Ｈｏｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｄａｐｔｅｒ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｓ」という名称の、２００７年１１月２２日発行の特許文献３は、２つのレベルのサーバ仮想化を提供するための方法、システム、プログラム製品、及びコンピュータ・データ構造体を記載する。第１のハイパーバイザは、複数の論理パーティションが１組のリソースを共有できるようにし、第１のレベルの仮想化をもたらす。第２のハイパーバイザは、複数の独立した仮想マシンが、単一の論理パーティションに割り当てられたリソースを共有できるようにし、第２のレベルの仮想化をもたらす。単一の論理パーティションについて共有リソースからイベント通知を受信するために、その単一の論理パーティション内の全ての仮想マシンに関する全てのイベントが、単一のパーティション所有のイベント・キューにグループ化される。マシンにより、グループ化されたイベントを多重分離して、パーティション所有イベント・キューから、仮想マシン毎のベースで割り当てられた個々の仮想化イベント・キューにするために、パーティション所有イベント・キューからのグループ化されたイベントに対して、割り込み要求が信号で送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，５４６，４０６号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２００８／０２３５４２５  Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許公開第２００７／０２７１５５９  Ａ１号明細書
【特許文献４】米国特許第７，３８０，０４１号明細書
【特許文献５】米国特許第５５５１０１３号明細書
【特許文献６】米国特許第６００９２６１号明細書
【特許文献７】米国特許第５５７４８７３号明細書
【特許文献８】米国特許第６３０８２５５号明細書
【特許文献９】米国特許第６４６３５８２号明細書
【特許文献１０】米国特許第５７９０８２５号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ」、ＩＢＭ出版番号ＳＡ２２−７８３２−０７、２００９年２月
【非特許文献２】「ｚ／ＶＭ：Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｇｕｅｓｔ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」、ＩＢＭ出版物、Ｎｏ．ＳＣ２４−５９９７−０２、２００１年１０月
【非特許文献３】「ｚ／ＶＭ：Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｍａｎｕａｌ」、ＩＢＭ出版物、Ｎｏ．ＧＣ２４−５９９１−０５、２００３年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コンピュータ環境における割り込み処理を容易にする方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様によると、調べられる特定のタイプのアダプタ・イベント・インジケータのみをイネーブルにする能力が提供される。
【００１１】
コンピューティング環境における割り込み処理を容易にするための、請求項１に記載の方法及び対応するコンピュータ・プログラム製品を提供することにより、従来技術の欠点が克服され、利点がもたらされる。
【００１２】
本発明の１つ又は複数の態様が、本明細書の最後にある特許請求の範囲において、例として具体的に示され、明確に特許請求されている。本発明の前記及び他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面と関連して用いられる以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのコンピューティング環境の一実施形態を示す。
【図２】本発明の一態様による、ホストが１つ又は複数のゲストを実行している中央演算処理コンプレックスの一実施形態を示す。
【図３】本発明の一態様による、図１のシステム・メモリ及びＩ／Ｏハブの更なる詳細の一実施形態を示す。
【図４】本発明の一態様による、図１のシステム・メモリ及びＩ／Ｏハブの更なら詳細の別の実施形態を示す。
【図５】本発明の一態様に従って用いられるゲスト・アダプタ割り込みテーブル（ＧＡＩＴ）のエントリの一実施形態を示す。
【図６】本発明の一態様に従って用いられるゲスト割り込み状態領域（ＧＩＳＡ）の一実施形態を示す。
【図７】本発明の一態様に従って用いられるアダプタ割り込み転送テーブル（ＡＩＦＴ）のエントリの一実施形態を示す。
【図８】本発明の一態様に従って用いられるＩ／Ｏ割り込みコードの一例を示す。
【図９】本発明の一態様による、オペレーティング・システムに提示されるアダプタ割り込みの処理と関連した論理の一実施形態を示す。
【図１０】本発明の一態様による、ゲスト・オペレーティング・システムに提示されるアダプタ割り込みの処理と関連した論理の一実施形態を示す。
【図１１】本発明の一態様に従って用いられる割り込み制御設定（Set Interruption Controls）命令の一実施形態を示す。
【図１２】本発明の一態様による、図１１の割り込み制御設定命令により用いられるフィールドのコンテンツの例を示す。
【図１３】本発明の一態様による、図１１の割り込み制御設定命令により用いられるフィールドのコンテンツの例を示す。
【図１４】本発明の一態様による、図１１の割り込み制御設定命令により用いられるフィールドのコンテンツの例を示す。
【図１５】本発明の一態様に従って用いられるアダプタ割り込みパラメータ・ブロック（ＡＩＰＢ）の一例を示す。
【図１６】本発明の一態様に従って用いられるＰＣＩ機能制御修正（Modify PCI Function Controls）命令の一実施形態を示す。
【図１７】本発明の一態様による、図１６のＰＣＩ機能制御修正命令により用いられるフィールドの一実施形態を示す。
【図１８】本発明の一態様による、図１６のＰＣＩ機能制御修正命令により用いられる別のフィールドの一実施形態を示す。
【図１９】本発明の一態様に従って用いられる機能情報ブロック（ＦＩＢ）のコンテンツの一実施形態を示す。
【図２０】本発明の一態様による、ＰＣＩ機能制御修正命令の論理の概要の一実施形態を示す。
【図２１】本発明の一態様による、ＰＣＩ機能制御修正命令により指定することができるアダプタ割り込み登録操作（register adapter interruptions operation）と関連付けられた論理の一実施形態を示す。
【図２２】本発明の一態様による、ＰＣＩ機能制御修正命令により指定することができるアダプタ割り込み登録解除操作（unregister adapter interruptions operation）と関連付けられた論理の一実施形態を示す。
【図２３】本発明の１つ又は複数の態様を組み込む、コンピュータ・プログラム製品の一実施形態を示す。
【図２４】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのホスト・コンピュータ・システムの一実施形態を示す。
【図２５】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのコンピュータ・システムの更に別の例を示す。
【図２６】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのコンピュータ・ネットワークを含むコンピュータ・システムの別の例を示す。
【図２７】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのコンピュータ・システムの種々の要素の一実施形態を示す。
【図２８】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるための、図２７のコンピュータ・システムの実行ユニットの一実施形態を示す。
【図２９】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるための、図２７のコンピュータ・システムの分岐ユニットの一実施形態を示す。
【図３０】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるための、図２７のコンピュータ・システムのロード／ストア・ユニットの一実施形態を示す。
【図３１】本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのエミュレートされたホスト・コンピュータ・システムの一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の態様によると、その割り込みの処理を容易にするために、割り込みを要求している１つ又は複数のアダプタ・タイプの識別を可能にする能力が提供される。例えば、アダプタ割り込みがオペレーティング・システムに提示されると、割り込みを要求しているアダプタ・タイプに関する情報が利用可能となる。アダプタ・タイプの知識を用いることにより、処理を各アダプタ・タイプに合わせて調整することができ、かつ、識別されないアダプタ・タイプを無視することができる。例えば、割り込み処理が、特定のインジケータを調べることを含む場合、識別されたタイプに対応するインジケータのみを調べる必要がある。このことにより、処理サイクルが低減され、性能が高まる。
【００１５】
割り込みを処理するためのオペレーティング・システムは、ホスト、又はゲストではないオペレーティング・システムによって実行されるゲスト・オペレーティング・システム（例えば、ページング可能ストレージ・モード・ゲスト）とすることができる。本明細書で用いられるオペレーティング・システム（又は、他のソフトウェア）は、デバイス・ドライバを含む。
【００１６】
一例において、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）においては、ページング可能ゲストが、レベル２の解釈において、解釈実行開始（Start Interpretive Execution、ＳＩＥ）命令を介して解釈実行される。例えば、論理パーティション（ＬＰＡＲ）ハイパーバイザがＳＩＥ命令を実行して、物理的固定メモリにおける論理パーティションを開始する。ｚ／ＶＭ（登録商標）がその論理パーティションにおけるオペレーティング・システムである場合、これがＳＩＥ命令を発行して、そのＶ＝Ｖ（仮想）ストレージ内でゲスト（仮想）マシンを実行する。従って、ＬＰＡＲハイパーバイザはレベル１のＳＩＥを使用し、ｚ／ＶＭ（登録商標）ハイパーバイザはレベル２のＳＩＥを用いる。
【００１７】
さらに、本明細書で用いられるアダプタという用語は、任意のタイプのアダプタ（例えば、ストレージ・アダプタ、ネットワーク・アダプタ、処理アダプタ、暗号化アダプタ、ＰＣＩアダプタ、他のタイプの入力／出力アダプタ等）を含む。一実施形態においては、アダプタは、１つのアダプタ機能を含む。しかしながら、他の実施形態においては、アダプタは、複数のアダプタ機能を含み得る。本発明の１つ又は複数の態様は、アダプタが１つのアダプタ機能を含もうと、複数のアダプタ機能を含もうと適用可能である。さらに、特に断りのない限り、本明細書で提示される例において、アダプタは、アダプタ機能（例えば、ＰＣＩ機能）と交換可能に用いられる。
【００１８】
本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いるためのコンピューティング環境の一実施形態が、図１を参照して説明される。一例において、コンピューティング環境１００は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションが提供するＳｙｓｔｅｍ  ｚ（登録商標）サーバである。Ｓｙｓｔｅｍ  ｚ（登録商標）は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションが提供するｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）に基づいている。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）に関する詳細は、非特許文献１において説明される。ＩＢＭ（登録商標）、Ｓｙｓｔｅｍ  ｚ（登録商標）、及びｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）は、ニューヨーク州アーモンク所在のインターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションの登録商標である。本明細書で用いられる他の名称は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション又は他の会社の登録商標、商標、又は製品名であり得る。
【００１９】
一例において、コンピューティング環境１００は、メモリ・コントローラ１０６を介して、システム・メモリ１０４（主メモリとしても知られる）に結合された１つ又は複数の中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０２を含む。システム・メモリ１０４にアクセスするために、中央演算処理装置１０２は、システム・メモリにアクセスするのに用いられるアドレスを含む読み出し要求又は書き込み要求を発行する。要求内に含まれるアドレスは、典型的には、システム・メモリにアクセスするのに直接使用することができず、従って、そのアドレスは、システム・メモリにアクセスするのに直接使用可能なアドレスに変換される。アドレスは、変換機構（ＸＬＡＴＥ）１０８を介して変換される。例えば、アドレスは、例えば、動的アドレス変換（ＤＡＴ）を用いて、仮想アドレスから実アドレス又は絶対アドレスに変換される。
【００２０】
（必要に応じて変換された）アドレスを含む要求は、メモリ・コントローラ１０６により受信される。一例において、メモリ・コントローラ１０６は、ハードウェアからなり、システム・メモリへのアクセスに対する仲裁を行うため、及び、メモリの一貫性を保持するために用いられる。この仲裁は、ＣＰＵ１０２から受信した要求、及び、１つ又は複数のアダプタ１１０から受信した要求に対して行われる。中央演算処理装置と同様に、アダプタは、要求をシステム・メモリ１０４に発行して、システム・メモリへのアクセスを獲得する。
【００２１】
一例において、アダプタ１１０は、１つ又は複数のＰＣＩ機能を含む、周辺装置相互接続（ＰＣＩ）又はＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＰＣＩｅ）アダプタである。ＰＣＩ機能は要求を発行し、要求は、１つ又は複数のスイッチ（例えばＰＣＩｅスイッチ）１１４を介して、入力／出力ハブ１１２（例えばＰＣＩハブ）に送られる。一例において、入力／出力ハブは、１つ又は複数の状態マシンを含む、ハードウェアを含む。
【００２２】
入力／出力ハブは、例えば、スイッチから要求を受信するルート・コンプレックス１１６を含む。要求は、例として、ダイレクト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ）を実施し、又はメッセージ信号割り込み（ＭＳＩ）を要求するのに用いられる入力／出力アドレスを含む。このアドレスは、ＤＭＡ又はＭＳＩ要求のために用いられる情報にアクセスするアドレス変換及び保護ユニット１１８に与えられる。
【００２３】
ＤＭＡ操作の場合、アドレス変換及び保護ユニット１１８は、アドレスを、システム・メモリにアクセスするのに使用可能なアドレスに変換することができる。次いで、変換されたアドレスを含む、アダプタから開始された要求は、例えば、Ｉ／Ｏ・メモリ間バス１２０を介して、メモリ・コントローラ１０６に与えられる。メモリ・コントローラはその仲裁を行い、適切な時期に、変換されたアドレスを有する要求をシステム・メモリに転送する。
【００２４】
ＭＳＩ要求の場合は、ＭＳＩ要求のＩ／Ｏアダプタ・イベント通知への変換を容易にするために、アドレス変換及び保護ユニット１１８内の情報が取得される。
【００２５】
更に別の実施形態において、１つ又は複数の中央演算処理装置１０２に加えて又はその代わりに、図２に示されるもののような中央演算処理コンプレックスが、メモリ・コントローラ１０６に結合される。この特定の例においては、中央演算処理コンプレックス１５０は、仮想マシン・サポートを提供する。中央演算処理コンプレックス１５０は、例えば、１つ又は複数の仮想マシン１５２と、１つ又は複数の中央プロセッサ１５４と、少なくとも１つのハイパーバイザ１５６とを含み、その各々が以下で説明される。
【００２６】
中央演算処理コンプレックスの仮想マシン・サポートは、各々がｚ／Ｌｉｎｕｘなどのゲスト・オペレーティング・システム１５８をホストすることができる多数の仮想マシンを動作させる能力を提供する。各々の仮想マシン１５２は、別個のシステムとして機能することができる。つまり、各々の仮想マシンを、独立してリセットし、ゲスト・オペレーティング・システムをホストし、異なるプログラムで動作することができる。仮想マシン内で実行されるオペレーティング・システム又はアプリケーション・プログラムは、十分かつ完全なシステムにアクセスできるように見えるが、実際は、その一部しか使用可能でない。
【００２７】
この特定の例では、仮想マシンのモデルはＶ＝Ｖモデルであり、仮想マシンのメモリは、実メモリではなく仮想メモリによってバックアップされる。各々の仮想マシンは、仮想線形メモリ空間を有する。物理リソースは、ＶＭハイパーバイザのようなハイパーバイザ１５６に所有され、共用物理リソースは、それぞれの処理要求に応じるために、必要に応じて、ゲスト・オペレーティング・システムにディスパッチされる。このＶ＝Ｖ仮想マシン・モデルは、典型的には、多数のゲストにより、ハイパーバイザがハードウェア・リソースを単に区分化し、これを構成されたゲストに割り当てることが妨げられるので、ゲスト・オペレーティング・システムと物理的な共用マシン・リソースとの間の対話がＶＭハイパーバイザによって制御されると仮定する。Ｖ＝Ｖモデルの１つ又は複数の態様は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる非特許文献２にさらに記載されている。
【００２８】
中央プロセッサ１５４は、仮想マシンに割り当てることができる物理プロセッサ・リソースである。例えば、仮想マシン１５２は、１つ又は複数の論理プロセッサを含み、その各々は、仮想マシンに動的に割り当てることができる物理プロセッサ・リソース１５４の全て又は割り当て分（share）を表す。仮想マシン１５２は、ハイパーバイザ１５６によって管理される。例として、ハイパーバイザは、プロセッサ１５４上で実行されるマイクロコードで実装するか、又はマシン上で実行されるホスト・オペレーティング・システムの一部とすることができる。一例において、ハイパーバイザ１５６は、ニューヨーク州アーモンク所在のインターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションによって提供されるｚ／ＶＭ（登録商標）などのＶＭハイパーバイザである。ｚ／ＶＭ（登録商標）の一実施形態は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる非特許文献３に記載されている。
【００２９】
図１及び図２を参照すると、１つ又は複数のアダプタは、メッセージ信号割り込み（message signaled interruptions、ＭＳＩ）を発行することができる。これらの割り込みは、１つ又は複数のオペレーティング・システムへのＩ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換され、そこで、インジケータが設定され、１つ又は複数の割り込みが要求される。図３−図４を参照して説明されるように、この処理を容易にするために、Ｉ／Ｏハブ及びメモリ内の種々のデータ構造体が用いられる。
