JP4509749B2 - 処理制御装置、データ通信装置およびそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は処理制御装置、パーソナルコンピュータ等のデータ通信装置およびそのプログラムに関し、特に、処理制御装置、データ通信装置間の通信回線の接続を安定化するためのソフトウェアモデムを内蔵したデータ通信装置およびそのプログラムに関する。

モデム等の通信機器は、電子掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）や他のデータ通信装置にインターネット等のネットワークを介して通信回線を接続している時に、通信回線の安定動作を保つ為、常に回線品質を監視し、自動的に通信速度、変調方式等の通信機能や性能の再設定（リトレーニング、レイトリネゴシエーション）を行っている。また、近年ＣＰＵの高速化に伴ないモデム等の通信機器はソフトウェア化が進んでいる。ここで、電子掲示板とは、従来ではパソコン通信サービス全体のことを指し、今日ではウェブサイト形態で提供されるデータ通信装置を指す。また、２台の通信機器（モデム）が通信を確立する際に、通信速度、変調方式、エラー訂正機能、データ圧縮手順等の情報を相互に交換しながら互いにサポートする通信機能や性能の設定を決定していくネゴシエーションのための動作をリトレーニングと呼び、特に通信速度の再設定のためのネゴシエーションをレイトリネゴシエーションと呼ぶ。リトレーニングは、互いに接続された２つのモデムが接続し直すことなく、使用中の通信機能や性能を再ネゴシエーションする処理であり、回線状態が変化したとき、例えば回線上の静電気の量が増えた場合などに起こり、この処理は通常数秒を要する。

特許文献１には、コンピュータとアナログ通信回線を接続するモデムの機能の一部をコンピュータ本体で実行されるソフトウェアで肩代わりするシステム、すなわちソフトウェアモデムを用いてＣＰＵのクロック周波数を可変制御してＣＰＵの消費電力を抑える情報処理装置が開示されている。また、特許文献１には、ネゴシエーションの状態によって変化する必要なＣＰＵ負荷に追従してクロック周波数を可変制御することで接続拒否やタイムアウト等の通信エラーを抑制する情報処理装置も開示されている。

特許文献２には、通信機能や性能の再設定を行なうモデム処理より優先度の高い特定のアプリケーションの処理が指示された場合には、モデム処理の実行中であってもその特定のアプリケーションの処理が開始されるソフトウェアモデムを有するデータ通信装置において、他のアプリケーションの処理を適切に実行させると共に、モデム処理を適切に実行するソフトウェアモデムを提供するため、起動中のアプリケーションの数や起動中のアプリケーションのＣＰＵに対する負荷の状況またはモデム処理に要する時間に応じて通信速度を変化させるようにしたソフトウェアモデムが開示されている。

特開平１１−２９６２５１号公報（段落［０００９］〜［００１５］、［００１９］、［００２２］、［００２４］〜［００２９］、および［００６６］〜［００６８］、［図２］および［図３］） 特開２００２−３２５１１４号公報（段落［０００２］、［０００５］、［０００６］、［０００９］および［００１０］）

通常、モデムは回線接続確立後、消音モードで動作しており、通信再設定中であることをユーザが認識することは無い。また、モデムは通信を安定に動作させるために再設定を行っている。ソフトウェアモデムは、変調方式、通信速度等の通信再設定中が最も不安定な状態であり、ＣＰＵ負荷が最も大きくなる状態である。ＣＰＵがこのような負荷大の状態の時に、ＣＰＵにリトレーニング処理より優先度の高い特定のアプリケーションの処理が割込要求された場合、ＣＰＵに大きな負荷がかかる操作、例えばユーザの新たなワードプロセッサの起動やＤＶＤの再生のための操作による割込要求が生じると、通常ＣＰＵは割込処理をリトレーニング処理に優先させて実行するのでリトレーニング処理が実行されないままとなる。このため、この割込要求の処理が長く続くと、通信再設定のための相手との通信ができなくなり、リトレーニング処理が正常に行えず、回線切断が引き起こされるという問題が生じる。

