JP2002236529A - 情報処理装置及び情報処理装置の制御方法 - Google Patents

情報処理装置及び情報処理装置の制御方法

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JP2002236529A
JP2002236529A JP2001035045A JP2001035045A JP2002236529A JP 2002236529 A JP2002236529 A JP 2002236529A JP 2001035045 A JP2001035045 A JP 2001035045A JP 2001035045 A JP2001035045 A JP 2001035045A JP 2002236529 A JP2002236529 A JP 2002236529A
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power saving
information processing
setting
graphics controller
bios
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Shigeru Kizaki
茂 木崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードウェア的に省電力機能をサポートしな
いグラフィクスコントローラについても省電力制御を実
現する。 【解決手段】 省電力機能の実行要求を受けたソフトウ
ェアがその実行をハードウェア的に入力するのではな
く、ソフトウェア的にエミュレーションしてグラフィク
スコントローラ14内のI/Oレジスタ群203に所定
値をセットして省電力制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、情報処理装置及
び情報処理装置の制御方法に係わり、特に、情報処理装
置におけるグラフィクスコントローラの省電力制御に関
する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータに代表される情報処理装置
の普及は著しく、その用途も拡大している。普及の広が
りとともに、情報処理装置に対する使い勝手の良さを求
める声も多くなっている。特に、ノート型コンピュータ
など、バッテリで動作する携帯型の情報処理装置におい
ては、駆動時間の長さが求められている。
【0003】携帯型情報処理装置において、駆動時間を
長くするためには、無駄な電力消費を防ぐ省電力制御が
重要となる。これまでも、コンピュータシステムにおけ
るサスペンド制御などが実用化されている。例えば、オ
ペレーティングシステムからサスペンドの要求がなされ
た場合、液晶ディスプレイといった情報処理装置の表示
デバイスの電源をOFFにする制御が実施されている。
【0004】さらに、この表示デバイスへの表示を制御
するグラフィクスコントローラに関しても、サスペンド
を実現する仕組みが提供されている。これは、グラフィ
クスコントローラの所定のピンについて、サスペンド要
求の有無を示す信号を割り当て、このピンについて電圧
を例えばHighからLowへ遷移させることで、この
グラフィクスコントローラを省電力モードへ移行させる
ことができるというものである。これはグラフィクスコ
ントローラが信号を受け、ハードウェア的に内部の省電
力を実現する機能をコントローラ自身に内蔵しているた
め、実現が可能となっている。
【0005】しかし、現在全てのグラフィクスコントロ
ーラについてこのようなハードウェア的な省電力実現機
能を有しているわけではない。従来、ハードウェア的な
省電力実現機能をサポートしていないグラフィクスコン
トローラについては、省電力状態を実現することができ
なかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術は、
ハードウェア的な省電力実現機能をサポートしていない
グラフィクスコントローラについては、省電力状態を実
現できなかった、という問題があった。そこで、本発明
は上記の問題を解決するためになされたものであり、省
電力制御を可能とする情報処理装置及び情報処理装置の
制御方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、省電力モー
ドをサポートするオペレーティングシステムにより動作
可能な情報処理装置であって、表示デバイスの制御を行
うためのコンポーネントを具備するグラフィクスコント
ローラと、前記グラフィクスコントローラ内のコンポー
ネントについて省電力状態への移行設定を格納するため
のレジスタと、前記オペレーティングシステムからの省
電力モード移行要求に応じて、前記レジスタに省電力状
態への移行設定を行う設定手段とを具備することを特徴
とする。このような構成によれば、グラフィクスコント
ローラにおける省電力制御が可能となる。
【0008】また、この発明は、省電力モードをサポー