【００３０】
特に、図３は、ゲストではないオペレーティング・システムへのアダプタ・イベント通知を提示するために用いられる構造体の一実施形態を示し、図４は、ゲストへのアダプタ・イベント通知を提示するために用いられる構造体の一実施形態を示す。これらの図においては、メモリ・コントローラは図示されないが、これを用いてもよい。Ｉ／Ｏハブは、直接的に又はメモリ・コントローラを介して、システム・メモリ１０４及び／又はプロセッサ２５４に結合することができる。
【００３１】
図３を参照すると、一例において、システム・メモリ１０４は、割り込み処理を容易にするのに使用可能な１つ又は複数のデータ構造体を含む。この例において、システム・メモリ１０４は、特定のアダプタと関連した、アダプタ割り込みビット・ベクトル（ＡＩＢＶ）２００及び随意的なアダプタ割り込みサマリ・ビット（ＡＩＳＢ）２０２を含む。各アダプタについて、１つのＡＩＢＶ及び対応するＡＩＳＢが存在し得る。
【００３２】
一例において、アダプタ割り込みビット・ベクトル２００は、アダプタ（例えば、ＰＣＩ機能）と関連した、主ストレージ内の１つ又は複数のインジケータ（例えば、ビット）の一次元アレイである。アダプタ割り込みビット・ベクトル内のビットは、ＭＳＩベクトル数を表す。ＡＩＢＶにおいて１に設定されたビットは、関連したアダプタについての条件、又はイベント・タイプを示す。ＰＣＩ機能の例では、関連したＡＩＢＶ内の各ビットは、ＭＳＩベクトルに対応する。従って、ＰＣＩ機能が１つのＭＳＩベクトルのみをサポートしている場合、そのＡＩＢＶは単一ビットを含み、ＰＣＩ機能が複数のＭＳＩベクトルをサポートしている場合、そのＡＩＢＶは、ＭＳＩベクトル毎に１ビットを含む。図３に示される例では、ＰＣＩ機能は複数のＭＳＩベクトルをサポートし（例えば、３つ）、従って、ＡＩＢＶ２００内には複数のビットが存在する（例えば、３つ）。各ビットは特定のイベントに対応し、例えば、ＡＩＢＶのビット０は、１に設定されたとき、完了した操作を示し、ＡＩＢＶのビット１は、１に設定されたとき、エラー・イベントに対応する等である。示されるように、この例では、ビット１が設定される。
【００３３】
１つの特定の例では、命令（例えば、ＰＣＩ機能制御修正命令）を用いて、ＰＣＩ機能についてのＡＩＢＶを指定する。具体的には、命令は、オペレーティング・システムにより発行され、ＰＣＩ機能の識別情報（identity）、ＡＩＢＶを含む領域の主ストレージ位置、その位置からＡＩＢＶの第１のビットまでのオフセット、及びＡＩＢＶを構成するビット数を指定する。ＡＩＢＶは、任意のバイト境界及び任意のビット境界上に割り当てることができる。これにより、複数のアダプタのＡＩＢＶを連続したビット及びバイト範囲に詰め込む、オペレーティング・システムの融通性が可能になる。
【００３４】
一例において、ＰＣＩ機能の識別情報は、機能ハンドルである。機能ハンドルは、例えば、ＰＣＩ機能ハンドルがイネーブルにされているかどうかを示すイネーブル・インジケータ、機能を識別するＰＣＩ機能番号（これは、静的識別子であり、特定のエントリを探索するための機能テーブル内への索引付けとして用いることができる）、及びこの機能ハンドルの特定のインスタンスを示すインスタンス番号を含む。例えば、機能ハンドルがイネーブルにされる度に、インスタンス番号がインクリメントされて、新しいインスタンス番号を提供する。機能ハンドルは、１つ又は複数のエントリを含む機能テーブル内の機能テーブル・エントリを見つけ出すために用いられる。例えば、機能ハンドルの１つ又は複数のビットを機能テーブルへの索引として使用して、特定の機能テーブル・エントリを見つけ出す。機能テーブル・エントリは、その関連したＰＣＩ機能に関する情報を含む。例えば、機能テーブル・エントリは、関連したアダプタ機能の状態に関する種々のインジケータを含むことができ、かつ、このアダプタ機能についてのデバイス・テーブル・エントリを見つけ出すのに用いられる１つ又は複数のデバイス・テーブル・エントリ索引を含むことができる。デバイス・テーブル・エントリは、それぞれのアダプタ機能（例えば、アドレス変換、割り込み処理）のための特定のサービスを提供するために用いられる情報を含む。（一実施形態においては、オペレーティング・システムに対して、ハンドルは、単にアダプタの内部識別子（opaque identifier）である。）
【００３５】
ＡＩＢＶに加えて、この例では、アダプタと関連した単一のインジケータ（例えば、ビット）を含む、アダプタについてのＡＩＳＢ２０２が存在する。１であるＡＩＳＢは、ＡＩＳＢと関連したＡＩＢＶにおいて、１つ又は複数のビットが１に設定されたことを示す。ＡＩＳＢは随意的なものであり、各アダプタについて１つ、選択されたアダプタの各々について１つ、又はアダプタのグループについて１つあってもよい。
【００３６】
ＰＣＩ機能についての１つの特定の実装においては、命令（例えば、ＰＣＩ機能制御修正命令）を用いて、ＰＣＩ機能についてのＡＩＳＢを指定する。具体的には、命令は、オペレーティング・システムにより発行され、かつ、ＰＣＩ機能（例えば、ハンドル）の識別情報、ＡＩＳＢを含む領域の主ストレージ位置、その位置からＡＩＳＢまでのオフセット、及び、サマリ・ビットが存在することを示すアダプタ割り込みサマリ通知イネーブルメント制御を指定する。ＡＩＳＢは、任意のバイト境界及び任意のビット境界上に割り当てることができる。これにより、複数のアダプタのＡＩＳＢを連続したビット及びバイト範囲に詰め込む、オペレーティング・システムの融通性が可能になる。
【００３７】
オペレーティング・システムは、単一のＡＩＳＢを複数のＰＣＩ機能に割り当てることもできる。これにより、複数のＡＩＢＶが単一のサマリ・ビットと関連付けられる。従って、１であるそうしたＡＩＳＢは、オペレーティング・システムが複数のＡＩＢＶを走査しなければならないことを示す。
【００３８】
一例において、ＡＩＢＶ及びＡＩＳＢは、Ｉ／Ｏハブ１１２内に配置されたデバイス・テーブル２０８のデバイス・テーブル・エントリ２０６内に位置するアドレスにより指し示される。一例において、デバイス・テーブル２０８は、Ｉ／Ｏハブのアドレス変換及び保護ユニット内に配置される。
【００３９】
デバイス・テーブル２０８は、その各々が特定のアダプタ機能２１０に割り当てられている１つ又は複数のエントリ２０６を含む。デバイス・テーブル・エントリ２０６は多数のフィールドを含み、これらのフィールドは、例えば上述の命令を用いてポピュレートすることができる。１つ又は複数のフィールドの値は、ポリシー及び／又は構成に基づくことができる。フィールドの例は、次のものを含むことができる。：すなわち、
割り込みサブクラス（ＩＳＣ）２１４：割り込みについての割り込みサブクラスを示す。ＩＳＣは、オペレーティング・システムが割り込みを処理する優先順位と関連付けることができる、マスク可能なアダプタ割り込みのクラスを識別する。
ＡＩＢＶアドレス（＠）２１６：例えば、このデバイス・テーブル・エントリに割り当てられた特定のアダプタ機能についてのＡＩＢＶを含むストレージ位置の開始部の絶対アドレスを提供する。
ＡＩＢＶオフセット２１８：ＡＩＢＶの開始部に対する主ストレージ位置へのオフセットである。
ＡＩＳＢアドレス（＠）２２０：オペレーティング・システムがＡＩＢＶを指定している場合に、例えば、このＰＣＩ機能についてのＡＩＳＢを含むストレージ位置の開始部の絶対アドレスを提供する。
ＡＩＳＢオフセット２２２：ＡＩＳＢに対する主ストレージ位置へのオフセットである。
アダプタ割り込みサマリ通知イネーブルメント制御（イネーブル）２２４：この制御は、ＡＩＳＢが存在するかどうかを示す。
割り込みの数（number of interruptions、ＮＯＩ）２２６：このＰＣＩ機能について許容されるＭＳＩベクトルの最大数を示し、ゼロは、許容されているものがないことを示す。
他の実施形態においては、ＤＴＥは、より多くの、より少ない、又は異なる情報を含むことができる。
【００４０】
一実施形態において、アダプタによる特定の割り込み要求に使用されるデバイス・テーブル・エントリが、例えば、アダプタ（例えばＰＣＩ機能２１０）により発行される要求内に配置されたリクエスタ識別子（ＲＩＤ）（及び／又はアドレスの一部）を用いて見つけ出される。要求内には、リクエスタｉｄ（例えば、例を挙げればバス番号、デバイス番号、及び機能番号を指定する１６ビットの値）が含まれるだけでなく、割り込みに使用されるアドレスも含まれる。ＲＩＤ及びアドレスを含む要求は、例えばスイッチを介して、例えばコンテンツ・アドレス指定可能メモリ（ＣＡＭ２３０）に与えられ、コンテンツ・アドレス可能メモリを用いて索引値が与えられる。例えば、ＣＡＭは複数のエントリを含み、各々のエントリはデバイス・テーブルへの索引に対応する。各々のＣＡＭエントリはＲＩＤの値を含む。例えば、受信したＲＩＤがＣＡＭ内のエントリ内に収容された値と合致した場合、対応するデバイス・テーブルの索引を用いて、デバイス・テーブル・エントリを見つけ出す。つまり、ＣＡＭの出力を、デバイス・テーブル２０８への索引付けのために用いる。合致が存在しない場合、受信したパケットは破棄される。（他の実施形態においては、ＣＡＭ又は他のルックアップは必要とされず、ＲＩＤが索引として用いられる。）見つかったＤＴＥは、例えば、割り込み要求を処理するのに用いられる。
【００４１】
１つの特定の例において、割り込み要求が、特定のゾーン又は論理パーティション内で実行しているゲスト（例えば、ページング可能ストレージ・モード・ゲスト、すなわちＶ＝Ｖゲスト）に対するものである場合、デバイス・テーブル・エントリはまた、図４に示されるような、ゾーン・フィールド２２８を含む。このフィールドは、ゲストが属するゾーンを示す。別の実施形態においては、このフィールドが使用されないか、又はこのフィールドをゲストが提供されない状況においてさえも使用することができる（例えば、オペレーティング・システムが実行されているゾーン又は論理パーティションを指定するために）。
【００４２】
ゲストに対する割り込み処理を容易にするために、他のデータ構造体が用いられ、その一部はホスト・メモリ２７０内に格納され、他のものはゲスト・メモリ２７１内にある。これらの構造体の例が以下で説明される。
【００４３】
一例において、ホスト・メモリ２７０は、例えば、転送（forwarding）ＡＩＳＢアレイ２７２と、ゲスト・アダプタ割り込みテーブル（ＧＡＩＴ）２７４とを含む。転送ＡＩＳＢアレイ２７２は、ＭＳＩ要求がゲストをターゲットにしているか、又はそのホストをターゲットにしているかを判断するために、ゲスト・アダプタ割り込みテーブルと共に用いられるＡＩＳＢのアレイである。転送ＡＩＳＢアレイは、ホストがゲストに割り当て、かつ、ホストがゲストに代わってアダプタ・イベント通知割り込みを要求している、ＰＣＩ機能のホストＡＩＳＢを含む。このようなアレイは、ゲストのホスト（例えば、ｚ／ＶＭ（登録商標））により、ホスト・ストレージにおいて割り当てられる。
【００４４】
ゲスト・アダプタ割り込みテーブル２７４を転送ＡＩＳＢアレイと共に用いて、ＭＳＩ要求がホストをターゲットにしているのか、又はそのゲストの１つをターゲットにしているのか、又はゲストをターゲットにしている場合にはどのゲストをターゲットにしているのかを判断する。転送ＡＩＳＢアレイ内のインジケータ（例えば、ビット）とＧＡＩＴエントリとの間に１対１の対応が存在する。このことは、転送ＡＩＳＢアレイ内のビットが１に設定され、対応するＧＡＩＴ情報が転送情報を含む場合に、ＡＩＳＢインジケータ（例えば、ビット）及び対応するＧＡＩＴエントリと関連したゲストのためのアダプタに関して、アダプタ・イベント通知が保留状態にされることを意味する。
【００４５】
ＧＡＩＴエントリが使用され、かつ、所定の値（例えば、全てゼロ）を含む場合、ＭＳＩ要求のターゲットはホストである。ＧＡＩＴエントリが使用され、かつ、所定の値を含まない場合は、ＭＳＩ要求のターゲットはゲストである。さらに、ＭＳＩ要求のターゲットがゲストである場合、ＧＡＩＴエントリは、図５に示されるような以下の情報を含む。：すなわち、ＰＣＩ機能に関するホスト・アドレス及びゲストＡＩＳＢのゲスト・オフセット２９０、ゲスト割り込み状態領域（ＧＩＳＡ）のホスト・アドレス２９１、及び、ゲストのために生成されるためのアダプタ割り込みに関するゲスト割り込みサブクラス（ＧＩＳＣ）２９２である。
【００４６】
ゲスト割り込み状態領域（ＧＩＳＡ）２７６に関する更なる詳細が、図６を参照して提供される。一例において、ＧＩＳＡ２７６は、ゲスト・アダプタ割り込みが保留状態にされる制御ブロックである。本発明の一態様によると、ＧＩＳＡ２７６は、例えば、ゲスト割り込みサブクラスごとに１ビットを有するマスクであり、サブクラスのための割り込みモードが単一の割り込みモード（ＩＳＣに対して単一のアダプタ割り込み要求が提示される）であるかどうかを示すために用いられる単一割り込みモード・マスク（ＳＩＭＭ）２７７；ゲスト割り込みサブクラスごとに１ビットを有するマスクであり、ＩＳＣのための割り込みモードが非割り込みモード（更なる割り込みを提示することはできない）であるかどうかを示すために用いられる非割り込みモード・マスク（ＮＩＭＭ）２７９；その各々が、割り込みがＩＳＣに関して保留状態であるかどうかを指定するために用いられる、複数の割り込みサブクラス（ＩＳＣ）のためのインジケータを含む、ゲストと関連したマスクである割り込み保留マスク（ＩＰＭ）；ゲストに対応する別のマスクであり、各々のビットは、ホストが警告されるかどうかを示す、割り込み警告マスク（ＩＡＭ）２８３；これらのＩＳＣのためのアダプタ割り込みのカウントを提供するアダプタ割り込みカウント２８７；及び各々がゲストＩＳＣに対応するアレイ内の各ＡＩＳＭに対応し、かつ、環境内に存在する（又は、存在し得る）各アダプタ・タイプについてのインジケータ（例えば、ビット）を有する、アダプタ割り込みソース・マスク（ＡＩＳＭ）アレイ２８９を含む。
【００４７】
例として、ＧＩＳＡの基点又はアドレスは、ＧＡＩＴ２７４（図４）内だけではなく、状態記述２８０内にも指定される。状態記述は、例えば、解釈ハードウェア／ファームウェアに対してゲストのための仮想ＣＰＵを定めるホストが保持する制御ブロックである。ゲストごとに一意のＧＩＳＡが用いられ、一実施形態においては、ゲストごとに１つのＧＩＳＡしかない。従って、ゲストが複数の仮想ＣＰＵを有するように定められた場合、ホストにより複数の状態記述が保持され、その各々は、同じＧＩＳＡの基点又はアドレスを含む。
【００４８】
本明細書で用いられるファームウェアは、例えば、プロセッサのマイクロコード、ミリコード、及び／又はマクロコードを含む。ファームウェアは、例えば、より上位レベルのマシン・コードの実装に用いられる、ハードウェア・レベルの命令及び／又はデータ構造体を含む。一実施形態において、ファームウェアは、例えば、典型的には、信頼できるソフトウェアを含むマイクロコード、又は基礎をなすハードウェアに特有のマイクロコードとして配信される独自のコードを含み、システム・ハードウェアへのオペレーティング・システムのアクセスを制御する。
【００４９】
上記に加えて、ゲスト・メモリ（ピンニングされ、すなわち固定され、ホスト・メモリ内でページング可能でなくされた）内には、ゲストＡＩＳＢアレイ２８２及びゲストＡＩＢＶアレイ２８４が存在する。ゲストＡＩＳＢアレイ２８２は、複数のインジケータ２０２’（例えば、ＡＩＳＢ）を含み、その各々をＩ／Ｏアダプタと関連付けることができる。Ｉ／ＯアダプタのためのＡＩＳＢは、１であるときには、Ｉ／Ｏアダプタと関連したアダプタ割り込みビット・ベクトル（ＡＩＢＶ）において、１つ又は複数のビットが１に設定されたことを示す。
【００５０】
ＡＩＢＶアレイ２８４は、１つ又は複数のＡＩＢＶ２００’を含み、各々のＡＩＢＶ２００’は、ＡＩＢＶ２００を参照して上述されたように、Ｉ／Ｏアダプタと関連した１つ又は複数のインジケータ（例えば、ビット）の一次元のアレイである。ＡＩＢＶ内の各ビットは、１であるときには、関連したＩ／Ｏアダプタに関するイベントの状態又はタイプを示す。
【００５１】
ホスト及びゲスト・メモリ内のデータ構造体に加えて、アダプタ割り込み転送テーブル（ＡＩＦＴ）２８５と呼ばれるデータ構造体が、ホストによっても、ゲストによってもアクセスできない安全なメモリ２８６内に保持される。アダプタ割り込み転送テーブルは、ＭＳＩ要求が、ホスト及びゲストが実行されている論理パーティションをターゲットにしているかどうかを判断するために、システム・ファームウェアにより用いられる。ＡＩＦＴは、ＰＣＩ機能が割り当てられる論理パーティションを識別するゾーン番号により索引付けされる。ＡＩＦＴエントリが用いられ、エントリが所定の値（例えば、全てゼロ）を含む場合、アダプタ・イベント通知のターゲットは、指定された論理パーティション内で実行されているオペレーティング・システムである。ＡＩＦＴエントリが用いられ、エントリが所定の値を含まない場合、ファームウェアは、転送ＡＩＳＢアレイ及びＧＡＩＴを用いて、アダプタ・イベント通知のターゲットが、論理パーティション内で実行されているホストであるか又はゲストであるかを判断する。一例において、図７に示されるように、ＡＩＦＴ２８５のＡＩＦＴエントリは、例を挙げれば、例えばパーティションの（ホストの）ストレージ内の転送ＡＩＳＢアレイ・アドレス２９４と、転送ＡＩＳＢアレイ及びＧＡＩＴエントリ内のＧＡＩＴのビット単位での長さ２９５と、パーティションのストレージ内のＧＡＩＴのアドレス２９６と、そのパーティションに関するゲストに転送されるＭＳＩ要求と関連したホスト割り込みサブクラス（ＩＳＣ）２９７とを含む。
【００５２】
図３及び／又は図４に戻ると、割り込みを要求するために、アダプタ機能２１０はＩ／Ｏハブにパケットを送る。このパケットは、ＭＳＩアドレス２３２と、関連したデータ２３４とを有する。Ｉ／Ｏハブは、受信したアドレスの少なくとも一部を、ＭＳＩ比較レジスタ２５０の値と比較する。合致が存在する場合、ＤＭＡ操作ではなく、割り込み（例えばＭＳＩ）が要求されている。要求の理由（すなわち、発生したイベントのタイプ）は、関連データ２３４内に示される。例えば、データの下位ビットの１つ又は複数を用いて、理由（イベント）を示す特定の割り込みベクトル（すなわち、ＭＳＩベクトル）を指定する。
【００５３】
アダプタから受信された割り込み要求が、Ｉ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換される。つまり、１つ又は複数のインジケータ（例えば、１つ又は複数のＡＩＢＶ、及び随意的にＡＩＳＢ）が設定され、１つが既に保留中ではない場合、オペレーティング・システム（ホスト又はゲスト）への割り込みが要求される。一実施形態においては、１つ又は複数のアダプタからの複数の割り込み要求（例えば、ＭＳＩ）が融合されて、オペレーティング・システムに対する単一の割り込みになるが、それぞれＡＩＢＶ及びＡＩＳＢの表示を有している。例えば、Ｉ／Ｏハブが既にＭＳＩ要求を受信しており、プロセッサへの割り込み要求を提供しており、割り込みが依然として保留中である（例えば、どういうわけか、割り込みがオペレーティング・システムに提示されていない（例えば、割り込みがディスエーブルにされている））場合、ハブが１つ又は複数の他のＭＳＩを受信した場合でも、ハブは付加的な割り込みを要求しない。１つの割り込みが複数のＭＳＩ要求に置き換わり、それらを表す。しかしながら、１つ又は複数のＡＩＢＶ、及び随意的に１つ又は複数のＡＩＳＢが、依然として設定される。
【００５４】
