JP2014219941A - 画像データ処理装置、画像処理装置、及び画像データ転送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】CPU側のメモリに描画された画像データをアドレスウィンドウ経由で描画機能を有するコントローラ側のメモリに転送するとき、アプリソフトにより設定されたアドレスウィンドウの設定が別のアプリソフトによって書き換えられないようにする。【解決手段】CPU側からBAR0で設定したプリンタアプリ用MEM−B空間32にアクセスすると、コントローラ側のMEM−B14のプリンタアプリ用のアドレスウィンドウであるプリンタアプリ用MEM−B空間41にアクセスできる。同様に、BAR1で設定したコピーアプリ用MEM−B空間33にアクセスすると、MEM−B14のコピーアプリ用のアドレスウィンドウであるコピーアプリ用MEM−B空間42にアクセスできる。プリンタアプリ用MEM−B空間41、コピーアプリ用MEM−B空間42のアドレスは、アプリ毎に設けられたレジスタに設定される。【選択図】図6

Description

本発明は、画像データ処理装置、画像処理装置、及び画像データ転送方法に関する。
CPUと、CPUで生成した画像データを蓄積するためにCPU側に接続されたメモリと、画像入出力エンジンとCPUとの間に外部インタフェースで接続されたコントローラASICと、コントローラASICで生成した画像データや画像入出力エンジンから入力された画像データを蓄積するためにコントローラASICに接続されたメモリとを有する画像処理コントローラがある。
即ち、例えば特許文献1には、CPUで生成した画像データを蓄積するためにCPU側に接続されたシステムメモリと、PCIインタフェースを介してスキャナなどのエンジンと接続されるとともにAGPを介してCPUと接続されるコントローラASICと、コントローラASICに接続されたローカルメモリとを有する画像処理コントローラが記載されている。
また、文献に記載されたものではないが、このような画像処理コントローラにおいて、コントローラASICに内蔵されたハードウェアによる描画手段である描画アクセラレータと、CPUとが描画処理を分担することが知られている。
即ち、描画アクセラレータが描画できないコマンドに対する描画をCPUが代わりに実行してCPU側のメモリに描画し、PCI Express(登録商標:以下、PCIe)インタフェースなどの外部インタフェースからアクセスできるアドレスウィンドウ経由で、コントローラASIC側のメモリに画像データを転送して、描画アクセラレータにより描画された画像データに追加する。また、エンジンから入力された画像データにページ番号等の印字処理を行う場合も、前記と同様にCPU側のメモリにページ番号等の画像データを描画し、コントローラ側のメモリに転送して追加する。
しかしながら、前記のような異なるケースでのCPU側のメモリからコントローラASIC側のメモリへの画像データの転送においては、CPUを制御するアプリソフトにより設定されるコントローラASIC側のメモリのアドレスウィンドウの設定が別のアプリソフトにより書き換えられてしまう、という問題がある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、CPU側のメモリに描画された画像データをアドレスウィンドウ経由でハードウェアによる描画機能を有するコントローラ側のメモリに転送する画像データ処理装置において、アプリソフトにより設定されたアドレスウィンドウの設定が別のアプリソフトによって書き換えられないようにすることである。
本発明に係る画像データ処理装置は、アプリソフトの制御による描画機能を有する第1の制御手段と、ハードウェアによる描画機能を有する第2の制御手段と、第1の制御手段側の第1の記憶手段と、第2の制御手段側の第2の記憶手段と、前記第1の制御手段により前記第1の記憶手段に描画された画像データを、前記アプリソフトにより設定されたアドレスウィンドウ経由で、前記第2の記憶手段に転送する転送手段と、前記アドレスウィンドウの設定データが設定される設定データ記憶手段と、を有し、前記設定データ記憶手段がアプリソフト毎に設けられている画像データ処理装置である。
本発明によれば、CPU側のメモリに描画された画像データをアドレスウィンドウ経由でハードウェアによる描画機能を有するコントローラ側のメモリに転送する画像データ処理装置において、アプリソフトにより設定されたアドレスウィンドウの設定が別のアプリソフトによって書き換えられないようにすることができる。
