JP4361073B2 - 画像処理装置とその制御方法 - Google Patents
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Description
5402:拡張スロット用ボード(MOTHERボードともいう。この例では、スロットのみを有する)
5403:エンジン(スキャナ、プリンタ等のエンジンであり、図3では、5267として示す)
5404:CPU(Central Processing Unit。図3では、5201として示す)
5405:ASIC1(CPU5404の制御下でメイン制御システムのApplication Specific Integrated Circuitとして働く。図3では、5202として示す)
5406:MEM(画像用バッファ、プログラム、ワークエリア用として使用されるメモリ)
5407:HDD(Hard Disk Drive。画像、管理情報、フォント、プログラムなどを格納する記憶装置で、転送速度を上げるために2台並列で接続することも可能である)
5408:SD(Secure Digital。ブート可能とし、ここでは、プログラムを格納する)
5409:LOGIC(PCI(Peripheral Component Interconnect)信号からローカルバス信号を作り出すロジック)
5410:ROM0(ブート可能なRead Only Memoryで、ここでは、プログラムを格納する)
5411:ROM1(ブート可能なRead Only Memoryで、ここでは、プログラムを格納する)
5412:NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory。ここでは、システムの設定などを保存する)
5413:SLOT1(オプションPCIスロット1)
5414:SLOT2(オプションPCIスロット2)
5415:SLOT3(オプションPCIスロット3)
5416:操作部(CPUとプログラムを内蔵する独立したユニットで、画面表示とUI(User Interface)を受け持つ)
5417:ASIC2(ASIC1(5405)とPCIで接続され、サブ制御システムを構成するASICとして働く。図3では、(5264)として示す)
5418:SLOT2(エンジン側PCIのオプションスロット2)
5419:SOLT3(エンジン側PCIのオプションスロット1)
5420:ネットワークI/F(ホストPC等と接続するためのネットワークのI/F)
5421:USB2.0(ホストPCと接続するためのUSB2.0I/F)
次に、図1によってハードウェアの基本構成を示した制御システムの動作を説明する。ここでは、(1)初期化、(2)省電力モードへの移行、および(3)省電力モードからの復帰の各動作に分け、より詳細なシステム内部の構成例を示しながら、各動作を説明する。
(1)初期化
電源が投入されるとエンジン(5403)は、CPU(5404)により、各機能が初期化され、コントローラ(5401)の初期化が終わって、処理要求コマンドを受信するまで待機状態になる。この初期化のフローが、装置を通常の使用可能な状態とする際に行われる。
・CPUの初期化
CPU(MIPS系)(5404)は、ブートコンフィグ(Configuration)データを各ASICから読み取り、リセット解除後、命令のフェッチを開始し、コールドリセットか?それ以外によるリセット例外かどうかの判定、各ASICにおけるローカルバスのアクセスタイミングの初期化、CPU内のキャッシュの初期化、TLBの初期化、例外ベクターの設定、コプロセッサの初期化を行う。
・メモリの初期化
標準で実装されるメモリ(以下、標準メモリと呼ぶ)のタイミングにかかわるパラメータを決定する前に、オプションのメモリが存在するかを確認し、もし、存在すれば、オプションメモリの情報を格納してあるSEEPROMをアクセスして、そのメモリの容量、速度、構成を読み出し、標準メモリとタイミングを比較し、遅いほうのタイミングを使用して、ASIC1(5405)に設定を行い、MEM(5406)の初期化を行う。その後、割り込みベクターの設定、データ領域への初期値の設定などを行う。
・PCIバスの初期化
各ASICの内部レジスタのコンフィグ用レジスタを使用して、PCIバスに存在する全デバイスのサーチを行う。デバイスのタイプを判断して、バスブリッジがあれば、その先のバスのデバイスをサーチする。
・エンジン(5403)の初期化
エンジン(5403)とコントローラ(5401)の通信は、エンジン側PCIデバイスが持つ送信バッファ/受信バッファを介して行う。
・操作部(5416)の初期化
操作部(5416)とASIC2(5417)は、操作部I/Fを介して接続され、送信と受信は全二重で行われる。予め決められているパケットサイズで、パケット通信を行い、操作部にシステムが初期化中であることを表示させる。