ＭＳＩ（又は、他のアダプタ割り込み要求）をＩ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換することに関する更なる詳細が、以下に説明される。最初に、ＭＳＩを、ゲストではないオペレーティング・システムに提示されるＩ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換することに関する詳細が説明される。その後、ＭＳＩを、ゲスト・オペレーティング・システムに提示されるＩ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換することに関する詳細が説明される。
【００５５】
一例において、ＭＳＩ要求をＩ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換するために、特定の初期化が実施される。例えば、初期化の一部として、構成（configuration）内のＰＣＩ機能に関する判断がなされる。例として、リスト照会（QueryList）命令のような命令を用いて、要求中の構成に割り当てられた（例えば、特定のオペレーティング・システムに割り当てられた）ＰＣＩ機能のリストを取得する。この情報は、この情報を保持する構成データ構造体から得られる。
【００５６】
次に、リスト内のＰＣＩ機能の各々について、ＰＣＩ機能に使用されるＭＳＩアドレス、及び、ＰＣＩ機能によりサポートされるＭＳＩベクトルの数についての判断がなされる。ＭＳＩアドレスは、Ｉ／Ｏハブ、及びそれがインストールされるシステムの特性に基づいて判断される。サポートされるＭＳＩベクトルの数は、ポリシーに基づいており、構成可能である。
【００５７】
付加的に、各ＰＣＩ機能について、ＡＩＢＶが割り当てられ、さらに、もしあれば、ＡＩＳＢが割り当てられる。一例においては、オペレーティング・システムは、典型的にはアダプタのクラスに基づいた、１つ又は複数のアダプタの効率的な処理を可能にするように、ＡＩＢＶの割り当てを決定する。ＡＩＢＶ及びＡＩＳＢが割り当てられ、ゼロにクリアされ、アダプタ割り込み登録操作が指定される（例えば、ＰＣＩ機能制御修正命令を用いて）。この操作は、ＡＩＢＶ、ＡＩＳＢ、ＩＳＣ、割り込みの数（ＭＳＩベクトル）、及びアダプタ割り込みサマリ通知イネーブルメント制御を登録する。これらのパラメータは、初期化が実行される、ＰＣＩ機能に対応するデバイス・テーブル・エントリ内に格納される。次に、ＰＣＩ機能の構成空間が書き込まれる。具体的には、ＭＳＩアドレス及びＭＳＩベクトル・カウントが、以前の登録と一致するＰＣＩ機能の構成アドレス空間内に書きこまれる。（一例において、ＰＣＩ機能は、構成空間、Ｉ／Ｏ空間、及び１つ又は複数のメモリ空間を含む、複数のアドレス空間を含む。）
【００５８】
その後、動作中、ＰＣＩ機能はＭＳＩを生成し、これがアダプタ・イベント通知に変換される。例えば、動作中、ＰＣＩ機能がＭＳＩを生成したいと望むとき、ＰＣＩ機能は、典型的には、条件を説明する何らかの情報を、オペレーティング・システムが利用できるようにする。これにより、ＰＣＩ機能のＭＳＩ要求をオペレーティング・システムへのＩ／Ｏアダプタ・イベントに変換するために、１つ又は複数のステップがもたらされる。
【００５９】
例えば、最初に、割り込みを要求するイベントの記述を記録する。つまり、ＰＣＩ機能は、例えばシステム・メモリ内に格納されている１つ又は複数のアダプタ特有のイベント−記述−記録構造内に、イベントの記述を記録する。これは、イベントのタイプを記録すること、並びに、付加的な情報を記録することを含むことができる。付加的に、ＭＳＩアドレス及びＭＳＩベクトル数、並びにリクエスタＩＤを指定する要求が、ＰＣＩ機能により開始される。この要求はＩ／Ｏハブにより受信され、要求の受信に応答して、要求内のリクエスタＩＤを用いて、ＰＣＩ機能についてのデバイス・テーブル・エントリを見つけ出す。Ｉ／Ｏハブは、要求内のアドレスの少なくとも一部を、ＭＳＩ比較レジスタ内の値と比較する。それらが等しい場合、ＭＳＩアドレスが指定され、従って、ＭＳＩが要求される。
【００６０】
その後、要求内で指定されたＭＳＩベクトルの数が、この機能について許容される割り込み数（ＮＯＩ）より少ないか又はそれと等しいかどうかについての判断がなされる。ＭＳＩベクトル数がＮＯＩより大きい場合は、エラーが表示される。他の場合には、Ｉ／Ｏハブは、ビット機能設定（set bit function）を発行して、ストレージ内に適切なＡＩＢＶビットを設定する。ＭＳＩベクトル数を、デバイス・テーブル・エントリ内に指定されたＡＩＢＶオフセットに加算し、このビットの数を、デバイス・テーブル・エントリ内で指定されたＡＩＢＶアドレスから変位させることにより、適切なビットが求められる。さらに、ＡＩＳＢが示される場合、Ｉ／Ｏハブはビット機能設定を用いて、デバイス・テーブル・エントリ内のＡＩＳＢアドレス及びＡＩＳＢオフセットを使用し、ＡＩＳＢを設定する。
【００６１】
次に、一実施形態において、割り込み要求が既に保留中であるかどうかについての判断がなされる（例えば、ＣＰＵ又はＩ／Ｏハブにより）。この判断を行うために、保留インジケータが使用される。例えば、割り込みを処理することができるコンピューティング環境のプロセッサがアクセス可能である、プロセッサ２５４のメモリ内に格納された保留インジケータ２５２（図３、図４）をチェックする。これが設定されていない場合は、設定する。既に設定されている場合、処理は完了し、別の割り込み要求は要求されない。従って、その後の割り込み要求は、既に保留中である１つの要求に包含される。
【００６２】
１つの特定の例においては、割り込みサブクラス毎に１つの保留インジケータがあってもよく、従って、要求している機能に割り当てられた割り込みサブクラスの保留インジケータが、チェックされるインジケータとなる。
【００６３】
非同期的に、１つ又は複数のプロセッサが保留インジケータをチェックする。特に、ＩＳＣ（及び、別の実施形態においてはゾーン）に関してイネーブルにされた各々のプロセッサは、例えばそのプロセッサについて（すなわち、プロセッサのオペレーティング・システムについて）割り込みがイネーブルにされたときに、インジケータ上でポーリングする。プロセッサの１つが、インジケータが設定されていると判断すると、同じＩＳＣ（及び、別の実施形態においてはゾーン）に関してイネーブルにされている他のプロセッサとの仲裁を行って、割り込みを処理する。次に、割り込みを処理するためのプロセッサが、割り込みをオペレーティング・システムに提示する。
【００６４】
オペレーティング・システムへの割り込みの提示に応答して、オペレーティング・システムは、この割り込み要求に対して、潜在的には他の割り込み要求に対して設定されたインジケータを処理する。Ｉ／Ｏ割り込みコードは、オペレーティング・システム及びファームウェアの両方にアクセス可能な周知の記憶位置内に格納される。
【００６５】
図８を参照すると、一例において、Ｉ／Ｏ割り込みコード３００が、例えば、次のものを含む。すなわち、：
アダプタ割り込みソース・マスク（ＡＩＳＭ）３０２：このフィールドは、複数のインジケータ（例えば、ビット）を有するマスクを含み、各々のインジケータは、設定されたとき（例えば、１に）、１つ又は複数のアダプタ・イベント通知を作成したアダプタ・タイプを識別する。
例えば、例を挙げると待ち行列型ダイレクトＩ／Ｏ（queued direct I/O、ＱＤＩＯ）アダプタ（その例は、その全体が引用により本明細書に組み入れられる、Ｂｅｌｍａｒ他による「Ｍａｎａｇｉｎｇ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｓ  Ｉｎ  Ｎｏｎ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ  Ｈａｒｄｗａｒｅ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ」という名称の２００８年５月２７日発行の特許文献４に記載されている）、ＰＣＩアダプタ、アクセス・ポイント（ＡＰ）アダプタ、暗号化アダプタ、及び他のものを含む複数のアダプタ・タイプが、環境内に存在することができ、これらのアダプタの各々について、ＡＩＳＭ内に１つのインジケータがある。そのアダプタ・タイプが割り込みを要求するとき、その対応するビットが設定される。
アダプタ割り込みインジケータ（Ａ）３０４：このフィールドは、割り込みがアダプタ割り込みである所定値（例えば、１）をいつ設定するかを示す。
割り込みサブクラス３０６：このフィールドは、割り込みを要求しているアダプタの割り込みサブクラスを示す。
【００６６】
一実施形態において、アダプタ割り込み要求に応答して、ファームウェアにより割り込みコードが設定される。例えば、アダプタ・タイプを一意に識別する、割り込みを発行する特有のＩ／Ｏインフラストラクチャに基づいて、ＡＩＳＭが設定される。１つの特定の例においては、オペレーティング・システムが割り込みの処理に関してイネーブルにされたときに、割り込みコードを設定する（例えば、割り込みを最初に受信したときにファームウェアによりブロックされる制御内に格納された対応する情報から、１つ又は複数のフィールドが設定される）。特定の命令を介してＩ／Ｏ割り込みコードを取り出すといった、他の例も可能である。
【００６７】
特定的には、一例において、ＡＩＳＭ内に適切なビットを設定するために、ファームウェアは、イベントを要求しているアダプタのタイプを判断する。例えば、ファームウェアは、指定されたインジケータの設定に基づいて、ＰＣＩアダプタ割り込み要求を認識する。同様に、ＱＤＩＯアダプタ又は他のアダプタについては、特定のアダプタが設定されるか、又は例としてアダプタのタイプを示す情報が格納される。
【００６８】
割り込みコード、特定的にはＡＩＳＭを用いて、オペレーティング・システムは、割り込みを要求したアダプタのタイプを判断することができ、従って、その取り組みに合わせて調整することができる。例えば、割り込み要求を発行し、イベント・インジケータを設定させる複数のアダプタ・タイプが存在し得る。しかしながら、これらのイベント・インジケータ及び関連したイベント処理は、アダプタ・タイプによって異なる。例えば、ＰＣＩアダプタについては、インジケータは、例えば、ビットのインクリメントで割り当てられ、ＱＤＩＯアダプタの場合、インジケータは、バイトのインクリメントで割り当てられ、ＡＰキューの場合、インジケータは、構造のインクリメントで示される。多くの他の変形も可能である。さらに、こうしたインジケータの構造及び意味は各アダプタ・タイプ毎に異なるので、これらのイベント・インジケータを処理するプログラム（例えば、デバイス・ドライバ）は、典型的には、デバイス特有のものである。従って、アダプタのタイプを知ることにより、オペレーティング・システムは、その処理に合わせて調整することができる。このことは、図９を参照してさらに詳細に説明される。
【００６９】
図９を参照すると、最初に、オペレーティング・システムにアダプタ割り込みが提示される（ステップ４０２）。アダプタ割り込みの提示に応答して、本発明の態様に従って、オペレーティング・システムは、割り込みを要求したアダプタのタイプを判断する（ステップ４０４）。一例において、この判断は、オペレーティング・システム、特にアダプタ割り込みソース・マスクにアクセス可能なＩ／Ｏ割り込みコードを調べることによってなされる。オペレーティング・システムは、マスクを調べ、どのビットが設定されているかを判断する。オペレーティング・システムは、どのアダプタ・タイプがマスク内の設定ビットに対応するかをさらに判断する。例えば、ビット１が設定された場合、オペレーティング・システムは、ビット１がＰＣＩアダプタに対応することを（例えば、データ構造体−テーブル、制御ブロック等から）判断する。
【００７０】
Ｉ／Ｏ割り込みコードのチェックにより判断されたアダプタ・タイプに基づいて、オペレーティング・システムは、調べられるイベント・インジケータを識別する（ステップ４０６）。特に、オペレーティング・システムは、どのインジケータがこのタイプのアダプタと関連付けられているかを（例えば、格納されたデータ構造体−例えば、データ構造体、制御ブロック等に基づいて）判断する。例えば、ＰＣＩアダプタの場合、オペレーティング・システムは、データ構造体から、ＡＩＳＢ及びＡＩＢＶインジケータがチェックされることを知る。オペレーティング・システムはまた、それらのインジケータの位置も知る。次に、オペレーティング・システムは、それらのタイプのインジケータだけを調べる（ステップ４０８）。オペレーティング・システムは、他のタイプのアダプタに関するインジケータは無視する。設定された（例えば、１に）アダプタ・タイプと関連したいずれのインジケータも処理される。
【００７１】
１つの特定の例において、オペレーティング・システムは、いずれかの設定されたＡＩＳＢ及びＡＩＢＶを処理する。例えば、オペレーティング・システムは、いずれかのＡＩＳＢが設定されているかどうかをチェックする。設定されている場合、オペレーティング・システムは、ＡＩＳＢを用いて、１つ又は複数のＡＩＢＶの位置を判断する。例えば、オペレーティング・システムは、ＡＩＳＢ及びＡＩＢＶの位置を記憶している。さらに、オペレーティング・システムは、各々のＡＩＳＢ及びＡＩＢＶが表すアダプタも記憶している。従って、オペレーティング・システムは、ＡＩＳＢ及びＡＩＢＶの位置と、ＡＩＳＢ、ＡＩＢＶ及びアダプタＩＤの間の関連付けとを含むある形式の制御ブロック又は他のデータ構造体を保持することができる。オペレーティング・システムはこの制御ブロックを用いて、その関連したＡＩＳＢに基づいたＡＩＢＶの位置特定を容易にする。更に別の実施形態においては、ＡＩＳＢは使用されない。この状況では、制御ブロックを用いて、いずれかの特定のＡＩＢＶを探索する。１つ又は複数のＡＩＢＶを見つけ出すことに応答して、オペレーティング・システムは、ＡＩＢＶを走査し、設定されたあらゆるＡＩＢＶを処理する。オペレーティング・システムは、提示されたイベントと一致する方法で割り込みを処理する（例えば、状態等を提供する）。例えば、ストレージ・アダプタの場合、イベントは、操作が完了したことを表示し得る。この結果、オペレーティング・システムはアダプタにより格納された状態をチェックして、操作が成功裡に完了したのかどうか、及び、操作の詳細を調べる。ストレージの読み出しの場合、これは、システム・メモリにおいて今やアダプタからのデータ読み出しが利用可能であり、処理できるという表示である。
【００７２】
上記の例において、アダプタ割り込みソース識別情報を用いて、オペレーティング・システム（例えば、非ゲスト・オペレーティング・システム）に、アダプタ割り込みが提示されたアダプタ・タイプを知らせる。このことにより、オペレーティング・システムは、どのアダプタ・イベント・インジケータ・サブセットを、具体的には、割り込みが提示されたタイプのアダプタと関連したインジケータのみを識別することが可能になる。
【００７３】
本発明の更に別の態様によると、アダプタ割り込みソース識別情報は、例えば論理パーティション内で実行しているホストのゲスト（例えば、ページング可能ストレージ・モード・ゲスト）により用いることもできる。このことは、如何なるホストの介入なしに行われる、ページング可能ゲストについては、上述のゲスト割り込み状態領域（ＧＩＳＡ）は、アダプタ割り込みが、特定のゲストに対してファームウェアにより保留状態にされるホスト制御ブロックである。一例において、このことは、別途を、ゲスト割り込みサブクラスに対応する割り込み保留マスク（ＩＰＭ）内に設定することによって達成される。この処理に関する更なる詳細を以下に説明する。
【００７４】
一例において、ＭＳＩを、ゲストに提示されるアダプタ・イベント通知に変換するために、特定の初期化が行われる。この例においては、ホスト初期化及びゲスト初期化が行われる。例えば、ホスト初期化の際（又は、第１のＰＣＩ機能がゲストに割り当てられるとき）、ホストは転送ＡＩＳＢアレイ及びＧＡＩＴを割り当てる。次いで、ホストは、例えばアダプタ割り込み転送テーブル（ＡＩＦＴ）内に、転送ＡＩＳＢアレイ及びＧＡＩＴの位置及び長さを登録する。一例においては、割り込み制御設定命令を用いて、転送ＡＩＳＢの位置及び長さを登録する。
【００７５】
さらに、ホストは、ゲストに割り当てられるＰＣＩアダプタに割り当てられるホスト割り込みサブクラスを指定する。ここでも、一例において、割り込み制御設定命令などの命令を用いて、この情報を指定する。この情報はまた、ホストが実行しているパーティションに関するＡＩＦＴエントリ内にも保持される。これでホスト初期化が終了する。
【００７６】
ゲスト初期化の際、ゲストは、ＭＳＩ要求を介して、アダプタ・イベント通知に関するそのＰＣＩ機能を構成するために、多数のタスクを実行する。一例において、これらの機能を呼び出す１つ又は複数の命令により、ホストへのインターセプトがもたらされ、従って、以下で説明されるように、ホストは、各々のインターセプトに対するアクションを取る。
【００７７】
最初に、ゲストは、ゲストがアクセスできるＰＣＩ機能及び構成を判断する。一例において、ゲストは、ＰＣＩ機能のリストを取得するために命令（例えば、リスト照会命令）を発行し、この命令はホストによりインターセプトされる。ホスト初期化の際、ホストは、どのＰＣＩ機能がホストに割り当てられているかを既に判断しているので、ＰＣＩ機能に関するゲスト要求のインターセプトに応答して、ホストは、ゲストへの応答を構成し、これをゲストに戻し、ゲストに割り当てられたＰＣＩ機能のみを含む。
【００７８】
その後、ゲスト構成の各ＰＣＩ機能について、特定の処理が行われる。例えば、ＰＣＩ機能に使用されるＭＳＩアドレス、及び、ＰＣＩ機能によりサポートされるＭＳＩベクトルの数についての判断がなされる。一例において、ＭＳＩアドレスは、アダプタ機能のグループに共通の特定を提供するグループ照会（Query Group）命令を用いて判断され、ＰＣＩ機能によりサポートされるＭＳＩベクトルの数は、アダプタの能力に基づいている。ホストは、その初期化の際、この情報を判断しており、従って、ゲスト・コマンドのインターセプトに応答して、ホストはＭＳＩアドレス及び最大数のＭＳＩベクトルを含む応答を構成し、これをゲストに戻す。
【００７９】
付加的に、ＡＩＢＶが割り当てられ、もしあれば、同様にＡＩＳＢも割り当てられる。ＡＩＢＶ及びＡＩＳＢは割り当てられ、ゼロにクリアされ、アダプタ割り込み登録操作が指定される。要求されたアダプタ割り込み登録操作に応答して、ホストが操作をインターセプトし、登録を実施する。このことは、例えば、ホスト・ストレージ内にゲストＡＩＢＶをピンニングする（つまり、ホスト・メモリ内にゲスト・ページを固定し、これをページング不可能にする）ことを含む。さらに、ゲストがＡＩＳＢを指定した場合、ホストはまた、ホスト・ストレージ内にゲストＡＩＳＢもピンニングする。ホストは、ＡＩＳＢを、転送ＡＩＳＢアレイ及び暗黙的に対応するＧＡＩＴエントリからＰＣＩ機能に割り当てる。代替的に、ゲストにより指定されたＡＩＳＢ及びＩＳＣは、（別のＰＣＩ機能について）ゲストが以前に登録した同じＡＩＳＢ及びＩＳＣである場合、ホストは、その以前の要求に対して割り当てられた同じ転送ＡＩＳＢ及びＧＡＩＴエントリを使用することができる。これにより、オーバーヘッドが低減される。ホストは、ゲスト割り込みサブクラスをＧＡＩＴアレイにコピーする。ゲストがＡＩＳＢを指定していた場合、ホストは、ゲストＡＩＳＢのホスト・アドレス及びそのオフセットをＧＡＩＴエントリにコピーする。ホストは、ゲストのＧＩＳＡ指定を、その状態記述からＧＡＩＴエントリにコピーする。さらに、その状態記述からのゲストのＧＩＳＡの表示をＧＡＩＴエントリにコピーする。
【００８０】
ゲストの代わりに、ホストは、ＰＣＩ機能制御修正命令などの命令を実行して、アダプタ割り込み登録操作を指定し、以下の情報を示す。：すなわち、ゲストＡＩＢＶのホスト・アドレス及びゲスト・オフセット、ホストＡＩＳＢ及びアダプタに割り当てられた転送ＡＩＳＢアレイのホスト・アドレス及びオフセット、アダプタに関するホスト割り込みサブクラス、及びゲストが指定したＭＳＩの数である。ＰＣＩ機能制御修正命令の実行に応答して、初期化が実施されているＰＣＩ機能に対応するデバイス・テーブル・エントリが選択され、デバイス・テーブル・エントリ内に種々のパラメータが格納される。例えば、ゲストＡＩＢＶ、ホストにより選択された転送ＡＩＳＢ、ホストＩＳＣ、及び割り込みの数が、機能の構成から得られた値に設定される。さらに、例えば、ゲストＡＩＳＢのホスト・アドレス及びオフセット、ゲストＩＳＣ、及びゲストに関するＧＩＳＡのアドレスを含む、種々の情報がＧＡＩＴ内に登録される。これで登録プロセスが完了する。
