JP2003521778A - 装置の列挙のための仮想rom - Google Patents
装置の列挙のための仮想romInfo
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Abstract
Description
システムに結合される装置の自律構成に関する。
ルコンピュータ)99仕様に従ったウィンドウズ(R)系PCの必須構成要素で
ある。これはマイクロソフトウィンドウズ(R)ロゴを受けるための要件である
。プロセッサにおけるサイクル速度の増大により、現在モデムとオーディオ機能
とは、マイクロソフトのウィンドウズ(R)オペレーティングシステムにしたが
ってPCプロセッサで動作するソフトウェアに実現されている。これは、コスト
を削減し続け、かつソフトウェアアップグレードのフレキシビリティを向上させ
るために行なわれる。
界標準であり、これはモデムおよびオーディオシステムのためのアナログフロン
トエンドハードウェアしか含まない回路カードまたはライザカードからなるアー
キテクチャを規定する。「オーディオ/モデムライザ仕様」改訂1.01、イン
テル・コーポレイション、pp.1−24を参照されたい。モデムおよびオーデ
ィオ処理の大半は、ホストプロセッサにおいて行なわれる。ライザカード自体は
PCI装置ではなくマザーボードリソースであると考えられ、よって列挙可能(
enumerable)ではない。それでも、ホストソフトウェアとライザカードとの間に
インターフェイスを提供するためにPCIコントローラが用いられる。ライザカ
ードは、1つ以上のコデックを含む。PCIコントローラはそれ自体を1つ以上
の「PCI装置」として表し得る。
ウェアドライバと、コデックおよびライザカードとが、多数のベンダによって供
給されていることである。知的財産保護のために、ベンダのモデムまたはオーデ
ィオソフトウェアはそれらの特定のコデックに対してのみ働くよう設計される。
あるコデックベンダはライザカードをも製造するのに対し、あるライザはコデッ
クを製造しないベンダによって製造される。これにより、PCIコントローラは
ウィンドウズ(R)によって適切に列挙されるよう、構成可能(多数のベンダI
Dをサポートする)でなければならないという要件が課される。
ロードされる。さらに、適切な列挙により、ライザの製造者およびどの製造者の
コデック構成要素が含まれているかに関する情報を、ウィンドウズ(R)に通知
することが可能になる。最後に、適切な列挙は、ライザ上の各コデックに対する
インターフェイス機能をサポートする1つ以上のPCI装置として、PCIコン
トローラを適切に構成することを可能にする。
ステム)は、PCI構成スペースからベンダ特定情報を読出し、次いでオペレー
ティングシステムに対してテーブルを構築して適切なドライバをロードすること
により、PCI装置を列挙する。
があるかを検出するために、カスタムBIOSルーチンの実行を要求する。カス
タムBIOSルーチンは次いで、ベンダIDをサブPCI装置IDとしてPCI
構成スペースにロードする。したがって、コントローラ、ライザ、プラットフォ
ームBIOSがすべて「ぴったりと結合」される;これら3つすべては一緒に書
込まれ、テストされ、維持され、サポートされ、認定されなければならない。こ
れはコストを増大させフレキシビリティを減じる。
ンダAがオーディオコデック、モデムコデック、およびPCIコントローラを製
造したと仮定する。適切な列挙は、ウィンドウズ(R)に2つのPCI装置が表
されることをもたらす(オーディオコデック「A」に接続されたコントローラ「
A」およびモデムコデック「A」に接続されたコントローラ「A」)。しかしな
がら、もし異なった製造者のカードがライザに差込まれると、他の結果が生じ得
る。ベンダ「B」によって製造された新しいオーディオおよびモデムコデックが
、PCIコントローラ「A」に接続されるかもしれない。もし業者AとBとが競
合相手であれば、ユーザはオペレーティングシステムに「A−B」ドライバを見
つけるよう命令され、非常にいらいらさせられる結果となるであろう。
なる変更も行なうことなく、装置の列挙を可能にする機構である。また当該技術
分野において求められているのは、プラットフォーム(BIOS)から切り離さ
れたライザカードの技術進歩をもたらす、メディアアクセス装置を超えた機能を
列挙するための手段である。
)のカスタム化なしでは現在列挙可能ではない多数のPCI装置を、オペレーテ
ィングシステムが列挙することを可能にすることにより、上述の必要性に対処す
る。その結果、オペレーティングシステムは、プラットフォームBIOSをどの
ように変更することもなく、そのようなPCI装置を列挙することが可能になり