特許文献１に記載の情報処理装置は、ネゴシエーションの状態によって変化する必要なＣＰＵ負荷に追従してクロック周波数を可変制御するものであり、一方、特許文献２に記載のソフトウェアモデムは、起動中のアプリケーションの数や起動中のアプリケーションのＣＰＵに対する負荷の状況またはモデム処理に要する時間に応じて通信速度を変化させるものである。しかしながら、これらは何れもＣＰＵの負荷が大となる通信機能や性能の再設定中に、ＣＰＵに割込処理が実行された場合に回線切断が引き起こされるという問題を解決するものではない。

それゆえ、本発明は上記問題を解決するため、変調方式や通信速度等の通信機能や性能の再設定中はＣＰＵに割込処理を実行させるような新たな操作がされても、上記再設定を確実に行い、通信回線の安定接続を維持可能な処理制御装置、ソフトウェアモデムを内蔵したデータ通信装置およびそのプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明による処理制御装置は、通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を有するデータ通信装置の処理制御装置において、前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に該処理より優先度の高い前記処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部を備えたことを特徴とする。

上記目的を達成する本発明によるデータ通信装置は、通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を備えたデータ通信装置において、前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部を備えたことを特徴とする。
上記データ通信装置において、前記処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求が、入力デバイスによる操作によるものである。
上記データ通信装置において、前記処理の実行中に入力デバイスによる操作が無効である旨のメッセージを表示する。

上記目的を達成する本発明によるプログラムは、通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を備えたデータ通信装置において実行されるプログラムであって、前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部として機能させることを実現する。

本発明の処理制御装置、データ通信装置およびソフトウェアによれば、ソフトウェアモデムによる変調方式、通信速度等の通信機能や性能の再設定中にＣＰＵに大きな負荷を与えるような新たな操作が阻止されるので、通信機能や性能の再設定を確実に行い、安定した通信回線の接続が維持可能となる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係るデータ通信装置の主要部を示すブロック構成図である。図１に示すデータ通信装置１は、例えばパーソナルコンピュータであり、モデム２と、キーボード３やマウス４や不図示のスキャナーやライトペン等の入力デバイスとが接続されるマザーボード１００とを内蔵する。データ通信装置１は、モデム２、および電話回線等の通信回線を介して他のデータ通信装置に接続され通信を行なう。マザーボード１００には割込要求遮断部２０が設けられている。割込要求遮断部２０はモデム２による変調方式や通信速度等の通信機能や性能の再設定中、いわゆるリトリーニング処理中にはデータ通信装置１のマザーボード１００に設けられたＣＰＵに割込処理を実行させるような新たな操作をさせない機能を有する。

図２は図１に示すモデムの機能を示すブロック構成図である。モデム２はデータ通信装置から送られてくるデジタルデータをアナログ音声信号に変換（変調）して電話回線に流したり、電話回線を通じて流れてくるアナログ音声信号をデジタルデータに変換（復調）したりする。国際電気通信連合（ＩＴＵ）のモデムに関する勧告（Ｖシリーズ）によると、加入者→電話局方向とその逆の電話局方向→加入者の通信速度が同じである上下対称型では３３．６ｋｂｐｓが最高通信速度となっており、両者で通信速度が異なる上下非対称型では上り３３．６ｋｂｐｓ、下り５６ｋｂｐｓが最高通信速度となっている。

モデム２は常に電話回線の品質を監視しておりノイズが混入し、受信レベルやＳ／Ｎが低下するとスループットや回線接続を維持するために、いつでも回線速度、プロトコール、エラー訂正、データ圧縮方式を再設定する機能を備えている（ＩＴＵ−ＴのＶ．９０およびＩＴＵ−ＴのＶ．３４勧告で規定されている）。電話回線の品質の監視は回線インタフェース部２１の情報をコントローラ部２２が読み取ることで行っている。ノイズの原因には電源ノイズ、電子レンジ等の電磁波、エアコン等のインバータによるノイズがある。現在のモデムは、モデムが搭載されるデータ通信装置に設けられたＣＰＵの高速化により、コントローラ部２２および変復調部２３の役割をソフトウェア、すなわちＯＳ上で動作するドライバソフトが大きく担っているのでソフトウェアモデムと呼ばれている。

