DE102007045987A1

DE102007045987A1 - Verfahren zum Betreiben eines mobilen Datenverarbeitungssystems und mobiles Datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE102007045987A1
Application number: DE200710045987
Authority: DE
Inventors: Joachim Schott
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2009-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Datenverarbeitungssystems sowie mobiles Datenverarbeitungssystem, wobei der Programmcode, der komprimiert in einem ersten Speicher abgelegt ist, durch einen Zentralprozessorkern in einen zweiten Speicher geladen wird, um dekomprimiert und ausgeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor der Programmcode in den zweiten Speicher geladen wird, ein Dekomprimierungsprogramm in den zweiten Speicher geladen wird und das Dekomprimierungsprogramm durch einen Signalprozessorkern zum Dekomprimieren der Daten verwendet wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Datenverarbeitungssystems sowie ein mobiles Datenverarbeitungssystem.
Stand der Technik
Mobile Datenverarbeitungssysteme finden Einsatz in Kraftfahrzeugen, und zwar vor allem zum Bereitstellen bzw. Steuern von sog. Infotainment-Funktionalitäten. Beispiele für solche Infotainment-Funktionalitäten sind Telefonie, Navigation, Audiosysteme und Videosysteme. Diese Datenverarbeitungssysteme können auf einen einzigen Chip realisiert sein und umfassen üblicherweise einen Permanentspeicher, einen Arbeitsspeicher sowie einen Zentralprozessorkern und einen digitalen Signalprozessorkern. Im Flash-Speicher sind Daten abgelegt, welche beim Aufstarten (Booten) des Datenverarbeitungssystems in den RAM-Speicher transferiert werden müssen, um dann von dem Zentralprozessorkern oder dem Signalprozessorkern verarbeitet zu werden. Die Transferzeit der Daten vom Flash-Speicher in den Arbeitsspeicher hängt maßgeblich von der Bus-Bandbreite und von dem Typ der Speicherbausteine ab. Um die Transferzeit zu verkürzen, werden die Daten (Flash-Image) in komprimierter Form im Flash-Speicher bereitgehalten. US 2003/0033455 A1 und US 2006/0036805 A1 betreffen derartige Systeme.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Datenverarbeitungssystems bzw. ein mobiles Datenverarbeitungssystem bereitzustellen, welches die Aufstart-Zeit des Systems optimiert. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren bzw. das System gemäß den unabhängigen Ansprü chen erfüllt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß bereitgestellt wird also ein Verfahren zum Betreiben eines mobilen Datenverarbeitungssystems, wobei der Programmcode, der komprimiert in einem ersten Speicher abgelegt ist, durch einen Zentralprozessorkern in einen zweiten Speicher geladen wird, um dekomprimiert und ausgeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor der Programmcode in den zweiten Speicher geladen wird, ein Dekomprimierungsprogramm in den zweiten Speicher geladen wird, und das Dekomprimierungsprogramm durch einen Signalprozessorkern zum Dekomprimieren der Daten verwendet wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können folgende Merkmale enthalten:
Das Dekomprimierungsprogramm kann von dem ersten Speicher in den zweiten Speicher geladen werden.
Das Dekomprimierungsprogramm kann in dem ersten Speicher in Form eines ausführbaren Programmcodes gespeichert sein.
Nach dem Laden des Dekomprimierungsprogramms kann der Signalprozessorkern gestartet werden, um dieses Programm auszuführen.
Vom Zentralprozessorkern können Programmkomponenten ausgeführt werden, während vom Signalprozessorkern die Daten dekomprimiert werden.
Der Programmcode kann nach Dekompression von dem Zentralprozessorkern oder von dem Signalprozessorkern ausgeführt werden.
Der erste Speicher kann ein nicht-flüchtiger Speicher, insbesondere ein Flash-Speicher, und der zweite Speicher ein flüchtiger Arbeitsspeicher, insbesondere ein RAM sein.
Das Verfahren soll im Rahmen des Hochfahrens des Datenverarbeitungssystems ausgeführt werden.
Der Signalprozessorkern kann zur Audio- und/oder Videobearbeitung verwendet werden.
Das Laden des Programmcodes und des Dekomprimierungsprogramms kann über einen Bus erfolgen.
Das System kann auf einem einzigen Chip implementiert sein.
Der Zentralprozessorkern und der Signalprozessorkern können Zugriff auf gemeinsamen Arbeitsspeicher haben.
Das Datenverarbeitungssystem kann zum Betrieb in einem Fahrzeug ausgelegt sein.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein mobiles Datenverarbeitungssystem, aufweisend: einen ersten Speicher, in welchem zumindest komprimierter Programmcode abgelegt ist, einen zweiten Speicher, der als Arbeitsspeicher ausgelegt ist, einen Zentralprozessorkern, der dazu ausgelegt ist, die Daten in den zweiten Speicher zu laden, und einen Signalprozessorkern, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor der Programmcode in den zweiten Speicher geladen wird, in den zweiten Speicher ein Dekomprimierungsprogramm geladen wird und der Signalprozessorkern dazu ausgelegt ist, das Dekomprimierungsprogramm zum Dekomprimieren des Programmcodes zu verwenden.