トするオペレーティングシステムにより動作可能な情報
処理装置の制御方法であって、前記オペレーティングシ
ステムからの省電力モード移行命令ステップと、前記命
令ステップに応じて、BIOSがグラフィクスコントロ
ーラ内のコンポーネントについて省電力状態への移行設
定を行う設定ステップとを具備することを特徴とする。
このような構成によれば、グラフィクスコントローラに
おける省電力制御が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1には、本発明の一実施形態に
係るコンピュータシステムのシステム構成が示されてい
る。このコンピュータシステムはバッテリ駆動可能なノ
ートブックタイプの携帯型パーソナルコンピュータであ
り、図示のように、CPU11、グラフィク・メモリコ
ントローラハブ12、メモリ13、グラフィクスコント
ローラ14、VRAM141、CRT142、LCD1
43、I/Oハブ15、BIOS−ROM16、ハード
ディスクドライブ(HDD)17、サウンドコントロー
ラ18、エンベッデッドコントローラ(EC)19、キ
ーボード20などを備えている。
【0010】CPU11は本システム全体を制御するた
めのものであり、メモリ13上にロードされたオペレー
ティングシステム、各種アプリケーションプログラム、
およびBIOS等を実行する。グラフィク・メモリコン
トローラハブ12はCPU11とメモリ13やグラフィ
クスコントローラ14との間を双方向で接続するための
ブリッジLSIであり、ここには主メモリ13をアクセ
ス制御するためのメモリコントローラ、およびAGP
(Accelerated GraphicsPor
t)30を介してグラフィクスコントローラ14との間
のデータ転送を行うAGPブリッジ機能が搭載されてい
る。AGP30はグラフィクスコントローラ14との間
のデータ転送のための専用バスであり、PCIバス規格
の拡張仕様の一つとして定義されている。
【0011】グラフィクスコントローラ14は本コンピ
ュータシステムのディスプレイモニタとして使用される
LCD143、外部CRTディスプレイ142およびT
V144を制御するための表示制御装置であり、1チッ
プLSIから構成されている。グラフィクスコントロー
ラ14はビデオメモリ(VRAM)141への描画機能
およびVRAM141上のデータを表示信号に変換して
ディスプレイモニタに出力する機能などを有しており、
グラフィクスアクセラレータとして機能する。サウンド
コントローラ18は本システムの音源として使用される
ものであり、オーディオ再生出力機能を有している。
【0012】I/Oハブ15は各種I/O機器を接続す
るブリッジLSIである。I/Oハブ15には、BIO
S−ROM16やHDD17などのデバイスが接続され
る。BIOS−ROM16にはシステムBIOS(Ba
sic Input Output System)が
記憶されている。システムBIOSは、システム起動時
に実行されるPOSTルーチン(ハードウェアの初期化
およびテスト)、グラフィクスコントローラ14を制御
するための表示BIOSを初めとする各種ハードウェア
制御のためのルーチン、およびシステムの電源オン・オ
フおよび省電力に関するシステム管理ルーチンなどから
構成されている。システム管理ルーチンは、メモリサス
ペンド機能およびハイバネーション機能等を提供する。
【0013】メモリサスペンド機能は現在の動作環境を
復元するために必要な主メモリ13を含む最小限のデバ
イスの状態のみを保持し、それ以外のほとんどのデバイ
スをパワーオフする機能である。また、ハイバネーショ
ン機能は、現在の動作環境を復元するために必要な主メ
モリ13の内容および他の各種デバイスの状態をHDD
17の所定記憶領域に記憶した後に、システム全体をパ
ワーオフする機能である。本実施形態においては、AC
PI(Advanced Configuration
and Power Interface)規格にお
けるシステムステートS3として例えばメモリサスペン
ド機能を使用し、またシステムステートS4として例え
ばハイバネーション機能を使用する。なお、ACPI規
格においては、システムステートS0〜S5とデバイス
ステートD0〜D3は直接関係するものではなく、通常
は、システムステートS0(ワーキングステート)にお
いても、任意のデバイスをD0〜D3の任意のステート
に遷移させることが可能である。
【0014】I/Oハブ15にはまた、PCIバス50
やLPCバス60が接続され、PCIバス50には、本
システムのサウンド機能を制御するサウンドコントロー
ラ18が接続されており、LPCバス60にはEC19
などのデバイスが接続されている。EC19は本システ
ムの電源関係の制御を行うコントローラであり、CPU
11に対して本システムの電源状態に関する情報を通知
するための図示しない各種レジスタを内蔵している。ま
た、このEC19は本システムの入力デバイスの一つで
あるキーボード20のコントローラとしても機能する。
【0015】次に、図2を参照して、グラフィクスコン