本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像データ処理装置の第1の動作における画像データの流れについて説明するための図である。 図2に示す動作を実行するCPUの制御フローについて説明するための図である。 本発明の実施形態に係る画像データ処理装置の第2の動作における画像データの流れについて説明するための図である。 図4に示す動作を実行するCPUの制御フローについて説明するための図である。 本発明の実施形態に係る画像データ処理装置におけるコントローラASIC側のメモリのメモリ空間のアドレスウィンドウについて説明するための図である。 図6におけるOSが管理するメモリ空間上のアプリソフト用のメモリ空間のベースアドレスを設定するためのベースアドレスレジスタを示す図である。 図6におけるコントローラASIC側のメモリのメモリ空間上のアプリソフト用のメモリ空間のベースアドレスのオフセットを設定するためのベースアドレスオフセットレジスタを示す図である。 図3及び図5に示すフローチャートにおいて、CPUが画像データをCPU側のメモリからコントローラASIC側のメモリに転送する処理の詳細な内容を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈画像処理装置のハードウェア構成〉
図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
画像処理装置としての画像形成装置100には、画像処理の制御を行うボードである画像データ処理装置としてのコントローラ部1が内蔵されており、コントローラ部1はPCIeにより画像形成装置100内のエンジン部(スキャナ、プロッタなど)と接続されている。
コントローラ部1には、CPU11、描画機能を有するコントローラASIC12、CPU側のメモリであるMEM−A13、コントローラASIC側のメモリであるMEM−B14、HDD(ハードディスクドライブ)15、及びPHY(物理層コントローラ)16が搭載されている。ここで、CPU11、コントローラASIC12、MEM−A13、MEM−B14は、それぞれ本発明に係るアプリソフトの制御による描画機能を有する第1の制御手段、ハードウェアによる描画機能を有する第2の制御手段、第1の制御手段側の第1の記憶手段、第2の制御手段側の第2の記憶手段に対応する。
CPU11と、コントローラASIC12とは、PCIeインタフェースにより接続されている。CPU11には、MEM−A13、及びPHY16が接続されている。PHY16はEthernet(登録商標)により、LANなどのネットワークに接続されている。なお、PCIeインタフェースに代えてPCIインタフェースを用いることもできる。
コントローラASIC12には制御機能が集約されており、描画アクセラレータ121、PCIe(Endpoint)制御部122、PCIe(Root)制御部123、メモリ制御部124、画像入出力制御部125、及びHDD制御部126を内蔵している。
MEM−A13はCPU11が描画用メモリなどとして用いるシステムメモリである。MEM−B14は、画像形成装置100に搭載されたスキャナからコントローラASIC12を介して入力された画像データや、描画アクセラレータ121により描画された画像データなどが保持されるローカルメモリである。HDD15は、画像データの蓄積やアプリソフトなどのプログラムを蓄積するためのストレージである。
CPU11は画像形成装置100の全体制御を行う演算処理手段である。CPU11はコントローラASIC12に接続されている画像形成装置100のエンジン部、MEM−B14、HDD15を制御するときは、コントローラASIC12内のPCIe(Endpoint)制御部122を介して制御する。
即ち、スキャナの動作で画像データを入力するときには、CPU11は画像形成装置100に搭載されたスキャナからの画像データをPCIe(Root)制御部123を制御してPCIeインタフェース経由で入力し、メモリ制御部124を制御してMEM−B14に書き込む。
また、コピーアプリ、プリンタアプリで画像を出力するときには、CPU11はメモリ制御部124を制御してMEM−B14上の画像データを読み出し、PCIe(Root)制御部123を制御して、画像形成装置100のエンジン部に画像データを出力し、画像を用紙に出力する。
プリンタアプリで画像データを生成するときは、CPU11はEthernet(登録商標)からPHY16を介して転送されてくるプリンタ描画用データ(描画コマンド)を入力し、MEM−A13に書き込む。
次にCPU11は、描画アクセラレータ121を起動し、MEM−A13上のプリンタ描画用データをMEM−B14に転送する。描画アクセラレータ121は、MEM−B14からプリンタ描画用データを読み出し、MEM−B14上に描画する。
CPU11は、描画アクセラレータ121で描画できないプリンタ描画用データについてはMEM−A13上に残しておき、CPU11がMEM−A13上に描画する。CPU11は、描画完了後、MEM−A13上に描画した画像データをMEM−B14に転送し、プリンタ出力用の画像データを完成させる。
CPU11は、HDD15に対して、一時的な画像データの格納や繰り返し使用する画像データの格納を行うときは、HDD制御部126を制御する。
