JP2004523835A - コンピューティング・デバイスにおいてポートを有効化する方法 - Google Patents
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Abstract
ユーザーが既存のシリアル通信型の周辺デバイスを、レガシー・フリーなマシンで使い続ける恩恵を受けられるようにするために、ある手法または機構によって少なくとも1つの汎用のシリアル・ポートをレガシー・フリーなマシン上に備えるようにすること。
【解決手段】
コンピューティング・デバイスにおける隠しポート、例えばデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポート、を汎用入出力用に有効化する。即ち、そのコンピューティング・デバイスが隠しポート、即ちコンピューティング・デバイスのユーザーが外部からはアクセスできず、また汎用入出力の専用でもないコンピューティング・デバイスにおけるポート、を持っているかどうかを判断するステップと、かつ、もしそのコンピューティング・デバイスが隠しポートを持っているのであれば、その隠しポートを汎用入出力用に使えるようにそのコンピューティング・デバイスを構成するステップとからなる。
Description
【0001】
本発明は、コンピュータ・デバイスにおいてポートを有効化する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ここ数十年来、IBM(登録商標)互換のパーソナル・コンピュータ(PC)やその派生製品は2つのRS-232シリアル・ポートを標準の入出力ポートとして備えてきた。 初期には、キーボードがこれらのポートの一方に接続されており、残ったもう一方のポートはモデムなどの他のデバイスのために利用可能であった。 マウスが普及すると、多くのユーザーはキーボード、マウス、そしてモデムを彼らのPCに接続することを望んだ。 PCアーキテクチャは標準のマウス・ポートとキーボード・ポートを備えるよう拡張され、それにより2つのシリアル・ポートが他のデバイスのために開放されることになった。 一般に、モデムは一方のシリアル・ポートに接続された。 もう一方のポートは、しばしばPC−PC間の「ヌル・モデム」接続に利用され、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)のネットワーク・インターフェース・カード(NIC)の普及によりシステム間の通信が広く行われるようになる前に、2台のPCが通信することを可能にしていた。 これらの2つのポートは永年にわたって利用可能であったので、多くの周辺デバイスがこれらのポートのうちの一つを介してパーソナル・コンピュータに接続され通信できるように設計された。 RS−232シリアル・ポートを介してパーソナル・コンピュータに接続される広範囲のコンピュータ周辺デバイスを確保するのにかなりの投資が行われてきた。
【0003】
従来のRS−232シリアル・ポートのハードウェアの部分は、一般に、単独パッケージとしてあるいは特定用途向け集積回路(ASIC)の一部としてのいずれかで、安価な16550A ユニバーサル非同期トランスミッタ/レシーバ(UART)で提供された。 従来のRS−232シリアル・ポートのソフトウェアの部分は、COMポートとしてシステム・ソフトウェアに対する可視性を提供した。 何年もの間、全てのIBM互換のPCやその派生品は標準のRS−232ポートとしてCOM1とCOM2を備えてきた。 PCのBIOS(基本入出力システム)は、システム起動やシステム構成のための必須のルーチンやデータを含んだPC内部の読出し専用メモリ(ROM)であり、ソフトウェア・プログラマに対して、物理メモリ・オフセット 40:0から始まるこれらハードウェア・ポートの位置を提供する。 システム・ソフトウェアは、これら物理メモリの位置を調べることにより、これらシリアル・ポートの存在とその位置を検出する。 この情報をもとに、これらのポートを介した外部シリアル・デバイスとの通信を開始することができる。
【0004】
シリアル・ポートを周辺デバイスのために使用することに加え、シリアル・ポートの稀だが重要な用途に、ソフトウェア・デバッグおよび診断目的がある。 診断支援によるシステムの中断を最小限にするために、多くのオペレーティング・システムでは非常に低レベルのデバッグ能力しか提供していない。 パーソナル・コンピュータのビデオ・ディスプレイやキーボードはユーザー・アプリケーションのために取っておかれているため、オペレーティング・システム、ファイル・システム、デバイス・ドライバ、などといった重要なシステム・ソフトウェアの動作や進行状況は容易には見ることができない。 これに代り、システムの動作や進行状況を独立に問い合わせる方法が、別の入出力媒体を介して提供され、ソフトウェア・エンジニアはシリアル・ポートに接続されたPC−PC間のヌルモデム・ケーブルを介して、オペレーティング・システムの内部作業域へのアクセスを獲得することができる。 標準シリアル・ポートは、その遍在性と基本的なポートI/Oインターフェースであることとからソフトウェアのデバッグには理想的であった。
【0005】
コンピュータの使用が拡大するに従い、より多くのコンピュータ、周辺デバイス、およびユーザーが2つの標準シリアル・ポートに対して益々多くの要求をするようになった。 要求が初期のシリアル・ポート設計の能力を超えるに従い、増大する要求を取り扱うために新しい通信規約(プロトコル)が開発された。 LAN技術の開発が、PC−PC間通信のためのシリアル・ポートの使用に取ってかわった。 その後、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)プロトコルが、周辺装置を取り扱うために開発された。 USBプロトコルは、活線挿抜、周辺装置の自動検出及び識別、高ビット・レート、そして同時に接続されたデバイスのために増大した能力、といった多くの好ましい特徴を備えている。
【0006】
USBデバイスの出現は、システムの提供者が、パーソナル・コンピュータ上でUSBデバイスの方を選んで、従来のシリアル・ポートの使用や更にはそれを備えることさえをも阻むのを助長してきた。 USB Implementors Forum, Inc (USB−IF)はUSBの仕様を作成した企業グループによって設立された非営利法人である。 USB−IFはユニバーサル・シリアル・バス技術の新興と採択のための支援組織やフォーラムを提供する目的で結成された。 このフォーラムは高品質の互換USB周辺機器やUSBデバイスの開発を促進し、またUSBの利点や適合試験を通過した製品の品質の宣伝を行う。
【0007】
