JP2006505846A - 永続的システムメモリへのｂｉｏｓの格納 - Google Patents

Abstract

パーソナルコンピュータのブート処理時、パーソナルコンピュータは、それをスタートアップするのに実行すべきものを通知するための命令を迅速に検出する必要がある。この命令は、いわゆるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ/Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）プログラム内部に求められる。通常、ＢＩＯＳプログラムは、ＲＯＭなどの別の場所に格納される。通常は、動作を高速化するため、それはシステムメモリ（ＳＭ）にシャドーイングされる。システムメモリ（ＳＭ）へのＢＩＯＳプログラムのコピーは、ブート処理プロセスを比較的低速なプロセスにしてしまう。本発明にでは、システムメモリ（ＳＭ）は、永続的システムメモリ（ＰＳＭ）を有し、ＢＩＯＳプログラムは永続的システムメモリ（ＰＳＭ）に格納される。さらに、ＢＩＯＳプログラムにより用いられる選択された情報は、永続的システムメモリにもまた格納される。この結果、パーソナルコンピュータのブート処理のスピードは、有意に向上する。

Description

本発明は、システムメモリとＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ/Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムを有するパーソナルコンピュータに関する。

本発明はまた、上記パーソナルコンピュータをブート処理するための方法に関する。

一般に、パーソナルコンピュータにはシステムメモリが備えられている。通常、パーソナルコンピュータによりアクセスされるファイルや実行されるプログラムは、システムメモリに複製される。パーソナルコンピュータのスタートアップ時、すなわちブート処理時、パーソナルコンピュータは、当該コンピュータにスタートアップするのに実行すべきものを通知してくれる命令を即座に検出する必要がある。これらの命令は、いわゆるＢＩＯＳプログラム内部に求められる。パーソナルコンピュータのブート処理は、ＢＩＯＳが担う最も重要な機能の１つである。パーソナルコンピュータがオンされると実行されるブート処理は通常コールドブート（ｃｏｌｄ ｂｏｏｔ）と呼ばれ、｛Ｃｔｒｌ｝＋｛Ａｌｔ｝＋｛Ｄｅｌｅｔｅ｝または同様の操作を用いて実行されるブート処理はウォームブート（ｗａｒｍ ｂｏｏｔ）と呼ばれる。

ＥＰ１０２８３７１は、ＢＩＯＳプログラムを格納するフラッシュメモリを有するＢＩＯＳ読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）を有するパーソナルコンピュータを説明している。パーソナルコンピュータはさらに、中央処理ユニット、システムメモリ及びローカルバスを有する。中央処理ユニットは、システムバスを介しＢＩＯＳプログラムにアクセスする必要がある。

従来のパーソナルコンピュータの問題点は、システムバスを介したＢＩＯＳプログラムへのアクセスまたは実行のためのシステムメモリへのＢＩＯＳプログラムのコピーが比較的低速な処理でありやや長い時間が、パーソナルコンピュータのブート処理に必要となることである。

本発明の課題は、パーソナルコンピュータに改良されたブート処理プロセスを提供することである。

本課題は、システムメモリが永続的システムメモリを有し、ＢＩＯＳプログラムが永続的システムメモリに格納されることを特徴とするパーソナルコンピュータにより実現される。本発明によるパーソナルコンピュータをブート処理するとき、ＢＩＯＳプログラムは、永続的システムメモリから直接実行することが可能である。ＢＩＯＳプログラムを格納するための別のメモリへのアクセス、またはＢＩＯＳプログラムをシステムメモリにコピーする必要はない。この結果、ブート処理プロセスは有意に高速化される。さらに、ＢＩＯＳプログラムを格納するのに別のメモリは必要でない。本発明は、任意のオペレーティングシステムと共に利用可能である。

本発明によるパーソナルコンピュータの一実施例は、ＢＩＯＳプログラムの実行中に必要とされる不揮発性情報が永続的システムメモリに格納されるという特徴を有する。ＢＩＯＳプログラムの実行は、ビデオコントローラからのＢＩＯＳプログラムなどのデータをシステムメモリにコピーするステップに関するものであってもよい。パーソナルコンピュータが、新しいビデオコントローラがインストールされなかったなど、直近のコールドブートから変更されていない場合、当該データもまた変更されていない。このタイプの不揮発性情報を永続的システムメモリに格納することにより、当該データは各コールドブート中にシステムメモリにコピーされる必要はない。この結果、ブート処理プロセスのスピードはさらに向上する。