〈画像データ処理装置の第1の動作〉
図2は、本発明の実施形態に係る画像データ処理装置の第1の動作における画像データの流れを説明するための図であり、図3は、図2に示す動作を実行するCPUの制御フローについて説明するための図である。図2において、図1と同じ部分には図1と同じ参照符号が付されている。
この第1の動作は、描画アクセラレータ121が描画できないコマンドがあった場合、CPU11が代わりにCPU11側のMEM−A13に描画し、PCIeインタフェース経由でコントローラASIC12側のMEM−B14に転送して画像データの追加を行い、出力するときの動作である。このフローにおいて、CPU11を制御するのはプリンタアプリである。
まずCPU11は描画コマンドをMEM−A13に生成する(図3のステップST1)。次にCPU11はコントローラASIC12内の描画アクセラレータ121を起動する(ステップST2)。
描画アクセラレータ121はCPU11に起動されると、描画コマンドをMEM−A13からMEM−B14に転送し、描画コマンドの転送後、MEM−B14から描画コマンドを読み出し、MEM−B14上に画像データを描画する(ステップST2の自動実行、図2の手順S1)。
CPU11は描画アクセラレータ121が描画できないコマンドを判別し、その描画コマンドからMEM−A13上に画像データを描画する(ステップST3、手順S2)。次にCPU11は描画された画像データをMEM−A13からMEM−B14に転送する(ステップST4、手順S3)。
MEM−B14上で、描画アクセラレータ121により描画された画像データにCPU11により描画された画像データが追加され、画像データが完成すると、CPU11はエンジン部2にそのことを通知する。エンジン部2は、CPU11から通知を受けると、MEM−B14から画像データを読み出し(転送し)、プリント出力を行う(ステップST5、手順S4)。
〈画像データ処理装置の第2の動作〉
図4は、本発明の実施形態に係る画像データ処理装置の第2の動作における画像データの流れを説明するための図であり、図5は、図4に示す動作を実行するCPUの制御フローについて説明するための図である。図4において、図2と同じ部分には図2と同じ参照符号が付されている。
この第2の動作は、エンジン部2のスキャナからコントローラASIC12側のMEM−B14に入力された画像データに対して、CPU11がCPU11側のMEM−A13にページ番号の画像データを描画し、PCIeインタフェース経由でMEM−B14に転送して画像データの追加を行い、出力するときの動作である。このフローにおいて、CPU11を制御するのはコピーアプリである。
エンジン部2のスキャナから入力された画像データがMEM−B14に転送され、格納される(図5のステップST11、図4の手順S11)。エンジン部2は全ての画像データを転送すると、そのことをCPU11に通知する。
CPU11はエンジン部2から通知を受けると、ページ番号の画像データをMEM−A13上に生成する(ステップST12、手順S12)。次にCPU11は、MEM−A13上に描画されたページ番号の画像データをMEM−A13からMEM−B14に転送する(ステップST13、手順S13)。
ページ番号が追加された画像データがMEM−B14上に完成したら、CPU11はエンジン部2にそのことを通知する。エンジン部2は、CPU11から通知を受けると、MEM−B14から画像データを読み出し(転送し)、プリント出力を行う(ステップST14、手順S14)。
〈MEM−B14のメモリ空間のアドレスウィンドウ〉
図6は、コントローラASIC側のメモリであるMEM−B14のメモリ空間(記憶空間)のアドレスウィンドウについて説明するための図である。
OS(オペレーティングシステム)が管理するメモリ空間30のアドレス0から2GBまでは、CPU11側のメモリであるMEM−A13のメモリ空間(以下、MEM−A空間)31として割り当てられている。メモリ空間30はCPU11がアクセス可能なメモリ空間である。
アドレスウィンドウ経由でMEM−B14へのアクセスを可能とするためのメモリ空間30における領域として、MEM−A空間31の上の1GBのメモリ空間に、それぞれ16MBのプリンタアプリ用MEM−B空間32、コピーアプリ用MEM−B空間33を割り当てる。つまり、プリンタアプリ用MEM−B空間32、コピーアプリ用MEM−B空間33は、アプリソフト毎に別々にアクセス可能なメモリ空間である。
プリンタアプリ用MEM−B空間32、コピーアプリ用MEM−B空間33のそれぞれのベースアドレス(基底アドレス)をベースアドレス0(以下、BAR0)、ベースアドレス1(以下、BAR1)とする。BAR0及びBAR1は、画像形成装置100の電源が投入されたときの初期設定時に、コントローラASIC12のCPU11側のPCIeのコンフィグレジスタのうちのベースアドレスレジスタにCPU11が設定する。ベースアドレスレジスタの詳細については後述する。
