JP3498028B2 - ブートプログラム書き換えシステム - Google Patents

ブートプログラム書き換えシステム

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JP3498028B2
JP3498028B2 JP2000003994A JP2000003994A JP3498028B2 JP 3498028 B2 JP3498028 B2 JP 3498028B2 JP 2000003994 A JP2000003994 A JP 2000003994A JP 2000003994 A JP2000003994 A JP 2000003994A JP 3498028 B2 JP3498028 B2 JP 3498028B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブートプログラム
書き換えシステムに関し、特に、フラッシュROMに格
納されたブートプログラムの書き換えを容易にするブー
トプログラム書き換えシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】システム開発段階でROMに格納されて
いるブートプログラムの改版は何度も行われ、リリース
後にも改版されることがある。この時、ブートプログラ
ムの書き換えに失敗するとROMの情報は壊れてしま
い、システムは立ち上がらなくなる。
【0003】これらの問題を解決するものとして、たと
えば、「特開平9−330272号公報」記載の発明が
ある。この発明は、ブートプログラムを格納するROM
を2個設けるものである。
【0004】また、「特開平8−227359号公報」
記載の発明は、「複数ブロックに分割されたメモリを内
蔵するワンチップマイコンが組み込まれた電子システム
において、このメモリ内の所定のブロックに設定され、
この電子システムの所定の機能または仕様を実現する制
御プログラムを格納する1つの特定ブロックnと、この
特定ブロック以外の少なくとも1つのブロックに格納さ
れ、この特定ブロックの内容を書き換えるための特定ブ
ロック書き換え用プログラムと、このメモリにアクセス
可能でシリアル通信機能を有する通信部とを備え、この
書き換えプログラムは外部装置から送られ、この通信部
で受信したデータを、特定ブロックnに書き込む」もの
である。
【0005】また、「特開平8−69376号公報」記
載の発明は、「BIOSプログラムを格納する不揮発メ
モリ素子の同一容量の上位・下位部分のいずれを対応さ
せるかを切り換えるアドレス切り換え回路を設け、BI
OSプログラムは装置の起動に最小限必要な基本部分と
拡張部分とに分割して構成し、基本部分の書き換えは新
しい基本部分を古い拡張部分を格納している不揮発メモ
リに書き込み、書き込み完了後に不揮発メモリ素子の上
位・下位部分を回路的に交換し、その後古いBIOS基
本部分を格納したままの不揮発メモリを消去し、新しい
BIOS拡張部分を書き込む」ものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した「特開平9−
330272号公報」記載の発明の問題点は、システム
の基盤の占有面積が大きく回路が複雑になり、コストが
かかることである。
【0007】その理由は、ROMを2重に設けるからで
ある。
【0008】また、「特開平8−227359号公報」
記載の発明の問題点は、ブートプログラムの書き換え時
に特定ブロック書き換え用プログラムが格納されている
特別なアドレスを指定するような機能が必要なことであ
る。
【0009】その理由は、メモリのアドレスの一部を反
転させるスイッチを設けていないからである。
【0010】また、「特開平8−69376号公報」記
載の発明の問題点は、BIOSを書き換える書き換えル
ーチンを記録媒体等に記録する必要があることである。
【0011】その理由は、不揮発性メモリに、BIOS
を書き換える書き換えルーチンを格納していないからで
ある。
【0012】本発明の目的は、上記問題点を解決し、フ
ラッシュROMを取り外すことなく同一の操作でブート
プログラムの書き換えを可能とし、かつ、フラッシュR
OMの領域を有効に利用することである。