パーソナル・コンピュータをより安価にそしてより使いやすくしようとする絶え間ない努力の結果、新しい部類の「レガシー・フリー(従来のしがらみにとらわれない)」なマシンが導入されてきた。 これらのマシンが求めることの一つは、周辺デバイスがユニバーサル・シリアル・バスを介してコンピュータに接続されることである。 この要求を実施するために、これらのマシンは従来のRS−232シリアル通信ポートを備えていない。 いくつかの最近製造されたレガシー・フリーなパーソナル・コンピュータはPCシステム・デザイン・ガイドの提言に忠実に従っており、従来のRS−232シリアル・ポート・インターフェースをもはや備えてはいない。 例えば、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出ているIBM(登録商標) Net Vista S40やコンパック・コンピュータ・コーポレーションから出ているCompaq(登録商標) iPaq レガシー・フリー・モデルは、両者とも従来のシリアル・ポートを備えていない。 他の多くのパーソナル・コンピュータのモデルも同様に従来のシリアル・ポートをもはや備えなくなるであろうと予想されている。
【0008】
レガシー・フリーなマシンは低価格で使いやすいように設計されているが、進化していくPCスタンダードは時としてユーザーに不便を感じさせる。 シリアル・ポートへのアクセスを備えていない新しいレガシー・フリーなマシンの場合がこれにあたる。 ほとんどのレガシー・フリーなマシンはUSBのキーボードやマウスを備えており、従って一般には、従来の非USBのキーボードやマウスの周辺機器を接続する必要は無い。 しかしながら、RS−232シリアル・ポート・インターフェースを使っている、マウス、キーボード、モデム、ジョイスティック、タブレット、MIDIデバイス等のより古いデバイス、即ち「レガシー」な(従来のしがらみのある)デバイスは、もはやコンピュータに直接接続することができない。 この代りに、コンピュータのユーザーは全てのこれらのレガシーなデバイスを新しいUSBデバイスに置き換えることを求められるか、あるいはユーザーはUSBプロトコルを従来のRS−232プロトコルに戻す変換をするUSB−シリアル・アダプターを購入しても良い。 この「計画的陳腐化」は、RS−232デバイスを持っているユーザーに財政上および物流上の重荷を強いることになる。
【0009】
たとえ、コンピュータのユーザーがこれらのレガシーなデバイスを新しいUSBデバイスで置き換えようと決めたとしても、これらのレガシーなデバイスのいくつかは、新しいUSBバージョンでは入手できない。 たとえ相当するUSBデバイスが入手可能であっても、以前に使っていたデバイスをリサイクルに回したり廃棄したりしなければならない時に、新しいデバイスを購入しなければならない。 新しいUSBデバイスは、好ましいオペレーティング・システムのプラットフォーム(基盤)の基でのソフトウェアのサポートを必要とするが、これ(ソフトウェアのサポート)は利用できないこともある。 USBデバイスは設計どおりに機能しているときは使いやすいものであるが、あるUSBデバイスが期待される仕様に準拠していなかったり、あるいはソフトウェアによる適切なサポートがされていない場合は、問題になることがある。 いくつかの場合、USBデバイスがコンピュータによって認識されなかったり使用できなかったりする。
【0010】
先に示したように、今一つの方策は、USBにのみ対応したシステムに対しシリアル・ポートのサポートを加えることにより、既存のシリアル・デバイスを使いつづけることである。 USBーシリアル・アダプター、時として「ドングル」と呼ばれるもの、が利用可能であり、このアダプターは1つのUSBコネクタと1つ以上のシリアル・コネクタを備えている。 好ましいプラットフォーム用に適切にテストされた正常に動作しているソフトウェアを使って、このデバイスはUSBのみ対応のコンピュータのためのシリアル・ポート接続を提供する。 同様に、いくつかのUSBハブは、それらの主な機能は追加のUSBポートを提供することなのであるが、シリアル・ポートをもまた備えている。
【0011】
非USBの選択とは、シリアル・ポート・カードをコンピュータのマザー・ボードに挿入することでもある。 レガシー・フリーなコンピュータ用の仕様ではPCIタイプのカード・コネクターを認めているので、PCIタイプのシリアル・ポート・カードのみがレガシー・フリーのデバイスのマザー・ボードに挿入されることになり、一方ISAタイプのカードといったより古いシリアル・ポート・カードは挿入されない。 残念なことに、ほとんどのレガシー・フリーなマシンは安価に作られており、よってほとんどのレガシー・フリーなマシンはPCIカード・スロットを持っておらず、PCIタイプのシリアル・ポート・カードを追加することは不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
明らかに、既存のシリアル・ポート・デバイスをレガシー・フリーなマシンに使おうとする試みは、金銭と時間 ― 技術的な時間と事務的な時間の両方 ― におけるコスト高を招くことになる。 それ故、USBアダプターといったような上に述べた選択肢の手段を取ることなく、ユーザーが既存のシリアル通信型の周辺デバイスを、レガシー・フリーなマシンで使い続ける恩恵を受けられるようにするために、ある手法または機構が少なくとも1つの汎用のシリアル・ポートをレガシー・フリーなマシン上に備えるようにすることは、好都合なこととなる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、コンピューティング・デバイスにおいてポートを有効化する方法を提供するものであり、その方法とは、そのコンピューティング・デバイスが隠しポート、即ちコンピューティング・デバイスのユーザーが外部からはアクセスできず、また汎用の入出力(I/O)専用でもない、コンピューティング・デバイスにおけるポート、を持っているかどうかを判断するステップと、かつ、そのコンピューティング・デバイスが隠しポートを持っている場合にその隠しポートを汎用の入出力用に使えるようにそのコンピューティング・デバイスを構成するステップとからなる。
【0014】
本発明における一つの実施例において、その隠しポートが汎用の入出力用にまたはデバッグ用に有効化されるような選択をユーザーがしたかどうか、を指し示すのに使われるデータ値を、ユーザーが随意的に指定することもでき、そして、ユーザーが設定したそのデータ値にしたがってそのコンピューティング・デバイスはその隠しポートを汎用の入出力用にまたはデバッグ用に使用できるように構成される。 隠しポートを有効化する前に、そのコンピューティング・デバイスがレガシー・フリーなデバイスかどうかの判断がなされることもあり、そしてそのコンピューティング・デバイスがレガシー・フリーなデバイスであるという決定に応じて、その隠しポートを汎用の入出力用に使用するようにそのコンピューティング・デバイスを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本実施例は、ユーザーが既存のシリアル通信型の周辺デバイスをレガシー・フリーなマシンで使い続ける利点を持てるようにするために、レガシー・フリーなマシンにおいて少なくとも一つの汎用のシリアル・ポートを提供するものである。