【００８１】
その後、ＰＣＩ機能の構成空間が書き込まれる。具体的には、ＭＳＩアドレス及びＭＳＩベクトル・カウントが、以前の登録と一致するように、アダプタ機能の構成アドレス空間に書き込まれる。これでゲスト初期化が完了する。
【００８２】
初期化の実施に続いて、受信したＭＳＩがＩ／Ｏアダプタ・イベント通知に変換される。最初に、割り込みを要求するイベントの記述を記録する。付加的に、ＭＳＩアドレス及びＭＳＩベクトル数、並びにリクエスタＩＤを指定する要求が、ＰＣＩ機能により開始される。この要求はＩ／Ｏハブにより受信され、要求の受信に応答して、要求内のリクエスタＩＤを使用して、ＰＣＩ機能に関するデバイス・テーブル・エントリを見つけ出す。Ｉ／Ｏハブは、要求内のアドレスの少なくとも一部を、ＭＳＩ比較レジスタ内の値と比較する。それらが等しい場合、ＭＳＩが要求されている。
【００８３】
その後、要求内で指定されたＭＳＩベクトル数が、この機能について許容される割り込みの数（ＮＯＩ）より小さいか又はそれと等しいかどうかについての判断がなされる。ＭＳＩベクトル数がＮＯＩより大きい場合は、エラーが表示される。他の場合には、Ｉ／Ｏハブは、ビット機能設定を発行して、ストレージ内に適切なＡＩＢＶビットを設定する。ＭＳＩベクトル数を、デバイス・テーブル・エントリ内で指定されたＡＩＢＶオフセットに加算し、このビット数を、デバイス・テーブル・エントリ内で指定されたＡＩＢＶアドレスから変位させることにより、適切なビットが求められる。ホストがその割り込み情報の登録を設定する方法に基づいて、設定されるビットは、ホスト・ストレージ内でピンニングされたゲストＡＩＢＶである。
【００８４】
さらに、ＡＩＳＢが示されている場合、Ｉ／Ｏハブは、ビット設定機能を使用し、ゾーン番号（再配置ゾーンのような）、デバイス・テーブル・エントリ内のＡＩＳＢアドレス及びＡＩＳＢオフセットを用いてＡＩＳＢを設定する。この場合も、ホストがその割り込み情報の登録を設定する方法に基づいて、設定されるビットは、ホスト・ストレージ内の転送ＡＩＳＢアレイ内のホストＡＩＳＢである。システムが単一ビットの設定をサポートしていない場合、複数ビットを設定して（例えば、バイト）、アダプタ・イベント又はサマリ表示を示すことができることに留意されたい。
【００８５】
次に、一実施形態において、割り込み要求が既に保留中であるかどうかについての判断が（例えば、ＣＰＵ又はＩ／Ｏハブによって）なされる。この判断を行うために、保留インジケータが使用される。割り込み要求が既に設定されている場合、処理は完了し、別の割り込み要求は要求されない。従って、その後の割り込み要求は、既に保留中の１つの要求に包含される。
【００８６】
非同期的に、１つ又は複数のプロセッサが保留インジケータをチェックする。特に、ＩＳＣ（及びゾーン）に関してイネーブルにされた各プロセッサは、例えば、割り込みがそのプロセッサに関してイネーブルにされたとき、インジケータ上でポーリングする。プロセッサの１つは、インジケータが設定されていると判断した場合、プロセッサは、他のプロセッサとの仲裁を行って、割り込みを処理する。
【００８７】
割り込みを処理するために、ファームウェアは、アダプタ割り込み要求内で指定されたゾーン番号を用いて、論理パーティション（ゾーン）に関するＡＩＦＴエントリを見つけ出す。ＡＩＦＴエントリを見つけ出すことに応答して、ファームウェアは、ＡＩＦＴエントリが所定の値（例えば、全てゼロ）を含むかどうかをチェックする。ＡＩＦＴエントリが所定の値を含む場合、論理パーティションにおいてゲストを実行しているホストは存在せず、ゾーン番号により識別される論理パーティションに関して（又は、論理パーティションが構成されない場合は、オペレーティング・システムに関して）、アダプタ割り込みが保留状態にされる。次いで、この割り込みは、ゲストではないオペレーティング・システムへの割り込みの提示を参照して上述されたように処理される。
【００８８】
ＡＩＦＴエントリが、１又は複数のゲストを実行しているホストが存在することを意味する所定の値を含まない場合、処理は、アダプタ割り込み要求の一部として指定されたＩＳＣが、ＡＩＦＴエントリ内のＩＳＣと等しいかどうかのチェックを続行する。アダプタ割り込み要求の一部として指定されたＩＳＣが、ＡＩＦＴエントリ内のＩＳＣと等しくない場合、アダプタ割り込み要求はゲストをターゲットにしておらず、ゾーン番号により識別されるその論理パーティション（すなわち、ホスト）に関して保留状態にされる。次いで、処理は、ゲストではないオペレーティング・システムへの割り込みの提示を参照して上述されたように進む。
【００８９】
他の場合には、アダプタ割り込み要求の一部として指定されたＩＳＣが、ＡＩＦＴエントリ内のＩＳＣと等しく、アダプタ割り込み要求がゲストをターゲットにしていることを意味する。ファームウェアは、ＡＩＦＴエントリ内の転送ＡＩＳＢアレイのアドレス及び長さを用いて、ホストにより指定された転送ＡＩＳＢアレイを走査し、１に設定されたインジケータ（例えば、ビット）を探す。１に設定された各インジケータについて、ファームウェアは、対応するＧＡＩＴエントリ内の情報を用いて、そのインジケータを処理する。
【００９０】
最初に、ＧＡＩＴエントリが、アダプタ割り込みがゲストをターゲットにしていないことを意味する所定の値（例えば、全てゼロ）を含むかどうかについての判断がなされる。ＧＡＩＴエントリが所定値を含む場合、アダプタ割り込みはホストに関して保留状態にされ、Ｉ／Ｏ割り込みコード内のホスト・アダプタ・イベント通知転送インジケータが１に設定される。上述のように、割り込みがホストに提示される。
【００９１】
しかしながら、ＧＡＩＴエントリが、アダプタ割り込みが対応するゲストをターゲットにしていることを意味する所定の値を含まない場合、多数のステップを行って、ゲストへのアダプタ・イベント通知の転送を完了する。例えば、ＧＡＩＴエントリ内のゲストＡＩＳＢアドレスが所定の値（例えば、全てゼロ）を含まない場合、ゲストＡＩＳＢアドレス及びゲストＡＩＳＢオフセットを用いて、ゲストＡＩＳＢを１に設定する。さらに、ＧＡＩＴエントリ内のゲスト割り込みサブクラス及びＧＩＳＡ指定を用いて、ゲストに関するＧＩＳＡ内の割り込みを保留状態にする。例えば、ＧＩＳＡの割り込み保留マスク（ＩＰＭ）内のＧＩＳＣに対応するビットが１に設定される。さらに、本発明の態様によると、ファームウェアは、アダプタ・タイプ・ビットを、割り込みが保留状態にされたゲスト割り込みサブクラスに対応するＧＩＳＡのＡＩＳＭアレイ内のＡＩＳＭエントリに設定する。さらに、ＧＩＳＣに関してホスト警告が要求される（例えば、ＧＩＳＡの割り込み警告マスク（ＩＡＭ）内のＧＩＳＣに対応するビットが１に設定される）場合、ホスト警告アダプタ割り込みが保留状態にされる。
【００９２】
ＩＰＭビットの設定はＣＰＵの保留インジケータと同等であり、ゲストＣＰＵがＩＳＣに関してイネーブルにされる度に、ホストの介入なしに、割り込みがゲストＣＰＵに提示される。本明細書で説明されるように、ＩＰＭビットが１に設定された時点で、ＧＩＳＣに対応するアダプタ割り込みソース・マスク内に、ＰＣＩ機能に関してアダプタ割り込みが保留状態であると指定するビットが設定される。
【００９３】
ＩＰＭをＧＩＳＡ内に設定することに応答して、ＩＳＣに関してイネーブルにされたプロセッサは、このインジケータが設定されており、割り込みをオペレーティング・システムに提示すると判断する。本発明の１つ又は複数の態様に関連するこの処理は、図１０を参照してさらに説明される。
【００９４】
ゲストに割り込みが提示されることに応答して（ステップ５００）、割り込みが提示されるゲスト割り込みサブクラスに対応する、ＧＩＳＡのＡＩＳＭフィールドが、ゲストに関するＩ／Ｏ割り込みコード内に配置される（ステップ５０２）。原子的に、ＧＩＳＡにおいてＡＩＳＭがクリアされ、保留状態のアダプタ割り込みもクリアされる（ステップ５０４）。その後、ゲストは割り込みを処理することができる。
【００９５】
本発明の態様によると、ゲストは、Ｉ／Ｏ割り込みコード内に格納された情報に基づいて、アダプタのタイプを判断し（ステップ５０６）、上述のように、アダプタのタイプに基づいて、ゲストは、調べられるインジケータを識別する（ステップ５０８）。ゲストは、それらのインジケータを調べ、設定されたそれらのインジケータを処理する（ステップ５１０）。他のタイプのアダプタに関するインジケータは調べられず、処理されない。
【００９６】
上述したように、初期化の際、割り込み制御設定命令が用いられる。この命令の一実施形態が、図１１−図１５を参照して説明される。図１１に示されるように、一例において、割り込み制御設定命令６００は、これが割り込み制御設定命令であると指定するオペコード６０２と、命令に関する操作制御６１０（図１２）を指定する記憶位置（例えば、レジスタ）を含む第１のフィールド（フィールド１）６０４と、フィールド１により示される操作制御に関する割り込みサブクラス６２０（図１３）を含む記憶位置（例えば、レジスタ）を指定する第２のフィールド（フィールド２）６０６と、図２４Ｄに示されるように、以下で説明されるアダプタ割り込みパラメータ・ブロック（ＡＩＰＢ）６３０の論理アドレスを含む第３のフィールド（フィールド３）６０８とを含む。
【００９７】
一例において、操作制御６１０は、以下のようにエンコードすることができる。：すなわち、
０−全割り込みモード設定（Set All Interruptions）：アダプタ割り込み抑制ファシリティが、指定されたＩＳＣに関して要求された全てのアダプタ割り込みの提示を可能にするように設定される。
１−単一割り込みモード設定（Set Single Interruption）：アダプタ割り込み抑制ファシリティが、指定されたＩＳＣに関する単一のアダプタ割り込み要求の提示を可能にするように設定される。指定されたＩＳＣに関するその後のアダプタ割り込み要求は抑制される。
２−アダプタ・イベント通知解釈制御設定（Set Adapter Event Notification Interruption Control）：フィールド３により指定されるアダプタ割り込みパラメータ・ブロック内に含まれるアダプタ・イベント通知解釈制御が設定される。
【００９８】
ＡＩＰＢ６３０の一例が、図６Ｇを参照して説明される。示されるように、ＡＩＰＢ６３０は、例えば、次のものを含む。：すなわち、
転送ＡＩＳＢアレイ・アドレス６３２：このフィールドは、Ｉ／Ｏアダプタにより信号で送られたアダプタ割り込み要求がページング可能ストレージ・モード・ゲストをターゲットにしているかどうかを判断するために、ゲスト・アダプタ割り込みテーブル（ＧＡＩＴ）及び指定されたアダプタ・イベント通知転送割り込みサブクラス（ＡＦＩ）と併せて使用される転送ＡＩＳＢアレイを示す。
転送ＡＩＳＢアレイ・アドレスがゼロのとき、割り込み要求のターゲットはホストである。転送ＡＩＳＢアレイ・アドレスがゼロではないとき、割り込み要求のターゲットは、ＡＦＩ及びＧＡＩＴからさらに判断される。
ゲスト・アダプタ割り込みテーブル（ＧＡＩＴ）アドレス６３４：このフィールドは、Ｉ／Ｏアダプタにより信号で送られたアダプタ割り込み要求がページング可能ストレージ・モード・ゲストをターゲットにしているかどうかを判断するのに使用されるＧＡＩＴのアドレスを提供し、そのようなゲストがターゲットにされている場合、ＧＡＩＴはまた、ゲストＡＩＢＶの設定及びゲストへのアダプタ割り込み要求の配信のためにも用いられる。
アダプタ・イベント通知転送割り込みサブクラス（ＡＦＩ）６３６：このフィールドは、ＩＳＣの値を示す。このＩＳＣ上の保留中の提示可能な割り込みが、アダプタ・イベント通知転送プロセスを開始し、これにより、転送ＡＩＳＢアレイ及びＧＡＩＴのコンテンツを用いて、対応するＩＳＣに関する適用可能なＩ／Ｏアダプタからの割り込み要求のターゲット（ホスト又はゲスト）をさらに判断する。割り込み要求が、ＡＦＩフィールドにより指定されるＩＳＣに関する適用可能なアダプタからなされた場合、割り込みのターゲットは、ページング可能ストレージ・モード・ゲストとすることができ、転送ＡＩＳＢアレイ及びＧＡＩＴを用いて、転送ＡＩＳＢアレイ内に示されたいずれかのアダプタ・イベント通知の実際のターゲット（ホスト又はゲスト）を判断する。割り込み要求が、ＡＦＩフィールドにより指定されるＩＳＣ以外のＩＳＣに関する適用可能なアダプタからなされた場合、転送ＡＩＳＢアレイ・アドレス及びＧＡＩＴアドレスは適用されず、対応するＩＳＣに関する割り込み要求のターゲットはホストである。
転送ＡＩＳＢアレイの長さ（ＦＡＡＬ）６３８：このフィールドは、ビット単位での転送ＡＩＳＢアレイ又はＧＡＩＴエントリの単位でのＧＡＩＴの長さを示す。
【００９９】
割り込み制御設定命令の実行に応答して、フィールド１内で指定された操作制御に基づき、１つ又は複数の割り込み制御が設定される。操作制御の値が全割り込みモード設定、又は単一割り込みモード設定を示している場合、フィールド２は、割り込み制御が設定される割り込みサブクラスを指定する値を含む。
【０１００】
操作制御の値がアダプタ・イベント通知解釈制御設定を示す場合、第２のオペランド・アドレス（フィールド３）は、設定される制御を含むアダプタ割り込みパラメータ・ブロック（ＡＩＰＢ）の論理アドレスである。アダプタ割り込みパラメータ・ブロックは、ページング可能ストレージ・モード・ゲストに関するアダプタ・イベント通知ファシリティと関連したＩ／Ｏアダプタから発生するアダプタ割り込み（つまり、その転送）の解釈を容易にするために、ホストによって用いられる。
【０１０１】
一例において、操作制御の設定値は、ファームウェア及びオペレーティング・システムにアクセス可能な記憶位置（例えば、制御ブロック）内に格納される。
【０１０２】
アダプタ割り込みを登録するのに用いられるＰＣＩ機能制御修正命令に関する更なる詳細がここに説明される。図１６を参照すると、ＰＣＩ機能制御命令７００が、例えば、そのＰＣＩ機能制御修正命令を示すオペコード７０２と、操作パラメータを確立するアダプタ機能に関する種々の情報が含まれる記憶位置を指定する第１のフィールド７０４と、ＰＣＩ機能情報ブロック（ＦＩＢ）がフェッチされる記憶位置を指定する第２のフィールド７０６とを含む。フィールド１及び２により示される記憶位置のコンテンツが、以下でさらに説明される。
【０１０３】
一実施形態において、フィールド１は、種々の情報を含む汎用レジスタを示す。図１７に示されるように、レジスタのコンテンツは、例えば、これに代わって修正命令を実施するアダプタ機能のハンドルを識別する機能ハンドル７１０と、機能ハンドルにより示されるアダプタ機能と関連したシステム・メモリ内のアドレス空間を示すアドレス空間７１２と、そのアダプタ機能に関して実施される操作を指定する操作制御７１４と、命令が所定のコードを完了したときに、命令に関する状態を提供する状態７１６とを含む。
【０１０４】
一実施形態において、機能ハンドルは、例えば、ハンドルがイネーブルにされるかどうかを示すイネーブル・インジケータと、アダプタ機能を識別する機能番号（これは静的識別子であり、機能テーブルへの索引付けのために用いることができる）と、この機能ハンドルの特定のインスタンスを指定するインスタンス番号とを含む。各アダプタ機能について１つの機能ハンドルが存在し、これは、機能テーブル内の機能テーブル・エントリ（ＦＴＥ）を見つけ出すのに用いられる。各々の機能テーブル・エントリは、そのアダプタ機能と関連した操作パラメータ及び／又は他の情報を含む。一例として、機能テーブル・エントリは、以下のものを含む。：すなわち、
インスタンス番号：このフィールドは、機能テーブル・エントリと関連したアダプタ機能ハンドルの特定のインスタンスを示す。
デバイス・テーブル・エントリ（ＤＴＥ）索引１．．．ｎ：１つ又は複数のデバイス・テーブル・エントリ索引が存在することができ、各々の索引は、デバイス・テーブル・エントリ（ＤＴＥ）を見つけ出すためのデバイス・テーブルへの索引である。アダプタ機能毎に１つ又は複数のデバイス・テーブル・エントリが存在し、各々のエントリは、アダプタ機能の要求（例えば、ＤＭＡ要求、ＭＳＩ要求）を処理するために用いられる情報、及びアダプタ機能と関連した要求（例えば、ＰＣＩ命令）に関する情報を含む、そのアダプタ機能と関連した情報を含む。各々のデバイス・テーブル・エントリは、アダプタ機能に割り当てられたシステム・メモリ内の１つのアドレス空間と関連付けられる。アダプタ機能は、該アダプタ機能に割り当てられた１つ又は複数のアドレス空間をシステム・メモリ内に有することができる。
ビジー・インジケータ：このフィールドは、アダプタ機能がビジーであるかどうかを示す。
永続エラー（permanent error）状態インジケータ：このフィールドは、アダプタ機能が永続エラー状態にあるかどうかを示す。
回復開始インジケータ：このフィールドは、アダプタ機能に関して回復が開始されたかどうかを示す。
許可インジケータ：このフィールドは、アダプタ機能を制御しようとしているオペレーティング・システムが、そのようなことを行う権限をもっているかどうかを示す。
イネーブル・インジケータ：このフィールドは、アダプタ機能がイネーブルにされているかどうかを示す（例えば、１＝イネーブルにされる、０＝ディスエーブルにされる）。
リクエスタ識別子（ＲＩＤ）：これは、アダプタ機能の識別子であり、例えば、バス番号、デバイス番号、及び機能番号を含む。
一例において、このフィールドは、アダプタ機能の構成空間のアクセスのために用いられる。（アダプタのメモリを、例えば構成空間、Ｉ／Ｏ空間、及び／又は１つ又は複数のメモリ空間を含むアドレス空間として定めることができる。）一例において、オペレーティング・システム（又は他の構成）によりアダプタ機能に対して発行された命令内で構成空間を指定することにより、構成空間にアクセスすることができる。構成空間内へのオフセット、及び、ＲＩＤを含む適切な機能テーブル・エントリを見つけ出すのに用いられる機能ハンドルが、命令内で指定される。ファームウェアが命令を受信し、それが構成空間に関するものであると判断する。従って、ファームウェアは、ＲＩＤを用いてＩ／Ｏハブへの要求を生成し、Ｉ／Ｏハブは、アダプタにアクセスするための要求を作成する。アダプタ機能の記憶位置はＲＩＤに基づいており、オフセットは、アダプタ機能の構成空間へのオフセットを指定する。
基底アドレス・レジスタ（ＢＡＲ）（１乃至ｎ）：このフィールドは、ＢＡＲ０−ＢＡＲｎとして示される複数の符号なし整数を含み、これらの符号なし整数は、もともと指定されたアダプタ機能と関連付けられており、その値もまた、アダプタ機能と関連付けられた基底アドレス・レジスタ内に格納される。各々のＢＡＲは、アダプタ機能内のメモリ空間又はＩ／Ｏ空間の開始アドレスを指定し、さらにアドレス空間のタイプ、すなわち、例としてそれが６４ビット若しくは３２ビットのメモリ空間であるか、又は３２ビットのＩ／Ｏ空間であるかを示す。
一例において、ＢＡＲは、アダプタ機能のメモリ空間及び／又はＩ／Ｏ空間へのアクセスに用いられる。例えば、アダプタ機能にアクセスするための命令内に与えられるオフセットが、命令内で指定されるアドレス空間と関連した基底アドレス・レジスタ内の値に加算され、アダプタ機能にアクセスするのに用いられるアドレスが得られる。命令内に与えられるアドレス空間識別子は、アクセスされるアダプタ機能内のアドレス空間、及び用いられる対応するＢＡＲを識別する。
サイズ１．．．．ｎ：このフィールドは、ＳＩＺＥ０−ＳＩＺＥｎとして示される複数の符号なし整数を含む。サイズ・フィールドの値は、非ゼロであるとき、各々のアドレス空間のサイズを表し、各々のエントリは前述のＢＡＲに対応する。
【０１０５】
ＢＡＲ及びサイズに関する更なる詳細を以下に説明する。