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【課題を解決するための手段】 本発明の第のブートプ
ログラム書き換えシステムは、物理的に領域を第1の領
域および第2の領域に2分し、前記第1の領域にパワー
オンからシステムが立ち上がるまでの設定を行うブート
プログラムを格納し、前記第2の領域を2分し前記ブー
トプログラムを書き換えるためのルーチンをそれぞれ第
1の書き換えルーチン、第2の書き換えルーチンとして
格納する書き換え可能不揮発性リードオンリーメモリ
と、前記書き換え可能不揮発性リードオンリーメモリに
与えられるアドレスの2ビットを論理的に反転する手動
スイッチとを有する。
【0017】 本発明の第のブートプログラム書き換
えシステムは、前記第のブートプログラム書き換えシ
ステムであって、前記ブートプログラムを記録する記録
媒体と、前記記録媒体から前記ブートプログラムを読み
出すI/Oデバイスと、前記I/Oデバイスを使用して
前記記録媒体から前記ブートプログラムを読み出し、前
記書き換え可能不揮発性リードオンリーメモリの前記第
1の領域に書き込む指示を含む前記第1の書き換えルー
チン、前記第1の書き換えルーチンを格納する前記書き
換え可能不揮発性リードオンリーメモリとを有する。
【0018】 本発明の第のブートプログラム書き換
えシステムは、前記第のブートプログラム書き換えシ
ステムであって、CPUと、主記憶部と、前記I/Oデ
バイスを制御するI/O制御部と、前記CPU、前記主
記憶部、および前記I/O制御部を接続するバスとを備
え、前記ブートプログラムの書き換えに際し、前記第1
の書き換えルーチンが不具合の場合、前記手動スイッチ
の2ビットを反転側に設定し、記録媒体を前記I/Oデ
バイスに実装し、パワーオンすると、前記書き換え可能
不揮発性リードオンリーメモリ内の前記第2の書き換え
ルーチンを実行し、前記I/Oデバイス、前記I/O制
御部、および前記バスを介して、前記記録媒体に記録さ
れた前記ブートプログラムを前記主記憶部に転送し、前
記主記憶部から前記バスを介して、前記書き換え可能不
揮発性リードオンリーメモリの前記第1の領域に前記ブ
ートプログラムを書き込む処理を行う前記CPUを有す
る。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発
明の第1の実施の形態を示すブロック図である。図1を
参照すると、本発明の第1の実施の形態は、CPU10
と、フラッシュROM20(フラッシュリードオンリー
メモリ)と、I/O制御部30と、I/Oデバイス40
(たとえば、フロッピーディスク装置、CD−ROM装
置等)と、主記憶部50と、CPU10、フラッシュR
OM20、I/O制御部30および主記憶部50を接続
するアドレスバス60と、データバス70と、CPU1
0からアドレスバス60へのアドレスライン61と、ア
ドレスバス60からフラッシュROM20へのアドレス
ライン62と、アドレスバス60からI/O制御部30
へのアドレスライン63と、アドレスバス60から主記
憶部50へのアドレスライン64と、CPU10・デー
タバス70間のデータライン71と、フラッシュROM
20・データバス70間のデータライン72と、I/O
制御部30・データバス70間のデータライン73と、
主記憶部50・データバス70間のデータライン74
と、I/O制御部30・I/Oデバイス40間のアドレ
ス・データライン80と、フラッシュROM20のアド
レスの最上位ビットをそのままスルー出力するか反転出
力するかを切り替えるスイッチ90と、アドレスライン
62上のコマンドをデコードし書き込み信号を作成しフ
ラッシュROM20に与えるデコード部95とから構成
される。
【0020】アドレスバス60、およびアドレスライン
61〜アドレスライン64はコマンドおよびアドレスが
転送され、データバス70、およびデータライン71〜
データライン74は、データが転送される。ただし、ア
ドレス、コマンドおよびデータを1つにまとめて1つの
バス、ラインで構成してもよい。
【0021】また、アドレス・データライン80は、ア
ドレス、コマンド、またはデータが転送される。ただ
し、アドレス、コマンドとデータを分離したラインを設
けてもよい。
【0022】図2は、フラッシュROM20、アドレス
