JP2007148750A - Computer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不揮発性メモリからのセルフブートが可能なコンピュータ装置に関する。 The present invention relates to a computer device capable of self-booting from a nonvolatile memory.
従来より、NAND型フラッシュメモリからのセルフブートが可能なコンピュータ装置は、NAND型フラッシュメモリからランダムアクセスメモリへブートプログラムを転送し、ランダムアクセスメモリに格納されたブートプログラムをCPUが読み出して実行するように構成されている。 Conventionally, a computer device capable of self-booting from a NAND flash memory transfers a boot program from the NAND flash memory to the random access memory, and the CPU reads and executes the boot program stored in the random access memory. It is configured.
しかし、従来技術では、ブートプログラムの転送にあたって、ブートプロセスを制御するブートシーケンサがデータ転送を扱う必要があり、ブートシーケンサの構成が複雑になってしまうという問題があった。 However, in the prior art, when transferring the boot program, there is a problem that the boot sequencer that controls the boot process needs to handle data transfer, and the configuration of the boot sequencer becomes complicated.
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、NAND型フラッシュメモリ等の不揮発性メモリからのセルフブートが可能なコンピュータ装置において、ブートプロセスを制御するブートシーケンサの構成を簡略化することを目的とする。 The present invention has been made to solve this problem, and in a computer device capable of self-booting from a non-volatile memory such as a NAND flash memory, the configuration of a boot sequencer for controlling the boot process is simplified. With the goal.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、コンピュータ装置であって、CPUと、前記CPUのブートに用いられるブートプログラムが格納された第1メモリを、第3メモリとの間のDMA転送に用いられるバスに接続可能な第1インターフェースと、前記CPUが前記ブートプログラムを読み出す場合の読み出し先となる第2メモリを、前記バスに接続可能な第2インターフェースと、前記バスとは別に設けられた、前記第1インターフェースと前記第2インターフェースとの間をデータ転送可能に結合するデータ転送路と、前記第1インターフェース及び前記第2インターフェースの接続先を前記バスと前記データ転送路との間で切り替える第1セレクタと、前記ブートに先立って、前記第1インターフェース及び前記第2インターフェースが前記データ転送路に接続された状態で、前記第1メモリから前記第2メモリへブートプログラムを転送するトリガを与えるブートシーケンサとを備える。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載のコンピュータ装置において、前記ブートプログラムの前記第1メモリから前記第2メモリへの転送にあたって、前記第1インターフェースは、データを前記第1メモリからシーケンシャルに読み出して順次出力し、前記第2インターフェースは、順次入力されたデータを前記第2メモリへシーケンシャルに書き込む。 According to a second aspect of the present invention, in the computer device according to the first aspect, when the boot program is transferred from the first memory to the second memory, the first interface sequentially transfers data from the first memory. The data is read and sequentially output, and the second interface sequentially writes the sequentially input data to the second memory.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のコンピュータ装置において、前記第1インターフェース及び前記第2インターフェースの制御主体を前記CPUと前記ブートシーケンサとの間で切り替える第2セレクタをさらに備え、前記制御主体を前記ブートシーケンサとした状態で前記ブートプログラムの前記第1メモリから前記第2メモリへの転送を行い、前記転送が終了した後に、前記制御主体を前記CPUへ切り替える。 A third aspect of the present invention is the computer apparatus according to the first or second aspect, further comprising a second selector that switches a control subject of the first interface and the second interface between the CPU and the boot sequencer. The boot program is transferred from the first memory to the second memory in a state where the control subject is the boot sequencer, and after the transfer is completed, the control subject is switched to the CPU.
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のコンピュータ装置において、前記第1メモリは、不揮発性のメモリであり、前記第2メモリは、1バイト単位でランダムにアクセス可能なランダムアクセスメモリであることを特徴とするコンピュータ装置。 According to a fourth aspect of the present invention, in the computer apparatus according to any one of the first to third aspects, the first memory is a non-volatile memory, and the second memory is randomly accessed in units of 1 byte. A computer device characterized by being a random access memory.
請求項1ないし請求項4の発明によれば、第1メモリから第2メモリへのブートプログラムの転送にあたって、ブートシーケンサがブートプログラムの第1メモリから第2メモリへの転送を扱う必要がないので、ブートシーケンサの構成を簡略化することができる。 According to the first to fourth aspects of the invention, when transferring the boot program from the first memory to the second memory, the boot sequencer does not need to handle the transfer of the boot program from the first memory to the second memory. The configuration of the boot sequencer can be simplified.