本実施例によれば、ユーザーは、USBアダプターといった様々な他の選択手段を取ることなく、レガシーなマシン上でシリアル・デバイスを接続したり使用したりするのと同様の方法で、レガシー・フリーなマシン上でシリアル・デバイスを接続したり使用したりすることができる。
【0016】
この目的を達成するために、本実施例ではレガシー・フリーなマシンを以下に示すように使用する。 先に述べたように、従来のシリアル・ポートは稀にソフトウェアのデバッグに使用される。 それ故、レガシー・フリーなマシン上でシリアル・ポートを取り去ったことは、シリアル周辺機器を使う機能が取り除かれたことに加えて、別の問題を引き起こした。 即ち、デバッグ目的でこれらのマシンのシステム・ソフトウェアにアクセスする機能が無くなったことである。
【0017】
一般に、デバッグの処理過程を(システムに対しての)最小限の干渉で押えるためには、単純で、非侵入的で、低レベルのインターフェースが好ましい。 レガシー・フリーなマシンにデバッグ能力を提供する不可欠な要求や、またこの目的のための従来のシリアル・ポートの優れた特徴を考慮して、ほとんどのレガシー・フリーなマシンは、デバッグ目的用に内部に「デバッグ・ヘッダー」RS−232シリアル・ポート、あるいはデバッグ・ポートとも称されるもの、を備えている。 即ち、従来からあるユーザーがアクセスできるシリアル・ポートは取り除かれてはいるが、保守要員によるアクセスのために任意選択のデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートが備わっていることがある。
【0018】
実際、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートは多くの市販のレガシー・フリーなシステムに備わっているが、当該デバッグ・ポートは典型的なコンピュータ・ユーザーによるデバッグ目的のためには使われることは無い。 更に、レガシー・フリーなマシンが組み立てられる様態を考慮して、デバッグ・ポートはエンド・ユーザーからはアクセスできないようになっており、 言い換えれば、デバッグ・ポートは「隠しポート」、「ユーザー不可視のポート」、あるいは「ユーザー・アクセス不可ポート」である。 当該ポートは直接マザー・ボードに実装されており、レガシー・フリーなマシン(のカバーを)を開けてマザー・ボードへのアクセスを得ることによってのみ到達できる。 従って、RS−232ポートはレガシー・フリーなマシンの中に存在するかもしれないが、ユーザーはそれを利用できない。 いくつかのマシンではデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートがデバッグの目的のみに手短に使われるかもしれないが、大半のマシンのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートは、おそらくはその全製品ライフを通して使われることはない。
【0019】
ほとんどの場合においてレガシー・フリーなマシンのユーザーは当該レガシー・フリーなマシン上にシリアル・ポートを持つことを望むであろう事を、本実施例では認識している。 本実施例では、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを一般用途に利用可能にさせることによって、レガシー・フリーなマシンの価値や使い勝手を非常に増大させている。 ユーザーは、一方でレガシー・フリーなマシンの他の有用な特徴点を満喫しながら、最小限の費用でRS−232シリアル・デバイスといった現行の周辺デバイスの耐用年数を延ばすことができる。 これを行うために、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートは汎用シリアル・ポートとして構成され、物理的(ハードウェア)及び論理的(ソフトウェア)構成の両方が必要となる。
【0020】
本実施例をより詳細に述べる前に、 典型的なデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートとその典型的な使われ方を最初に述べ、次に、本実施例がレガシー・フリーなマシン上で汎用シリアル・ポートを提供する方法のための記述を行う。
【0021】
図1を参照すると、典型的なレガシー・フリーなパーソナル・コンピュータに含まれるマザー・ボードが表されている。 マザー・ボード102 は内部システム・バスを備えており、マザー・ボード上に配置された各種コンポーネントを相互に接続している。 即ち、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)104、BIOS(バイオス: 基本入出力システム)106、メインCPU(中央演算処理装置)108、1つ以上のチップを含んだ支援ロジック110、ユーザーが各種の型のPCIカードを挿入することができるPCIスロット112、USBポート114、そしてデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポート116、である。
【0022】
当該技術分野における通常の技量があれば、図1に示したハードウェアがシステムの実現(具現化)に応じて変わりうることを十分理解できるであろう。 例えば、当該システムは1つ以上のプロセッサや、1つ以上の型の不揮発性メモリを持っているかもしれない。 図1に示されたコンポーネントに加えて、あるいはこれらに替えて、他のコンポーネントを使うことも可能であり、図示された例は本発明に関するアーキテクチャ上の制限を暗示するものではない。
【0023】
次に図2を参照すると、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートと共に使用するための市販のリボン・ケーブルが図示されている。 安価で、電子的に受動(回路)である、9ピン、9芯のリボン・ケーブルをマザー・ボード上のデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートに接続して、当該ポートを物理的に使用することができる。 例えば、図2は、10ピン・ブロック・メス型コネクタ122、9芯フラット・リボン・ケーブル124、およびDB9オス型コネクタ126から成る市販のケーブルの一例を示している。 ブロック・コネクタ122 は図1に示したデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポート116 に接続することができる。 そしてリボン・ケーブル124 は、DB9コネクタ126を装着できるようにするため、当該レガシー・フリーなパーソナル・コンピュータの背面に来るように配線することができる。 この配置により、システムのマザー・ボード上のRS−232デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートから繋がっているDB9物理コネクタを、当該レガシー・フリーなパーソナル・コンピュータの筐体に装着することを可能としている。
【0024】