バス60、アドレスライン62、データバス70、デー
タライン72、スイッチ90、およびデコード部95の
接続を示す詳細ブロック図である。
【0023】図2を参照すると、フラッシュROM20
は、アドレスバス60から転送されたアドレスをアドレ
スライン62を介して受け取る。ただし、フラッシュR
OM20のアドレスの最上位は、スイッチ90に接続さ
れている。このスイッチ90は手動で操作可能なもので
ある。また、フラッシュROM20のライトイネーブル
端子には、デコード部95からの書き込み信号が載せら
れる。
【0024】デコード部95は、アドレスライン62上
のコマンドをデコードし、コマンドがフラッシュROM
20への書き込みを示す場合には、適当なタイミングで
書き込み信号を作成しフラッシュROM20へ与える。
【0025】図3は、フラッシュROM20の内容を示
す説明図である。図3を参照すると、フラッシュROM
20は、物理的に領域201と領域202との2つに分
割されており、フラッシュROM20に入力されるアド
レスの最上位が“0”であれば、領域201がアクセス
され、アドレスの最上位が“1”であれば、領域202
がアクセスされる。したがって、スイッチ90がスルー
出力側に設定されていれば、CPU10等がアドレスバ
ス60に出力したアドレスは、そのままフラッシュRO
M20に与えられ、スイッチ90が反転出力側に設定さ
れていれば、CPU10等がアドレスバス60に出力し
たアドレスは、最上位が反転されてフラッシュROM2
0に与えられる。
【0026】CPU10等は、自身が出力したアドレス
の最上位が“0”であれば、フラッシュROM20の論
理的上位をアクセスするとみなし、自身が出力したアド
レスの最上位が“1”であれば、フラッシュROM20
の論理的下位をアクセスするとみなす。よって、論理的
上位と、論理的下位は、スイッチ90の設定により反転
する。スイッチ90がスルー出力側に設定されていれ
ば、領域201が論理的上位、領域202が論理的下位
となり、スイッチ90が反転出力側に設定されていれ
ば、領域202が論理的上位、領域201が論理的下位
となる。
【0027】領域201には、ハードウエアの初期化な
どパワーオンからシステムが立ち上がるまでの様々な設
定を行うブートプログラムが格納される。
【0028】また、領域202には、壊れてしまったブ
ートプログラムを書き換えるために自動でI/Oデバイ
ス40へアクセスし、フラッシュROM20の論理的下
位に新しいブートプログラムを書き込むプログラムであ
る書き換えルーチンが格納される。図1において、左側
は、スイッチ90がスルー出力側に設定されている場合
を示し、右側は、スイッチ90が反転出力側に設定され
ている場合を示す。
【0029】次に、本発明の第1の実施の形態の動作に
ついて図面を参照して詳細に説明する。通常、動作中
は、スイッチ90はスルー出力側に設定されている。領
域210内のブートプログラムを更新する場合には、パ
ワーオフし、I/Oデバイス40に新たなブートプログ
ラムが記録された記録媒体(たとえば、フロッピーディ
スク、CD−ROM等)を実装し、スイッチ90を反転
出力側に設定し、パワーオンする。
【0030】パワーオンにより、CPU10が起動し、
アドレスライン61、アドレスバス60にフラッシュR
OM20の論理的上位を示すアドレス、およびフラッシ
ュROM20に対するリードコマンドを出力する。デコ
ード部95は、アドレスライン62上のリードコマンド
をデコードし、書き込み信号をオフにする。
【0031】また、スイッチ90により最上位が反転さ
れたアドレスは、アドレスライン62を介してフラッシ
ュROM20に与えられ、フラッシュROM20から領
域202内の書き換えルーチンが出力され、データライ
ン72、データバス70、データライン71を介してC
PU10に取り込まれる。
【0032】次に、CPU10は、アドレスライン6
1、アドレスバス60に主記憶部50の適宜定めた特定
領域を示すアドレス、および主記憶部50に対するライ
トコマンドを出力し、データライン71、データバス7
0に取り込んだ書き換えルーチンを出力する。主記憶部
50は、アドレスライン64、データライン74を介し
て、それぞれCPU10から出力されたアドレス、書き
換えルーチンを受け取り、アドレスで指定された特定領