Die Erfindung ist mit zahlreichen Vorteilen verbunden. So führt die Einbeziehung des digitalen Signalprozessorkerns zur Entlastung des Zentralprozessorkerns während des Boot-Vorgangs. Somit kann der Zentralprozessorkern bereits während des Boot-Vorgangs weitere Aufgaben übernehmen, also z. B. zusätzliche Programme oder Funktionen ausführen. Des Weiteren wird der Boot-Vorgang beschleunigt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigen
1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystems und
2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsbeispiel
Das Datenverarbeitungssystem gemäß 1 stellt ein „System an Chip" (SoC) dar, welches einen Flash-Speicher als nicht-flüchtigen ersten Speicher 10, ein RAM als flüchtigen zweiten Speicher 20, einen digitalen Zentralprozessorkern (CPU-Core) 30 und einen digitalen Signalprozessorkern (DSP-Core) 40 aufweist. Der Flash-Speicher 10 und der RAM 20 sind über einen Bus 50 verbunden. Der Bus 50 kann auch weitere der übrigen genannten Komponenten miteinander verbinden.
Im Flash-Speicher 10 sind Daten D1 als Programmcode abgelegt, welche beim Hochfahren des Datenverarbeitungssystems von dort in das RAM 20 hinein zu kopieren sind. Um die Transferzeit möglichst gering zu halten, sind die Daten D1 im Flash-Speicher 10 in komprimierter Form abgelegt. Die Daten D1 werden also in komprimierter Form transferiert.
Zusätzlich zu den komprimierten Daten D1 sind in dem Flash-Speicher 10 zweite Daten D2 abgelegt, welche ein Dekomprimierungsprogramm bilden. Dieses Dekomprimierungsprogramm D2 ist zum Dekomprimieren der Daten D1 durch den Signalprozessorkern 40 bestimmt. Das Dekomprimierungsprogramm ist ein sehr kleines, nicht komprimiertes DSP-Programm, ist also als ein ausführbares Image im Speicher 10 abgelegt.
Mit Bezug auf 1 und 2 wird nun das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
Der Flash-Speicher 10 speichert die Programmdaten D1 in komprimierter Form und das Dekomprimierungsprogramm D2 in nicht-komprimierter Form. Beim Hochfahren (Booten) des Datenverarbeitungssystems wird in einem ersten Schritt 1 das Dekomprimierungsprogramm D2 von dem ersten Speicher, dem Flash-Speicher 10, in den zweiten Speicher, den RAM 20, geladen. Diesen Schritt übernimmt bzw. steuert der Zentralprozessorkern 30. Das Dekomprimierungsprogramm D2 befindet sich nunmehr ausführbar im RAM 20.
Nun wird im Schritt 2 der Signalprozessor 40 durch einen „DSP reset released"-Befehl zurückgesetzt und ist damit zum Ausführen des Dekomprimierungsprogramms D2 funktionsfähig gemacht.
Im dritten Schritt 3 werden die komprimierten Daten D1 aus dem ersten Speicher 10 in den zweiten Speicher 20 geladen. Auch diesen Schritt übernimmt der Zentralprozessorkern 30.
Das Dekomprimieren der Daten D1 im Schritt 4 übernimmt der Signalprozessorkern 40, gesteuert durch das Dekomprimierungsprogramm D2. Das Dekomprimieren erfolgt mit Hilfe des zweiten Speichers 20.
Während das Dekomprimieren durch den Signalprozessorkern (DSP-Core) 40 stattfindet, kann der Zentralprozessorkern 30 zum Ausführen weiterer Programme oder Funktionen verwendet werden. Bei derartigen Programmen kann es sich um Audio-/Video-Bearbeitung handeln.
Vor allem wird aber der Bootvorgang des Systems optimiert.
Wenn die Dekomprimierung der Daten D1 abgeschlossen ist, können diese Daten von dem Signalprozessorkern 40 oder von dem Zentralprozessorkern 30 verwendet werden.
Das mobile Datenverarbeitungssystem übernimmt oder unterstützt vor allem Infotainment-Komponenten im Kraftfahrzeug. Hierunter werden z. B. Telefonie, Navigation, Audio- und Video-Systeme nebst ihren Schnittstellen zur Umgebung verstanden, wie z. B. Spracherkennungssysteme, Bildschirme und Anzeigesysteme (Kombi-Instrumente, Head-Units).
Der Arbeitsspeicher kann so ausgestaltet sein, dass sowohl der Zentralprozessorkern 30 als auch der Signalprozessorkern 40 darauf Zugriff haben.
Indem also der Signalprozessorkern 40 durch ein verhältnismäßig kleines Programm D2 bereits sehr frühzeitig beim Hochfahren des Systems funktionsfähig gemacht wird, kann dieser das Dekomprimieren von Daten D1 im RAM 20 durchführen. Hierdurch wird der Zentralprozessorkern 30 von dieser Aufgabe entlastet, so dass der Zentralprozessorkern 30 bereits während des Hochfahrens des Systems für andere Aufgaben verwendet werden kann.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht also ein schnelles Hochfahren des Systems bei gleichzeitiger Begrenzung der Bandbreite des Busses 50.