プリンタアプリ用MEM−B空間32、及びコピーアプリ用MEM−B空間33に1:1に対応して、MEM−B14のメモリ空間40には、アプリソフト毎に別々にアクセス可能なアドレスウィンドウとして、プリンタアプリ用MEM−B空間41、及びコピーアプリ用MEM−B空間42を割り当てる。
プリンタアプリ用MEM−B空間41のアドレス、コピーアプリ用MEM−B空間42のアドレスは、アドレス0からのオフセット(相対位置)であるベースアドレスオフセット0(以下、BAR0_OFFSET)、ベースアドレスオフセット1(以下、BAR1_OFFSET)として設定する。BAR0_OFFSET、BAR1_OFFSETは、それぞれプリンタアプリ、コピーアプリがアドレスウィンドウ経由で画像データを転送するときに、前述したコンフィグレジスタのうちのベースアドレスオフセットレジスタにCPU11が設定する。ベースアドレスオフセットレジスタの詳細については後述する。
CPU11側からPCIeにアクセスを行い、BAR0で設定したプリンタアプリ用MEM−B空間32にアクセスすると、MEM−B14上のプリンタアプリ用のアドレスウィンドウであるプリンタアプリ用MEM−B空間41にアクセスすることができる。同様に、BAR1で設定したコピーアプリ用MEM−B空間33にアクセスすると、MEM−B14上のコピーアプリ用のアドレスウィンドウであるコピーアプリ用MEM−B空間42にアクセスすることができる。
即ち、BAR0のアドレスウィンドウにはBAR0_OFFSETを設定できるベースアドレスオフセットレジスタがあり、BAR1のアドレスウィンドウにはBAR1_OFFSETを設定できるベースアドレスオフセットレジスタがある。それぞれのレジスタにオフセットアドレスの値を可変設定することで、MEM−B14のメモリ空間40上でアドレスウィンドウの位置を変えてアクセスすることが可能になる。アドレスウィンドウのアドレスは0+オフセットアドレスがMEM−B14上での開始アドレスになる。
なお、図6では、BAR0及びBAR0_OFFSETをプリンタアプリ用とし、BAR1及びBAR1_OFFSETをコピーアプリ用としたが、反対にすることもできる。また、3個以上のアプリソフトがアドレスウィンドウを設定するために、3個以上のベースアドレス及びベースアドレスオフセットを用いることもできる。
〈ベースアドレスレジスタ及びベースアドレスオフセットレジスタ〉
図7は、図6におけるOSが管理するメモリ空間30上のアプリソフト用のメモリ空間のベースアドレスを設定するためのベースアドレスレジスタを示す図である。ここで、図7AはBAR0を設定するためのベースアドレスレジスタを示し、図7BはBAR1を設定するためのベースアドレスレジスタを示す。
設定データ記憶手段のうちの第1の設定データ記憶手段としてのベースアドレスレジスタは、コントローラASIC12のCPU側のPCIeのコンフィグレジスタ、即ち図1におけるPCIe(Endpoint)制御部122内のコンフィグレジスタの一部である。
これらのベースアドレスレジスタは32ビットのアドレス空間を持っており、上位8ビットを読み書き(Read Write)可能とし、下位24ビットを読み取り専用(Read Only)とすることで、16MBバウンダリの設定を可能とした。
図8は、図6におけるコントローラASIC側のメモリのメモリ空間40上のアプリソフト用のメモリ空間のベースアドレスのオフセットを設定するためのベースアドレスオフセットレジスタを示す図である。ここで、図8AはBAR0_OFFSETを設定するためのベースアドレスオフセットレジスタを示し、図8BはBAR1_OFFSETを設定するためのベースアドレスオフセットレジスタを示す。
第2の設定データ記憶手段としてのベースアドレスオフセットレジスタは、図7に示すベースアドレスレジスタと同様、32ビットのうち、上位8ビットを読み書き可能とし、下位24ビットを読み取り専用とした。
〈CPU側のメモリからコントローラASIC側のメモリへの画像転送〉
図9は、図3及び図5に示すフローチャートにおいて、CPU11が画像データをCPU側のメモリからコントローラASIC側のメモリに転送する処理(図3のステップST4、図5のステップST13)の詳細な内容を示すフローチャートである。
まずCPU11を制御するプリンタアプリ(図3の場合)、コピーアプリ(図5の場合)は、MEM−B14のメモリ空間40のアドレスウィンドウのオフセットアドレスBAR0_OFFSET、BAR1_OFFSETを図8に示すベースアドレスオフセットレジスタに設定する(ステップST21:第2の設定工程)。前述したように、BAR0、BAR1は、初期設定(第1の設定工程)により設定済みである。