請求項2の発明によれば、ブートプログラムの第1メモリから第2メモリへの転送にあたって、アドレスの制御を行う必要がないので、ブートプログラムの第1メモリから第2メモリへの転送を容易に行うことができる。 According to the invention of claim 2, since it is not necessary to control the address when transferring the boot program from the first memory to the second memory, the transfer of the boot program from the first memory to the second memory is facilitated. It can be carried out.
<1 構成>
図1は、本発明の望ましい実施形態に係るシステムLSI(Large Scale Integration)10を含むコンピュータ1の構成を示すブロック図である。システムLSI10は、移動体通信端末のベースバンドLSIと接続され、画像処理、音声処理及び通信処理等を実行するアプリケーションコンピュータの主要部として機能している。
<1 configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
図1に示すように、システムLSI10は、メモリからフェッチした命令をデコードして実行するCPU11と、ブートプロセスを制御するブートシーケンサ12と、外付のNAND型フラッシュメモリ41へのアクセスを制御するペリフェラルであるNANDフラッシュインターフェース13と、2キロバイトの記憶容量を有する内蔵のデュアルポートRAM(Random Access Memory)42へのアクセスを制御するペリフェラルであるホストインターフェース14とを備える。
As shown in FIG. 1, the
システムLSI10では、CPU11が、システムバス15、バスコントローラ16及びセレクタ21を介してホストバス31に接続され、ブートシーケンサ12が、セレクタ21を介してホストバス31に接続されている。セレクタ21は、ホストバス31に接続されたペリフェラルの制御主体を、CPU11とブートシーケンサ12との間で切り替える。さらに、システムLSI10では、NAND型フラッシュメモリ41が、NANDフラッシュインターフェース13を介してホストバス31に接続され、デュアルポートRAM42が、ホストインターフェース14を介してホストバス31に接続されている。NANDフラッシュインターフェース13及びホストインターフェース14の動作は、それぞれ、ペリフェラルコントロールレジスタ(以下「レジスタ」)131及び141に書き込まれたレジスタ値によって設定される。
In the
これらの構成により、CPU11は、ホストインターフェース14を介してデュアルポートRAM42へのデータの書き込み及びデュアルポートRAM42からのデータの読み出しを行うことができるとともに、ホストインターフェース14のレジスタ141に書き込みを行うことができる。同様に、CPU11は、NANDフラッシュインターフェース13を介してNAND型フラッシュメモリ41へのデータの書き込み及びNAND型フラッシュメモリ41からのデータの読み出しを行うことができるとともに、NANDフラッシュインターフェース13のレジスタ131に書き込みを行うことができる。
With these configurations, the CPU 11 can write data to the
また、これらの構成により、ワイヤードROM(Read Only Memory)をベースとした小規模のプロセッサであるブートシーケンサ12は、NANDフラッシュインターフェース13のレジスタ131及びホストインターフェース14のレジスタ141に書き込みを行うことができる。
Also, with these configurations, the
さらに、システムLSI10には、ホストバス31とは別に、外付のSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)43との間のDMA(Direct Memory Access)転送に用いられるバス(以下「DDMAバス」)32が設けられている。SDRAM43は、SDRAM43へのアクセスを制御するSDRAMインターフェース17を介してDDMAバス32に接続されている。
In addition to the
NANDフラッシュインターフェース13は、NAND型フラッシュメモリ41をDDMAバス32に接続可能なDDMAインターフェース132を備えており、ホストインターフェース114は、デュアルポートRAM42をDDMAバス32に接続可能なDDMAインターフェース143を備えている。NAND型フラッシュメモリ41は、DDMAインターフェース132及びセレクタ22を介してDDMAバス32に接続され、デュアルポートRAM42は、DDMAインターフェース143及びセレクタ23を介してDDMAバス32に接続されている。
The
システムLSI10には、DDMAバス32とは別に、DDMAインターフェース132とDDMAインターフェース143との間をデータ転送可能に結合するショートカットパスとなるデータ転送路33が設けられている。セレクタ22及び23は、それぞれ、DDMAインターフェース132及び143の接続先を、DDMAバス32とデータ転送路33との間で切り替える。
In addition to the
これらの構成により、DDMAインターフェース132及び143がDDMAバス32に接続されているときは、NAND型フラッシュメモリ41とSDRAM43との間又はデュアルポートRAM42とSDRAM43との間で双方向にデータ転送が可能となる。このデータ転送は、CPU11を介することなく行われるので、CPU11に負荷をかけることなく高速に行うことができる。ただし、DDMAインターフェース132及び143がDDMAバス32に接続されているときは、NAND型フラッシュメモリ41からデュアルポートRAM42へのデータ転送を行うことはできない。一方、DDMAインターフェース132及び143がデータ転送路33に接続されているときは、NAND型フラッシュメモリ41からデュアルポートRAM42へのデータ転送が可能となる。
With these configurations, when the