１．アダプタ機能に関してＢＡＲが実装されない場合、ＢＡＲフィールド及び対応するサイズ・フィールドの両方ともゼロとして格納される。
２．ＢＡＲフィールドがＩ／Ｏアドレス空間又は３２ビット・メモリ・アドレス空間のいずれかを表す場合、対応するサイズ・フィールドは非ゼロであり、アドレス空間のサイズを表す。
３．ＢＡＲフィールドが６４ビット・メモリ・アドレス空間を表す場合、
ａ．ＢＡＲｎフィールドは、最下位アドレス・ビットを表す。
ｂ．次の連続したＢＡＲｎ＋１フィールドは、最上位アドレス・ビットを表す。
ｃ．対応するＳＩＺＥｎフィールドは非ゼロであり、アドレス空間のサイズを表す。
ｄ．対応するＳＩＺＥｎ＋１フィールドは有意味ではなく、ゼロとして格納される。
内部経路指定情報：この情報は、アダプタへの特定の経路指定を行うために用いられる。この情報には、例として、例えばノード、プロセッサ・チップ、及びハブ・アドレッシング情報が含まれる。
状態表示：これは、例えば、ロード／ストア操作がブロックされているかどうか、又はアダプタがエラー状態にあるかどうかの表示、並びに他の表示を提供する。
【０１０６】
一例において、ビジー・インジケータ、永続エラー状態インジケータ、及び回復開始インジケータは、ファームウェアが行う監視に基づいて設定される。さらに、許可インジケータが、例えばポリシーに基づいて設定され、ＢＡＲ情報は、プロセッサ（例えば、プロセッサのファームウェア）によるバス・ウォーク中に発見された構成情報に基づいている。他のフィールドは、構成、初期化、及び／又はイベントに基づいて設定することができる。他の実施形態においては、機能テーブル・エントリは、より多くの、より少ない、又は異なる情報を含むことができる。含まれる情報は、そのアダプタ機能によりサポートされる操作、又はアダプタ機能に関してイネーブルにされる操作に依存し得る。
【０１０７】
図１８を参照すると、一例において、フィールド２は、関連したアダプタ機能に関する情報を含むＰＣＩ機能情報ブロック（ＦＩＢ）の論理アドレス７２０を指定する。機能情報ブロックは、アダプタ機能と関連したデバイス・テーブル・エントリ及び／又は機能テーブル・エントリ（又は他の記憶位置）を更新するために用いられる。情報は、アダプタの初期化及び／又は構成中に、及び／又は特定のイベントに応答して、ＦＩＢ内に格納される。
【０１０８】
機能情報ブロック（ＦＩＢ）に関する更なる詳細が、図１９を参照して説明される。一実施形態において、機能情報ブロック７５０は、以下のフィールドを含む。：すなわち、
形式７５１：このフィールドは、ＦＩＢの形式を指定する。
インターセプト制御７５２：このフィールドは、ページング可能モード・ゲストによる、特定の命令のゲスト実行が、命令のインターセプトをもたらすかどうかについて示すために用いられる。
エラー表示７５４：このフィールドは、ダイレクト・メモリ・アクセス及びアダプタ割り込みに関するエラー状態表示を含む。ビットが設定されるとき（例えば１）、アダプタ機能に関するダイレクト・メモリ・アクセス又はアダプタ割り込みを実施する間に、１つ又は複数のエラーが検出されている。
ロード／ストアのブロック化１０５６：このフィールドは、ロード／ストア操作がブロックされているかどうかを示す。
ＰＣＩ機能の有効性７５８：このフィールドは、アダプタ機能のイネーブルメント制御を含む。ビットが設定されるとき（例えば１）、アダプタ機能はＩ／Ｏ操作に関してイネーブルにされていると考えられる。
アドレス空間の登録７６０：このフィールドは、アダプタ機能のダイレクト・メモリ・アクセスのイネーブルメント制御を含む。ビットが設定されるとき（例えば１）、ダイレクト・メモリ・アクセスはイネーブルにされている。
ページ・サイズ７６１：このフィールドは、ＤＭＡによりアクセスされるページ又は他のメモリ単位のサイズを示す。
ＰＣＩ基底アドレス（ＰＢＡ）７６２：このフィールドは、アダプタ機能に割り当てられたシステム・メモリ内のアドレス空間についての基底アドレスである。これは、アダプタ機能が、指定されたＤＭＡアドレス空間へのダイレクト・メモリ・アクセスのために用いることができる最下位の仮想アドレスを表す。
ＰＣＩアドレス制限（ＰＡＬ）７６４：このフィールドは、アダプタ機能が、指定されたＤＭＡアドレス空間内でアクセスすることができる最上位の仮想アドレスを表す。
入力／出力アドレス変換ポインタ（ＩＯＡＴ）７６６：入力／出力アドレス変換ポインタは、ＰＣＩ仮想アドレス変換により用いられるいずれかの変換テーブルの第１のものを指定し、又は、これは、変換の結果であるストレージ・フレームの絶対アドレスを直接指定することができる。
割り込みサブクラス（ＩＳＣ）７６８：このフィールドは、アダプタ機能に関するアダプタ割り込みを提示するのに用いられる割り込みサブクラスを含む。
割り込みの数７７０：このフィールドは、アダプタ機能に対して受け入れられた別個の割り込みコードの数を示す。このフィールドはまた、アダプタ割り込みビット・ベクトル・アドレス及びアダプタ割り込みビット・ベクトル・オフセット・フィールドにより指定されるアダプタ割り込みビット・ベクトルのサイズをビット単位で定める。
アダプタ割り込みビット・ベクトル・アドレス（ＡＩＢＶ）７７２：このフィールドは、アダプタ機能に関するアダプタ割り込みビット・ベクトルのアドレスを指定する。このベクトルは、割り込み処理において用いられる。
アダプタ割り込みビット・ベクトル・オフセット７７４：このフィールドは、アダプタ機能に関する第１のアダプタ割り込みビット・ベクトルのビットのオフセットを指定する。
アダプタ割り込みサマリ・ビット・アドレス（ＡＩＳＢ）７７６：このフィールドは、割り込み処理において随意的に用いられるアダプタ割り込みサマリ・ビットを指定するアドレスを提供する。
アダプタ割り込みサマリ・ビット・オフセット７７８：このフィールドは、アダプタ割り込みサマリ・ビット・ベクトルへのオフセットを提供する。
機能測定ブロック（ＦＭＢ）アドレス７８０：このフィールドは、アダプタ機能に関する測定値を収集するのに用いられる機能測定ブロックのアドレスを提供する。
機能測定ブロック・キー７８２：このフィールドは、機能測定ブロックにアクセスするためのアクセス・キーを含む。
サマリ・ビット通知制御７８４：このフィールドは、使用中のサマリ・ビット・ベクトルが存在するかどうかを示す。
命令権限付与トークン７８６：このフィールドは、ページング可能ストレージ・モード・ゲストに、ホストの介入なしにＰＣＩ命令を実行する権限が付与されているかどうかを判断するのに用いられる。及び、
アドレス変換形式７８７：このフィールドは、変換に用いられる最上位レベルの変換テーブル（例えば、セグメント・テーブル、領域第３等）のアドレス変換に関する選択された形式を示す。
【０１０９】
ＰＣＩ機能制御修正命令内で指定される能情報ブロックは、選択されたデバイス・テーブル・エントリ、機能テーブル・エントリ、及び／又は命令内で指定されたアダプタ機能と関連した他のファームウェア制御を修正するために用いられる。デバイス・テーブル・エントリ、機能テーブル・エントリ、及び／又は他のファームウェア制御を修正することにより、アダプタに対して特定のサービスが提供される。これらのサービスには、例えば、アダプタ割り込み、アドレス変換、エラー状態のリセット、ロード／ストアのブロック化のリセット、機能測定パラメータの設定、及びインターセプト制御の設定が含まれる。
【０１１０】
ＰＣＩ機能制御修正命令と関連した論理の一実施形態を、図２０を参照して説明する。一例において、命令が、オペレーティング・システム（又は他の構成）により発行され、オペレーティング・システムを実行するプロセッサ（例えば、ファームウェア）により実行される。本明細書での例においては、命令及びアダプタ機能は、ＰＣＩベースのものである。しかしながら、他の例においては、異なるアダプタ・アーキテクチャ及び対応する命令を用いることができる。
【０１１１】
一例において、オペレーティング・システムは、命令に対して、以下のオペランド：すなわち、ＰＣＩ機能ハンドル、ＤＭＡアドレス空間識別子、操作制御、及び、機能情報ブロックのアドレスを提供する（例えば、命令により指定される１つ又は複数のレジスタにおいて）。
【０１１２】
図２０を参照すると、最初に、ＰＣＩ機能制御修正命令を可能にするファシリティがインストールされているかどうかについての判断がなされる（問い合わせ８００）。例えば、この判断は、例えば制御ブロック内に格納されたインジケータをチェックすることによりなされる。ファシリティがインストールされていない場合、例外条件が与えられる（ステップ８０２）。他の場合には、命令がページング可能ストレージ・モード・ゲスト（又は他のゲスト）により発行されたかどうかについての判断がなされる（問い合わせ８０４）。肯定であれば、ホスト・オペレーティング・システムは、そのゲストに関する動作をエミュレートする（８０６）。
【０１１３】
他の場合には、オペランドの１つ又は複数が位置合わせされているかどうかついての判断がなされる（問い合わせ８０８）。例えば、機能情報ブロックのアドレスがダブルワード境界上にあるかどうかについて判断がなされる。一例においては、これは随意的である。オペランドが位置合わせされていない場合、例外条件が与えられる（ステップ８１０）。他の場合には、機能情報ブロックがアクセス可能であるかどうかについて判断がなされる（問い合わせ８１２）。アクセス可能でない場合、例外条件が与えられる（ステップ８１４）。他の場合には、ＰＣＩ機能制御修正命令のオペランド内に提供されたハンドルがイネーブルにされているかどうかについての判断がなされる（問い合わせ８１６）。一例において、この判断は、ハンドル内のイネーブル・インジケータをチェックすることによってなされる。ハンドルがイネーブルにされていない場合、例外条件が与えられる（ステップ８１８）。
【０１１４】
ハンドルがイネーブルにされている場合、ハンドルを用いて、機能テーブル・エントリを見つけ出す（８２０）。つまり、ハンドルの少なくとも一部を機能テーブルへの索引として使用して、操作パラメータが確立されるアダプタ機能に対応する機能テーブル・エントリを見つけ出す。
【０１１５】
機能テーブル・エントリが見つかったかどうかについての判断がなされる（問い合わせ８２２）。見つかっていない場合、例外条件が与えられる（ステップ８２４）。他の場合には、命令を発行する構成がゲストである場合（問い合わせ８２６）、例外条件（例えば、ホストへのインターセプト）が与えられる（ステップ８２８）。構成がゲストでない場合は問い合わせを無視することができ、又は指定された場合、他の権限付与をチェックすることができる。
【０１１６】
次いで、機能がイネーブルにされているかどうかについての判断がなされる（問い合わせ８３０）。一例において、この判断は、機能テーブル・エントリ内のイネーブル・インジケータをチェックすることによりなされる。機能がイネーブルにされていない場合、例外条件が与えられる（８３２）。
【０１１７】
機能がイネーブルにされている場合、回復がアクティブであるかどうかについての判断がなされる（問い合わせ８３４）。機能テーブル・エントリ内の回復インジケータにより判断されるように回復がアクティブである場合、例外条件が与えられる（ステップ８３６）。しかしながら、回復がアクティブでない場合、機能がビジーであるかどうかについてのさらなる判断がなされる（問い合わせ８３８）。この判断は、機能テーブル・エントリ内のビジー・インジケータをチェックすることによりなされる。機能がビジーである場合、ビジー条件が与えられる（ステップ８４０）。ビジー条件において、命令を、ドロップしないで、再試行することができる。
【０１１８】
機能がビジーでない場合、機能情報ブロック形式が有効であるかどうかについてのさらなる判断がなされる（８４２）。例えば、ＦＩＢの形式フィールドをチェックして、この形式がシステムによりサポートされているかどうかについての判断がなされる。形式が無効である場合、例外条件が与えられる（ステップ８４４）。機能情報ブロックの形式が有効である場合、命令のオペランド内で指定される操作制御が有効であるかどうかについての更なる判断がなされる（問い合わせ８４６）。つまり、操作制御は、この命令に関して指定された操作制御の１つであるかどうかである。操作制御が無効である場合、例外条件が与えられる（８４８）。しかしながら、操作制御が有効である場合、処理は、指定された特定の操作制御を続行する。
【０１１９】
一例において、操作制御は、アダプタの割り込みを制御するのに用いられるアダプタ割り込み登録操作である。この操作制御に応答して、機能情報ブロックの適切なコンテンツに基づいて、アダプタ割り込みに関連するアダプタ機能パラメータが、デバイス・テーブル・エントリ内に設定される。
【０１２０】
この操作と関連した論理の一実施形態が、図２１を参照して説明される。一例として、機能情報ブロックから取得される、この操作のためのオペランドが、例えば、割り込みサブクラス（ＩＳＣ）、許容された割り込み数（ＮＯＩ）、アダプタ割り込みビット・ベクトル・オフセット（ＡＩＢＶＯ）、サマリ通知（Ｓ）、アダプタ割り込みサマリ・ビット・ベクトル・オフセット（ＡＩＳＢＶＯ）、アダプタ割り込みビット・ベクトル（ＡＩＢＶ）アドレス、及びアダプタ割り込みサマリ・ビット・ベクトル（ＡＩＳＢ）アドレスを含む。
【０１２１】
図２１を参照すると、最初に、ＦＩＢ内で指定された割り込み数（ＮＯＩ）がモデル依存（model-dependent）最大数より大きいかどうかについての判断がなされる（問い合わせ９００）。大きい場合は、例外条件が与えられる（ステップ９０２）。しかしながら、割り込み数がモデル依存最大数より大きくない場合、割り込み数にアダプタ割り込みビット・ベクトル・オフセットを加算したもの（ＮＯＩ＋ＡＩＢＶＯ）がモデル依存最大数より大きいかどうかについての更なる判断がなされる（問い合わせ９０４）。大きい場合は、例外条件が与えられる（ステップ９０６）。ＮＯＩ＋ＡＩＢＶＯがモデル依存最大数より大きくない場合は、ＡＩＢＶアドレス＋ＮＯＩが４ｋ境界にわたるかどうかについての更なる判断がなされる（問い合わせ９０８）。ＡＩＢＶアドレス＋ＮＯＩが４ｋ境界にわたる場合は、例外条件が与えられる（ステップ９１０）。他の場合には、必要とされるあらゆるリソースについて、十分なリソースが利用可能であるかどうかについての判断がなされる（問い合わせ９１２）。十分なリソースが存在しない場合は、例外条件が与えられる（ステップ９１４）。
【０１２２】
他の場合には、この機能に関して、アダプタ割り込みが既に登録されているかどうかについての判断がなされる（問い合わせ９１６）。一実施形態において、このことは、（例えば、ＤＴＥ／ＦＴＥ内の）パラメータの１つ又は複数をチェックすることにより判断される。特定的には、ＮＯＩのような割り込みと関連したパラメータをチェックする。フィールドがポピュレートされている場合、アダプタは割り込み登録されている。アダプタが既に登録されている場合は、例外条件が与えられる（ステップ９１８）。他の場合には、割り込みパラメータが、ＦＩＢから取得され、機能テーブル・エントリ（ＦＴＥ）（又は、他の指定された記憶位置）及び対応するデバイス・テーブル・エントリ（ＤＴＥ）内に置かれる。また、ＭＳＩイネーブルメント・インジケータが、ＤＴＥ内に設定される（ステップ９２０）。つまり、機能情報ブロックから取り出された情報に基づいて、アダプタ割り込みに関連するＰＣＩ機能パラメータが、ＤＴＥ内に、随意的に、ＦＴＥ内に設定される。これらのパラメータは、例えば、ＩＳＣ、ＮＯＩ、ＡＩＢＶＯ、Ｓ、ＡＩＳＢＶＯ、ＡＩＢＶアドレス、及びＡＩＳＢアドレスを含む。
【０１２３】
上記に加えて、指定することができる別の操作制御は、アダプタ割り込み登録解除操作であり、図２２を参照してその一例を説明する。この操作により、アダプタ割り込みに関連するアダプタ機能パラメータがリセットされる。
【０１２４】
図２２を参照すると、最初に、機能ハンドルにより指定されたアダプタが、割り込みのために登録されているかどうかについての判断がなされる（問い合わせ１０００）。登録されていない場合は、例外条件が与えられる（ステップ１００２）。他の場合には、機能テーブル・エントリ（又は他の記憶位置）及び対応するデバイス・テーブル・エントリ内の割り込みパラメータがゼロに設定される（ステップ１００４）。一例において、これらのパラメータは、ＩＳＣ、ＮＯＩ、ＡＩＢＶＯ、Ｓ、ＡＩＳＢＶＯ、ＡＩＢＶアドレス、及びＡＩＳＢアドレスを含む。
【０１２５】
上記で詳細に説明されたのは、割り込みを提示するアダプタのタイプに基づいて割り込み処理を調整する能力である。オペレーティング・システムは、割り込みコードからアダプタのタイプを判断し、その情報を用いて、そのアダプタ・タイプに関するイベントのみを調べ、処理する。オペレーティング・システムが、全ての割り込みの全てのアダプタ・タイプに関して全てのアダプタ・イベント・インジケータを処理する必要はないので、これらの能力の１つ又は複数により、アダプタ・イベントの処理のためのオーバーヘッドが低減される。
【０１２６】
本明細書で説明される実施形態において、アダプタは、ＰＣＩアダプタである。本明細書で用いられるＰＣＩという用語は、これらに限定されるものではないが、ＰＣＩ又はＰＣＩｅを含む、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ  Ｇｒｏｕｐ（ＰＣＩ−ＳＩＧ）により定められるようなＰＣＩベースの仕様（www.pcisig.com/home）に従って実装されるいずれかのアダプタを指す。１つの特定の例において、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＰＣＩｅ）は、Ｉ／Ｏアダプタとホスト・システムの間のトランザクションのための双方向通信プロトコルを定める、コンポーネント・レベルの相互接続規格である。ＰＣＩｅ通信は、ＰＣＩｅバス上での伝送のためのＰＣＩｅ規格に従って、パケットの形でカプセル化される。Ｉ／Ｏアダプタから発し、ホスト・システムで終了するトランザクションは、上り方向トランザクションと呼ばれる。ホスト・システムから発し、Ｉ／Ｏアダプタで終了するトランザクションは、下り方向トランザクションと呼ばれる。ＰＣＩｅトポロジーは、対にされて（例えば、１つの上がり方向リンク、１つの下り方向リンク）ＰＣｌｅバスを形成する、ポイント・ツー・ポイントの単方向リンクに基づいている。ＰＣＩｅ標準は、ＰＣＩ−ＳＩＧにより保持され、公開されている。
【０１２７】
当業者により認識されるように、本発明の態様は、システム、方法、又はコンピュータ・プログラム製品として具体化することができる。従って、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、又は、ソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせた実施形態の形を取ることができ、これらは全て、本明細書において、一般的に「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶことができる。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読プログラム・コードが組み込まれた、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体内に具体化されたコンピュータ・プログラム製品の形を取ることができる。
【０１２８】