トローラ14のハードウェア構成を説明する。グラフィ
クスコントローラ14は、図示のように、I/Oレジス
タ群203、およびコアユニット205からなる。コア
ユニット205は描画およびディスプレイモニタ制御機
能を提供するものであり、図示のように、デュアルディ
スプレイ制御をサポートする2つのグラフィクスエンジ
ン301、302、2D演算用の2Dエンジン303、
3D演算用の3Dエンジン304、AGPとの間のバス
インターフェースユニット(BIU)305、VRAM
制御用のメモリインターフェースユニット(MIU)3
06、CRTへのビデオ信号出力用のD/Aコンバータ
(DAC)307、LCD制御用のLCDゲートアレイ
(LCDGA)308、TVへのビデオ信号出力用のT
V用D/Aコンバータ(TVDAC)309などを備え
ている。
【0016】I/Oレジスタ群203はコアユニット2
05の動作を直接制御するためのレジスタ群であり、A
GP30を介してアクセス可能である。このI/Oレジ
スタ群203はコアユニット制御部202内に設けられ
ている。コアユニット制御部202はシステムがサスペ
ンド状態に移行しても、サスペンド状態からの復帰のた
めに電源供給が行われている。システムBIOSはグラ
フィクスコントローラ14内のI/Oレジスタ群203
に所定の値を設定することで例えばグラフィクスコント
ローラ14内のDAC(D/Aコンバータ)の動作クロ
ックの停止や、グラフィクスコントローラ14内に存在
する多数のハードウェアコンポーネントを選択的にディ
スエーブルする、といった動作の制御を行う。すなわ
ち、グラフィクスエンジン301、302、2Dエンジ
ン303、3Dエンジン304、BIU305、MIU
306、DAC307、LCD GA308、およびT
VDAC309を選択的に動作停止させたり、所定のユ
ニットに対するクロック速度の切り替えなどの制御が行
われる。
【0017】図3には、グラフィクスコントローラ14
の制御に関するソフトウェアの階層構造が示されてい
る。通常、画面表示およびその他の制御ためのグラフィ
クスコントローラ14に対するアクセスは、オペレーテ
ィングシステム(OS)100の制御の下、図示しない
ディスプレイドライバ等を介して行われる。点線部左側
が本発明の第一の実施形態における階層構造を示し、点
線部右側が本発明の第二の実施形態における階層構造を
示す。
【0018】仮に、ハードウェア的に省電力制御ができ
るグラフィクスコントローラの場合、グラフィクスコン
トローラ14の所定のピンに対して省電力設定の入力
を、オペレーティングシステム(OS)100から行う
ことで実行される。しかし、ハードウェア的に省電力制
御をサポートしていないグラフィクスコントローラの場
合、このような設定はできないので、ソフトウェア的に
システムBIOS200や表示BIOS250が省電力
用の設定を行う。
【0019】本発明の第一の実施形態においては、点線
部左側に示すようにA1、A2といった系列で処理が行
われる。本発明の第二の実施形態においては、点線部右
側に示すようにB1、B2、B3といった系列で処理が
行われる。第一の実施形態では、グラフィクスコントロ
ーラ14のパワーセーブは、OS100からのサスペン
ド状態移行指示(A1)を受けたシステムBIOS20
0がグラフィクスコントローラ14のハードウェアコン
ポーネントの動作をI/Oレジスタ群203を直接制御
(A2)することによって実行される。
【0020】第二の実施形態では、グラフィクスコント
ローラ14のパワーセーブは、OS100からのサスペ
ンド状態移行指示(B1)を受けたシステムBIOS2
00が表示BIOS250のサスペンド用のファンクシ
ョンを呼び出す(B2)。続いて表示BIOS250が
グラフィクスコントローラ14のハードウェアコンポー
ネントの動作をI/Oレジスタ群203を直接制御(B
3)する。
【0021】次に、図4のフローチャートを参照して、
本発明の第一の実施形態の省電力制御の動作について説
明する。図4に示すように、オペレーティングシステム
(OS)は、そのポリシーに基づいてサスペンドのため
の所定の条件が成立したことを検出した場合、システム
をサスペンド状態に移行させる命令を発行する(ステッ
プS101)。この命令に応じて、システムBIOSは
表示デバイスのオフ動作を行う(ステップS102)。
続いてシステムBIOSは、AGP30を介してグラフ
ィクスコントローラ14をアクセスし、I/Oレジスタ
群203に対して、グラフィクスコントローラ14の各
コンポーネントの動作状態に関する制御情報を設定する
ことでパワーマネージメント制御を実行する(ステップ
S103)。これでサスペンドが完了し、省電力モード
に移行する(ステップS104)。なお、サスペンドか
らの復帰のためには、コアユニット制御部202につい
て、電源を供給し続けておく必要がある。
【0022】このようにしてサスペンドを実行したの
ち、サスペンド状態から通常状態への復帰は、これらの
手順を逆に踏んでいくことで実行可能である。すなわ
