CN105320497B - 信息处理装置和信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供信息处理装置和信息处理方法。信息处理装置具备：主系统，包括通过第一程序来执行第一处理的中央运算处理器；子系统，独立于第一处理而执行第二处理；一次存储部，被中央运算处理器访问；二次存储部，被中央运算处理器访问。二次存储部对在第一处理和第二处理都完成后执行的第三处理中使用的第二程序进行存储，其访问速度比一次存储部慢。主系统包括：缓冲存储器，其访问速度比二次存储部快；缓存控制器。缓冲存储器对从二次存储部中读出且将要储存于一次存储部中的第二程序进行缓存。在第一处理完成时，若第二处理未完成，缓存控制器就执行预先读取处理，即从二次存储部中预先读取第二程序，并将第二程序储存于缓冲存储器中。

Description

信息处理装置和信息处理方法

技术领域

本发明涉及一种信息处理装置和信息处理方法，通过缓存与二次存储部进行数据交换。

背景技术

在普通的信息处理装置中，在与处理速度较慢的辅助存储装置进行数据交换的情况下，为了提高处理速度，有时使用缓存系统。

例如，在产生OS(Operating System)或应用程序对磁盘装置中所存储的数据的读出请求时，从磁盘装置中读出的数据不仅被提供到请求读取数据的进程，还被储存于作为磁盘缓存的半导体磁盘装置中。

然后，在产生下一次的对磁盘装置中所存储的数据的读出请求时，在半导体磁盘装置中存在与请求读取的数据相同的数据的情况下，从半导体磁盘装置中读出该请求读取的数据。其结果，中央运算处理器能够高速地读出数据。

半导体磁盘装置由闪存构成。因此，即使经过系统的断电和再次启动，所存储的数据(缓存数据)也不会消失而仍然被存储在半导体磁盘装置中。这样，即使系统的电源切断，仍然能够有效地维持之前在磁盘缓存中已构筑的命中率高的内容。

此外，一般来说，OS在需要时，将所执行程序的程序代码和处理所需的数据从二次存储部中读入到一次存储部中。在此，在进行读入时，进行缓存。

发明内容

如上所述，在需要执行程序或进行处理时，将所执行的程序的程序代码和处理所需的数据从二次存储部中读入到一次存储部中，但在这样的结构中，存在如下问题：在连续进行复数个处理时，如果前面处理的完成延迟，则后续处理的完成也会同样延迟。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种信息处理装置和信息处理方法，即使在前面处理的完成延迟的情况下，通过将后续处理所需的程序代码和数据预先读取到缓存中，也能够降低后续处理的完成时间的延迟。

本发明的一方式所涉及的信息处理装置具备主系统、子系统、一次存储部和二次存储部。所述主系统包括通过一个以上的第一程序来至少执行第一处理的中央运算处理器。所述子系统独立于所述第一处理而执行第二处理。所述一次存储部被所述中央运算处理器访问。所述二次存储部被所述中央运算处理器访问，并对在所述第一处理和所述第二处理都完成后执行的第三处理中使用的第二程序进行存储，并且，所述中央运算处理器访问该二次存储部的访问速度比所述中央运算处理器访问所述一次存储部的访问速度慢。在启动时，执行所述第一处理和所述第二处理。所述主系统包括缓冲存储器和缓存控制器。所述缓冲存储器是对从所述二次存储部中读出且将要储存于所述一次存储部中的所述第二程序进行缓存的缓存用存储器，并且，所述中央运算处理器对该缓冲存储器的访问速度比对所述二次存储部的访问速度快。所述缓存控制器在所述第一处理完成时，如果所述第二处理未完成，就执行预先读取处理，即从所述二次存储部中预先读取所述第二程序，并将所述第二程序储存于所述缓冲存储器中。

本发明的一方式所涉及的信息处理方法包括：中央运算处理器执行第一处理；在所述第一处理完成时，如果独立于所述第一处理而执行的第二处理未完成，那么为了将用于执行在所述第一处理和所述第二处理都完成之后执行的第三处理的程序读入到一次存储部中，将用于执行所述第三处理的程序从二次存储部中预先读取，并对所述预先读取的程序进行缓存；以及将所述缓存后的程序读入到所述一次存储部中，并执行所述第三处理。