図3を参照すると、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを使用する典型例が、改良型のレガシー・フリーなマシンにデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを介して接続されたデバッグ・コンソール・システムと共に示されている。 レガシー・フリーなシステム・ユニット150 は、テキストやグラフィクス等を表示するために、ビデオ・ケーブル154 を介してビデオ・ディスプレイ152 に接続される。 レガシー・フリーなシステム・ユニット150はまた、USB型キーボード160 やUSB型マウス162 といった各種入出力デバイスにも、USBケーブル164 を介して接続される。
【0025】
もし誰かがレガシー・フリーなマシンでデバッグ・セッションを実行したいと望むのであれば、図2について述べた方法にて改良されたレガシー・フリーなシステム・ユニット150 に取り付けられたDB9オス型コネクタに対し、シリアル・ケーブル172 などのPC−PC間のヌル・モデム・ケーブルあるいはモデム・ケーブルを接続することにより、デバッグ・コンソール・システム170 をレガシー・フリーなシステム・ユニット150 に接続することが可能である。 典型的なデバッグ環境においては、2台のコンピュータを必要とする。 それは、 (1) デバッグされているテスト・マシン、 および、 (2) 当該テスト・マシン上のデバッガー・コードと「トーク(話)」をしたり、その出力を表示したりするための入出力用に使われるデバッグ・コンソールである。 デバッグ・マシンはモデムを介してリモート(遠隔的)にテスト・マシンに接続することも、あるいはまた、モデム無しにローカル(局所的)に接続することも可能であるが、しかしいずれの場合でも、シリアル・モデム的接続が用いられる。
【0026】
普通、テスト・マシンは標準的なスピードに従って作動する。 しかし、テスト・マシンのシリアル・ポートはデバッグ・コンソールからの割り込みを監視し続けている。 デバッグ・コンソールの操作員がある特別なキャラクタ(たいていは<Break>かControl−C)をデバッグ・コンソールのキーボードから入力した場合、そのブレイク・キャラクタはテスト・マシンのシリアル・ポートに送られる。 テスト・マシンは、そのブレイク・キャラクタを読んだ後、テスト・マシンの標準の動作を止め、テスト・マシンのデバッグ・コードへとジャンプする。 デバッグ・コードはシリアル・ポートからデバッグ・コンソールへ向け情報を送信し、事実上デバッグ処理のための用意ができていることを通知する。 この時点で、デバッグ・コンソールの操作員とテスト・マシンのシステム・ソフトウェアとの間でデバッグのための「会話」が発生し得ることになる。 デバッグ・コンソールの操作員は、再びテスト・マシンが標準に動作するようにテスト・マシンをデバッグ・モードから解除することもまた可能である。
【0027】
もし、テスト・マシンのシリアル・ポートに送られるキャラクタの流れの中にブレイク・キャラクタが全く含まれないならば、テスト・マシンは、モデムに繋げたシリアル・ポートを介してISP(インターネット・サービス・プロバイダー)とトークするためにウェブ・ブラウザーを使用するといったようないかなる汎用の用途にも、シリアル・ポートを使用することができる。 例えば、いくらかの危険性はあるものの、テスト・マシンから出ているケーブルを、デバッグ・コンソールからはずしてモデムに接続しなおすことも可能である。 ファイルをダウンロードしている時にことによると起り得るのであるが、もしISPがブレイク・キャラクタを送ったならば、デバッガが作動を始める引き金となってしまう。 テスト・マシンが標準に動作している間に、(ユーザーは)デバッガが無効になるようテスト・マシン上のスイッチを設定して、ブレイク・キャラクタがもはや引き金となってしまうことが無いようにすることができる。 このことは、不注意でテスト・マシンがデバッガにジャンプしてしまう危険性を排除することになる。 テスト・マシンのデバッガが無効になっているか、あるいはブレイク・キャラクタを受け取らない限りは、そのシリアル・ポートは一般の、デバッグではない用途に使用することができる。
【0028】
実際には、ユーザーはデバッグ可能なソフトウェアを実行させることは無い。 デバッグ可能なソフトウェアは大きく、実行は遅く、そして誰かがそのユーザーのマシンにデバッガーを介して侵入してそのマシンを制御下に置くかもしれないため、セキュリティ上の危険性を伴う。 その代わりに、サービスが必要なときには、標準のソフトウェアがデバッグ可能なソフトウェアに置き換えられ、その後そのシステムはサービスを受ける。
【0029】
レガシー・フリーなシステムでデバッグ・セッションを行うという明白な目的のために、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートがレガシー・フリーなシステムに備えられてきた一方で、本実施例は、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートをデバッグ目的に使うことを可能にするレガシー・フリーなマシンへのハードウェアの改良を行うことで、そのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートが汎用に使用されるのを可能にすることもまたあり得るのだということを認識している。
【0030】
次に図4を参照すると、本発明の実施例に従って汎用のデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを使用している改良型のレガシー・フリーなシステムが示されている。 レガシー・フリーなシステム・ユニット150 は図2について述べた通りに改良がなされている。 レガシー・フリーなシステム・ユニット150 は、テキスト、グラフィクス、その他を表示するためにビデオ・ケーブル154 を介してビデオ・ディスプレイ152 に接続される。 レガシー・フリーなシステム・ユニット150 はまた、USB型キーボード160 やUSB型マウス162 といった各種入出力デバイスにも、USBケーブル164 を介して接続される。
【0031】
レガシー・フリーなマシン上ででデバッグのセッションを行うのとは対照的に、図3に示すように、シリアル・ケーブル172は、レガシー・フリーなマシンが他の種類のシリアル周辺デバイスに接続されるのを可能とする。 例えば、レガシー・フリーなシステム・ユニット150 は シリアル・モデム182 及び電話ケーブル184 を介して電話網180に接続することができる。 先に示したように、本実施例ではデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを汎用のシリアル・ポートとして構成している。 そうするために、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートは、先に述べたように既知の方法におけるハードウェアと共に物理的に構成される。 本実施例ではまた、図4に示したように、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを汎用に使用するのが可能となるように、ソフトウェアを介してレガシー・フリーなマシンを論理的にも構成を行っている。 そして、いかなる汎用のRS−232シリアル・デバイスもその改良型のレガシー・フリーなマシンに接続することができる。