・HDD(5407)の初期化
HDD(5407)が接続されているかどうかの確認を行い、HDD(5407)が接続されている場合には、HDD(5407)の情報を読み出し、後で利用するために管理情報をメモリに格納する。
5002:COPY-APL(コピーアプリケーション)
5003:FAX-APL(FAXアプリケーション)
5004:SCAN-APL(スキャナアプリケーション)
5005:NETWORK-APL(ネットワークアプリケーション)
5006:サービス-API(サービス層5007〜5012のアプリケーションプログラミングインターフェース)
5007:ECS(エンジンコントロールサービス)
5008:MCS( メモリコントロールサービス)
5009:OCS(オペレーションパネルコントロールサービス)
5010:SCS(システムコントロールサービス)
5011:NCS(ネットワークコントロールサービス)
5012:FCS(FAXコントロールサービス)
5013:SRM(システムリソースマネジャー)
5014:汎用OS(この例ではUNIX(登録商標)ライクなOSを搭載)
5015:エンジンコマンドI/F(エンジンと通信するためのプログラミングインターフェース)
5016:エンジンハードウェア(エンジン本体)
5017:コントローラハードウェア(コントローラのハードウェアリソース)
上記のように、CPU(5404)や各ASICに依存する部分はデバイスドライバ層で吸収する(後記図20の汎用OS層の構成、参照)ことで、異なるCPUや異なるASICでも移植が容易になるように構成されている。
5202:ASIC1(図1では、5405として示す)
5203:CPUI/F(CPU(5201)とASIC1(5202)を接続するモジュール)
5204:IREG(内部レジスタ)
5205:arbiter(メモリアービタ)
5206:PCI66_CONFIG(PCI66(5212)のCONFIG空間)
5207:PCI66_INITIATER(PCI66(5212)のイニシエータアクセスモジュール)
5208:LBC(ローカルバスコントローラ)
5209:PCI66_DIRECT(PCI66(5212)のダイレクトアクセスパス)
5210:PCI66_SEL(ローカルバスとPCI66(5212)のセレクタ)
5211:PCI66_Target(PCI66(5212)のターゲット)
5212:PCI66(PCI66部)
5213:PCI66_arbiter(PCIアービタ)
5215:DATA_DMAC(HDD(5407)のデータDMAC(Direct Memory Access Controller))
5216:CMD_DMAC(HDD(5407)のコマンドDMAC)
5217:CD1_DMAC1(圧縮伸長器1の画像側(画像入出力用)DMAC)
5218:CD1(圧縮伸長器1)
5219:HDC(HDDコントローラ(RAID対応:2台))
5220:PCI-CONFIG(PCIのCONFIG空間)
5221:PCI-INITIATER(PCIのイニシエータアクセスモジュール)
5222:PCI(PCI部(64bit対応))
5224:SEL(圧縮伸長器セレクタ)
5225:CD2(圧縮伸長器2)
5226:CD2-DMAC1(圧縮伸長器2の画像側(画像入出力用)DMAC)
5227:CD1-DMAC2(圧縮伸長器1の符号側(符号入出力用)DMAC)
5228:CD2-DMAC2(圧縮伸長器2の符号側(符号入出力用)DMAC)
5229:FIFO(First-In First-Out、ビデオ1出力用FIFO)
5230:SFT(ビデオ1画像シフタ)
5231:OR(ビデオ 1画像合成器)
5232:FIFO(ビデオ1合成フレーム出力用FIFO)
5234:DMAC(ビデオ1出力用DMAC)
5235:DMAC(ビデオ1合成フレーム出力用DMAC)
5236:DEC(ビデオ1用伸長器)
5237:DMAC(ビデオ1用伸長器符号入力用DMAC)
5238:DMAC(ビデオ1用伸長器画像出力用DMAC)
5239:VOUT1(ビデオ1モジュール)
5240:VOUT2(ビデオ2モジュール)
5241:VOUT3(ビデオ3モジュール)
5242:VOUT4(ビデオ4モジュール)
5243:FIFO(分離信号出力用FIFO)
5244:SFT(分離信号シフタ)
5245:DMAC(分離信号出力用DMAC)
5246:FIFO(画像入力用FIFO)
5247:DMAC(画像入力用DMAC)
5248:DIRECT(PCIダイレクトアクセスパス)
5249:PCI_Target(PCIターゲットモジュール)
5250:PCI_Arbiter(PCIアービタ)
5251:RAMC(RAMメモリコントローラ)