如上所述，根据本发明，即使在前面处理的完成延迟的情况下，通过将后续处理所需的程序代码和数据预先读取到缓存中，也能够降低后续处理的完成时间的延迟。

附图说明

图1表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置1的结构的一个例子。

图2表示图像形成装置1的控制部40的硬件结构。

图3表示图像形成装置1的控制部40的软件结构。

图4表示本发明所涉及的信息处理装置中的处理流程。

图5表示本发明所涉及的缓存管理表的例子。

图6表示本发明所涉及的信息处理装置中启动处理的时序的具体例。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

[概要]

首先，对本发明所涉及的信息处理装置的概要进行说明。可应用本发明的信息处理装置，具备主系统和一个以上的子系统。在第一阶段中，信息处理装置同时开始主系统和子系统的启动处理。主系统和子系统都成为Ready状态之后，在第二阶段中，信息处理装置能够执行其他启动处理。在其他启动处理在第二阶段中完成之后，信息处理装置成为Ready状态，变为可以使用。

此外，例如，在第二阶段中启动的其他处理，由将进行处理的程序从辅助存储装置中读入到主存储装置中的步骤、执行读入到主存储装置中的程序的步骤构成。

此外，例如，在由于外部的原因等而使子系统在第一阶段中的启动需要费时间、导致子系统成为Ready状态的时间变长的情况下，一般来说，其他启动处理在第二阶段中的执行开始时间就延迟。即，信息处理装置成为Ready状态所延迟的时间，等于子系统成为Ready状态所延迟的时间。

然而，在本发明所涉及的信息处理装置中，子系统在第一阶段中的启动正在耗费时间的情况下(在子系统成为Ready状态的时间变长的情况下)，主系统已处于Ready状态而正在等待中。着眼于上述情况，本发明所涉及的信息处理装置利用主系统的等待时间。具体来说，本发明所涉及的信息处理装置中，在子系统成为Ready状态前，使主系统预先将用于进行在第二阶段中启动的其他处理的程序从辅助存储装置中读入到缓冲存储器中。

然后，在主系统和子系统都成为Ready状态的情况下，将用于执行第二阶段中其他处理的程序从缓冲存储器中读入。其结果是，能够在短时间内完成第二阶段的处理。

即，即使子系统在第一阶段中的启动需要费时间，通过缩短其他处理在第二阶段中的执行时间，也能够降低信息处理装置整体成为Ready状态的时间延迟。

此外，在以下的说明中，作为本发明所涉及的信息处理装置的一实施方式，以图像形成装置(MFP，Multifunction Peripheral)为例进行说明。

以上，对本发明所涉及的信息处理装置的概要进行了说明。

[图像形成装置的结构]

接着，对本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置1的结构进行说明。图1表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置1的结构的一个例子。此外，图示的图像形成装置1是所谓的多功能一体机，兼具复印功能、打印功能、传真功能和扫描功能等与图像形成相关的复数个功能。

图像形成装置1构成为具备：扫描部10、HDD(二次存储部)20、打印部30、控制部40、操作面板部50、传真通信部60、网络I/F部70、并行I/F部80和串行I/F部90。此外，控制部40相当于上述的主系统，并执行第一处理。扫描部10、打印部30、传真通信部60、网络I/F部70等分别相当于一个上述的子系统，并执行第二处理。

网络扫描功能由扫描部10、HDD20、控制部40、操作面板部50和网络I/F部70来实现。网络扫描功能是对由扫描部10获取的图像数据进行加密，并将其作为电子邮件发送到预先指定的邮件地址。或者，通过IP地址直接发送。

此外，传真功能由扫描部10、HDD20、打印部30、控制部40、操作面板部50和传真通信部60来实现。此外，打印功能由HDD20、打印部30、控制部40、操作面板部50、网络I/F部70和并行I/F部80来实现。此外，复印功能由扫描部10、HDD20、打印部30、控制部40和操作面板部50来实现。