域に書き込む。
【0033】次に、CPU10は、アドレスライン6
1、アドレスバス60、アドレスライン64を介して主
記憶部50の特定領域を示すアドレス、および主記憶部
50に対するリードコマンドを出力し、主記憶部50か
らデータライン74、データバス70、データライン7
1を介して一定単位ずつ書き換えルーチンを読み出す。
【0034】次に、CPU10は、読み出した書き換え
ルーチンを順次実行する。この初期化ルーチンの実行に
おいて、まず、CPU10は、アドレスライン61、ア
ドレスバス60、アドレスライン63介して、I/O制
御部30に対する初期化コマンドを出力し、データライ
ン71、データバス70、データライン73を介して、
I/O制御部30に対する初期化データを出力する。I
/O制御部30は、CPU10からの初期化コマンド、
初期化データを受け取ると、自身の初期化を実施する。
この初期化により、I/Oデバイス40へのアクセスが
可能となる。
【0035】次に、CPU10は、アドレスライン6
1、アドレスバス60、アドレスライン63介して、I
/O制御部30に対し、I/Oデバイス40に実装され
ている記録媒体の適宜定めた領域をリードするリードコ
マンド、アドレスを出力する。
【0036】I/O制御部30は、このリードコマン
ド、アドレスを受け取ると、アドレス・データライン8
0を介して、I/Oデバイス40に対し、受け取ったリ
ードコマンド、アドレスに対応するI/Oリードコマン
ド、I/Oアドレスを出力する。I/Oデバイス40
は、I/Oリードコマンド、I/Oアドレスを受け取る
と、記録媒体のI/Oアドレスに対応する領域からデー
タを読み出し、アドレス・データライン80を介してI
/O制御部30に出力する。I/O制御部30は、I/
Oデバイス40からデータを受け取ると、データライン
73、データバス70、データライン71を介して、そ
のデータをCPU10に出力する。
【0037】CPU10は、I/O制御部30からデー
タを受け取ると、そのデータを解析し、ブートプログラ
ムを格納するブートプログラムファイルのあらかじめ定
められた特定ファイル名が存在するかどうか調べる。も
し、その特定ファイル名が存在しなければ、さらに記録
媒体の次の領域のデータを読み出し、順次調べる。特定
ファイル名が検出されると、CPU10は、アドレスラ
イン61、アドレスバス60、アドレスライン63を介
して、特定ファイルを読み出すファイル読み出しコマン
ドを出力する。I/O制御部30は、ファイル読み出し
コマンドを受け取ると、アドレス・データライン80を
介して、I/Oデバイス40に対し、受け取ったファイ
ル読み出しコマンドに対応するI/Oリードコマンド、
I/Oアドレスを出力する。I/Oデバイス40は、I
/Oリードコマンド、I/Oアドレスを受け取ると、記
録媒体のI/Oアドレスに対応する領域からデータを読
み出し、アドレス・データライン80を介してI/O制
御部30に出力する。I/O制御部30は、I/Oデバ
イス40からデータを受け取ると、データライン73、
データバス70、データライン71を介して、そのデー
タをCPU10に出力する。
【0038】CPU10は、ブートプログラムであるデ
ータを受け取ると、アドレスライン61、アドレスバス
60に主記憶部50の適宜定めたブートプログラム領域
を示すアドレス、および主記憶部50に対するライトコ
マンドを出力し、データライン71、データバス70に
ブートプログラムのデータを出力する。主記憶部50
は、アドレスライン64、データライン74を介して、
それぞれCPU10から出力されたアドレス、ブートプ
ログラムのデータを受け取り、アドレスで指定されたブ
ートプログラム領域に書き込む。
【0039】CPU10は、ブートプログラムをすべて
主記憶部50に書き込むと、アドレスライン61、アド
レスバス60、アドレスライン64を介して主記憶部5
0のブートプログラム領域を示すアドレス、および主記
憶部50に対するリードコマンドを出力し、主記憶部5
0からデータライン74、データバス70、データライ
ン71を介して一定単位ずつブートプログラムを読み出
す。
【0040】次に、CPU10は、アドレスライン6
1、アドレスバス60、アドレスライン62を介して、
ライトコマンド、フラッシュROM20の論理的下位と