１つ又は複数のコンピュータ可読媒体のいずれの組み合わせを用いることもできる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体とすることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、これらに限定されるものではないが、例えば、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線又は半導体のシステム、装置若しくはデバイス、又は上記のいずれかの適切な組み合わせとすることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）として、以下のもの、即ち、１つ又は複数の配線を有する電気的接続、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブル・コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、又は上記のいずれかの適切な組み合わせが挙げられる。本明細書の文脈において、コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行システム、装置若しくはデバイスによって用いるため、又はそれらと接続して用いるためにプログラムを収容又は格納することができるいずれかの有形媒体とすることができる。
【０１２９】
ここで図２３を参照すると、一例において、コンピュータ・プログラム製品１１００が、例えば、本発明の１つ又は複数の態様を提供し、容易にするように、コンピュータ可読プログラム・コード手段又は論理１１０４をその上に格納するための１つ又は複数のコンピュータ可読ストレージ媒体１１０２を含む。
【０１３０】
コンピュータ可読媒体上に具体化されたプログラム・コードは、これらに限られるものではないが、無線、有線、光ファイバ・ケーブル、ＲＦ等、又は上記のいずれかの適切な組み合わせを含む、適切な媒体を用いて伝送することができる。
【０１３１】
本発明の態様に関する操作を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードは、Ｊａｖａ、ＳｍａｌｌＴａｌｋ、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向型プログラミング言語、及び、「Ｃ」プログラミング言語、アセンブラ、又は同様のプログラミング言語のような従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ又は複数のプログラミング言語のいずれかの組み合わせで書くことができる。プログラム・コードは、完全にユーザのコンピュータ上で実行される場合もあり、スタンドアロンのソフトウェア・パッケージとして、一部がユーザのコンピュータ上で実行される場合もあり、一部がユーザのコンピュータ上で実行され、一部が遠隔コンピュータ上で実行される場合もあり、又は完全に遠隔コンピュータ若しくはサーバ上で実行される場合もある。最後のシナリオにおいては、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含むいずれかのタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続される場合もあり、又は外部コンピュータへの接続がなされる場合もある（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを用いたインターネットを通じて）。
【０１３２】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して、本明細書で説明される。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図内のブロックの組み合わせは、コンピュータ・プログラム命令によって実装できることが理解されるであろう。これらのコンピュータ・プログラム命令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに与えてマシンを製造し、それにより、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実装するための手段を作り出すようにすることができる。
【０１３３】
これらのコンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスを特定の方式で機能させるように指示することができるコンピュータ可読媒体内に格納し、それにより、そのコンピュータ可読媒体内に格納された命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実装する命令を含む製品を製造するようにすることもできる。
【０１３４】
コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードして、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上で行わせてコンピュータ実施のプロセスを生成し、それにより、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／動作を実行するためのプロセスを提供するようにもすることもできる。
【０１３５】
図面内のフローチャート及びブロック図は、本発明の種々の実施形態によるシステム、方法及びコンピュータ・プログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能及び動作を示す。この点に関して、フローチャート又はブロック図内の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つ又は複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、又はコードの部分を表すことができる。幾つかの代替的な実装において、ブロック内に記載された機能は、図面内に記載された順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意すべきである。例えば、連続して示された２つのブロックが、関与する機能に応じて、実際には、実質的に同時に実行されることもあり、ときにはブロックが逆順に実行されることもある。また、ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、並びにブロック図及び／又はフローチャート図内のブロックの組み合わせは、指定された機能又は動作を行う専用ハードウェア・ベースのシステムによって、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実装できることにも留意されたい。
【０１３６】
上記に加えて、本発明の１つ又は複数の態様は、顧客環境の管理を提供するサービス・プロバイダにより、供与し、提供し、配置し、管理し、サービスを行うことなどができる。例えば、サービス・プロバイダは、１又は複数の顧客に対して本発明の１つ又は複数の態様を実施するコンピュータ・コード及び／又はコンピュータ・インフラストラクチャを作成し、保持し、サポートすることなどができる。見返りとして、サービス・プロバイダは、例として、予約申し込み及び／又は報酬契約の下で顧客から支払いを受けることができる。付加的に又は代替的に、サービス・プロバイダは、１又は複数の第三者に対する広告コンテンツの販売から支払いを受けることができる。
【０１３７】
本発明の一態様において、本発明の１つ又は複数の態様を実施するために、アプリケーションを配置することができる。一例として、アプリケーションの配置は、本発明の１つ又は複数の態様を実施するように動作可能なコンピュータ・インフラストラクチャを提供することを含む。
【０１３８】
本発明の更に別の態様として、コンピュータ可読コードをコンピュータ・システムに統合することを含む、コンピュータ・インフラストラクチャを配置することが可能であり、そこでは、コードは、コンピューティング・システムと協働して、本発明の１つ又は複数の態様を実施することができる。
【０１３９】
本発明の更に別の態様として、コンピュータ可読コードをコンピュータ・システムに統合することを含む、コンピュータ・インフラストラクチャを統合するためのプロセスを提供することができる。コンピュータ・システムは、コンピュータ可読媒体を含み、ここで、コンピュータ媒体は本発明の１つ又は複数の態様を含む。コードは、コンピュータ・システムと協働して、本発明の１つ又は複数の態様を実施することができる。
【０１４０】
種々の実施形態が上述されたが、これらは一例にすぎない。例えば、他のアーキテクチャのコンピューティング環境が、本発明の１つ又は複数の態様を組み込み、用いることが可能である。例として、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションにより提供されるＰｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓサーバ若しくは他のサーバ、又は他の会社のサーバのような、Ｓｙｓｔｅｍ  ｚ（登録商標）サーバ以外のサーバが、本発明の１つ又は複数の態様を含み、使用し、及び／又はそこから利益を得ることができる。さらに、本明細書での例では、アダプタ及びＰＣＩハブはサーバの一部と見なされるが、他の実施形態においては、これらを必ずしもサーバの一部と見なす必要はなく、単にコンピューティング環境のシステム・メモリ及び／又は他のコンポーネントに結合されていると見なすことができる。コンピューティング環境は、サーバである必要はない。さらに、アダプタはＰＣＩベースのものであるが、本発明の１つ又は複数の態様は、他のアダプタ又は他のＩ／Ｏコンポーネントと共に使用可能である。アダプタ及びＰＣＩアダプタは、単なる例である。さらに、テーブルが説明されるが、いずれのデータ構造体を用いることもでき、テーブルという用語は、こうしたデータ構造体の全てを含むものである。さらに、他のタイプの割り込みインジケータを用いることができ、本明細書で用いられるＤＴＥ、ＦＴＥ及び他の構造体は、より多くの、より少ない、又は異なる情報を含むことができる。多くの他の変形が可能である。
【０１４１】
さらに、他のタイプのコンピューティング環境が、本発明の１つ又は複数の態様から利益を得ることができる。一例として、システム・バスを通してメモリ要素に直接的に又は間接的に結合された少なくとも２つのプロセッサを含む、プログラム・コードを格納及び／又は実行するのに適したデータ処理システムが使用可能である。メモリ要素は、例えば、プログラム・コードの実際の実行時に用いられるローカル・メモリと、大容量記憶装置と、実行時に大容量記憶装置からコードを取得しなければならない回数を減少させるために少なくとも幾つかのプログラム・コードの一時的なストレージを提供するキャッシュ・メモリとを含む。
【０１４２】
入力／出力即ちＩ／Ｏ装置（キーボード、ディスプレイ、ポインティング装置、ＤＡＳＤ、テープ、ＣＤ、ＤＶＤ、親指ドライブ、及び他のメモリ媒体等を含むが、これらに限定されるものではない）は、直接的に、又は介在するＩ／Ｏコントローラを通して、システムに結合することができる。データ処理システムが、介在するプライベート・ネットワーク又は公衆ネットワークを通して、他のデータ処理システム又はリモート・プリンタ若しくはストレージ装置に結合できるように、ネットワーク・アダプタをシステムに結合することもできる。モデム、ケーブル・モデム及びイーサネット・カードは、利用可能なタイプのネットワーク・アダプタのほんの数例にすぎない。
【０１４３】
図２４を参照すると、本発明の１つ又は複数の態様を実装するためのホスト・コンピュータ・システム５０００の代表的なコンポーネントが描かれている。代表的なホスト・コンピュータ５０００は、コンピュータ・メモリ（即ち、中央ストレージ）５００２と通信状態にある１つ又は複数のＣＰＵ５００１に加えて、ストレージ媒体デバイス５０１１及び他のコンピュータ又はＳＡＮ等と通信するためのネットワーク５０１０へのＩ／Ｏインターフェースを含む。ＣＰＵ５００１は、アーキテクチャ化された（architected）命令セット及びアーキテクチャ化された機能を有するアーキテクチャに準拠している。ＣＰＵ５００１は、プログラム・アドレス（仮想アドレス）をメモリの実アドレスに変換するための動的アドレス変換（Dynamic Address Translation、ＤＡＴ）５００３を有することができる。ＤＡＴは、一般的に、変換をキャッシュに入れるための変換ルックアサイド・バッファ（ＴＬＢ）５００７を含むので、コンピュータ・メモリ５００２のブロックへの後のアクセスは、アドレス変換の遅延を必要としない。一般的に、コンピュータ・メモリ５００２とプロセッサ５００１との間に、キャッシュ５００９が用いられる。キャッシュ５００９は、１つより多いＣＰＵが利用可能な大容量のキャッシュと、大型のキャッシュと各ＣＰＵとの間のより小型でより高速な（下位レベルの）キャッシュとを有する階層とすることができる。幾つかの実装において、下位レベルのキャッシュは、命令のフェッチ及びデータ・アクセスのために別個の下位レベル・キャッシュを与えるように分割される。一実施形態においては、キャッシュ５００９を介して、命令フェッチ・ユニット５００４により、命令がメモリ５００２からフェッチされる。命令は、命令デコード・ユニット５００６でデコードされ、命令実行ユニット５００８にディスパッチされる（幾つかの実施形態においては他の命令と共に）。一般的には、例えば、算術演算実行ユニット、浮動小数点実行ユニット、及び分岐命令実行ユニットなどの幾つかの実行ユニット５００８が用いられる。命令は、実行ユニットにより実行され、必要に応じて命令が指定したレジスタ又はメモリからオペランドにアクセスする。メモリ５００２からオペランドにアクセスする（ロード又はストアする）場合、典型的には、ロード／ストア・ユニット５００５が、実行される命令の制御下でアクセスを処理する。命令は、ハードウェア回路又は内部のマイクロコード（ファームウェア）において、又はその両方の組み合わせによって実行することができる。
【０１４４】
既述のように、コンピュータ・システムは、ローカル（又は主）ストレージ内の情報、並びに、アドレッシング、保護、参照、及び変更の記録を含む。アドレッシングの幾つかの態様は、アドレスの形式、アドレス空間の概念、種々のタイプのアドレス、及び１つのタイプのアドレスを別のタイプのアドレスに変換する方法を含む。主ストレージの一部は、永続的に割り当てられた記憶位置を含む。主ストレージは、システムに、データの直接アドレス指定可能な高速アクセス・ストレージを与える。データ及びプログラムを処理できるようになる前に、（入力装置から）データ及びプログラムの両方は、主ストレージにロードされる。
【０１４５】
主ストレージは、キャッシュと呼ばれることもある、１つ又は複数のより小さくより高速アクセスのバッファ・ストレージを含むことができる。キャッシュは、典型的には、ＣＰＵ又はＩ／Ｏプロセッサと物理的に関連付けられる。物理的構成及び別個のストレージ媒体を使用することの影響は、性能に対するものを除き、通常、プログラムにより観察することはできない。
【０１４６】
命令及びデータ・オペランドについて、別個のキャッシュを保持することができる。キャッシュ内の情報は、キャッシュ・ブロック又はキャッシュ・ライン（又は短縮してライン）と呼ばれる、整数境界（integral boundary）上にある連続したバイト内に保持される。モデルは、キャッシュ・ラインのサイズをバイトで返す、ＥＸＴＲＡＣＴ  ＣＡＣＨＥ  ＡＴＴＲＩＢＵＴＥ命令を提供することができる。モデルはまた、データ若しくは命令キャッシュへのストレージのプリフェッチ、又は、キャッシュからのデータの解放に影響を与える、ＰＲＥＦＥＴＣＨ  ＤＡＴＡ及びＰＲＥＦＥＴＣＨ  ＤＡＴＡ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＬＯＮＧ命令を提供することができる。
【０１４７】
ストレージは、長い水平方向のビットの文字列と考えられる。大部分の操作において、ストレージへのアクセスは、左から右への順序で進む。ビットの文字列は、８ビット単位で分割される。８ビットの単位は１バイトと呼ばれ、全ての情報の形式の基本的な構成要素（building block）である。ストレージ内の各々のバイト位置は、負でない一意の整数により識別され、この整数がそのバイト位置のアドレスであり、即ち、簡単にバイト・アドレスである。隣接するバイト位置は、連続するアドレスを有し、左の０で始まり、左から右への順序で進む。アドレスは、符号なしの２進整数であり、２４ビット、３１ビット、又は６４ビットである。
【０１４８】
情報は、ストレージとＣＰＵ又はチャネル・サブシステムとの間で、一度に１バイトずつ、又は１バイト・グループずつ伝送される。特に断りのない限り、例えばｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）においては、ストレージ内のバイト・グループは、グループの左端のバイトによりアドレス指定される。グループ内のバイト数は、実行される操作により暗黙に又は明示的に指定される。ＣＰＵ操作に用いられる場合、バイト・グループはフィールドと呼ばれる。例えばｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）においては、バイト・グループの中の各々において、ビットは、左から右の順序で番号が付けられる。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）においては、左端ビットは「上位（high-order）」ビットと呼ばれることがあり、右端ビットは「下位（low-order）」ビットと呼ばれることがある。しかしながら、ビット数は、ストレージ・アドレスではない。バイトだけを、アドレス指定することができる。ストレージ内の１つのバイトの個々のビットに対して操作を行うためには、そのバイト全体にアクセスされる。１バイトの中のビットには、左から右に０から７までの番号が付けられる（例えばｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）において）。１つのアドレスの中のビットには、２４ビット・アドレスの場合は８−３１若しくは４０−６３の番号を付けることができ、又は、３１ビット・アドレスの場合は１−３１若しくは３３−６３の番号を付けることができ、６４ビット・アドレスの場合は０−６３の番号が付けられる。複数のバイトから成る他のいずれかの固定長形式の中では、その形式を構成するビットには、０から始まる連続番号が付けられる。エラー検出のため及び好ましくは訂正のために、各バイト又はバイト・グループと共に、１つ又は複数の検査ビットが伝送されることがある。このような検査ビットは、マシンにより自動的に生成されるものであり、プログラムが直接制御することはできない。記憶容量は、バイト数で表わされる。ストレージ・オペランド・フィールドの長さが命令のオペレーション・コードで暗黙的に指定される場合、そのフィールドは固定長を有すると言われ、固定長は、１バイト、２バイト、４バイト、８バイト、又は１６バイトとすることができる。一部の命令では、より長いフィールドが暗黙的に指定されることもある。ストレージ・オペランド・フィールドの長さが暗黙的に指定されず明示的に記述される場合は、そのフィールドは可変長を有すると言われる。可変長オペランドは、１バイトのインクリメントにより変化し得る（又は、一部の命令では、２バイトの倍数若しくは他の倍数）。情報がストレージ内に置かれるとき、ストレージへの物理パスの幅が格納されるフィールドの長さを上回り得るとしても、指定されたフィールド内に含まれるバイトの記憶位置のコンテンツのみが置き換えられる。
【０１４９】
特定の情報単位は、ストレージ内の整数境界上にあることになる。そのストレージ・アドレスがバイトでの単位での長さの倍数であるとき、境界は、情報単位に関して整数のものであると言われる。整数境界上にある２バイト、４バイト、８バイト、及び１６バイトのフィールドには、特別な名称が与えられる。ハーフワード（halfword）は、２バイト境界上にある２個の連続したバイトのグループであり、これは、命令の基本的な構成要素である。ワード（word）は、４バイト境界上にある４個の連続したバイトのグループである。ダブルワード（doubleword）は、８バイト境界上にある８個の連続したバイトのグループである。クワッドワード（quadword）は、１６バイト境界上にある１６個の連続したバイトのグループである。ストレージ・アドレスが、ハーフワード、ワード、ダブルワード、及びクワッドワードを示す場合、そのアドレスの２進表現は、それぞれ、右端の１個、２個、３個、又は４個のビットが０になる。命令は、２バイトの整数境界上にあることになる。大部分の命令のストレージ・オペランドは、境界合わせ（boundary alignment）要件をもたない。