操作面板部50是用户为了进行与复印功能、打印功能、传真功能和扫描功能等相关的操作而使用的。操作面板部50向控制部40提供用户的操作指示，如指示打印HDD20中所存储的信息的图像形成指示等。

此外，操作面板部50接受用户的识别信息的输入。例如，用户的识别信息是密码和用户ID。密码是只有被允许访问机密信息的用户才知道的识别信息。即，知道该密码的用户被识别为：被允许访问机密信息的用户。用户ID是用于对每个用户分别进行识别的识别信息。

操作面板部50包括具有触控面板等的显示部51和具有启动键和数字键等的操作键盘部52。

显示部51具有由触控面板和LCD(Liquid Crystal Display)组合的、能够进行显示的触控面板单元等。显示部51对各种操作画面进行显示，从而用户能够进行输入操作。

例如在执行传真功能时，显示部51对与用户选择、发送目的地选择、发送设定等相关的信息进行显示。此外，显示部51对操作按钮等进行显示，该操作按钮用于使用户输入各种操作指示。用户能够通过对显示于显示部51的操作按钮等进行触摸，来输入各种操作指示。

例如，操作键盘部52用于使用户输入各种指示，如复印执行开始指示或传真发送开始指示等。

扫描部10对原稿图像进行光学获取，并生成图像数据。扫描部10包括曝光灯11和CCD(电荷藕合器件)12。扫描部10利用曝光灯11向原稿照射光，并通过CCD12接收其反射光，从而读取原稿图像。扫描部10将与所读取的图像相对应的图像数据输出到控制部40。扫描部10可以读取单色原稿，也可以读取彩色原稿和照片原稿。

例如，HDD20相当于对通过控制部40加密了的原稿的图像数据进行存储的辅助存储装置的一个例子。HDD20可以是SSD(Solid State Drive)等非易失性半导体存储器。

打印部30从控制部40中获取图像数据，并基于该图像数据将图像印刷在记录纸上。图像数据是扫描部10读取的原稿的图像数据、通过网络I/F部70从外部的个人计算机等接收来的图像数据和通过传真通信部60从外部的传真装置接收来的传真数据等的图像数据。

打印部30包括纸张输送部31、图像形成部32、转印部33和定影部34。纸张输送部31具有供纸盒和供纸辊等。图像形成部32具有中间转印体辊、感光鼓、曝光装置和显影装置等。转印部33具有转印辊等。定影部34具有定影辊等。在本实施方式中，打印部30采用电子照相法。

纸张输送部31将记录纸输送到图像形成部32。图像形成部32形成与上述图像数据相对应的调色剂像。转印部33将调色剂像转印到记录纸上。定影部34使调色剂像定影在记录纸上，从而形成图像。

此外，打印部30并不局限于采用使用调色剂来形成图像的电子照相法，也可以使用将油墨喷出到记录纸上而形成图像的喷墨方法和对油墨薄膜进行加热来将图像转印到记录纸上的热转印方法等各种方法。

例如，为了使打印部30成为Ready状态，需要将定影部34加热到一定温度。定影部34到达一定温度所需的时间，根据室内温度的高低而发生变化。因此，在室内温度低的情况下，由于加热需要更长时间，所以打印部30成为Ready状态的时间变长。

传真通信部60包括编码/译码部(未图示)、调制解调部(未图示)和NCU(NetworkControl Unit，未图示)。传真通信部60通过电话线路和互连网线路等通信线路61将由扫描部10读取的原稿的图像数据发送给其他传真装置。或者，接收从其他传真装置发送来的图像数据。

编码/译码部对将要发送的图像数据进行压缩/译码化，并对所接收的图像数据进行扩展/译码化。调制解调部将压缩/译码化的图像数据调制为声音信号，或者将所接收的信号(声音信号)解调为图像数据。此外，NCU对通过电话线路而实现的与成为发送目的地的传真装置之间的连接进行控制。

网络I/F部70使用网络接口(例如，10/100base-TX)等，在其与通过LAN(LocalArea Network)71而连接的外部的个人计算机等终端装置(未图示)之间，对各种数据的收发进行控制。例如，网络I/F部70将由扫描部10读取且通过控制部40进行了加密的原稿图像数据作为电子邮件发送到终端装置，或者接收从终端装置发送来并要在打印部30进行印刷的图像数据。