、これは装置のテストおよび認可をプラットフォームから切り離し、BIOSを
変更なく保つことによりプラットフォームソフトウェアの維持コストを減じ、P
CI装置の技術進歩をシステムプラットフォームBIOSから切り離す。
、オペレーティングシステムが実行可能コードおよび構成データを利用可能にす
ることにより、ライザカード(およびマザーボードダウン装置)上の多数の装置
/機能の列挙のための処理および手段を提供する。これは、BIOSが自然に検
出するであろう仮想アドオンROMを生成することにより達成される。ライザカ
ード上のデータ記憶装置(たとえばシリアルEEPROM)は列挙のために必要
となる構成データを含み、かつ可能であれば構成データを各装置の標準PCI構
成スペースにコピーする実行可能コードをも含む。一実施例においては、構成デ
ータおよび実行可能コードを含むライザシリアルEEPROMはシステムメモリ
の利用可能な領域にコピーされる。シリアルEEPROMデータは、BIOSに
よってアドオンROMと同様に検出されるよう、AA55ヘッダを用いてシステ
ムメモリ内に構築される。BIOSは、AA55ヘッダを発見したときにシステ
ムメモリのこの領域を検出する。BIOSはこのシステムメモリの領域をアドオ
ンROMとして扱い、それによりこれがいずれかのおよびすべてのPCI構成ス
ペースをライザ構成スペースで実行し初期化することを可能にする。実行された
コードは、モデムおよびオーディオPCI構成スペースが突き止められるように
、BIOSに他の既存のPCI周辺アドレスについて問い合わせすることができ
る。BIOSは次いでシステム内で検出されたすべてのPCI装置を列挙する。
ステムメモリへのデータのシャドウイングを備えた、仮想アドオンROMとして
扱われる。
カスタム化もなく列挙され得ることである。この発明の別の利点は、ライザ技術
がプラットフォームBIOSから独立して発展できることである。
発明は、付加的な情報または自律構成が必要となるどのようなデータ処理システ
ムにも適用可能である。さらに、この発明はコントローラおよびメディアアクセ
ス装置にパーティションを有するどのようなシステムにも適用可能である(たと
えばイーサネット(R)+PHY、DSLハードモデムコントローラ+DSPエ
ンジンなど)。
徴と技術的利点とをおおまかに述べた。この発明のさらなる特徴および利点は次
に説明され、この発明の特許請求の範囲の主題を構成する。
下に説明する。
バイト長などのいくつもの特定の細部が示される。しかしながら、当業者におい
てはこの発明はそのような特定の細部なしに実施し得ることが明らかであろう。
他の例においては、この発明が不必要な細部によってわかりにくくなることを避
けるために、周知の回路がブロック図形式で示される。ほとんどの部分において
、この発明の完全な理解を得るためには必要ではなく、また関連技術分野におけ
る当業者の技術範囲にあるために、タイミング要件などに関する細部は省かれて
いる。
つかの図面を通して同じ参照番号により同一のまたは同様の要素が示される。
データ処理システム100は、図1に特定的に示される以外の、コンピュータシ
ステム内に典型的に見出される要素を含み得る。CPU(中央処理装置)101
は、ローカルバス105によってランダムアクセスメモリ(RAM)102に結
合される。ローカルバスはまた、CPU101を基本出入力システム(BIOS
)103およびPCIバスコントローラ104に結合する。BIOS103は、
ルーチンの基本セット(essential set)を含み、オペレーティングシステムと
システム100におけるハードウェアとの間にインターフェイスを提供する。B
IOS103は、すべての周辺技術とリアルタイムクロックのような内部サービ
スとをサポートする。システム100のスタートアップの際に、BIOS103
はシステム100をテストし、ドライブおよび他の構成設定についてそれ自体の
小さなCMOSメモリバンクに問い合わせることにより、システム100を準備
する。これは次いで、オペレーティングシステムをロードし、制御をこれにパス
する。バスコントローラ104は周辺装置を駆動するための回路を含むが、これ
はこの例においてはライザカード106上の周辺装置である。システム100に
おいては、バスコントローラ104はPCIバス107に結合されたPCIバス
コントローラである。PCIは周辺構成要素相互接続(Peripheral Component I
nterconnect)を意味し、PCIバス107はCPU101と周辺装置(オーデ
ィオ、ビデオ、ディスク、ネットワークなど)との間の高速データ経路を提供す
る周辺バスである。PCIはスタートアップ時にPCIカードを自動的に構成す
る「プラグアンドプレイ」機能を提供する。
置が識別され、必要なルーチン(ドライバ)が初期化されて、装置が機能するよ