デュアルポートRAM42は、1バイト単位でランダムにアクセス可能なランダムアクセスメモリである。したがって、デュアルポートRAM42を0番地に配置しておけば、CPU11がブートプログラムを読み出しする場合の読み出し先としてデュアルポートRAM11を利用することができる。しかし、デュアルポートRAM42は、揮発性メモリであるとともに、ホストであるベースバンドLSIとの間のデータ受け渡しにも用いられるから、ブートプログラムを持続的に格納しておくことができない。そこで、システムLSI10では、不揮発性メモリであるNAND型フラッシュメモリ41にブートプログラムを格納しておき、ブートに先立って、NAND型フラッシュメモリ41からデュアルポートRAM42へブートプログラムを転送し、CPU11がデュアルポートRAM42からブートプログラムの命令をフェッチすることができるようにしている。ここで、NAND型フラッシュメモリ41に格納されたブートプログラムは書き換え可能であるから、システムLSI10では、ブート時の動作を変更することが容易である。もちろん、不揮発性メモリとして、NAND型フラッシュメモリ41の代わりに、NOR型フラッシュメモリやAND型フラッシュメモリを採用することも妨げられない。
The
NAND型フラッシュメモリ41からデュアルポートRAM42へのブートプログラムの転送は、DDMAインターフェース132及び143がデータ転送路33に接続された状態で、(1)NANDフラッシュインターフェース13が、NAND型フラッシュメモリ41のブートプログラムが格納されている空間(デュアルポートRAM42の記憶容量と同じ2キロバイトの空間)からデータをシーケンシャルに読み出して順次出力し、(2)ホストインターフェース14が、順次入力されたデータをデュアルポートRAM42へシーケンシャルに書き込むことによって行われる。このようなブートプログラムの転送は、すでにあるDMA転送の仕組みの一部を利用しているので、システムLSI10に大規模な回路を追加することなく実現可能である。さらに、このようなブートプログラムの転送は、アドレスの制御を行うことなく自律的に実行されるので、ブートシーケンサ12を簡略化するのに寄与している。すなわち、ブートシーケンサ12は、ブートプログラムの転送にあたって、レジスタ131及び141に所定のレジスタ値を書き込み、ソースアドレス、デスティネーションアドレス及び転送データ長等の転送対象のデータの情報を指定するだけであり、NAND型フラッシュメモリ41からのデータの読み出し及びデュアルポートRAM42へのデータの書き込みを実際に扱う必要はない。
The boot program is transferred from the
<2 動作>
図2は、システムLSI10におけるブート手順を示すフローチャートである。
<2 operation>
FIG. 2 is a flowchart showing a boot procedure in the
図2を参照して、システムLSI10のリセットが解除されると、最初に、ブートシーケンサ12が起動される(ステップS101)。ブートシーケンサ12の起動時には、CPU11は、リセットされたままになっている。また、ブートシーケンサ12の起動時には、バスの設定は、ブートプログラム転送用の設定となっている。すなわち、セレクタ21により、NANDフラッシュインターフェース13及びホストインターフェース14の制御主体はブートシーケンサ12となっており、セレクタ22及び23により、DDMAインターフェース132及び143の接続先がデータ転送路33となり、DDMAインターフェース132及び143がデータ転送路33で直結された状態となっている。
Referring to FIG. 2, when the reset of
続いて、ブートシーケンサ12が、レジスタ131及び141の設定すなわちレジスタ131及び141への所定のレジスタ値の書き込みを行うことによって、ブートプログラムの転送のトリガをNANDフラッシュインターフェース13及びホストインターフェース14に与える。(ステップS102)。
Subsequently, the
システムLSI10では、ステップS102におけるレジスタ131及び141の設定に応答して、NAND型フラッシュメモリ41からデュアルポートRAM42へのブートプログラムの転送が行われる(ステップS103)。ブートプログラムの転送においては、DDMAインターフェース132、データ転送路及33及びDDMAインターフェース143を用いて自律的にデータ転送が行われるので、ブートシーケンサ12は、NANDフラッシュインターフェース13からのステータス信号を参照しつつ転送のタイミングを制御するだけでよい。
In the
ブートプログラムの転送が終了すると、ブートシーケンサ12は、DONE信号によってブートプログラムの転送の終了を通知する(ステップS104)。
When the transfer of the boot program is completed, the
DONE信号に応答して、システムLSI10では、バス設定が通常動作用の設定に変更される(ステップS105)。すなわち、セレクタ21により、NANDフラッシュインターフェース13及びホストバスインターフェース14の制御主体がCPU11に切り替えられるとともに、DDMAインターフェース132及び143の接続先がDDMAバス32に切り替えられる。
In response to the DONE signal, the
さらに、DONE信号に応答して、システムLSI10では、CPU11のリセットが解除される(ステップS106)。なお、CPU11のリセットが解除されたときには、NAND型フラッシュメモリ41からデュアルポートRAM42へのブートプログラムの転送は完了しているので、CPU11は、リセットが解除された直後から、デュアルポートRAM42に格納されたブートプログラムの命令をフェッチして実行することができる(ステップS107)。
Further, in response to the DONE signal, the
このようなステップS101〜S107により、システムLSI10では、NAND型フラッシュメモリ41に準備されたブートプログラムによるセルフブートを行うことができる。
Through such steps S101 to S107, the
なお、システムLSI10では、ブートプログラムの実行後は、NAND型フラッシュメモリ41に格納された、画像処理、音声処理及び通信処理等のためのプログラムが、SDRAM43にロードされ、CPU11により実行される。もちろん、当該プログラムのロードに先立って、第2のブートプログラムをロードするようにすることも妨げられない。
In the
1 コンピュータ
10 システムLSI
11 CPU
12 ブートシーケンサ
13 NANDフラッシュインターフェース
14 ホストインターフェース
21〜23 セレクタ
32 DDMAバス
33 データ転送路
41 NAND型フラッシュメモリ
42 デュアルポートRAM
131,141 レジスタ
132,143 DDMAインターフェース
1 computer
10 System LSI
11 CPU