并行I/F部80包括高速双向并行接口(例如，IEEE1284标准)等。并行I/F部80利用并行传送，从而对来自外部设备的印刷数据等进行接收等，该并行传送是用复数条信号线以复数个比特为单位对数据进行发送的。

串行I/F部90包括串行接口(例如，RS-232C)等。串行I/F部90利用串行传送，从而对来自外部设备等的各种数据等进行接收等，该串行传送是用单一信号线一个比特一个比特地依次发送数据的。

控制部40的详细内容将在后面进行叙述。

以上，对图像形成装置1的结构进行了说明。

[控制部的结构]

接着，对图像形成装置1的控制部40的硬件结构和软件结构进行说明。

图2表示图像形成装置1的控制部40的硬件结构。控制部40的硬件具备：CPU(Central Processing Unit)40a、ROM(Read Only Memory)40b、RAM(Random AccessMemory，一次存储部)40c、缓冲存储器40d、缓存控制器40e和这些设备的周边装置等。ROM40b对控制程序进行储存。CPU(Central Processing Unit)40a访问HDD20和RAM40c。CPU40a通过执行一个以上的程序，从而执行第一处理。RAM40c用于展开由CPU40a执行的程序，或者用作程序的作业区域。缓冲存储器40d暂时保管其与HDD20之间交换的数据。缓存控制器40e对缓冲存储器40d进行管理。

此外，RAM40c相当于主存储装置的一个例子。此外，RAM40c的一部分也可以用作缓冲存储器40d。作为缓冲存储器40d，使用如下设备：CPU40a访问其中所存储的数据的速度比访问存储在HDD20中的数据的速度快。

通过上述设备，控制部40根据操作面板部50等所接受的指示信息和来自设于图像形成装置1各处的传感器的检测信号，对图像形成装置1整体进行控制。

图3表示图像形成装置1的控制部40的软件结构。控制部40通过执行ROM40b和HDD20中所存储的控制程序(第三处理)，作为扫描控制器41、传真控制器42、打印控制器43、复印控制器44、HDD控制器45发挥功能。此外，第三处理是在第一处理和第二处理都完成之后才能执行的处理。此外，第三处理是在第二处理完成之后执行的处理。

控制部40是计算机，通过执行程序，从而实现上述各功能。用于实现上述各功能的程序，被储存于非易失性的大容量HDD20(二次存储部)中。用于实现上述各功能的程序，在由CPU40a执行时，适当地被转送到RAM40c等主存储装置。

扫描控制器41对用于实现扫描功能的各部的动作进行控制。当扫描部10成为可使用状态时，扫描控制器41就成为Ready状态。

传真控制器42对用于实现传真功能的各部的动作进行控制。传真控制器42在进行传真发送时，从存储于HDD20中的复数个电话号码中指定一个电话号码。传真控制器42对传真通信部60进行控制，通过通信线路61将由扫描部10读取的原稿的图像数据发送给通过所指定的电话号码而被确定的外部传真装置等。当传真通信部60成为可使用状态时，传真控制器42就成为Ready状态。

打印控制器43对用于实现打印功能的各部的动作进行控制。当打印部30成为可使用状态时，打印控制器43就成为Ready状态。

复印控制器44对用于实现复印功能的各部的动作进行控制。当扫描部10和打印部30成为可使用状态时，复印控制器44就成为Ready状态。

HDD控制器45进行HDD20的初始化和分区制作。此外，HDD控制器45进行数据的读入和写入等I/O控制。当HDD20成为可使用状态时，HDD控制器45就成为Ready状态。

以上，对图像形成装置1的控制部40的硬件结构和软件结构进行了说明。

[处理流程]

接着，对本发明所涉及的信息处理装置中的处理流程进行说明。图4表示本发明所涉及的信息处理装置中的处理流程。

此外，在图4所示流程图中，不使用打印部30等个别的具体名称，而使用一般的名称即“子系统”这一术语来进行说明。此外，使用与子系统成对的术语即“主系统”来代替控制部40。在图4所示的例子中，主系统执行启动处理1m、启动处理2和启动处理3，子系统执行启动处理1s。