本発明によるパーソナルコンピュータの一実施例は、永続的システムメモリが磁気ランダムアクセスメモリを有するという特徴を有する。本実施例の効果は、磁気ランダムアクセスが高速での動作が可能な永続的メモリであるということであり、パーソナルコンピュータをブート処理するのに要する時間を短縮することが可能である。

本発明によるパーソナルコンピュータをブート処理する方法は、ＢＩＯＳプログラムが永続的システムメモリから実行されるという特徴を有する。この結果、高速でのブート処理プロセスが可能となり、パーソナルコンピュータをブート処理するのに要する時間を短縮することができる。

パーソナルコンピュータをブート処理する方法の一実施例は、ＢＩＯＳプログラムが実行中に不揮発性情報を利用するという特徴を有する。本実施例の効果は、各種ソースからシステムメモリに当該情報をコピーする代わりに、永続的システムメモリに格納されている不揮発性情報を利用することにより、ブート処理プロセスのスピードをさらに向上させることができるという点である。

図面を参照するに、概略ブロック図には、中央処理ユニットＣＰＵと、ハードディスクドライブＨＤＤと、システムメモリＳＭと、システムバスＳＢと、ビデオコントローラＶＣと、表示装置ＤＤと、キーボードコントローラＫＣと、キーボードＫＢとを有するパーソナルコンピュータが示される。システムメモリＳＭは、永続的システムメモリＰＳＭを有する。システムバスＳＢは、接続１を介し中央処理ユニットＣＰＵに、接続３を介しハードディスクドライブＨＤＤに、接続５を介しビデオコントローラＶＣに、接続７を介しキーボードコントローラに結合される。中央処理ユニットＣＰＵは、接続９を介しシステムメモリＳＭに結合される。ビデオコントローラＶＣは、接続１１を介し表示装置ＤＤに結合される。キーボードコントローラＫＣは、接続１３を介しキーボードＫＢに結合される。キーボードコントローラＫＣ、中央処理ユニットＣＰＵ、ハードディスクドライブＨＤＤ及びビデオコントローラＶＣは、システムバスＳＢを介し結合される。

他の実施例では、パーソナルコンピュータは、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、プリンタ、マウス、モデム及びＣＤ−ＲＯＭプレーヤーなどを含む各種装置を有するようにしてもよい。

ＢＩＯＳプログラムは、永続的システムメモリＰＳＭに格納され、パーソナルコンピュータがハードディスクドライブＨＤＤからプログラムにアクセスすることなく何が実行可能であるか判断する。ＢＩＯＳプログラムが担う最も重要な機能の１つは、ＢＩＯＳブートプログラムを用いてパーソナルコンピュータをブート処理することである。パーソナルコンピュータがオンされると、スタートアップするため実行すべきことをパーソナルコンピュータに通知するための命令とＢＩＯＳプログラム内部の命令を検出する必要がある。パーソナルコンピュータがオンされると、中央処理ユニットＣＰＵは、ＢＩＯＳブートプログラムの開始を求めるため、接続９を介し永続的システムメモリＰＳＭにおける位置を検出するよう予めプログラムされる。その後、ＢＩＯＳブートプログラムは、中央処理ユニットＣＰＵによる実行が可能となる。ＢＩＯＳブートプログラムが新たな更新のためなどにより変更される場合、この新しいバージョンのＢＩＯＳプログラムが、永続的システムメモリＰＳＭに格納される。ＢＩＯＳプログラムは、永続的システムメモリＰＳＭから直接実行されることにより、動作速度が向上する。さらに、ＢＩＯＳプログラムを格納するためのＲＯＭやフラッシュメモリなどの別のメモリは必要でない。

好ましくは、永続的システムメモリＰＳＭは、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）を有する。ＭＲＡＭは高速のメモリアクセスを可能にし、中央処理ユニットＣＰＵにより永続的システムメモリＰＳＭからの高速での命令の抽出を可能にし、これにより、ブート処理中のパーソナルコンピュータのパフォーマンスが向上する。

効果的な実施例では、ＢＩＯＳプログラムの実行中に必要とされる不揮発情報がまた、永続的システムメモリＰＳＭに格納される。この不揮発情報は、ビデオコントローラのＶＣ組み込みＢＩＯＳプログラム、パーソナルコンピュータの他の任意の装置の組み込みＢＩＯＳプログラム、ブート装置識別情報、システム設定パラメータのコピー、ブート装置の初期化に関する情報、すなわち、マスタブートレコードやボリュームブートセクタ、及び割込みハンドラから構成されてもよい。パーソナルコンピュータの設定が直近のコールドブートから変更されていない場合、永続的システムメモリＰＳＭに格納されている不揮発性情報は、ブート処理中にＢＩＯＳプログラムにより利用される。中央処理ユニットＣＰＵは、接続９を介し永続的システムメモリＰＳＭにアクセスすることによりこの情報を抽出する。この結果、ＢＩＯＳプログラムは、その各種ソースからシステムメモリＳＭへの当該情報のコピーが必要でなくなり、より速いブート処理が可能となる。