うイネーブルする。PCIバスコントローラ104内のレジスタは、バスコント
ローラ104が周辺装置と適切に通信できるよう、ライザカード106上の周辺
装置の特定の情報を提供される。
機能なしにマザーボードを製作することを可能にするオーディオモデムライザ(
AMR)である。そのかわりに、これらの機能はコデック回路を含むライザカー
ドに置かれ、ライザカード106はマザーボードと直角をなすように、マザーボ
ードに直交して差込まれる。アナログI/O機能をマザーボードから分離するこ
とにより、オーディオ品質はより高くなり、製造遅延は減じられる。AMR仕様
以前は、マザーボードアナログI/O機能は長期間の米国連邦通信委員会(FC
C)および国際電気通信認定プロセスを受けた。
、システム100に対し実行可能コードと構成データとを利用可能にすることに
より、ライザカード106上の多数の装置/機能の列挙のためのプロセスおよび
手段を提供する。これは、BIOS103によってシステム100のスタートア
ップの間に自然に検出される仮想アドオンROMを生成することにより達成され
る。図2を参照すると、シリアルEEPROM201のようなデータ記憶装置が
ライザカード106上に接続され、これはライザカード106上のいずれの周辺
装置をも完全に列挙するために必要なすべての構成データを含む。たとえば、ラ
イザカード106上に、モデムのような1つ以上のオーディオまたはビデオ周辺
装置が存在し得る。シリアルEEPROM201はまた、構成データを各装置の
標準PCI構成スペースにコピーする実行可能コードを含んでもよく、標準列挙
(normal enumeration)を可能にする。ホストシステム100はライザに基づく
記憶装置201から直接実行することはできないので、図2の点線の矢印で示さ
れるように、装置201内のデータは最初に利用可能なシステムRAMにコピー
され得る。
、ライザカード106はEEPROM記憶装置201を含む。手段303は、ラ
イザカード106上の周辺装置の完全な列挙のために必要となる構成データと可
能性のあるすべての実行可能コードとをシステムメモリ304にコピーするよう
実現される。そのようなデータは、BIOS103によってアドオンROM30
5として検出されるよう、システムメモリ304に構築される。これは、ヘッダ
AA55を、システムメモリ304にコピーされたデータのフロントに配置する
ことにより達成される。BIOS103が、ある場所とメモリとを自動的にサー
チしてAA55ヘッダを探すよう対処されていることは、当該技術分野において
は周知である。そのようなAA55ヘッダを有するデータはシステムメモリ30
4内のその場所でのアドオンROMであると推定され、BIOS103はそこに
含まれるデータを自動的に実行する。アドオンROM305に含まれるデータは
、実行してライザカード106に含まれるすべての周辺装置に対するいずれかの
およびすべてのPCI構成スペースの初期化を行なう。図3に示される実施例に
おいては、第1の周辺装置PHY1に対して、そのベンダID YがPCIコン
トローラ構成メモリスペース301内にストアされる。図3に示されるのは、別
の周辺装置PHY2であり、そのベンダID ZデータはPCIコントローラ構
成メモリスペース302にストアされる。BIOS103は次いで検出されたこ
れらの「PCI装置」を列挙する。
ートマシン303はデフォルトの電源投入時条件を有するが、これによりステー
トマシン303は、アドオンROMを含むことがわかっているシステムメモリに
EEPROM記憶装置201の内容をコピーし始める。ステートマシン303は
次いでBIOSアドオンROM検出アルゴリズムをモニタする。BIOS103
がコピーされたEEPROMイメージのベースアドレスから読出動作を行なう場
合、ステートマシン303はメモリ読出ラインをアクティブにプルしなければな
らない。これはBIOS103が、異なった読出制御信号を有するI/Oスペー
スをチェックしているためである。EEPROMイメージ内の実行可能コードの
第1のバイトは、CPU101にシステムメモリ304からコードの実行を開始
するよう通知する。これは、制御が成功して転送されたので、ステートマシン3
03が動作のモニタを停止できることを意味する。EEPROM記憶装置201
内の最後のコードは、電源投入プロシジャの制御をBIOS103に返す。
OM装置として示され得る。この発明は、EEPROM201の内容をシステム
メモリ304にコピーすることなく、その場で実行して、シリアルEEOPRO
M装置201とPCIコントローラとをアドオンROMとして扱う。これにより
、EEPROM201内のデータをシステムメモリ304にコピーする複雑性が