1: erster Verfahrensschritt
2: zweiter Verfahrensschritt
3: dritter Verfahrensschritt
4: vierter Verfahrensschritt
10: erster Speicher, Flash-Speicher
20: zweiter Speicher, RAM
30: Zentralprozessorkern, CPU-Core
40: Signalprozessorkern, DSP-Core
50: Bus
D1: erste Daten, Programmcode, komprimierter Programmcode
D2: zweite Daten, Dekomprimierungsprogramm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2003/0033455 A1 [0002]
- US 2006/0036805 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines mobilen Datenverarbeitungssystems, wobei Programmcode (D1), der komprimiert in einem ersten Speicher (10) abgelegt ist, durch einen Zentralprozessorkern (30) in einen zweiten Speicher (20) geladen wird, um dekomprimiert und ausgeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor der Programmcode (D1) in den zweiten Speicher (20) geladen wird, ein Dekomprimierungsprogramm (D2) in den zweiten Speicher (20) geladen wird, und das Dekomprimierungsprogramm (D2) durch einen Signalprozessorkern (40) zum Dekomprimieren des Programmcodes (D1) verwendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekomprimierungsprogramm von dem ersten Speicher (10) in den zweiten Speicher (20) geladen wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekomprimierungsprogramm (D2) in dem ersten Speicher (10) in Form eines dekomprimierten ausführbaren Programmcodes gespeichert ist.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Laden des Dekomprimierungsprogramms (D2) der Signalprozessorkern (40) gestartet wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vom Zentralprozessorkern (30) Programmkomponenten ausgeführt werden, während vom Signalprozessorkern (40) der Programmcode (D1) dekomprimiert wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode (D1) nach Dekompression von dem Zentralprozessorkern (30) oder von dem Signalprozessorkern (40) ausgeführt werden kann.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Speicher (10) ein nicht-flüchtiger Speicher, insbesondere ein Flash-Speicher, und der zweite Speicher (20) ein flüchtiger Arbeitsspeicher, insbesondere ein RAM ist.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rahmen des Hochfahrens des Datenverarbeitungssystems ausgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalprozessorkern (40) zur Audio- und/oder Videobearbeitung verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden des Programmcodes (D1) und des Dekomprimierungsprogramms (D2) über einen Bus (50) erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System auf einem einzigen Chip implementiert ist.
Verfahren gemäß einer der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralprozessorkern (30) und der Signalprozessorkern (40) Zugriff auf einen gemeinsamen Arbeitsspeicher haben.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem zum Betrieb in einem Fahrzeug ausgelegt ist.
Mobiles Datenverarbeitungssystem, aufweisend: – einen ersten Speicher (10), in welchem zumindest komprimierter Programmcode (D1) abgelegt ist, – einen zweiten Speicher (20), der als Arbeitsspeicher ausgelegt ist, – einen Zentralprozessorkern (30), der dazu ausgelegt ist, den Programmcode (D1) in den zweiten Speicher (20) zu laden, und – einen Signalprozessorkern (40), dadurch gekennzeichnet, dass, bevor der Programmcode (D1) in den zweiten Speicher (20) geladen wird, in den zweiten Speicher (20) ein Dekomprimierungsprogramm (D2) geladen wird und der Signalprozessorkern (40) dazu ausgelegt ist, das Dekomprimierungsprogramm (D2) zum Dekomprimieren des Programmcodes (D1) zu verwenden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Speicher (10) des Weiteren das Dekomprimierungsprogramm (D2) abgelegt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekomprimierungsprogramm (D2) in dem ersten Speicher (10) in Form eines dekomprimierten ausführbaren Programmcodes gespeichert ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalprozessorkern (30) nach Laden des Dekomprimierungsprogramms (D2) gestartet wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass von Zentralprozessorkern (30) Programmkomponenten ausgeführt werden, während vom Signalprozessorkern (40) der Programmcode (D1) dekomprimiert wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode (D1) nach Dekompression von dem Zentralprozessorkern (30) oder von dem Signalprozessorkern (40) ausgeführt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Speicher (10) ein nicht-flüchtiger Speicher, insbesondere ein Flash-Speicher, und der zweite Speicher (20) ein flüchtiger Arbeitsspeicher, insbesondere ein RAM ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rahmen des Hochfahrens des Datenverarbeitungssystems ausgeführt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalprozessorkern (40) zur Audio- und/oder Videobearbeitung verwendet wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das System auf einem einzigen Chip implementiert ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem zum Betrieb in einem Fahrzeug ausgelegt ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden des komprimierten Programmcodes (D1) und des Dekomprimie rungsprogramms (D2) über einen Speicher-Bus (50) erfolgt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsspeicher vorgesehen ist, auf welchem der Zentralprozessorkern (30) und der Signalprozessorkern (40) Zugriff haben.