プリンタアプリ、コピーアプリが、転送手段としてのCPU11を制御して、それぞれプリンタアプリ用MEM−B空間32、コピーアプリ用MEM−B空間33にアクセスしてMEM−A12上の画像データを転送すると、MEM−B14のメモリ空間40のアドレスウィンドウ(プリンタアプリ用MEM−B空間41、コピーアプリ用MEM−B空間42)に画像データが転送される(ステップST22:転送工程)。
画像データ転送の後、オフセットアドレス範囲の転送が終了したか否か、換言すればオフセットアドレスで指定したアドレスウィンドウ内に転送する画像データがあるか否か、を判定する(ステップST23)。
判定の結果、転送する画像データがある場合は(ステップST23:NO)、転送を継続する(ステップST22)。アドレスウィンドウ内に転送すべき画像データがなくなった場合(ステップST23:YES)、MEM−A13からMEM−B14への画像データ転送が完了したか否かを判定する(ステップST24)。
判定の結果、画像データ転送が完了していない場合は(ステップST24:NO)、次に書き込みを行うアドレスウィンドウのオフセットアドレスをベースアドレスオフセットレジスタに設定をして転送を行う(ステップST21→ST22)。
MEM−A13からMEM−B14への画像データ転送が完了するまで、ステップST21〜ST24を繰り返し、画像データ転送が完了したら(ステップST24:YES)、この図に示すフローを終了する。
このような制御を行う場合でも、アプリソフト毎にベースアドレスオフセットレジスタが割り当てられているので、他のアプリソフトにアドレスウィンドウのオフセットアドレスを書き換えられることがなく、制御することができる。また、アドレスウィンドウの設定が別のアプリソフトに書き換えられない仕組みをハード的に設けたことで、異なるアプリソフト間でアドレスウィンドウ設定の制御情報を通信するやりとりが不要である。
11…CPU、12…コントローラASIC、13…MEM−A、14…MEM−B、41…プリンタアプリ用MEM−B空間(プリンタアプリ用アドレスウィンドウ)、42…コピーアプリ用MEM−B空間(コピーアプリ用アドレスウィンドウ)、121…描画アクセラレータ。
特開2002−264442号公報

Claims (5)

  1. アプリソフトの制御による描画機能を有する第1の制御手段と、
    ハードウェアによる描画機能を有する第2の制御手段と、
    第1の制御手段側の第1の記憶手段と、
    第2の制御手段側の第2の記憶手段と、
    前記第1の制御手段により前記第1の記憶手段に描画された画像データを、前記アプリソフトにより設定されたアドレスウィンドウ経由で、前記第2の記憶手段に転送する転送手段と、
    前記アドレスウィンドウの設定データが設定される設定データ記憶手段と、を有し、
    前記設定データ記憶手段がアプリソフト毎に設けられている画像データ処理装置。
  2. 請求項1に記載された画像データ処理装置において、
    前記設定データ記憶手段は、前記第1の制御手段がアクセス可能な記憶空間における前記アプリソフト毎のアドレスウィンドウへのアクセスを可能とする領域のアドレスが設定される第1の設定データ記憶手段と、前記第2の記憶手段の記憶空間における前記アプリソフト毎のアドレスウィンドウのアドレスが設定される第2の設定データ記憶手段とからなる画像データ処理装置。
  3. 請求項1又は2に記載された画像データ処理装置において、
    前記第1の制御手段と前記第2の制御手段とはPCIインタフェース又はPCIeインタフェースにより接続されており、前記設定データ記憶手段は、前記第2の制御手段に設けられたPCIインタフェース又はPCIeインタフェースのコンフィグレジスタである画像データ処理装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載された画像データ処理装置を有する画像処理装置。
  5. アプリソフトの制御による描画機能を有する第1の制御手段と、ハードウェアによる描画機能を有する第2の制御手段と、第1の制御手段側の第1の記憶手段と、第2の制御手段側の第2の記憶手段と、を有する画像データ処理装置において、前記第1の制御手段により前記第1の記憶手段に描画された画像データを、前記アプリソフトにより設定されたアドレスウィンドウ経由で、前記第2の記憶手段に転送する画像データ転送方法であって、
    前記アプリソフト毎に設けられた第1の設定データ記憶手段に、前記第1の制御手段がアクセス可能な記憶空間における前記アプリソフト毎のアドレスウィンドウへのアクセスを可能とする領域のアドレスを設定する第1の設定工程と、
    前記アプリソフト毎に設けられた第2の設定データ記憶手段に、前記第2の記憶手段の記憶空間における前記アプリソフト毎のアドレスウィンドウのアドレスを設定する第2の設定工程と、
    前記画像データを前記第2の記憶手段に転送する転送工程と、
    を有する画像データ転送方法。
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