本発明によるブート装置としてハードディスクドライブを有するパーソナルコンピュータのブート処理方法は、以下のステップを有する。
・内部電源のオンと初期化
・中央処理ユニットＣＰＵは、接続９を介し永続的システムメモリＰＳＭにアクセスし、ＢＩＯＳプログラムの実行を開始する。
・通常はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリに置かれるパーソナルコンピュータのシステム設定パラメータは、ＢＩＯＳプログラムにより読み出され、永続的システムメモリＰＳＭに格納されているシステム設定パラメータのバージョンと比較される。これらすべてのパラメータが同じである場合、パーソナルコンピュータの設定は直近のブートから変更されておらず、「設定同一（ＳＩ）」フラグが専用のビット値を１に設定することにより設定されると仮定される。すべてのパラメータが同一ではない場合、ＳＩフラグは設定されず、すなわち、専用のビット値が０に設定される。他の実施例では、専用フラグを用いて、ＣＭＯＳに通常格納されているようなシステム設定パラメータが変更されたか示される。システム設定パラメータが変更された場合、システム設定パラメータはＢＩＯＳプログラムにより読み出され、永続的システムメモリＰＳＭに格納されているシステム設定パラメータのバージョンと比較される。システム設定パラメータが変更されていない場合、ＳＩフラグは直接設定することが可能である。ＳＩフラグを設定する場合、永続的システムメモリＰＳＭに格納されている値からブート装置が特定され、ブート装置の初期化がブート処理プロセスにおいて実行される他のアクションと並列に開始される。ブート装置の初期化のため、マスタブーとレコーダが永続的システムメモリＰＳＭに格納されているものと同様に利用される。ＳＩフラグが設定されていない場合、永続的システムメモリＰＳＭへのシステムパラメータの新しいコピーが実行される。
・オペレーティングシステムからハードウェアコンポーネントを抽出する割込みハンドラが、システムメモリＳＭにロードされる。ＳＩフラグが設定されている場合、上記割込みハンドラは永続的システムメモリＰＳＭから抽出される。ＳＩフラグが設定されていない場合、永続的システムメモリＰＳＭへの割込みハンドラの新たなコピーが実行される。
・ＰＯＳＴ（Ｐｏｗｅｒ−Ｏｎ Ｓｅｌｆ Ｔｅｓｔ）ルーチンが実行される。
・ビデオコントローラＶＣの有無がチェックされ、映像コントローラのＢＩＯＳプログラムが、ビデオコントローラの初期化のため実行される。ＳＩフラグが設定されている場合、永続的システムメモリＰＳＭに格納されているビデオコントローラのＢＩＯＳプログラムが利用される。ＳＩフラグが設定されていない場合、永続的システムメモリＰＳＭへのビデオコントローラのＢＩＯＳプログラムの新しいコピーが行われ、以降において実行される。
・ＢＩＯＳプログラムを有するパーソナルコンピュータの他の装置の有無がチェックされ、対応するＢＩＯＳプログラムが実行される。ＳＩフラグが設定されている場合、永続的システムメモリＰＳＭに格納されている対応するＢＩＯＳプログラムが利用される。ＳＩフラグが設定されていない場合、永続的システムメモリＰＳＭへの対応するＢＩＯＳプログラムの新しいコピーが行われ、以降において実行される。
・メモリカウントアップテストが実行される。他の実施例では、このテストは実行されなくてもよい。

例えば、キーボードやマウスのチェックなど、パーソナルコンピュータにどのようなハードウェアが備えられているか判断するためのテストが実行される。ＢＩＯＳプログラムはまた、シリアル通信ポートやプリンタポートなどの論理装置を検出し、ラベル付けを行う。
・ブート装置の初期化 ＳＩフラグが設定されている場合、この初期化はすでに開始されている。ＳＩフラグが設定されていない場合、ＢＩＯＳプログラムは、ブート処理すべきドライブを検索することにより、ハードディスクドライブＨＤＤをブート装置として特定する。永続的システムメモリＰＳＭにブート装置の識別情報の新たなコピーが行われる。永続的システムメモリＰＳＭに格納されているマスタブートレコードが、ブート装置の初期化のため利用される。ブート装置が応答を示すとすぐに、ハードディスクドライブＨＤＤ上に格納されているマスタブートレコードのバージョンが、永続的システムメモリＰＳＭに格納されているバージョンと比較される。これらのバージョンが一致していない場合、ハードディスクドライブＨＤＤに格納されているバージョンが永続的システムメモリＰＳＭにコピーされる。以降において、永続的システムメモリＰＳＭに格納されているマスタブートレコードを用いて、ブート装置の初期化が再び開始される。ブート装置の初期化後、ハードディスクドライブに格納されているオペレーティングシステムがシステムメモリＳＭにロードされる。