なくなる。性能は、EEPROM201内のデータをシステムメモリ304(B
IOS設定によって制御される)に「シャドウイング」することにより向上する
。この「シャドウイング」は、メモリをシステムRAMに自動的にコピーする、
プラットフォームBIOSに存在する周知の機構である。これはROMデータへ
のアクセス時間を低減することにより実行性能を増す(コピー後にシステムRA
Mから実行する)。その結果、ライザEEPROM201とインターフェイスす
るPCIコントローラ104(または簡単なステートマシン装置)は、これをア
ドオンROM装置として表わすアドレス範囲に対応するようにされる。BIOS
103は、これをアドオンROMとして発見し、プログラム実行をこの装置にパ
スする。
モリにコピーする点に関しては上述のプロシジャと同じものであるが、アドオン
ROMをメインメモリにシャドウイングするオプションがオンにされる点が異な
る。ROMイメージの全体がシステムメモリ304にコピーされた後で、BIO
S103は元のメモリ場所へのいかなるアクセス要求をもトラップし、作成した
コピーにそれを転送する。このオプションは、ユーザにアクセス可能なBIOS
構成スクリーンに典型的である。これはまた、EEPROMイメージにストアさ
れた実行可能コードによっても行なうことができる。たいてい、メインシステム
メモリ304がEEPROM201よりもはるかに速いためにイメージアクセス
を顕著に高速化するので、このオプションはデフォルトでOEM(相手先商標製
造業者)によってオンにされる。
ーラが実際にBIOS103の読出要求にAA55ヘッダで応答する。ステート
マシン303は標準様式で直接応答するので、再変換は必要ではない。EEPR
OM201からのアドレス読出が要求される場合、ステートマシン303は要求
を変換し、準備ができたときにデータをシステムに提示する。これは標準の信号
方式しか必要でないので、実現が簡単である。この例においても上述のシャドウ
イング技術が機能し、アクセスを高速化する。
装置がライザカードにあるかを識別する。これには製造者、モデル、改訂、およ
びベンダが所望する他のどのような情報もが含まれる。これはまたPCIベンダ
ID、サブベンダID,PCIクラス、およびここでも、ベンダが適切と考える
どのような他のものも有する。もしベンダが特別な実行可能コードを有していれ
ば、ここで動作する。最小限の実行可能コードが、利用可能なコントローラにつ
いてシステムに問い合わせる。もし見つかれば、これはPCI ID,装置ID
,およびベンダが装置を識別するために適切と考える他のいかなるデータをも読
出す。各メディア装置(ライザPHY/CODEなど)が整合するコントローラ
を見つけると、EEPROMイメージ内のコードは正しいPCIベンダID、サ
ブベンダID,装置IDなどを、各装置が適切に定義されるまで、整合するコン
トローラ内に書込む。この情報はまた、パワーマネジメント能力またはシステム
設計者が含めることを必要とする他のいかなる情報をも含み得る。
サイクルを行ない、PCI構成が既に完了しているので、装置は正確に列挙し、
オペレーティングシステムはわかっている良好なドライバをロードできる。
OS103はアドオンROMがあるかチェックする。ステップ402において、
仮想ROM/コントローラが、システムメモリ304からのメモリ読出に対して
適切なAA5516ビットメモリ値で応答する。ステップ403において、BI
OS103は仮想ROM305から次のメモリ場所を読出してそのサイズを判断
する。ステップ404において、仮想ROM305の内容がメインメモリ304
にシャドウイングされる。ステップ405において、業界標準プロトコルを用い
て、BIOS103はコード実行を仮想ROM305にパスする。ステップ40
6において、仮想ROM305は以下の動作を行なう実行可能コードを含む。第
1に、これは標準PCI列挙サイクルを通してすべてのPCIに基づくホストコ
ントローラを識別する。これは2つの可能な方法によって達成される。第1に、
PCI SIGグループはライザカード106に特別なPCI ID番号を有す
るコントローラのみを割当てる。第2の可能な列挙サイクルは、用いられていな
い標準のすべてのPCI論理バスにコントローラを配置することである。
を正確に把握するので、プログラマはまた、さまざまなPCIホストコントロー
ラにおけるPCI構成レジスタにどのようにアクセスし書込みするかも把握する
。
ベンダID番号が、ホストコントローラ104の適切なPCI構成レジスタに書
込まれることである。これはサブベンダまたはサブシステムIDであってもよく
、適切なレジスタを選択するようシステム設計者に任せられる。次いで、仮想R
OM実行可能によって行なわれる第4のプロセスは、システム100におけるす