首先，在信息处理装置(图像形成装置1)的电源接通时，主系统和子系统就开始启动处理1(步骤S1)。

在本实施方式中，启动处理1包括主系统所进行的启动处理1m(第一处理)和子系统所进行的启动处理1s(第二处理)。启动处理1s和启动处理1m互相独立，并行处理。

接着，在主系统中完成启动处理1m时，主系统判断子系统是否已成为Ready状态(步骤S2)。具体来说，主系统对子系统中所进行的启动处理1s是否完成而子系统是否已成为Ready状态进行判断。

在主系统判断为子系统已成为Ready状态的情况下(步骤S2的Y)，接着，主系统执行启动处理2(步骤S3)。此外，启动处理2(第三处理)是在启动处理1m和启动处理1s都完成之后才能执行的处理。此外，启动处理3是在启动处理2完成后执行的处理。

接着，主系统将执行启动处理3(第三处理)所需的程序代码从HDD20(二次存储部)中经由缓冲存储器40d读入到RAM40c(一次存储部)中(步骤S4)。

接着，主系统执行读入到RAM40c中的程序(步骤S5)。

在步骤S2中，在启动处理1s未完成、子系统未成为Ready状态的情况下(步骤S2的N)，缓存控制器40e将执行启动处理3所需的程序代码从HDD20(二次存储部)中预先读取到缓冲存储器40d中(步骤S6)。

缓存控制器40e根据程序缓存信息，来预先读取程序代码。程序缓存信息是对于复数个程序的每一个设定有是否需要进行到缓冲存储器40d的预先读取处理的信息。例如，如图5所示，缓存控制器40e根据将程序名和程序缓存信息组成一组来进行管理的缓存管理表的信息，预先读取程序代码。

此外，也可以使缓存控制器40e将缓存管理表保持在本地里。或者，也可以将缓存管理表存储在RAM40c或HDD20中。

接着，直到子系统成为Ready状态为止，主系统进行等待(步骤S7)。

在子系统成为Ready状态之后，主系统执行启动处理2(步骤S8)。

接着，主系统将缓冲存储器40d中所缓存的、执行启动处理3所需的程序代码从缓冲存储器40d中读入到RAM40c中，并执行该程序代码(步骤S9)。

以上，对本发明所涉及的信息处理装置中的处理流程进行了说明。

[启动处理的执行时序的具体例]

接着，以具体例对本发明所涉及的信息处理装置中启动处理的时序进行说明。图6表示本发明所涉及的信息处理装置中启动处理的时序的具体例。图6所示的横轴t表示时间。

图6中，分成3个情形来表示各处理的开始和结束的时刻。情形1c是：在主系统的启动处理1m(第一处理)完成时，子系统的启动处理1s(第二处理)已完成。

情形2c是：在主系统的启动处理1m完成时，子系统的启动处理1s未完成，而在启动处理2完成后，将启动处理3所需的程序代码读入。

情形3c是：在主系统的启动处理1m完成时，子系统的启动处理1s未完成，并在进行启动处理1s的同时，将启动处理3所需的程序代码预先读取到缓冲存储器40d中。

接着，具体说明各情形。

在情形1c中，在主系统的启动处理1m完成时(t＝4)，子系统的启动处理1s已完成。因此，能够在主系统的启动处理1m完成时(t＝4)，就开始启动处理2。而后，在启动处理2完成(t＝8)之后，将启动处理3所需的程序代码从HDD20(二次存储部)中经由缓冲存储器40d读入到RAM40c(一次存储部)中(t＝8～t11)。之后(t＝11)，执行启动处理3所需的程序，从而信息处理装置整体的启动在t＝12完成。

在情形2c中，与情形1c同样地，主系统的启动处理1m在t＝4完成。子系统的启动处理1s需要比主系统的启动处理1m更长的时间，在t＝7才完成。因此，启动处理2的开始延迟到子系统的启动处理1s完成的时刻(t＝7)，所以处理装置整体的启动在t＝15才完成。