12
131, 141
Claims (4)
CPUと、
前記CPUのブートに用いられるブートプログラムが格納された第1メモリを、第3メモリとの間のDMA転送に用いられるバスに接続可能な第1インターフェースと、
前記CPUが前記ブートプログラムを読み出す場合の読み出し先となる第2メモリを、前記バスに接続可能な第2インターフェースと、
前記バスとは別に設けられた、前記第1インターフェースと前記第2インターフェースとの間をデータ転送可能に結合するデータ転送路と、
前記第1インターフェース及び前記第2インターフェースの接続先を前記バスと前記データ転送路との間で切り替える第1セレクタと、
前記ブートに先立って、前記第1インターフェース及び前記第2インターフェースが前記データ転送路に接続された状態で、前記第1メモリから前記第2メモリへブートプログラムを転送するトリガを与えるブートシーケンサと、
を備えることを特徴とするコンピュータ装置。 A computer device,
CPU,
A first interface capable of connecting a first memory storing a boot program used for booting the CPU to a bus used for DMA transfer with the third memory;
A second interface that can be connected to the bus, a second memory to be read when the CPU reads the boot program;
A data transfer path that is provided separately from the bus and connects the first interface and the second interface so that data can be transferred;
A first selector that switches a connection destination of the first interface and the second interface between the bus and the data transfer path;
A boot sequencer for providing a trigger for transferring a boot program from the first memory to the second memory in a state where the first interface and the second interface are connected to the data transfer path prior to the boot;
A computer apparatus comprising:
前記ブートプログラムの前記第1メモリから前記第2メモリへの転送にあたって、
前記第1インターフェースは、
データを前記第1メモリからシーケンシャルに読み出して順次出力し、
前記第2インターフェースは、
順次入力されたデータを前記第2メモリへシーケンシャルに書き込む、
ことを特徴とするコンピュータ装置。 The computer apparatus according to claim 1.
In transferring the boot program from the first memory to the second memory,
The first interface is
Data is sequentially read from the first memory and sequentially output,
The second interface is
Sequentially writes the sequentially input data to the second memory;
The computer apparatus characterized by the above-mentioned.
前記第1インターフェース及び前記第2インターフェースの制御主体を前記CPUと前記ブートシーケンサとの間で切り替える第2セレクタをさらに備え、
前記制御主体を前記ブートシーケンサとした状態で前記ブートプログラムの前記第1メモリから前記第2メモリへの転送を行い、前記転送が終了した後に、前記制御主体を前記CPUへ切り替えることを特徴とするコンピュータ装置。 The computer apparatus according to claim 1 or 2,
A second selector for switching a control subject of the first interface and the second interface between the CPU and the boot sequencer;
The boot program is transferred from the first memory to the second memory in a state where the control subject is the boot sequencer, and the control subject is switched to the CPU after the transfer is completed. Computer device.
前記第1メモリは、不揮発性のメモリであり、
前記第2メモリは、1バイト単位でランダムにアクセス可能なランダムアクセスメモリである、
ことを特徴とするコンピュータ装置。
The computer apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The first memory is a nonvolatile memory;
The second memory is a random access memory that can be randomly accessed in 1-byte units.
The computer apparatus characterized by the above-mentioned.
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JP2004334486A (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Starting system using boot code and starting method |
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