図３は図１に示すマザーボードのブロック構成図である。データ通信装置１に内蔵されたマザーボード１００には、ＣＰＵ１０およびＣＰＵ１０にバスラインを介して接続されるモデムチップ１２、キーボードチップ１３、マウスチップ１４、ビデオチップ１５、オーディオチップ１６、外部記憶としての磁気ディスクや光磁気ディスクなどのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１８および内部記憶としてのＲＡＭ等のメモリ１９が搭載される。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１８はＤＶＤ−ＲＯＭドライブに置換えてもよい。モデムチップ１２、キーボードチップ１３、マウスチップ１４、ビデオチップ１５およびオーディオチップ１６は、順にモデム２、キーボード３、マウス４、不図示の表示器およびスピーカとＣＰＵ１０との間のインタフェース機能を有する。また、マザーボード１００には割込要求遮断部２０が設けられている。また、ＣＰＵ１０はソフトウェアモデムを実現するための通信制御処理を行うものであると共に、他のソフトウェアであるオペレーティングシステム、ワードプロセッサやＤＶＤ再生等の各種プログラムを実行するものである。

割込要求遮断部２０には、モデムチップ１２により励磁／非励磁されるリレー２１が設けられ、リレー２１の励磁／非励磁により、入力デバイス（キーボード３やマウス４）に接続されたキーボードチップ１３やマウスチップ１４とＣＰＵ１０との間を接続するバスラインを所定時間遮断／遮断解除する。通常、リレー２１は非励磁状態であり、入力デバイスから例えば新規文書を作成するための操作が行われると、ＣＰＵ１０はこれを受けて割込処理を実行する。この割込処理とは具体的にはＨＤＤ１７を介して不図示のハードディスクに格納されているアプリケーションにアクセスしメモリ１９に書込んだり、ビデオチップ１５により不図示の表示装置の画面を書き換えるような処理を言う。このような処理はＣＰＵ１０がモデム２の再設定処理に優先して行うものである。

ソフトウェアモデムに用いられるモデム処理ルーチン用のプログラムは、直接または記録媒体を介してメモリ１９に書込むか、または通信回線を介して接続された自身以外のコンピュータからダウンロードしてメモリ１９に書込んだ後、自身のハードディスク内に格納し、必要に応じてメモリ１９に書込んではＣＰＵ１０により実行される。

図４は本発明のモデム処理ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンはモデム２のドライバソフトウェアで、所定の周期で実行される。
ステップ４０１では、モデム２による電話回線の品質を監視し、回線インタフェース部２１の情報をコントローラ部２２が読み取った結果、通信速度、変調方式等の通信機能や性能の再設定（リトレーニング処理）の要求が有ったか否かを判定し、有ったと判定されたときはステップ４０２に進み、無かったと判定されたときは本ルーチンを終了する。

ステップ４０２では、ＣＰＵ１０にリトレーニング処理中には割込処理を実行させるような新たな操作はできないことを示す「入力デバイス無効化中」というメッセージを不図示の表示装置の画面に表示するとともにモデムチップ１２から割込要求遮断部２０内のリレーを励磁してリレー接点を開にする。これにより入力デバイス（キーボード３やマウス４）に接続されたキーボードチップ１３やマウスチップ１４とＣＰＵ１０との間を接続するバスラインが遮断され、入力デバイスからＣＰＵ１０への入力信号は遮断される。また、これにより、再設定中にユーザが新たな操作をしないように促すことができる。さらに、上記再設定の実行中に「入力デバイス無効化中」というメッセージを画面表示するとともに音声を出力するようにしてもよい。すなわち、上記再設定中にモデムの音量を増大してモデムの音を鳴らし再設定中であることをデータ通信装置のユーザに知らせる。

ステップ４０３では上記再設定を開始する。
ステップ４０４では上記再設定が終了したか否かを判定し、終了したと判定されたときはステップ４０５に進み、未終了と判定されたときは本ルーチンを終了する。