べての装置−コントローラ対に対してライザ装置IDを繰り返し書込むことであ
る。
BIOS103に返される。上述の例はPCI IDレジスタについてのみ触れ
たが、設計者の選択により、何らかの装置特有動作も行なわれ得ると考えられる
。その後、ステップ408において、標準BIOS/PC電源投入プロシジャが
続き、標準のBIOSに基づくPCI列挙サイクルが起こる。すべての要求され
たPCI ID番号の書込みが完了しているので、すべてのPCIライザ装置は
PCI BIOSに正確に列挙され、オペレーションシステムは適切な対応の装
置をロードできる。
れるこの発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更、置換お
よび代替例を実行し得ることを理解されたい。
る。
コピーを示す図である。
ドオンROM内の命令の実行を示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 データ処理システム(100)において、プロセッサとBI
OS(103)とを含むマザーボードに差込まれるライザカード(106)上の
装置を列挙するための方法であって、 ライザカード(106)上の記憶装置(201)上の装置に対する構成データ
をストアするステップと、 構成データを含む記憶場所がBIOS(103)によってアドオンROMとし
て扱われるよう、構成データにヘッダを含めるステップと、 BIOS(103)によって構成データをコントローラ構成スペースに書込む
ステップと、 構成データを用いて装置を列挙するステップとを含む、方法。 - 【請求項2】 コントローラ構成スペースはPCIコントローラ構成スペー
スであって、PCIバスはライザカード(106)をシステム(100)に結合
されたPCIバスコントローラ(104)に結合する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 記憶装置(201)に結合されるインターフェイスはアドオ
ンROMとして扱われる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 含めるステップは、記憶装置(201)からの構成データを
システムメモリ内の領域にコピーするステップをさらに含み、システムメモリ内
の領域はアドオンROMとして扱われる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 コピーするステップは、構成データをシステム(100)メ
モリにシャドウイングするステップをさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 コンピュータシステムマザーボードに接続するよう適合され
るライザカード(106)であって、ライザカード(106)は、 周辺装置と、 ライザカード(106)上の記憶装置(201)にストアされるコンピュータ
プログラム製品とを含み、コンピュータプログラム製品は、ライザカード(10
6)がコンピュータシステムに接続される場合に、システムBIOS(103)
がPCI構成スペースに書込むために用いるよう動作可能である構成データを含
む、ライザカード(106)。 - 【請求項7】 コンピュータプログラム製品は、BIOS(103)が構成
データをアドオンROMとして検出するよう構成データを構築するデータを含む
、請求項6に記載のライザカード(106)。 - 【請求項8】 データ処理システム(100)であって、 プロセッサとBIOS(103)とを含むマザーボードと、 プロセッサとBIOS(103)とに結合されるバスコントローラと、 バスコントローラを介してマザーボードに結合されるライザカード(106)
とを含み、ライザカード(106)は周辺装置と、周辺装置に関連する構成デー
タをストアするための記憶装置(201)とを含み、さらに BIOS(103)が構成データをアドオンROMとして扱うための回路と、 BIOS(103)が構成データをコントローラ構成スペースに書込むための
回路と、 構成データを用いて周辺装置を列挙するための回路とを含む、システム(10
0)。 - 【請求項9】 扱うための回路は、記憶装置(201)から構成データをシ
ステムメモリ内の領域にコピーするための回路をさらに含み、システムメモリ内
の領域はアドオンROMとして扱われる、請求項8に記載のシステム。 - 【請求項10】 コピーするための回路は、BIOS(103)がシステム
メモリ内の領域をアドオンROMとして扱うよう、ヘッダを構成データに含める
ための回路を含む、請求項9に記載のシステム。
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