しての領域201を示すアドレスを出力し、データライ
ン71、データバス70、データライン72を介して、
ブートプログラムのデータを出力する。
【0041】アドレスライン62上のライトコマンド
は、デコード部95でデコードされ書き込み信号がフラ
ッシュROM20に出力される。
【0042】フラッシュROM20は、デコード部95
からの書き込み信号、アドレスライン62からのアドレ
ス、データライン72からのブートプログラムのデータ
を受け取ると、指定された論理的下位としての領域20
1に順次書き込む。
【0043】次に、ブートプログラムのフラッシュRO
M20への書き込みが完了すると、操作者は、パワーオ
フし、スイッチ90をスルー出力側に設定し、パワーオ
ンする。パワーオンにより、CPU10が起動し、論理
的上位としての領域201のブートプログラムの実行を
開始する。操作者は、ブートプログラムの実行が正常か
どうかどうかを監視し、正常でないと判断すると、ブー
トプログラムの解析を実行し、バグがあれば、修正し記
録媒体に修正したブートプログラムを記録する。また、
バグが検出されなければ、フラッシュROM20への書
き込みがノイズ等で失敗したと判断し、ブートプログラ
ムの修正は実施しない。
【0044】正常でないと判断した場合、操作者は、次
に、ブートプログラムを記録した記録媒体をI/Oデバ
イス40に実装し、スイッチ90を反転出力側に設定
し、パワーオンする。これにより、CPU10が起動
し、再度、記録媒体のブートプログラムをフラッシュR
OM20の領域201に書き込む。
【0045】このようにして、ブートプログラムのバ
グ、あるいはブートプログラムの書き換え失敗により情
報の破壊が発生した場合でも、フラッシュROM20を
取り外すことなくブートプログラムの書き換えができ
る。
【0046】次に、本発明の第2の実施の形態について
図面を参照して説明する。図4は、本発明の第2の実施
の形態の特徴を示す説明図である。図4を参照すると、
書き換えルーチンが、フラッシュROM20の領域20
2の2カ所に格納されている。また、これを利用するた
めに、スイッチ90は、フラッシュROM20のアドレ
スの最上位と、その次の2ビットの反転を可能とする。
これにより、書き換えルーチンのどちらかが破壊されて
も、破壊されていない片方の書き換えルーチンをアクセ
スするように、スイッチ90を設定することにより、フ
ラッシュROM90のブートプログラムの書き換えが可
能となる。
【0047】以上の説明では、データの転送に関して
は、すべてCPU10に読み出してから実行していた
が、フラッシュROM20−主記憶部50間、またはI
/O制御部30−主記憶部50間のデータの転送に、D
MA(ダイレクトメモリアクセス)転送を使用すること
が可能である。DMA転送の使用により、転送時間が短
縮できる。
【0048】また、フラッシュROM20のアドレスの
最上位、またはその次のビットにスイッチ90を設けた
が、最上位、またはその次以外のビットでも可能であ
る。
【0049】また、フラッシュROM20は、書き換え
可能な不揮発性リードオンリーメモリであればよい。
【0050】
【発明の効果】本発明の第1の効果は、ブートプログラ
ムのバグ、あるいはブートプログラムの書き換え失敗に
より情報の破壊が発生した場合でも、フラッシュROM
を取り外すことなくブートプログラムの書き換えができ
ることである。
【0051】その理由は、フラッシュROMを2分し、
片方にブートプログラムの書き換えルーチンを格納して
おくからである。
【0052】本発明の第2の効果は、通常使用している
フラッシュROM以外に他のバックアップROMを必要
としないことである。
【0053】その理由は、フラッシュROMを2分し、
片方にブートプログラムの書き換えルーチンを格納して
おくからである。
【0054】本発明の第3の効果は、フラッシュROM
の領域を有効に使用できることである。すなわち、ブー
トプログラムの書き換えルーチンが格納されている領域
の残りの部分を通常アクセスできることである。
【0055】その理由は、フラッシュROMに対するア
ドレスの一部を論理的“0”、“1”に切り替えるスイ
ッチを使用せず、アドレスの一部を反転させるスイッチ
を使用するからである。