ち、復帰の条件が満たされた場合、システムBIOS2
00がグラフィクスコントローラ14内のレジスタの設
定を変更してグラフィクスコントローラ14内の各コン
ポーネントの動作を始め、続いてシステムBIOS20
0が表示デバイスに対して電源供給を行い、最後にOS
100が通常状態への復帰処理を行う。
【0023】このように、第一の実施形態においては、
グラフィクスコントローラのパワーセービングの制御を
システムBIOSが表示BIOSを介さずに実施する。
このため、システムBIOSのカスタマイズによって、
システムに適したサスペンド制御を行うことができる。
すなわち、各コンポーネントについて、どの組み合わせ
で動作を制御するかを適宜選択することが可能となる。
サスペンド可能なコンポーネントについてすべてパワー
セービングを行えば電力消費量低減を優先した形にな
る。また、サスペンド状態からの復帰の速度を重視する
場合は、パワーセービングの対象となるコンポーネント
を適宜減らして、初期化に要する時間を減らすようにす
れば良い。
【0024】本発明の第二の実施形態について、図5を
参照して以下の通り説明する。第二の実施形態では、表
示BIOS250がグラフィクスコントローラ14のI
/Oレジスタ群にパワーセービングのための各種設定を
行う。
【0025】まずオペレーティングシステム(OS)1
00は、そのポリシーに基づいてサスペンドのための所
定の条件が成立したことを検出した場合、システムをサ
スペンド状態に移行させる命令を発行する(ステップS
201)。この命令に応じて、システムBIOS200
は表示デバイスのオフ動作を行う(ステップS20
2)。続いてシステムBIOS200は、表示BIOS
250に対してグラフィクスコントローラ14のパワー
セービングを実行するためのサスペンドファンクション
を呼び出す(ステップS203)。表示BIOS250
は、AGP30を介してグラフィクスコントローラ14
をアクセスし、I/Oレジスタ群203に対して、グラ
フィクスコントローラ14の各コンポーネントの動作状
態に関する制御情報を設定することでパワーマネージメ
ント制御を実行する(ステップS204)。これでサス
ペンドが完了し、省電力モードに移行する(ステップS
205)。
【0026】このようにしてサスペンドを実行したの
ち、サスペンド状態から通常状態への復帰は、これらの
手順を逆に踏んでいくことで実行可能である。すなわ
ち、復帰の条件が満たされた場合、表示BIOS250
がグラフィクスコントローラ14内のレジスタの設定を
変更してグラフィクスコントローラ14内の各コンポー
ネントの動作を始め、続いてシステムBIOS200が
表示デバイスに対して電源供給を行い、最後にOS10
0が通常状態への復帰処理を行う。
【0027】以上説明したように、この第二の実施形態
においては、グラフィクスコントローラのパワーセービ
ングの制御を表示BIOSが実施する。表示BIOSは
グラフィクスコントローラに適した形で予め提供するこ
とができるので、システムBIOSの変更を最小限にと
どめた形でサスペンド制御を行うことが可能となるとい
う利点がある。
【0028】また、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範
囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施
形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される
複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の
発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構
成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解
決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明
の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、
この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得
る。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によればハ
ードウェア的に省電力機能をサポートしていないコント
ローラについても省電力制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の各実施形態に係るコンピュータシステ
ムの構成を示すブロック図。
【図2】本発明の各実施形態で使用されるグラフィクス
コントローラの内部構成を示すブロック図。
【図3】本発明の各実施形態におけるサスペンド処理の
流れをソフトウェアの階層構造で説明するためのブロッ
ク図。
【図4】本発明の第一の実施形態におけるサスペンド処