5252:DMAC(クリア用DMAC)
5253:CLR(クリア用モジュール)
5254:DMAC(回転器2用ライトDMAC)
5255:ROT2(回転器2)
5256:DMAC(回転器2用リードDMAC)
5257:DMAC(回転器1用ライトDMAC)
5258:ROT1(回転器1)
5259:DMAC(回転器1用リードDMAC)
5260:DMAC(合成用ライトDMAC)
5261:OR(合成モジュール)
5262:DMAC(合成用リード1DMAC)
5263:DMAC(合成用リード2DMAC)
5264:ASIC2(I/O用ASIC。図1では、5417として示す)
5265:SLOT1(PCI66用オプションスロット)
5266:SLOT1(PCI用オプションスロット)
5267:ENGINE(スキャナ/プロッタエンジン)
5268:DATA_DMAC(SD用データDMAC)
5269:CMD_DMAC(SD用コマンドDMAC)
5270:DMAC(SD−I/O用データDMAC)
5271:SD(SDコントロールモジュール)
また、図4は、ASIC1(図1では、5405として示す)のメモリマップを示す。図4に示すテーブルには、左欄から順に、「アドレス」、「サイズ」(大分類に対応)、「大分類」(メモリ空間の種類で分類)、「サイズ」(細分割サイズ)、「詳細」(大分類の詳細)の形式でメモリマップを示す。
5351:PCI(PCIバス制御部で、ここを通じてASIC1(5202)と接続される)
5352:PCI_Arbiter(PCIアービタ)
5353:DMAC(SD用DMAC)
5354:DMAC(USB用DMAC)
5355:DMAC(MAC用DMAC)
5356:DMAC(OPCM用DMAC)
5357:SD(SD用制御部)
5358:USB(USB制御部)
5359:MAC(メモリ制御部)
5360:OPCM(コピー操作部I/F制御部)
5361:IREG(内部レジスタ)
5362:Debug_Serial、OPCP(プリンタ操作部I/F)、GIO(汎用IOポート)、SPI(SPI制御レジスタ)、I2C(I2C制御レジスタ)、PM(パワーマネジメント部)、INTC(割り込み制御部)、WatchDogの各制御部
5363、5371、5372、5373:Arbiter(内部バスアービタ)
5364:System_i/f(CPU(5370)により構成する制御システムのI/F)
5370:CPU(ASIC2(5264)全体を制御するプロセッサ)
5374:Shared_RAM_i/f(Shared_Ram(5377)に対するI/F)
5375:RAMC(System_RAM(5378)の制御部)
5376:LBC(外付けSystem_MEMの制御部)
5377:Shared_Ram(ASIC2内のShared_RAM)
5378:System_RAM(ASIC2内のSystem_RAM)
5380:System_ROM(ASIC2外のSystem_ROM)
5381:System_RAM(オプションで用いる、ASIC2外のSystem_RAM)
図5の実施形態に示すサブ制御システム(I/O用ASIC)を構成するASIC2(5264)は、CPU(5370)を有する。つまり、CPUを搭載することにより、制御システムに柔軟性を持たせ、省電力モード時の電源制御等を司るサブ制御システムに適合する機能の実現を容易にする。
(2)省電力モードへの移行
各種デバイスの初期化が完了すると、汎用OS(5014)は、システムのコンフィグ情報にもとづいてアプリケーションを起動する。なお、オプションとしてのFAXユニットが存在しない場合は、FAXアプリケーション(5003)は起動しない。
(3)省電力モードからの復帰
電源制御等を司るサブ制御システムとしてのASIC2(5417)が、省電力モードからの復帰の制御を行う。
1302:モニタシェルタスク
1304:PM(パワーマネジメント)タスク
1305:SW_iFilter(ネットワーク)タスク
1306:通信ドライバ
1307:USB応答タスク
1308:パネルタスク
1309:エラー割り込みタスク
1310:GIO(汎用IOポート)タスク
1311:Watchdogタスク
1312:タイマタスク
1313:パフォーマンスモニタタスク
1314:PM(パワーマネジメント)HISR(高レベル割り込みサービスルーチン)
1315:iFilter(ネットワーク)HISR
1316:通信HISR
1317:USB_HISR
1318:パネル HISR
1319:エラー割り込みHISR
1320:GIO(汎用IOポート)HISR
なお、上記のPM、iFilter、通信、USB、パネル、エラー割り込み、GIOの各HISR(高レベル割り込みサービスルーチン)は、それぞれ対応するタスクのハードウェアを制御するルーチンである。