【0032】
次に図5を参照すると、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートが汎用のシリアル・ポートとして使用できるようにするために、レガシー・フリーなデバイスを論理的に構成する処理過程を、一つのフロー・チャートで表している。 図5に示した処理過程は、より大きなシステム初期化の処理過程に組み入れられる場合もある。
【0033】
その処理過程は、今構成されているデバイスがレガシー・フリーなデバイスかどうかを判断することから始まる (ステップ202)。 もし、現行のデバイスがレガシー・フリーなデバイスでないなら、そのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを使用するためにそのデバイスをいかなる特別な方法によっても構成する必要が無いので、処理過程は完了する。 もし、現行のデバイスがレガシー・フリーなデバイスであるならば、構成の処理過程は続行する。
【0034】
本実施例は種々のハードウェアおよびソフトウェア環境に適応できるものと考えられる。 従って、レガシー・フリーなデバイスが検出され得る方法も、システム・ハードウェア、そのオペレーティング・システム、その他に応じて変化することになる。 もし、そのレガシー・フリーなデバイスが、マイクロソフトのウインドウズ・オペレーティング・システムのもとでインテルのプロセッサを使ったあるコンピュータのあるバージョンであるならば、電力制御インターフェース(ACPI:Advanced Configuration and Interface)仕様に、そのデバイスがレガシー・フリーなデバイスかどうかを判断する方法が記述されている。 頑健なオペレーティング・システムを指向したマザー・ボード・デバイスの構成と、デバイスと全システムの両者のパワー・マネジメント(電力管理)とを可能にする共通のインターフェースを確立するために、電力制御インターフェース仕様書に記述されたACPI仕様の改定2.0版、2000年7月27日が作成された。 一般に、ACPI仕様には、システム・ソフトウェアがいかにして各種の構成の値やフラグを使用することができるかが記述されている。 例えば、第5.2.8.3節において、ACPI仕様は、デバイスをブートする際にどういったステップが実行されるべきか判断するのに役立てるためにブート時に利用できる、一組のIA−PCブート・アーキテクチャ・フラグの位置や目的について記述している。 ビット・フラグの一つ、「LEGACY_DEVICES」は、マザー・ボードが「ユーザーに可視のデバイス」、即ちエンド・ユーザーがアクセス可能なコネクタを持ったデバイス、に対応していることを示しており、この特別なフラグは、現在のデバイスがレガシー・フリーなデバイスであるかどうかを判断するためにステップ202において利用することもできる。 しかしながら、いくつかのハードウェア製造業者はACPI仕様に従わない可能性があることに注意をすべきである。 従って、現在のデバイスがレガシー・フリーなデバイスであるか否かの判断は、システムのハードウェアやソフトウェアに依存した別の方法でとり行われる必要があるかもしれない。
【0035】
現在のデバイスがデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを持っているか否かを判断することで、処理過程は再開する (ステップ204)。 もし現在のデバイスがデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを持っていないならば、そのデバイスをそのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートに関するいかなる特別な方法によっても構成する必要が無いので、処理過程は完了する。 もし現在のデバイスがデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを持っているならば、構成の処理過程は続行する。
【0036】
デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを検出し得る方法は、システム・ハードウェア、そのオペレーティング・システム、その他によって変化することになる。 再びACPI仕様の5.2.5節を参照すると、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートのための情報をシステム記述テーブルを通して見つけることができる一方法について記述してある。 「DBGP」というサインを使ってデバッグ・ポート・テーブルを検索することができ、そのデバッグ・ポート・テーブルはデバッグ・ポート、即ちデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートについての情報を提供する。 ウインドウズ−インテル・プラットフォーム上でのデバッグ・ポートの使用についての更なる情報は、「デバッグ・ポート仕様」、1.0版、マイクロソフト・コーポレーション、2000年2月9日 に見出すことができる。 例えば、デバッグ・ポート仕様は、デバッグ・ポート・テーブルの存在あるいは非存在がそのシステム内のデバッグ・ポートの存在あるいは非存在を指すのだということを述べている。
【0037】
続くステップで用いるデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートのアドレスを発見し記憶することにより、処理過程は再開する (ステップ206)。 次に、現在のデバイスがデバッグするために使われることになっているか否かに関しての判断がなされる (ステップ208)。 もしなっていないのであれば、処理過程はその次のステップを飛ばす。 もしなっているのであれば、現在のデバイスまたはそのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートは適切な方法で構成される (ステップ210)。 より詳細に以下に記述しているように、ユーザーは、現在のデバイスがデバッグするために使われるのであると示した構成の選択肢を、前もって選んでいることがある。
【0038】
ステップ208で判断されたように、現在のデバイスがデバッグするために使われることになっているにせよ無いにせよ、構成の処理過程は次に、ユーザーがそのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを汎用のシリアル・ポートとして使いたいか否かの判断に進む (ステップ212)。 もし使いたくないのであれば、そのデバイスをそのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートに関するいかなる特別な方法によっても構成する必要が無いので、処理過程は完了する。 この場合も同様に、より詳細に以下に記述しているように、ユーザーは、現在のデバイスがデバッグするために使われるのであると示した構成の選択肢を、前もって選んでいることがある。