在情形3c中，与情形2c同样地，主系统的启动处理1m在t＝4完成，子系统的启动处理1s在t＝7完成。在子系统的启动处理1s完成之前的期间(从t＝4到t＝7的期间)，主系统将启动处理3所需的程序代码从HDD20(二次存储部)中预先读取到缓冲存储器40d中。

而后，在启动处理2完成(t＝11)之后，将启动处理3所需的程序代码从缓冲存储器40d中读入到RAM40c(一次存储部)中(t＝11～t＝12)。之后，从t＝12开始执行启动处理3所需的程序，从而信息处理装置整体的启动在t＝13完成。

访问缓冲存储器40d中所存储的数据的速度，比访问HDD20中所存储的数据的速度快。因此，将程序从缓冲存储器40d中读入到RAM40c中的时间(Δt＝1)，比从HDD20中读入到RAM40c中的时间(Δt＝3)短。

因此，虽然启动处理3在t＝11开始，但能够使信息处理装置整体的启动在t＝13完成。

上述以具体例对本发明所涉及的信息处理装置中启动处理的时序进行了说明。根据本实施方式，即使在启动处理2的完成延迟的情况下，通过将启动处理3所需的程序代码和数据预先读取到缓存中，也能够降低启动处理3的完成时间的延迟。

[补充事项]

另外，本发明不是只限于上述的实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内可以进行各种变形是不言而喻的。

Claims (4)

1.一种信息处理装置，具备：

主系统，其包括通过一个以上的第一程序来至少执行第一处理的中央运算处理器；

子系统，其独立于所述第一处理而执行第二处理；

一次存储部，其被所述中央运算处理器访问；和

二次存储部，其被所述中央运算处理器访问，所述中央运算处理器访问该二次存储部的访问速度比所述中央运算处理器访问所述一次存储部的访问速度慢，

在启动时，执行所述第一处理和所述第二处理，

所述二次存储部存储第三处理中使用的第二程序，

所述第三处理在所述第一处理和所述第二处理都完成后由所述主系统执行，

所述主系统还包括：

缓冲存储器，所述中央运算处理器对该缓冲存储器的访问速度比对所述二次存储部的访问速度快；和

缓存控制器，将所述第二程序储存于所述缓冲存储器中，

所述主系统判断在所述第一处理完成时所述第二处理是否完成，

如果所述主系统判断为在所述第一处理完成时所述第二处理完成，则将所述第二程序从所述二次存储部中经由所述缓冲存储器读入到所述一次存储部中，从而执行所述第三处理，

如果所述主系统判断为在所述第一处理完成时所述第二处理未完成，则在所述第二处理的执行中所述缓存控制器开始执行将所述第二程序从所述二次存储部中预先读取，从而将所述第二程序缓存在所述缓冲存储器中，在所述第二处理完成后，将所述第二程序从所述缓冲存储器读入到所述一次存储部中，从而执行所述第三处理。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，

所述二次存储部对复数个程序进行存储，

所述复数个程序包括所述第二程序，所述缓存控制器根据程序缓存信息来执行所述预先读取处理，即将所述第二程序预先读取到所述缓冲存储器中，其中，该程序缓存信息中，对于所述复数个程序的每一个设定有是否需要进行到所述缓冲存储器的所述预先读取处理。

3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，

所述子系统包括根据图像数据对图像进行印刷的打印部。

4.一种信息处理方法，包括：

中央运算处理器执行第一处理；

所述中央运算处理器判断在所述第一处理完成时独立于所述第一处理而执行的第二处理是否完成；

在所述中央运算处理器判断为在所述第一处理完成时所述第二处理完成的情况下，将用于执行在所述第一处理和所述第二处理都完成后执行的第三处理的程序从二次存储部中经由缓冲存储器读入到一次存储部中，从而执行所述第三处理；以及

在所述中央运算处理器判断为在所述第一处理完成时所述第二处理未完成的情况下，在所述第二处理的执行中开始执行将用于执行所述第三处理的程序从所述二次存储部中预先读取，从而将用于执行所述第三处理的程序缓存在所述缓冲存储器中，在所述第二处理完成后，将用于执行所述第三处理的程序从所述缓冲存储器读入到所述一次存储部中，从而执行所述第三处理。