ステップ４０５では、ＣＰＵ１０に割込処理を実行させるような新たな操作を再開してもよいことを示す「入力デバイス無効化解除」というメッセージを表示装置の画面に表示するとともにモデムチップ１２から割込要求遮断部２０内のリレーを非励磁にしてリレー接点を閉にする。これにより入力デバイス（キーボード３やマウス４）に接続されたキーボードチップ１３やマウスチップ１４とＣＰＵ１０との間を接続するバスラインの遮断が解除され、入力デバイスからＣＰＵ１０への入力信号は再び正常に送られる。

ステップ４０６ではステップ４０５の処理の実行開始から所定時間経過したか否かを判定し、経過したときはステップ４０７に進み、経過していないときは本ルーチンを終了する。ステップ４０７では表示装置における「入力デバイス無効化解除」いうメッセージの画面表示を解除する。

また、上記再設定中において、入力デバイスによる操作をＣＰＵ１０のメモリ１９に記憶しておき、再設定終了後にメモリ１９に記憶した操作を実行するよう構成することも可能である。

（付記１）
通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を有するデータ通信装置の処理制御装置において、
前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に該処理より優先度の高い前記処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部を備えたことを特徴とする処理制御装置。
（付記２）
前記処理の実行中に該処理より優先度の高い前記処理部への割込要求が、入力デバイスによる操作によるものである、付記１に記載の処理制御装置。

（付記３）
通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を備えたデータ通信装置において、
前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
（付記４）
前記処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求が、入力デバイスによる操作によるものである、付記３に記載のデータ通信装置。

（付記５）
前記処理の実行中に入力デバイスによる操作が無効である旨のメッセージを表示する、付記３または４に記載のデータ通信装置。
（付記６）
前記処理の実行中に音声を出力する、付記３乃至５の何れか一つに記載のデータ通信装置。
（付記７）
前記処理の実行終了後に入力デバイスによる操作が無効から解除された旨のメッセージを表示する、付記３乃至６のいずれか一つに記載のデータ通信装置。
（付記８）
前記処理の実行終了後に前記音声の出力を停止する、付記６に記載のデータ通信装置。
（付記９）
通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を備えたデータ通信装置において実行されるプログラムであって、
前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部として機能させることを実現するためのプログラム。
（付記１０）
前記処理の実行中に該処理より優先度の高い処理部への割込要求が、入力デバイスによる操作によるものである、付記９に記載のプログラム。
（付記１１）
前記処理の実行中に入力デバイスによる操作が無効である旨のメッセージを表示する、付記９または１０に記載のプログラム。
（付記１２）
前記処理の実行中に音声を出力する、付記９乃至１１の何れか一つに記載のプログラム。
（付記１３）
前記処理の実行終了後に入力デバイスによる操作が無効から解除された旨のメッセージを表示する、付記９乃至１１のいずれか一つに記載のプログラム。
（付記１４）
前記処理の実行終了後に前記音声の出力を停止する、付記１２に記載のプログラム。

本発明の第１実施形態に係るデータ通信装置の主要部を示すブロック構成図である。 図１に示すモデムの機能を示すブロック構成図である。 図１に示すマザーボードのブロック構成図である。 本発明のモデム処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１ データ通信装置
２ モデム
３ キーボード
４ マウス
１０ ＣＰＵ
１２ モデムチップ
１３ キーボードチップF
１４ マウスチップ
１５ ビデオチップ
１６ オーディオチップ
１７ ハードディスクドライブ
１８ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１９ メモリ
２０ 割込要求遮断部
１００ マザーボード

Claims (5)

1. 通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を有するデータ通信装置の処理制御装置において、
   前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に前記処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部を備えたことを特徴とする処理制御装置。
2. 通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を備えたデータ通信装置において、
   前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に前記処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
3. 前記処理部への割込要求が、入力デバイスによる操作によるものである、請求項２に記載のデータ通信装置。
4. 前記処理の実行中に前記入力デバイスによる操作が無効である旨のメッセージを表示する、請求項３に記載のデータ通信装置。
5. 通信制御装置による通信処理の少なくとも一部処理を実行すると共に、当該通信処理以外の処理を実行する処理部を備えたデータ通信装置において実行されるプログラムであって、
   前記通信制御装置による通信処理のための通信条件に関する情報交換に関連する処理の実行中に前記処理部への割込要求を遮断する割込要求遮断部として機能させることを実現するためのプログラム。

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