【0039】
この時点で、現在のデバイスが、ユーザーが汎用のシリアル・ポートとして使うことを要求したデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを伴なったレガシー・フリーなデバイスであると判断されていることになる。 従って、そのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを汎用の用途のために適切な方法で構成するように、オペレーティング・システムは命令される (ステップ214)。 デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートが汎用シリアル・ポートとして使用できるようにレガシー・フリーなデバイスを論理的に構成する処理過程はこれにて終了し、システムは他の初期化タスクを続けることもある。
【0040】
この場合もやはり、隠しポートを汎用の用途のために構成する方法は、ハードウェア・プラットフォームやオペレーティング・システム、その他によって変わる可能性があることに、注目しなければならない。 当該方法におけるステップの順序や数は変わるかもしれないし、隠しポートを有効化できる前に確認し、明らかにし、点検し、あるいはさもなくば修正しなければならない他の条件があるかもしれない。 例えば、ある特定のデバイスはレガシー・フリーなデバイスではないかもしれないが隠しポートを持っているかもしれず、その隠しポートはそのデバイスがレガシーなデバイスであるという事実に関係なく有効化することができ、それによりそのレガシーなデバイスのための追加のポートを提供することになる。 しかしその場合は、その隠しポートの有効化がそのレガシーなデバイス上の他のポートの動作を妨害することが無いかを確かめるための更なる検査が必要になることもある。
【0041】
ウインドウズ−インテル・プラットフォームのパーソナル・コンピュータを構成する一例として、先に述べた「デバッグ・ポート仕様」によれば、デバッグ・ポートのアドレスは「BASE_ADDRESS」フィールドに示されており、その後デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートのそのアドレスは、望ましいCOMポート番号に対応した適切なメモリ位置にコピーすることができる。 例えば、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートのアドレスはCOM1に対してはBIOSデータ領域の物理メモリ・アドレス 40:0に、COM2に対してはBIOSデータ領域の物理メモリ・アドレス 40:2に、COM3に対してはBIOSデータ領域の物理メモリ・アドレス 40:4に、COM4に対してはBIOSデータ領域の物理メモリ・アドレス 40:6に、書き込むことができる。 このようにして、論理COMポートの一つを介してソフトウェアによって送受信されるデータがデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを使って物理的に送受信されるように、現在のデバイスは構成される。 他のシステムにおいては、物理ポート及び論理ポートは違った方法でマップされるかもしれない。
【0042】
今度は図6を参照すると、隠しポート用の構成の好みに関してユーザーに問合せを行うことができるBIOS設定ページのスクリーン・ショットが表されている。 隠しポートがシステム上に存在し、例えば図5のステップ202や204について述べられた処理過程を利用して、検出されているものと仮定すると、その隠しポートを汎用ポートとして使用したいという要望をユーザーが表せるような方法がいくつかある。
【0043】
一つの方法はシステムのBIOS設定を使うことである。 BIOS設定ページは、通常はコンピュータの起動段階で現れるが、新しいユーザーの選択肢を提供することができる。 一般に、もしシステムの起動段階の最中にBIOSの設定ページがユーザーに提示されないのであれば、システムの初期化の最中にDeleteキーやEscapeキーといったいくつかの特別なキーないしはキーの組合せを押すことにより、ユーザーの随意選択でBIOS設定ページを呼び出すことができる。 BIOS設定ページのあるものは、図6に示したものと類似した新しい選択メニューからなることもある。
【0044】
BIOSを使うことの一つの利点は、マシンの製造過程の一環としてBIOSへの変更を行うことができ、それによって多くのマシンで複製をとることができるということである。 従って、マシンは、隠しシリアル・ポートを使用することについてユーザーが選択を行うことが可能なように予めプログラムされている。 システムのBIOS設定を使用することの今一つの長所は、設定のために共通の標準的な(メモリ)区域が提供されることであり、標準に忠実なすべてのオペレーティング・システムに対して、その共通の区域から利用可能である。 従って、その共通BIOSを使っている全てのオペレーティング・システムは、もはや設定の能力を提供する必要は無く、それらオペレーティング・システムは、BIOS内でユーザーが何を選択したかを読み取り、適切に振舞えることのみが必要となる。 BIOS変更の不利な点は、それが製造時におけるアップグレードであり、既に出荷されたコンピュータに対しては適用できないことである。
【0045】
BIOSの変更無しに既に出荷されたマシンのためには、 オペレーティング・システムの構成ファイルを通しての設定の機能が提供される必要があることになる。 従って、隠しポートについてのユーザーの意向を表す今一つの方法には、構成ファイルに新しいエントリー(記入)をすることを含めることができる。 構成ファイルは、どの程度確かにシステム・リソースが使われるのかを判断するために、システムの立ち上げの際にオペレーティング・システムによって調べられる。 構成ファイルの例には、config.sys、win.ini、/etc/inittab、kdb.ini、などがある。 オペレーティング・システム固有の構成ファイルを使うことの利点は、間違って実行したときにデバイスの機能を損なうことがあり得るようなBIOS変更をすること無しに、それ(構成ファイル)を使うことができることである。
【0046】
図6の選択肢に示したように、いくつかの状況では、隠しポートをデバッグ・ポートと汎用ポートの両方として構成することが望ましいことがある。 デバッグ情報が伝送されなければならないとき、デバッグ・セッションを走らせているサービス作業員は、デバッガに「侵入」して システム・ソフトウェアのデバッグに進むために、隠しポートに接続されたデバッグ端末を使うことができる。 システムが標準に作動することをサービス作業員が許可したとき、システムは隠しポートを汎用入出力デバイスのために使用してもよい。