理の流れを示すフローチャート図。
【図5】本発明の第二の実施形態におけるサスペンド処
理の流れを示すフローチャート図。
【符号の説明】
11…CPU、12…グラフィクス・メモリコントロー
ラハブ、13…メモリ、14…グラフィクスコントロー
ラ、141…VRAM、142…CRT、143…LC
D、15…I/Oハブ、16…BIOS−ROM、17
…HDD、18…サウンドコントローラ、19…EC、
20…キーボード、30…AGP、50…PCIバス、
60…LPCバス、201…コアユニット制御部、20
3…I/Oレジスタ群、205…コアユニット

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】省電力モードをサポートするオペレーティ
    ングシステムにより動作可能な情報処理装置であって、 表示デバイスの制御を行うコンポーネントを具備するグ
    ラフィクスコントローラと、 前記グラフィクスコントローラ内のコンポーネントにつ
    いて省電力状態への移行設定を格納するレジスタと、 前記オペレーティングシステムからの省電力モード移行
    要求に応じて、前記レジスタに省電力状態への移行設定
    を行う設定手段とを具備することを特徴とする情報処理
    装置。
  2. 【請求項2】前記設定手段はシステムBIOSであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 【請求項3】前記設定手段は表示BIOSであることを
    特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  4. 【請求項4】前記情報処理装置は更に、システムBIO
    Sを具備し、前記表示BIOSは、このシステムBIO
    Sからのファンクション呼び出しに応じて省電力状態へ
    の移行設定を行うことを特徴とする請求項3記載の情報
    処理装置。
  5. 【請求項5】前記グラフィクスコントローラ内のコンポ
    ーネント及び前記レジスタは複数存在し、前記設定手段
    は前記複数のレジスタについて選択的に移行設定を行う
    ことが可能であることを特徴とする請求項1記載の情報
    処理装置。
  6. 【請求項6】省電力モードをサポートするオペレーティ
    ングシステムにより動作可能な情報処理装置の制御方法
    であって、 前記オペレーティングシステムからの省電力モード移行
    命令ステップと、 前記命令ステップに応じて、システムBIOSがグラフ
    ィクスコントローラ内のコンポーネントについて省電力
    状態への移行設定を行う設定ステップとを具備すること
    を特徴とする情報処理装置の制御方法。
  7. 【請求項7】省電力モードをサポートするオペレーティ
    ングシステムにより動作可能な情報処理装置の制御方法
    であって、 前記オペレーティングシステムからの省電力モード移行
    命令ステップと、 前記命令ステップに応じてシステムBIOSが表示BI
    OSの省電力状態への移行ファンクションを呼び出す呼
    び出しステップと、 前記呼び出しステップに応じて、表示BIOSがグラフ
    ィクスコントローラ内のコンポーネントについて省電力
    状態への移行設定を行う設定ステップとを具備すること
    を特徴とする情報処理装置の制御方法。
  8. 【請求項8】省電力モードをサポートするオペレーティ
    ングシステムにより動作可能な情報処理装置であって、 表示デバイスの制御を行うコンポーネントを複数具備す
    るグラフィクスコントローラと、 前記グラフィクスコントローラ内の複数のコンポーネン
    トについて、それぞれ省電力状態への移行設定を格納す
    る複数のレジスタと、 前記オペレーティングシステムからの省電力モード移行
    要求に応じて、前記レジスタに省電力状態への移行設定
    を行う設定手段とを具備し、 前記設定手段は前記複数のレジスタついて選択的に移行
    設定を行うことが可能であることを特徴とする情報処理
    装置。
  9. 【請求項9】表示装置を接続可能で、省電力モードをサ
    ポートするオペレーティングシステムにより動作可能な
    情報処理装置の制御方法であって、 前記オペレーティングシステムからの省電力モード移行
    命令ステップと、 前記命令ステップに応じて前記表示装置の電源をOFF
    にする電源オフステップと、 前記電源オフステップの後にシステムBIOSが表示B
    IOSの省電力状態への移行ファンクションを呼び出す
    呼び出しステップと、 前記呼び出しステップに応じて、表示BIOSがグラフ
    ィクスコントローラ内のコンポーネントについて省電力
    状態への移行設定を行う設定ステップとを具備すること
    を特徴とする情報処理装置の制御方法。
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