【０１５０】
命令及びデータ・オペランドに対して別個のキャッシュを実装するデバイスにおいては、ストアが、後にフェッチされる命令を変更するかどうかに関係なく、後に命令をフェッチするキャッシュ・ライン内にプログラムが格納される場合には、著しい遅延が生じることがある。
【０１５１】
一実施形態において、本発明は、ソフトウェア（ライセンス内部コード、ファームウェア、マイクロコード、ミリコード、ピココードなどと呼ばれる場合もあるが、そのいずれも本発明と整合性がある）により実施することができる。図２４を参照すると、本発明を具体化するソフトウェア・プログラム・コードは、典型的には、ホスト・システム５０００のプロセッサ５００１により、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、テープドライブ、又はハードドライブといった長期ストレージ媒体デバイス５０１１からアクセスされる。ソフトウェア・プログラム・コードは、ディスケット、ハードドライブ、又はＣＤ−ＲＯＭといった、データ処理システムと共に用いるための種々の周知の媒体のいずれかの上で具体化することができる。コードは、こうした媒体上に分散させても、又はコンピュータ・メモリ５００２からユーザに分散させても、又は、こうした他のシステムのユーザが使用するために、ネットワーク５０１０上の１つのコンピュータ・システムのストレージから他のコンピュータ・システムに分散させてもよい。
【０１５２】
ソフトウェア・プログラム・コードは、種々のコンピュータ・コンポーネント及び１つ又は複数のアプリケーション・プログラムの機能及び相互作用を制御するオペレーティング・システムを含む。プログラム・コードは、通常、ストレージ媒体デバイス５０１１から相対的により高速のコンピュータ・ストレージ５００２にページングされ、そこでプロセッサ５００１による処理のために利用可能になる。ソフトウェア・プログラム・コードをメモリ内、物理的媒体上で具体化し、及び／又は、ネットワークを介してソフトウェア・コードを分散させる技術及び方法は周知であり、ここではこれ以上論じない。プログラム・コードは、有形の媒体（これらに限定されるものではないが、電子メモリ・モジュール（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ、磁気テープなどを含む）上に作成され格納されたとき、「コンピュータ・プログラム製品」と呼ばれることが多い。コンピュータ・プログラム製品媒体は、典型的には、処理回路による実行のために、好ましくはコンピュータ・システム内の処理回路によって読み取り可能である。
【０１５３】
図２５は、本発明を実施することができる代表的なワークステーション又はサーバ・ハードウェア・システムを示す。図２５のシステム５０２０は、随意的な周辺機器を含む、パーソナル・コンピュータ、ワークステーション、又はサーバなどの代表的なベース・コンピュータ・システム５０２１を含む。ベース・コンピュータ・システム５０２１は、１つ又は複数のプロセッサ５０２６と、周知の技術に従ってプロセッサ５０２６とシステム５０２１の他のコンポーネントを接続し、これらの間の通信を可能にするために用いられるバスとを含む。バスは、プロセッサ５０２６を、ハードドライブ（例えば、磁気媒体、ＣＤ、ＤＶＤ、及びフラッシュメモリのいずれかを含む）又はテープドライブを含むことができる、メモリ５０２５及び長期ストレージ５０２７に接続する。システム５０２１はまた、バスを介して、マイクロプロセッサ５０２６を、キーボード５０２４、マウス５０２３、プリンタ／スキャナ５０３０、及び／又はタッチ・センシティブ・スクリーン、デジタル化された入力パッド等のいずれかのユーザ・インターフェース機器とすることができる他のインターフェース機器といった、１つ又は複数のインターフェース機器に接続する、ユーザ・インターフェース・アダプタを含むこともできる。バスはまた、ディスプレイ・アダプタを介して、ＬＣＤスクリーン又はモニタなどのディスプレイ装置５０２２をマイクロプロセッサ５０２６にも接続する。
【０１５４】
システム５０２１は、ネットワーク５０２９と通信する５０２８ことができるネットワーク・アダプタを介して、他のコンピュータ又はコンピュータ・ネットワークと通信することができる。例示的なネットワーク・アダプタは、通信チャネル、トークン・リング、イーサネット又はモデムである。或いは、システム５０２１は、ＣＤＰＤ（セルラー・デジタル・パケット・データ）カードのような無線インターフェースを用いて通信することもできる。システム５０２１は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）、又はシステム５０２１内のこうした他のコンピュータと関連付けることができ、又は、別のコンピュータ等とのクライアント／サーバ構成におけるクライアントとすることができる。これらの構成の全て、並びに、適切な通信ハードウェア及びソフトウェアは、当技術分野において周知である。
【０１５５】
図２６は、本発明を実施することができるデータ処理ネットワーク５０４０を示す。データ処理ネットワーク５０４０は、各々が複数の個々のワークステーション５０４１、５０４２、５０４３、５０４４を含むことができる、無線ネットワーク及び有線ネットワークのような複数の個々のネットワークを含むことができる。さらに、当業者であれば理解するように、１つ又は複数のＬＡＮを含ませることができ、そこで、ＬＡＮは、ホスト・プロセッサに結合された複数のインテリジェント・ワークステーションを含むことができる。
【０１５６】
さらに図２６を参照すると、ネットワークはまた、ゲートウェイ・コンピュータ（クライアント・サーバ５０４６）、又はアプリケーション・サーバ（データ・リポジトリにアクセスすることができ、かつ、ワークステーション５０４５から直接アクセスすることもできる遠隔サーバ５０４８）のような、メインフレーム・コンピュータ又はサーバを含むこともできる。ゲートウェイ・コンピュータ５０４６は、各々の個々のネットワークへの入口点として働く。ゲートウェイは、１つのネットワーク・プロトコルを別のものに接続するときに必要とされる。ゲートウェイ５０４６は、通信リンクによって別のネットワーク（例えば、インターネット５０４７）に結合できることが好ましい。ゲートウェイ５０４６はまた、通信リンクを用いて、１つ又は複数のワークステーション５０４１、５０４２、５０４３、５０４４に直接結合することもできる。ゲートウェイ・コンピュータは、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションから入手可能なＩＢＭ  ｅＳｅｒｖｅｒ（商標）Ｓｙｓｔｅｍ  ｚ（登録商標）サーバを用いて実装することができる。
【０１５７】
図２５及び図２６を同時に参照すると、本発明を具体化することができるソフトウェア・プログラム・コードには、一般的に、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はハードドライブといった長期ストレージ媒体５０２７から、システム５０２０のプロセッサ５０２６によってアクセスすることができる。ソフトウェア・プログラム・コードは、ディスケット、ハードドライブ、又はＣＤ−ＲＯＭといった、データ処理システムと共に用いるための種々の周知の媒体のいずれかの上で具体化することができる。コードは、そのような媒体上で分散させても、又はメモリからユーザ５０５０、５０５１に分散させても、或いは、こうした他のシステムのユーザが用いるために、ネットワーク上の１つのコンピュータ・システムのストレージから他のコンピュータ・システムに分散させてもよい。
【０１５８】
或いは、プログラム・コードをメモリ５０２５内で具体化し、プロセッサ・バスを用いてプロセッサ５０２６によってプログラム・コードにアクセスすることができる。このようなプログラム・コードは、種々のコンピュータ・コンポーネント及び１つ又は複数のアプリケーション・プログラム５０３２の機能及び相互作用を制御するオペレーティング・システムを含む。プログラム・コードは、通常、ストレージ媒体５０２７から高速メモリ５０２５にページングされ、そこでプロセッサ５０２６による処理のために利用可能になる。ソフトウェア・プログラム・コードをメモリ内、物理的媒体上で具体化し、及び／又は、ネットワークを介してソフトウェア・コードを配布する技術及び方法は周知であり、ここではこれ以上論じない。プログラム・コードは、作成され、有形の媒体（これらに限定されるものではないが、電子メモリ・モジュール（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ、磁気テープなどを含む）に格納されたとき、「コンピュータ・プログラム製品」と呼ばれることが多い。コンピュータ・プログラム製品媒体は、典型的には、処理回路による実行のために、好ましくはコンピュータ・システム内の処理回路によって読み取り可能である。
【０１５９】
プロセッサが最も容易に利用できるキャッシュ（通常、プロセッサの他のキャッシュよりも高速で小さい）は、最下位（Ｌ１又はレベル１）のキャッシュであり、メインストア（主メモリ）は、最上位レベルのキャッシュ（３つのレベルがある場合にはＬ３）である。最下位レベルのキャッシュは、実行されるマシン命令を保持する命令キャッシュ（Ｉ−キャッシュ）と、データ・オペランドを保持するデータ・キャッシュ（Ｄ−キャッシュ）とに分割されることが多い。
【０１６０】
図２７を参照すると、プロセッサ５０２６についての例示的なプロセッサの実施形態が示される。典型的には、メモリ・ブロックをバッファに入れてプロセッサ性能を向上させるために、１つ又は複数のレベルのキャッシュ５０５３が用いられる。キャッシュ５０５３は、用いられる可能性が高いメモリ・データのキャッシュ・ラインを保持する高速バッファである。典型的なキャッシュ・ラインは、６４バイト、１２８バイト、又は２５６バイトのメモリ・データである。データをキャッシュに入れるのではなく、命令をキャッシュに入れるために、別個のキャッシュが用いられることが多い。キャッシュ・コヒーレンス（メモリ及びキャッシュ内のラインのコピーの同期）は、多くの場合、当技術分野において周知の種々の「スヌープ（snoop）」アルゴリズムによって与えられる。プロセッサ・システムの主メモリ・ストレージ５０２５は、キャッシュと呼ばれることが多い。４つのレベルのキャッシュ５０５３を有するプロセッサ・システムにおいて、主ストレージ５０２５は、典型的にはより高速であり、かつ、コンピュータ・システムが利用できる不揮発性ストレージ（ＤＡＳＤ、テープ等）の一部だけを保持するので、レベル５（Ｌ５）のキャッシュと呼ばれることがある。主ストレージ５０２５は、オペレーティング・システムによって主ストレージ５０２５との間でページングされるデータのページを「キャッシュに入れる」。
【０１６１】
プログラム・カウンタ（命令カウンタ）５０６１は、実行される現行の命令のアドレスを常時監視している。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）プロセッサのプログラム・カウンタは６４ビットであり、従来のアドレッシング制限をサポートするために、３１ビット又は２４ビットに切り捨てることができる。プログラム・カウンタは、典型的には、コンテキスト・スイッチの際に持続するように、コンピュータのＰＳＷ（プログラム状況ワード）内で具体化される。従って、例えば、オペレーティング・システムにより、プログラム・カウンタ値を有する進行中のプログラムに割り込みをかけることが可能である（プログラム環境からオペレーティング・システム環境へのコンテキスト・スイッチ）。プログラムのＰＳＷは、プログラムがアクティブでない間、プログラム・カウンタ値を保持し、オペレーティング・システムが実行されている間、オペレーティング・システムの（ＰＳＷ内の）プログラム・カウンタが用いられる。典型的には、プログラム・カウンタは、現行の命令のバイト数に等しい量だけインクリメントされる。ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computing、縮小命令セット・コンピューティング）命令は、典型的には固定長であり、ＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computing、複合命令セット・コンピューティング）命令は、典型的には可変長である。ＩＢＭ  ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）の命令は、２バイト、４バイト、又は６バイトの長さを有するＣＩＳＣ命令である。例えば、コンテキスト・スイッチ操作又は分岐命令の分岐成立（Branch taken）操作により、プログラム・カウンタ５０６１が変更される。コンテキスト・スイッチ操作において、現行のプログラム・カウンタ値は、実行されるプログラムについての他の状態情報（条件コードのような）と共にプログラム状況ワード内に保存され、実行される新しいプログラム・モジュールの命令を指し示す新しいプログラム・カウンタ値がロードされる。分岐成立操作を行い、分岐命令の結果をプログラム・カウンタ５０６１にロードすることにより、プログラムが判断を下すこと又はプログラム内でループすることを可能にする。
【０１６２】
典型的には、プロセッサ５０２６の代わりに命令をフェッチするために、命令フェッチ・ユニット５０５５が用いられる。フェッチ・ユニットは、「次の順次命令（next sequential instruction）」、分岐成立命令のターゲット命令、又はコンテキスト・スイッチの後のプログラムの最初の命令のいずれかをフェッチする。今日の命令フェッチ・ユニットは、プリフェッチされた命令を用いることができる可能性に基づいて、命令を投機的にプリフェッチするプリフェッチ技術を用いることが多い。例えば、フェッチ・ユニットは、次の順次命令を含む１６バイトの命令と、付加的なバイトの更なる順次命令とをフェッチすることができる。
【０１６３】
次いで、フェッチされた命令が、プロセッサ５０２６によって実行される。一実施形態において、フェッチされた命令は、フェッチ・ユニットのディスパッチ・ユニット５０５６に渡される。ディスパッチ・ユニットは命令をデコードし、デコードされた命令についての情報を適切なユニット５０５７、５０５８、５０６０に転送する。実行ユニット５０５７は、典型的には、命令フェッチ・ユニット５０５５からデコードされた算術命令についての情報を受け取り、命令のオペコードに従ってオペランドに関する算術演算を行う。オペランドは、好ましくは、メモリ５０２５、アーキテクチャ化レジスタ５０５９、又は実行される命令の即値フィールドのいずれかから、実行ユニット５０５７に与えられる。実行の結果は、格納された場合には、メモリ５０２５、レジスタ５０５９、又は他のマシン・ハードウェア（制御レジスタ、ＰＳＷレジスタなどのような）内に格納される。
【０１６４】
プロセッサ５０２６は、典型的には、命令の機能を実行するための１つ又は複数の実行ユニット５０５７、５０５８、５０６０を有する。図２８を参照すると、実行ユニット５０５７は、インターフェース論理５０７１を介して、アーキテクチャ化された汎用レジスタ５０５９、デコード／ディスパッチ・ユニット５０５６、ロード・ストア・ユニット５０６０、及び他のプロセッサ・ユニット５０６５と通信することができる。実行ユニット５０５７は、幾つかのレジスタ回路５０６７、５０６８、５０６９を用いて、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）５０６６が動作する情報を保持することができる。ＡＬＵは、加算（ａｄｄ）、減算（ｓｕｂｔｒａｃｔ）、乗算（ｍｕｌｔｉｐｌｙ）、及び除算（ｄｉｖｉｄｅ）などの算術演算、並びに、論理積（ａｎｄ）、論理和（ｏｒ）、及び排他的論理和（ＸＯＲ）、ローテート（ｒｏｔａｔｅ）及びシフト（ｓｈｉｆｔ）のような論理関数を実行する。ＡＬＵは、設計に依存する専用の演算をサポートすることが好ましい。他の回路は、例えば条件コード及び回復サポート論理を含む、他のアーキテクチャ化ファシリティ５０７２を提供することができる。典型的には、ＡＬＵ演算の結果は、出力レジスタ回路５０７０に保持され、この出力レジスタ回路５０７０が、結果を種々の他の処理機能に転送することができる。多数のプロセッサ・ユニットの構成が存在し、本説明は、一実施形態の代表的な理解を与えることのみを意図している。
【０１６５】
例えばＡＤＤ命令は、算術及び論理機能を有する実行ユニット５０５７で実行され、一方、例えば浮動小数点命令は、特化された浮動小数点能力を有する浮動小数点実行部で実行される。実行ユニットは、オペランドに対してオペコードが定めた関数を行うことにより、命令が特定したオペランドに対して動作することが好ましい。例えば、ＡＤＤ命令は、命令のレジスタ・フィールドによって特定された２つのレジスタ５０５９内に見出されるオペランドに対して、実行ユニット５０５７により実行することができる。
【０１６６】
実行ユニット５０５７は、２つのオペランドに対して算術加算を実行し、結果を第３オペランドに格納し、ここで第３オペランドは、第３のレジスタであっても又は２つのソース・レジスタのいずれかであってもよい。実行ユニットは、シフト、ローテート、論理積、論理和、及び排他的論理和のような種々の論理関数、並びに、加算、減算、乗算、除法のいずれかを含む、種々の代数関数を実行することができる算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）５０６６を用いることが好ましい。スカラー演算のために設計されたＡＬＵ５０６６もあり、浮動小数点のために設計されたものＡＬＵ５０６６もある。データは、アーキテクチャに応じて、ビッグエンディアン（Big Endian）（最下位のバイトが最も高いバイト・アドレスである）、又はリトルエンディアン（Little Endian）（最下位のバイトが最も低いバイト・アドレスである）とすることができる。ＩＢＭ  ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）は、ビッグエンディアンである。符号付きフィールドは、アーキテクチャに応じて、符号及び大きさ、１の補数、又は２の補数とすることができる。２の補数における負の値又は正の値は、ＡＬＵ内で加法しか必要としないため、ＡＬＵが減算能力を設計する必要がないという点で、２の補数は有利である。数値は、通常、省略表現で記述され、１２ビット・フィールドは、４，０９６バイトブロックのアドレスを定め、通常、例えば４Ｋバイト（キロバイト）ブロックのように記述される。
【０１６７】
図２９を参照すると、分岐命令を実行するための分岐命令情報が、典型的には、分岐ユニット５０５８に送られ、この分岐ユニット５０５８は、多くの場合、分岐履歴テーブル５０８２のような分岐予測アルゴリズムを用いて、他の条件付き演算が完了する前に分岐の結果を予測する。条件付き演算が完了する前に、現行の分岐命令のターゲットがフェッチされ、投機的に実行される。条件付き演算が完了すると、投機的に実行された分岐命令は、条件付き演算の条件及び投機された結果に基づいて、完了されるか又は破棄される。典型的な分岐命令は、条件コードを試験し、条件コードが分岐命令の分岐要件を満たす場合、ターゲット・アドレスに分岐することができ、ターゲット・アドレスは、例えば、命令のレジスタ・フィールド又は即値フィールド内に見出されるものを含む幾つかの数に基づいて計算することができる。分岐ユニット５０５８は、複数の入力レジスタ回路５０７５、５０７６、５０７７と、出力レジスタ回路５０８０とを有するＡＬＵ５０７４を用いることができる。分岐ユニット５０５８は、例えば、汎用レジスタ５０５９、デコード・ディスパッチ・ユニット５０５６、又は他の回路５０７３と通信することができる。