2002:仮想記憶メモリ管理
2003:プロセス管理
2004:ネットワークプロトコルスタック
2005:ファイルシステム(機内で生成される画像ファイル等の記憶部を管理する)
2006:各種ドライバ(エンジンのドライバを含む)
2007:ACPI(Advanced Configuration Power Interface)ドライバ(ハードウェアの省電力機構をサポート)
2008:ネットワークドライバ
2009:USBドライバ
図21に示すOS層は、ハードウェア資源を管理し、上位層のI/Fを提供する。ACPIドライバ(2007)は、CPU(5404)等のハードウェアの省電力機構をサポートするためのドライバである。このドライバの操作により、ハードウェアの省電力状態を制御する。ここでは、IBM-AT互換アーキテクチャで実現されているACPIと同等の機能を搭載することにより実施可能である。なお、USBドライバ(2009)と関連する動作については、後記で詳述する。
2102:Attached(接続状態)
2103:Powered(通電状態)
2104:Default(デフォルト状態)
2105:Address(アドレス状態)
2106:Configured(設定状態)
2108:Suspended(中止状態)
以上は、状態を示す。また、以下は、操作を示す。
2112:Disconnect(接続解除)
2121:Hub Configure(ハブの設定)
2122:Hub Reset or Hub Deconfigure(ハブリセット又はハブの設定解除)
2131:Reset(リセット)
2132:Address Assign(アドレス割当て)
2133:Deconfigure(設定解除)
2134:Configure(設定)
2141:Suspend(中止)
2142:Resume(復帰)
一般的に、USBファンクション側のデバイスチップでは、状態遷移自体の管理は、ハードウェアロジックで実現しているものが一般的である。従って、USBデバイスドライバは、その状態を監視あるいは割り込みを受けることで変化を知ることができる。
・Not Attached=0
・Attached=1
・Powered=2
・Default=3
・Address=4
・Configured=5
なお、Suspended(2108)の状態は、ハードウェアのみが感知し、ソフトウエア的には移行復帰に関与しないものとして無視する。
移行フックリストへの登録処理は、図25に示す処理フローにしたがって、各デバイスドライバ(本例のUSBドライバ(2009)を含む)等で初期化時に実装したものを登録する.登録処理は、移行フックのリンクリストの最後にフックエントリすることにより、移行フックリストに追加する(ステップS401)。
5403、5267 エンジン
5404、5201 CPU
5405、5202 ASIC1
5406 MEM
5407 HDD
5408 SD
5410 ROM0
5411 ROM1
5412 NVRAM
5416 操作部
5417、5264 ASIC2
5420 ネットワークI/F
5421 USB2.0I/F
5014 汎用OS
5370 CPU
1301 サブマネージャ
1304 PMタスク
1305 SW_iFilterタスク
1306 通信ドライバ
1307 USB応答タスク
1308 パネルタスク
1309 エラー割り込みタスク
1310 GIOタスク
1312 タイマタスク
2001 プロセスI/F
2007 ACPIドライバ
2008 ネットワークドライバ
2009 USBドライバ
Claims (12)
- 画像入力、入力画像の出力用データへの処理、画像出力の各手段を制御するメイン制御システムと、前記メイン制御システムへの電源供給を制御することにより、省電力モードへの移行動作、省電力モードからの復帰動作を行うとともに、データの入出力に用いるネットワーク及びUSBに常時、応答・発信を可能とするサブ制御システムとを有する画像処理装置であって、
前記メイン制御システムが有するUSBデバイスドライバの状態を保持する保持手段と、
前記USBデバイスドライバの状態を遷移させる遷移手段と、
前記USBの状態を取得する取得手段と