【0047】
図6のための詳細な記述では一般化した隠しポートを参照しているということに注目すべきである。 ある模範的実施例においては、本発明は、レガシー・フリーなデバイス上である特定の種類の隠しポート、即ちデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポート、を有効にすることに係わっており、このシリアル・ポートは存在しているかもしれないが、レガシー・フリーなパーソナル・コンピュータのアーキテクチャによる一般使用には使えずに放棄されている。 しかしながら、マウス、キーボード、プリンター、フロッピー(R)・ドライブ、などの他のレガシーなポートもまた特別なハードウェア・プラットフォーム上に存在してはいるが、これらのポートはもはやレガシーなオペレーティング・システムのソフトウェアによっては検出できないため、汎用の用途には使えずに放棄されていることもあり得る。 本発明を使えば、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートのために前述したのと同様の方法を使うことによって、これら他のレガシーな隠しポートは、汎用の用途のためのユーザーの随意な選択により、検出されそして構成されることもある。
【0048】
「隠しポート」、「デバッグ・ポート」、「デバッグ・シリアル・ポート」、「デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポート」、「ユーザー可視ポート」、および「ユーザー・アクセス不可ポート」という用語が、文中の前後関係によりながら、本発明が適用されるかもしれないポートのことをそう呼ぶために ここでは使われてきたということに注目すべきである。 「デバッグ・ポート仕様」では「デバッグ・ポート」のための次の2つの物理的要件を列挙している。 即ち、
● デバッグ・ポートのコネクターは、エンド・ユーザーが過ってこのポートになんらかのデバイスを接続してしまうことが無いように、エンド・ユーザーに容易にアクセスを許すものであってはならない。 しかしながら、フィールド・サポート担当者がアクセスするのは比較的容易であるべきである。 (例えば、取り外し可能なパネルの後ろ側)
● デバッグ・ポート・コネクターはシステム・デバッグ用の(あるいは管理ポートとしての)使用専用でなければならない。
本発明に関しては、最も一般化された用語は「隠しポート」と認識されている。 「隠しポート」とは次のように定義される、
(1) エンド・ユーザーが外部からはアクセスできず(即ち、外部的に非アクセス)、典型的には幾分コンピューティング・デバイスの内部にあるポートであり、かつ
(2) 汎用の用途専用ではないポート。
【0049】
本実施例の長所は、先に提供した詳細点を見ると明らかであるべきである。 一般に、レガシー・フリーなマシンは小さく、緻密で、低価格になるように設計されている。 しかしながら、RS−232デバイスの接続を必要とするユーザーにとっては、この低価格も追加のハードウェアおよびソフトウェアを購入する必要性に幾分妥協させられる。 レガシー・フリーなマシン内に隠されたデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを利用することにより、ユーザーは、レガシー・フリーなマシンの持つ他の有益な機能を堪能しつつも、現行のシリアル周辺機器の寿命を延ばすことで新しい周辺機器を購入する際のかなりの費用を避けることができる。
【0050】
デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートは本来システム・ソフトウェアに対する低レベルのデバッグ用アクセスを可能にするために提供されたことを考えれば、もしそのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートが汎用のシリアル周辺機器接続用ポートとして使用されたならセキュリティ上の危険性が出てくるのではないかということに関しての一つの問題が提起される。 しかしながら、いかなるセキュリティ上の危険性も導かれない。 市販のマシンに導入されたシステム・ソフトウェアにはデバッグ能力は全く無い。 従って、シリアル・ポートへのアクセスはシステムのデバッグ能力に対するアクセスを意味するものではない。 好ましい、そして典型的な使用(法)は、システム・ソフトウェアがデバッグ能力を持っていないことであろうし、またシリアル・ポートがその代りに汎用のシリアル周辺デバイスに接続するのに使われるであろうということである。
【0051】
本発明は、可能であれば複数の隠しポートを汎用の用途のために有効化するのに利用することも可能である。 しかしながら、レガシー・フリーなパーソナル・コンピュータでは通常は1つのデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートのみが提供されており、それ故、1つのシリアル・ポートのみを、この唯一のポートは多くのユーザーにとって大きな価値を有しているかもしれないのであるが、汎用の用途のために有効化することができる。 例えば、USBマウスやUSBキーボードは通常は各レガシー・フリーなコンピュータに備わっており、従ってマウスやキーボードのためには新たに有効化するポートは必要でない。 また、これらのマシンは多くの場合NICを備えており、よってLAN通信のためには新たに有効化するポートは必要でない。 このように、この新しく有効化されたポートは多くの他の用途のために利用可能である。 最も典型的な使用は、既存の外付けシリアル・モデムの継続的使用のためであることもあり、既存の外付けシリアル・ダイヤルアップ・モデムを使いつづけることができるということは、ある種の装置においては重要な価値を持つことがある。 多くのコンピュータ・アプリケーションでは、そのコンピュータのための他のデータとの接点をただ1つ必要とするだけである。 例えば金融業界においては、コンピュータは多くの場合、現金自動預け払い機あるいはATMを動かすのに用いられる。 ただ1つのシリアル・ポートを有効化することで、多数の場所での既存のシリアル・ダイヤルアップ・モデムの継続的な使用を可能にするかもしれない。 既存のハードウェアを置き換えたり、改装したりする費用を被ること無しに、レガシー・フリーなマシンの低価格性と使い勝手の良さを堪能することができる。
【0052】
注意すべき大切なことは、本発明は完全に機能するデータ処理システムを背景として記述されてきた一方で、 本発明の処理過程は、実際に配布を遂行するのに使用される特殊な種類の信号伝達媒体であるかどうかに関わらず、コンピュータが可読な媒体に置かれた(プログラム)命令という形体、あるいは各種のその他の形体で配布することができるということを当該技術分野における通常の技量があれば十分理解できるであろうということである。 コンピュータが可読な媒体の例としては、EPROM、ROM、テープ、紙、フロッピ(R)・ディスク、ハード・ディスク・ドライブ、RAM、CD−ROMといった媒体や、デジタルおよびアナログの通信リンクといった伝送型媒体が含まれる。 例えば、本発明は一連の(プログラム)命令として具現化し、他のシステム・ソフトウェアと共にROMの中に組み込むことも可能である。