【０１６８】
例えば、オペレーティング・システムによって開始されるコンテキスト・スイッチ、コンテキスト・スイッチを発生させるプログラム例外又はエラー、コンテキスト・スイッチを発生させるＩ／Ｏ割り込み信号、或いは、（マルチスレッド環境における）複数のプログラムのマルチスレッド活動を含む様々な理由により、命令のグループの実行に割り込みがかけられることがある。コンテキスト・スイッチ動作は、現在実行中のプログラムについての状態情報を保存し、次いで、起動される別のプログラムについての状態情報をロードすることが好ましい。状態情報は、例えば、ハードウェア・レジスタ又はメモリ内に保存することができる。状態情報は、実行される次の命令を指し示すプログラム・カウンタ値と、条件コードと、メモリ変換情報と、アーキテクチャ化されたレジスタの内容とを含むことが好ましい。コンテキスト・スイッチの活動は、ハードウェア回路、アプリケーション・プログラム、オペレーティング・システム・プログラム、又はファームウェア・コード（マイクロコード、ピココード、又はライセンス内部コード（ＬＩＣ））単独で又はその組み合わせで実施することができる。
【０１６９】
プロセッサは、命令により定義された方法に従ってオペランドにアクセスする。命令は、命令の一部の値を用いて即値オペランドを与えることができ、汎用レジスタ又は専用レジスタ（例えば、浮動小数点レジスタ）のいずれかを明示的に指し示す１つ又は複数のレジスタ・フィールドを与えることができる。命令は、オペコード・フィールドによって、オペランドとして識別されるインプライド・レジスタ（implied register）を用いることができる。命令は、オペランドのためのメモリ位置を用いることができる。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）の長変位ファシリティ（long displacement facility）により例示されるように、オペランドのメモリ位置を、レジスタ、即値フィールド、又はレジスタと即値フィールドの組み合わせによって与えることができ、命令は、基底レジスタ、索引レジスタ、及び即値フィールド（変位フィールド）を定め、これらが、例えば互いに加算されてメモリ内のオペランドのアドレスをもたらす。ここでの位置（location）は、典型的には、特に断りのない限り、主メモリ（主ストレージ）内の記憶位置を意味する。
【０１７０】
図３０を参照すると、プロセッサは、ロード／ストア・ユニット５０６０を用いて、ストレージにアクセスする。ロード／ストア・ユニット５０６０は、メモリ５０５３内のターゲット・オペランドのアドレスを取得し、オペランドをレジスタ５０５９又は別のメモリ５０５３の記憶位置にロードすることによってロード操作を行うことができ、或いは、メモリ５０５３内のターゲット・オペランドのアドレスを取得し、レジスタ５０５９又は別のメモリ５０５３の記憶位置から取得したデータをメモリ５０５３内のターゲット・オペランドの記憶位置に格納することによって、ストア操作を行うことができる。ロード／ストア・ユニット５０６０は、投機的なものであってもよく、命令シーケンスに対してアウト・オブ・オーダー式の順序でメモリにアクセスすることができるが、プログラムに対して、命令がイン・オーダー式に実行されたという外観を維持することになる。ロード／ストア・ユニット５０６０は、汎用レジスタ５０５９、デコード／ディスパッチ・ユニット５０５６、キャッシュ／メモリ・インターフェース５０５３、又は他の要素５０８３と通信することができ、ストレージ・アドレスを計算し、かつ、パイプライン処理を順に行って操作をイン・オーダー式に保持するための、種々のレジスタ回路、ＡＬＵ５０８５、及び制御論理５０９０を含む。一部の動作は、アウト・オブ・オーダー式とすることができるが、ロード／ストア・ユニットは、アウト・オブ・オーダー式動作が、プログラムに対して、当技術分野において周知のようなイン・オーダー式に実行されたように見えるようにする機能を提供する。
【０１７１】
好ましくは、アプリケーション・プログラムが「見ている」アドレスは、仮想アドレスと呼ばれることが多い。仮想アドレスは、「論理アドレス」及び「実効アドレス（effective address）」と呼ばれることもある。これらの仮想アドレスは、これらに限定されるものではないが、単に仮想アドレスをオフセット値にプリフィックス付加すること、１つ又は複数の変換テーブルを介して仮想アドレスを変換することを含む、種々の動的アドレス変換（ＤＡＴ）技術の１つによって、物理的メモリ位置にリダイレクトされるという点で仮想のものであり、変換テーブルは、少なくともセグメント・テーブル及びページ・テーブルを単独で又は組み合わせて含むことが好ましく、セグメント・テーブルは、ページ・テーブルを指し示すエントリを有することが好ましい。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）では、領域第１テーブル、領域第２テーブル、領域第３テーブル、セグメント・テーブル、及び随意的なページ・テーブルを含む、変換の階層が提供される。アドレス変換の性能は、仮想アドレスを関連した物理的メモリ位置にマッピングするエントリを含む変換ルックアサイド・バッファ（ＴＬＢ）を用いることにより改善されることが多い。ＤＡＴが変換テーブルを用いて仮想アドレスを変換したときに、エントリが作成される。次いで、後に仮想アドレスを用いることで、低速の順次変換テーブル・アクセスではなく、高速のＴＬＢのエントリを用いることが可能になる。ＴＬＢの内容は、ＬＲＵ（Least Recently Used）を含む種々の置換アルゴリズムによって管理することができる。
【０１７２】
プロセッサがマルチプロセッサ・システムのプロセッサである場合には、各プロセッサは、コヒーレンシのために、Ｉ／Ｏ、キャッシュ、ＴＬＢ、及びメモリといった共有リソースをインターロック状態に保持する責任を負う。キャッシュ・コヒーレンシを保持する際に、一般的には「スヌープ」技術が用いられる。スヌープ環境においては、共有を容易にするために、各キャッシュ・ラインを、共有状態、排他的状態、変更状態、無効状態等のいずれか１つの状態にあるものとしてマーク付けすることができる。
【０１７３】
Ｉ／Ｏユニット５０５４（図２７）は、プロセッサに、例えば、テープ、ディスク、プリンタ、ディスプレイ、及びネットワークを含む周辺機器に取り付けるための手段を与える。Ｉ／Ｏユニットは、ソフトウェア・ドライバによってコンピュータ・プログラムに提示されることが多い。ＩＢＭ（登録商標）によるＳｙｓｔｅｍ  ｚ（登録商標）のようなメインフレームにおいては、チャネル・アダプタ及びオープン・システム・アダプタが、オペレーティング・システムと周辺機器との間に通信をもたらすメインフレームのＩ／Ｏユニットである。
【０１７４】
さらに、他のタイプのコンピューティング環境が、本発明の１つ又は複数の態様から利益を得ることができる。一例として、環境は、特定のアーキテクチャ（例えば、命令実行、アドレス変換などのアーキテクチャ化された機能、及びアーキテクチャ化されたレジスタを含む）又はそのサブセットをエミュレートする（例えば、プロセッサ及びメモリを有するネイティブ・コンピュータ・システム上で）エミュレータ（例えば、ソフトウェア又は他のエミュレーション機構）を含むことができる。このような環境においては、エミュレータを実行しているコンピュータが、エミュレートされる機能とは異なるアーキテクチャを有することができたとしても、エミュレータの１つ又は複数のエミュレーション機能nにより、本発明の１つ又は複数の態様が実施され得る。一例として、エミュレーション・モードにおいては、エミュレートされる特定の命令又は操作がデコードされ、適切なエミュレーション機能が構築され、個々の命令又は操作を実施する。
【０１７５】
エミュレーション環境においては、ホスト・コンピュータは、例えば、命令及びデータを格納するためのメモリと、メモリから命令をフェッチし、随意的に、フェッチされた命令のためのローカル・バッファリングを提供するための命令フェッチ・ユニットと、フェッチされた命令を受信し、フェッチされた命令のタイプを判断するための命令デコード・ユニットと、命令を実行するための命令実行ユニットとを含む。実行は、データをメモリからレジスタ内にロードすること、データをレジスタから再びメモリに格納すること、又はデコード・ユニットにより判断されるように、何らかのタイプの算術演算又は論理演算を実行することを含むことができる。一例においては、各ユニットは、ソフトウェアで実装される。例えば、ユニットが実行する演算は、エミュレータ・ソフトウェア内の１つ又は複数のサブルーチンとして実装される。
【０１７６】
より具体的には、メインフレームにおいて、アーキテクチャ化されたマシン命令は、通常、プログラマによって、多くの場合コンパイラ・アプリケーションを介して、今日では「Ｃ」プログラマによって用いられる。ストレージ媒体内に格納されたこれらの命令は、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）のＩＢＭ（登録商標）サーバにおいて、又は代替的に他のアーキテクチャを実行するマシンにおいて、ネイティブに実行することができる。これらの命令は、既存の及び将来のＩＢＭ（登録商標）メインフレーム・サーバにおいて、及び、ＩＢＭ（登録商標）の他のマシン（例えば、Ｐｏｗｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓサーバ及びＳｙｓｔｅｍ  ｘ（登録商標）サーバ）上で、エミュレートすることができる。これらの命令は、ＩＢＭ（登録商標）、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）、ＡＭＤ（商標）などによって製造されたハードウェアを用いて種々のマシン上でＬｉｎｕｘを実行しているマシンにおいて実行することができる。Ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（登録商標）下でそのハードウェア上で実行することに加えて、Ｌｉｎｕｘを用いること、並びに、一般に実行がエミュレーション・モードにあるＨｅｒｃｕｌｅｓ（www.hercules-390.org/を参照されたい）又はＦＳＩ（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｉｎｃ）（www.funsoft.com/を参照されたい）によるエミュレーションを用いるマシンを用いることもできる。エミュレーション・モードにおいては、ネイティブ・プロセッサによって、エミュレーション・ソフトウェアが実行され、エミュレートされたプロセッサのアーキテクチャをエミュレートする。
【０１７７】
ネイティブ・プロセッサは、一般的に、エミュレートされたプロセッサのエミュレーションを実行するためにファームウェア又はネイティブ・オペレーティング・システムのいずれかを含むエミュレーション・ソフトウェアを実行する。エミュレーション・ソフトウェアは、エミュレートされたプロセッサ・アーキテクチャの命令のフェッチと実行を担当する。エミュレーション・ソフトウェアは、エミュレートされたプログラム・カウンタを維持し、命令境界を常時監視している。エミュレーション・ソフトウェアは、一度に１つ又は複数のエミュレートされたマシン命令をフェッチし、ネイティブ・プロセッサにより実行するために、その１つ又は複数のエミュレートされたマシン命令を、対応するネイティブマシン命令のグループに変換することができる。これらの変換された命令は、より速い変換を達成できるようにキャッシュに入れることができる。それにも関わらず、エミュレーション・ソフトウェアは、エミュレートされたプロセッサ・アーキテクチャのアーキテクチャ規則を維持して、オペレーティング・システム及びエミュレートされたプロセッサのために書かれたアプリケーションが正確に動作することを保証しなければならない。さらに、エミュレーション・ソフトウェアは、これらに限られるものではないが、制御レジスタ、汎用レジスタ、浮動小数点レジスタ、例えばセグメント・テーブル及びページ・テーブルを含む動的アドレス変換機能、割り込み機構、コンテキスト・スイッチ機構、時刻（Time of Day、ＴＯＤ）クロック、及びＩ／Ｏサブシステムへのアーキテクチャ化インターフェースを含む、エミュレートされたプロセッサのアーキテクチャによって識別されるリソースを提供し、オペレーティング・システム又はエミュレートされたプロセッサ上で実行するように設計されたアプリケーション・プログラムが、エミュレーション・ソフトウェアを有するネイティブ・プロセッサ上で実行できるようにしなければならない。
【０１７８】
エミュレートされた特定の命令がデコードされ、個々の命令の機能を実行するためのサブルーチンが呼び出される。エミュレートされたプロセッサ１の機能をエミュレートするエミュレーション・ソフトウェア機能は、例えば、「Ｃ」サブルーチン又はドライバにおいて、或いは好ましい実施形態の説明を理解した後で当業者の技術の範囲内にあるような特定のハードウェアのためにドライバを提供する他の何らかの方法で実装される。種々のソフトウェア及びハードウェア・エミュレーションの特許には、これらに限られるものではないが、Ｂｅａｕｓｏｌｅｉｌ他による「Ｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ｆｏｒ  Ｈａｒｄｗａｒｅ  Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ」という名称の特許文献５、Ｓｃａｌｚｉ他による「Ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｔｏｒｅｄ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｒｏｕｔｉｎｅｓ  ｆｏｒ  Ｅｍｕｌａｔｉｎｇ  Ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ａ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ」という名称の特許文献６、Ｄａｖｉｄｉａｎ他による「Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｇｕｅｓｔ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｄｉｒｅｃｔｌｙ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｏｕｔｉｎｅｓ  ｔｈａｔ  Ｅｍｕｌａｔｅ  ｔｈｅ  Ｇｕｅｓｔ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」という名称の特許文献７、Ｇｏｒｉｓｈｅｋ他による「Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｂｕｓ  ａｎｄ  Ｃｈｉｐｓｅｔ  Ｕｓｅｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ａｌｌｏｗｉｎｇ  Ｎｏｎ−Ｎａｔｉｖｅ  Ｃｏｄｅ  ｔｏ  Ｒｕｎ  ｉｎ  ａ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の特許文献８、Ｌｅｔｈｉｎ他による「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｃｏｄｅ  Ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ  ｆｏｒ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｃｏｄｅ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ」という名称の特許文献９、Ｅｒｉｃ  Ｔｒａｕｔによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｍｕｌａｔｉｎｇ  Ｇｕｅｓｔ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ａ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒｅｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｏｓｔ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ」という名称の特許文献１０、及び他の多くが挙げられ、これらの参考文献は、当業者が利用可能なターゲット・マシンのための異なるマシン用に設計された命令形式のエミュレーションを達成する様々な既知の方法を示す。
【０１７９】
図３１において、ホスト・アーキテクチャのホスト・コンピュータ・システム５０００’をエミュレートする、エミュレートされたホスト・コンピュータ・システム５０９２の一例が提供される。エミュレートされたホスト・コンピュータ・システム５０９２では、ホスト・プロセッサ（ＣＰＵ）５０９１は、エミュレートされたホスト・プロセッサ（又は仮想ホスト・プロセッサ）であり、かつ、ホスト・コンピュータ５０００’のプロセッサ５０９１のものとは異なるネイティブな命令セット・アーキテクチャを有するエミュレーション・プロセッサ５０９３を含む。エミュレートされたホスト・コンピュータ・システム５０９２は、エミュレーション・プロセッサ５０９３がアクセス可能なメモリ５０９４を有する。例示的な実施形態において、メモリ５０９４は、ホスト・コンピュータ・メモリ５０９６の部分と、エミュレーション・ルーチン５０９７の部分とに区分化される。ホスト・コンピュータ・メモリ５０９６は、ホスト・コンピュータ・アーキテクチャに従い、エミュレートされたホスト・コンピュータ・システム５０９２のプログラムに利用可能である。エミュレーション・プロセッサ５０９３は、エミュレートされたプロセッサ５０９１のもの以外のアーキテクチャのアーキテクチャ化された命令セットのネイティブ命令を実行し、このネイティブ命令はエミュレーション・ルーチン・メモリ５０９７から取得されたものであり、かつ、エミュレーション・プロセッサ５０９３は、シーケンス及びアクセス／デコード・ルーチンにおいて取得される１つ又は複数の命令を用いることにより、ホスト・コンピュータ・メモリ５０９６の中のプログラム由来の実行のためのホスト命令にアクセスすることができ、このシーケンス及びアクセス／デコード・ルーチンは、アクセスされたホスト命令をデコードして、アクセスされたホスト命令の機能をエミュレートするためのネイティブ命令実行ルーチンを判断することができる。ホスト・コンピュータ・システム５０００’のアーキテクチャのために定められた、例えば、汎用レジスタ、制御レジスタ、動的アドレス変換、及びＩ／Ｏサブシステムのサポート、並びにプロセッサ・キャッシュといったファシリティを含む他のファシリティを、アーキテクチャ化ファシリティ・ルーチンによってエミュレートすることができる。エミュレーション・ルーチンは、エミュレーション・ルーチンの性能を高めるために、エミュレーション・プロセッサ５０９３において利用可能な（汎用レジスタ、及び仮想アドレスの動的変換といった）機能を利用することもできる。ホスト・コンピュータ５０００’の機能をエミュレートする際にプロセッサ５０９３を補助するために、専用のハードウェア及びオフ・ロード・エンジンを設けることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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