【0056】本発明の第4の効果は、ブートプログラム
を記録する記録媒体にブートプログラムの書き換えルー
チンを記録する必要がないことである。
【0057】その理由は、フラッシュROMを2分し、
片方にブートプログラムの書き換えルーチンを格納して
おくからである。
【0058】本発明の第5の効果は、ブートプログラム
の書き換えが常に、同一の操作で実施できることであ
る。
【0059】その理由は、その理由は、フラッシュRO
Mを2分し、片方にブートプログラムの書き換えルーチ
ンを格納し、フラッシュROMに対するアドレスの一部
を反転させる手動スイッチを設けるからである。
【0060】本発明の第6の効果は、書き換えルーチン
が破壊されても、フラッシュROMの書き換えが可能と
なることである。
【0061】その理由は、書き換えルーチンを2重化す
るからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図1の一部の詳細ブロック図である。
【図3】フラッシュROMの内容を示す説明図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態の内容を示す説明図
である。
【符号の説明】
10 CPU 20 フラッシュROM 30 I/O制御部 40 I/Oデバイス 50 主記憶部 60 アドレスバス 61 アドレスライン 62 アドレスライン 63 アドレスライン 64 アドレスライン 70 データバス 71 データライン 72 データライン 73 データライン 74 データライン 80 アドレス・データライン 90 スイッチ 95 デコード部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物理的に領域を第1の領域および第2の
    領域に2分し、前記第1の領域にパワーオンからシステ
    ムが立ち上がるまでの設定を行うブートプログラムを格
    納し、前記第2の領域を2分し前記ブートプログラムを
    書き換えるためのルーチンをそれぞれ第1の書き換えル
    ーチン、第2の書き換えルーチンとして格納する書き換
    え可能不揮発性リードオンリーメモリと、前記書き換え
    可能不揮発性リードオンリーメモリに与えられるアドレ
    スの2ビットを論理的に反転する手動スイッチとを有す
    ることを特徴とするブートプログラム書き換えシステ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記ブートプログラムを記録する記録媒
    体と、前記記録媒体から前記ブートプログラムを読み出
    すI/Oデバイスと、前記I/Oデバイスを使用して前
    記記録媒体から前記ブートプログラムを読み出し、前記
    書き換え可能不揮発性リードオンリーメモリの前記第1
    の領域に書き込む指示を含む前記第1の書き換えルーチ
    ン、前記第1の書き換えルーチンを格納する前記書き換
    え可能不揮発性リードオンリーメモリとを有することを
    特徴とする請求項1記載のブートプログラム書き換えシ
    ステム。
  3. 【請求項3】 CPUと、主記憶部と、前記I/Oデバ
    イスを制御するI/O制御部と、前記CPU、前記主記
    憶部、および前記I/O制御部を接続するバスとを備
    え、前記ブートプログラムの書き換えに際し、前記第1
    の書き換えルーチンが不具合の場合、前記手動スイッチ
    の2ビットを反転側に設定し、記録媒体を前記I/Oデ
    バイスに実装し、パワーオンすると、前記書き換え可能
    不揮発性リードオンリーメモリ内の前記第2の書き換え
    ルーチンを実行し、前記I/Oデバイス、前記I/O制
    御部、および前記バスを介して、前記記録媒体に記録さ
    れた前記ブートプログラムを前記主記憶部に転送し、前
    記主記憶部から前記バスを介して、前記書き換え可能不
    揮発性リードオンリーメモリの前記第1の領域に前記ブ
    ートプログラムを書き込む処理を行う前記CPUを有す
    ることを特徴とする請求項2記載のブートプログラム書
    き換えシステム。
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