を有し、前記保持手段は、省電力モードへの移行前に、前記USBデバイスドライバの状態を保持し、かつ、前記遷移手段は、省電力モードからの復帰後に前記取得手段が取得した前記USBの状態と、前記保持手段により保持された前記USBデバイスドライバの状態とが異なる場合には、保持された前記USBデバイスドライバの状態と、取得された前記USBの状態とを比較して前記USBデバイスドライバの状態を遷移させるための推定状態遷移列を決定し、前記推定状態遷移列に従って前記USBデバイスドライバの状態を遷移させることにより復帰動作を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 前記遷移手段は、取得された前記USBの状態が保持された前記USBデバイスドライバの状態より通信可能状態に近い場合には、保持された前記USBデバイスドライバの状態から、取得された前記USBの状態に向けて状態遷移するように推定状態遷移列を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記遷移手段は、保持された前記USBデバイスドライバの状態が取得された前記USBの状態より通信可能状態に近い場合には、初期状態から、取得された前記USBの状態に向けて状態遷移するように推定状態遷移列を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記画像処理装置は、省電力モード時に前記USBのデータ転送用DMAを停止させ、省電力モードから復帰する際に、前記状態遷移を行った後の前記USBデバイスドライバの状態に応じて前記データ転送用DMAを開始することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記サブ制御システムは、前記メイン制御システムの省電力モードからの復帰動作を前記USBにおけるデータ入力の検知を条件に行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記サブ制御システムは、前記メイン制御システムの省電力モードからの復帰動作を前記USBの活線挿抜の検知を条件に行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 画像入力、入力画像の出力用データへの処理、画像出力の各手段を制御するメイン制御システムと、前記メイン制御システムへの電源供給を制御することにより、省電力モードへの移行動作、省電力モードからの復帰動作を行うとともに、データの入出力に用いるネットワーク及びUSBに常時、応答・発信を可能とするサブ制御システムとを有する画像処理装置の制御方法であって、
前記メイン制御システムが有するUSBデバイスドライバの状態を保持する保持手順と、
前記USBデバイスドライバの状態を遷移させる遷移手順と、
前記USBの状態を取得する取得手順と
を有し、前記保持手順は、省電力モードへの移行前に、前記USBデバイスドライバの状態を保持し、かつ、前記遷移手順は、省電力モードからの復帰後に前記取得手順により取得された前記USBの状態と、前記保持手順により保持された前記USBデバイスドライバの状態とが異なる場合には、保持された前記USBデバイスドライバの状態と、取得された前記USBの状態とを比較して前記USBデバイスドライバの状態を遷移させるための推定状態遷移列を決定し、前記推定状態遷移列に従って前記USBデバイスドライバの状態を遷移させることにより復帰動作を行うことを特徴とする画像処理装置の制御方法。 - 前記遷移手順は、取得された前記USBの状態が保持された前記USBデバイスドライバの状態より通信可能状態に近い場合には、保持された前記USBデバイスドライバの状態から、取得された前記USBの状態に向けて状態遷移するように推定状態遷移列を決定することを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置の制御方法。
- 前記遷移手順は、保持された前記USBデバイスドライバの状態が取得された前記USBの状態より通信可能状態に近い場合には、初期状態から、取得された前記USBの状態に向けて状態遷移するように推定状態遷移列を決定することを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置の制御方法。
- 省電力モード時に前記USBのデータ転送用DMAを停止させ、省電力モードから復帰する際に、前記遷移手順により前記状態遷移を行った後の前記USBデバイスドライバの状態に応じて前記データ転送用DMAを開始することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項に記載の画像処理装置の制御方法。
- 前記メイン制御システムの省電力モードからの復帰動作を前記USBにおけるデータ入力の検知を条件に行うことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか一項に記載の画像処理装置の制御方法。
- 前記メイン制御システムの省電力モードからの復帰動作を前記USBの活線挿抜の検知を条件に行うことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか一項に記載の画像処理装置の制御方法。
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