【0053】
本発明の記述は図解の目的で提示されてきているものであるが、開示した実施例で本発明がすべて網羅されたりあるいはそれに限定されることを意図するものではない。 多くの改良形および変化形があることは、当該技術分野の通常の技術を持った者には明白なものとなる。 本実施例は、本発明の動作原理および実用的な応用を最も良く説明するために、そして他の検討されている用途に適するように各種改良を施した各種実施例を実践するために当該技術分野において通常の技術を持った他の者が本発明を理解することを可能ならしめるために、選ばれ記述されたものである。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】典型的なレガシー・フリーなパーソナル・コンピュータにおけるマザー・ボードを表す図である。
【図2】デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートと共に使用するための市販のリボン・ケーブルを表す図である。
【図3】改良型のレガシー・フリーなマシンにデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを介して接続されたデバッグ・コンソール・システムを使った、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートの典型的な使用を表した図である。
【図4】本発明の実施の形態に基いて、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートを汎用に使っている改良型のレガシー・フリーなシステムを表す図である。
【図5】本発明の実施の形態に基いて、デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートが汎用のシリアル・ポートとして使えるようにレガシー・フリーなデバイスを論理的に構成する手順を表したフロー・チャートである。
【図6】隠しポートの構成の好みに関してユーザーに問い合わせをしているBIOS設定のページを表す画面表示の一場面である。
【符号の説明】
【0055】
102 … マザー・ボード、
104 … ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、
106 … BIOS(バイオス: 基本入出力システム)、
108 … メインCPU(中央演算処理装置)、
110 … 支援ロジック、
112 … PCIスロット、
114 … USBポート、
116 … デバッグ・ヘッダー・シリアル・ポート、
122 … 10ピン・ブロック・メス型コネクタ、
124 … 9芯フラット・リボン・ケーブル、
126 … DB9オス型コネクタ、
150 … レガシー・フリーなシステム・ユニット、
152 … ビデオ・ディスプレイ、
154 … ビデオ・ケーブル、
160 … USB型キーボード、
162 … USB型マウス、
164 … USBケーブル、
170 … デバッグ・コンソール・システム、
172 … シリアル・ケーブル、
180 … 電話網、
182 … シリアル・モデム、
184 … 電話ケーブル、
202 … ステップ(条件分岐)、
204 … ステップ(条件分岐)、
206 … ステップ(処理)、
208 … ステップ(条件分岐)、
210 … ステップ(処理)、
212 … ステップ(条件分岐)、
214 … ステップ(処理)
Claims (10)
- コンピューティング・デバイスにおいてポートを有効化する方法であって、
前記コンピューティング・デバイスが隠しポートを持っているかどうかを判断するためのステップであって、隠しポートは、前記コンピューティング・デバイスのユーザーが外部からアクセス不可でありかつ汎用入出力(I/O)の専用ではない、前記コンピューティング・デバイスにおける一つのポートであるステップと、
もし前記コンピューティング・デバイスが隠しポートを持っているならば、前記隠しポートを汎用入出力用に使用するように前記コンピューティング・デバイスを構成するステップと、
を有する、コンピューティング・デバイスにおいてポートを有効化する方法。 - 前記隠しポートを汎用入出力用に使用するように前記コンピューティング・デバイスを構成するに先立って、前記隠しポートを汎用入出力用に有効化することになっているということをユーザー指定のできるデータ値が指し示しているかどうかを判断することと、
前記隠しポートを汎用入出力用に有効化することになっているということを前記ユーザー指定のできるデータ値が指し示しているという判断に応じて、前記隠しポートを汎用入出力用に使用するように前記コンピューティング・デバイスを構成すること、
を更に有する、請求項1に記載の方法。 - 前記ユーザー指定のできるデータ値が構成ファイルに記憶される、請求項2に記載の方法。
- 前記ユーザー指定のできるデータ値がBIOSデータ値として記憶される、請求項2に記載の方法。
- 前記隠しポートを汎用入出力用に使用するように前記コンピューティング・デバイスを構成するに先立って、前記コンピューティング・デバイスがレガシー・フリーなデバイスであるかどうかを判断することと、
前記コンピューティング・デバイスがレガシー・フリーなデバイスであるという判断に応じて、前記隠しポートを汎用入出力用に使用するように前記コンピューティング・デバイスを構成すること、
を更に有する、請求項1に記載の方法。 - 前記隠しポートがシリアル・ポートである、請求項1に記載の方法。
- 前記隠しポートがデバッグ・ヘッダー・シリアル・ポートである、請求項6に記載の方法。
- 前記隠しポート用のポート・アドレスを、汎用通信ポート用のポート・アドレスを含むメモリ位置にコピーすること、
を更に有する、請求項1に記載の方法。 - 論理、汎用通信ポート用のポート・アドレスと隠しポート用のポート・アドレスとの間でマッピング(対応付け)を行うこと、
を更に有する、請求項1に記載の方法。 - コンピューティング・デバイスにおいてポートを有効化するための、コンピュータ可読媒体上にあるコンピュータ・プログラム記録媒体であって、
前記コンピューティング・デバイスが隠しポートを持っているかどうかを判断するための命令であって、前記隠しポートが前記コンピューティング・デバイスのユーザーにとって外部からアクセス不可でありかつ汎用入出力(I/O)の専用ではない命令と、
もし前記コンピューティング・デバイスが隠しポートを持っているならば、前記隠しポートを汎用入出力用に使用するよう前記コンピューティング・デバイスを構成するための命令と、
を有するコンピュータ・プログラム記録媒体。
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