マスタブートレコードは、ハードディスクドライブＨＤＤのブート処理方法に関する情報を保持し、ハードディスクドライブＨＤＤからシステムメモリＳＭへのオペレーティングシステムのロード処理を開始する。マスタブートレコードは、ハードディスクドライブＨＤＤに含まれている分割の記述を有する小さなテーブルであるマスタ分割テーブルと、オペレーティングシステムに対するブート処理プロセスを開始するため、ＢＩＯＳプログラムにより実行される小さな初期ブートプログラムであるマスタブートコードとを有する。このプログラムは、オペレーティングシステムをシステムメモリＳＭに実際にロードするのに利用されるハードディスクドライブＨＤＤの任意の位置に格納されているブートプログラムに制御を最終的に移す。

他の実施例では、フロッピー（登録商標）ディスクドライブがブート装置として動作し、この場合、ボリュームブートセクタが永続的システムメモリＰＳＭに格納され、マスタブートレコードの代わりに、ブート装置の初期化のため利用される。

上記パーソナルコンピュータのブート処理方法は、永続的システムメモリからのＢＩＯＳプログラムの実行を可能にし、これにより、実行スピードを向上させ、パーソナルコンピュータのブート処理に要する時間を短縮することができる。さらに、パーソナルコンピュータの設定が変更されていない場合、ＢＩＯＳプログラムにより必要とされる情報は、永続的システムメモリＰＳＭから直接抽出することができる。パーソナルコンピュータの設定は、通常では長期間同一であるため、ブート処理プロセスのスピードは、大部分の場合でさらに向上する。本方法は一般的に適用可能であり、すなわち、１つのタイプのオペレーティングシステムに限定されるものではなく、複数のオペレーティングシステムを用いたパーソナルコンピュータのマルチブートシナリオで利用可能である。

本発明によるパーソナルコンピュータのブート処理方法において説明されたステップは、典型的にはブート処理シーケンスで発生するステップである。他の実施例では、パーソナルコンピュータに備えられた装置、ＢＩＯＳプログラム及びハードウェアのメーカーに依存して、異なるステップが発生するかもしれない。

ここで上記実施例は、本発明を限定するものでなく、例示するためのものであり、添付された請求項の範囲から逸脱することなく、当業者は他の多数の実施例を設計することができるであろう。請求項では、括弧内の任意の参照符号は、当該請求項を限定するものとして解されるべきでない。「有する」という用語は、請求項に列挙された以外の要素またはステップの存在を排除するものでない。要素に前置される「ある」という用語は、当該要素が複数存在することを排除するものでない。複数の手段を列挙した装置クレームでは、上記手段の一部は、単一のハードウェアアイテムにより実現可能である。ある手段が相互に異なる従属クレームで記載されているという事実は、当該手段の組み合わせが効果的に利用可能でないということを示すものではない。

図１は、本発明によるパーソナルコンピュータの一実施例の概略図を示す。

Claims (5)

1. システムメモリと、
   ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ/Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムと、
   を有するパーソナルコンピュータであって、
   前記システムメモリは、永続的システムメモリを有し、前記ＢＩＯＳプログラムは、前記永続的システムメモリに格納されることを特徴とするパーソナルコンピュータ。
2. 請求項１記載のパーソナルコンピュータであって、
   前記ＢＩＯＳプログラムの実行中に必要とされる不揮発性情報は、前記永続的システムメモリに格納されることを特徴とするパーソナルコンピュータ。
3. 請求項１記載のパーソナルコンピュータであって、
   前記永続的システムメモリは、磁気ランダムアクセスメモリを有することを特徴とするパーソナルコンピュータ。
4. 請求項１記載のパーソナルコンピュータをブート処理する方法であって、
   前記ＢＩＯＳプログラムは、前記永続的システムメモリから実行されることを特徴とする方法。
5. 請求項２記載のパーソナルコンピュータをブート処理する方法であって、
   前記ＢＩＯＳプログラムは、実行中に前記不揮発性情報を利用することを特徴とする方法。

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