JP4817760B2 - 情報処理装置及びそのシステムクロック周波数の設定方法 - Google Patents

情報処理装置及びそのシステムクロック周波数の設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置及びそのシステムクロック周波数の設定方法に関するものである。
従来、情報処理装置においては、CPUをグレードアップした際に、自動的にクロック周波数を設定しなおす方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法は、CPUのクロック周波数を変更可能な情報処理装置において、外部記憶装置によって提供されるCPUのクロック周波数に関するデータを、その情報処理装置の特定の記憶手段に書き込む。そして、その記憶手段のデータに基づいて対応するクロックを発生し、従来のクロックに置き換えることにより、クロック周波数を設定しなおす方法である。
この方法により、外部記憶装置のプログラムによって簡単に情報処理装置のクロックを変更することができ、アプリケーションプログラム等が情報処理装置の性能を考慮し最適の操作速度となるようにCPUのクロックを設定することが可能となる。
また、所定のクロックからシステムに最適なシステムクロックを容易に生成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法は、クロックを分周する分周比を書き換え可能な記憶手段に記憶しておき、発生手段で発生されたクロックの周波数を検出し、検出したクロックの周波数に対応して記憶手段に記憶されている分周比を書き換える方法である。
特開平06-083476号公報 特開平09-319458号公報
しかしながら、上述した従来の技術では、例えば複数の情報処理装置がPCIバスなどの同一バス上に接続され、各情報処理装置の動作可能クロック周波数が異なっている場合に、柔軟にクロック周波数を設定しなおすことができなかった。
即ち、全ての情報処理装置が66MHzで動作可能な場合、クロック周波数を66MHzに設定しなおせば良いが、設定後、33MHz動作しか対応していない情報処理装置を追加した場合、その他の情報処理装置を33MHz動作に変更できなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、外部バスに接続される外部システムに応じて最適なシステムクロック周波数を設定することを目的とする。
本発明は、情報処理装置であって、ブートコード及びシステムクロック周波数を示す設定情報を保持する書き換え可能なROMと、前記書き換え可能なROMから前記ブートコード及び前記設定情報を読み出し、システムクロックを設定するCPUと、前記CPUと外部バスとの間に接続され、前記外部バスに接続された外部システムの動作可能クロック周波数を検出する検出手段と、前記検出手段に接続され、前記CPUをリセットするリセット手段と、を有し、前記CPUは、前記検出手段で検出した外部システムの動作可能クロック周波数と、設定されているシステムクロック周波数とが異なる場合に、前記書き換え可能なROM保持されている設定情報を前記外部システムの動作可能クロック周波数を示す情報書き換えて、前記リセット手段によってシステムをリブートすることを特徴とする。
また本発明は、CPUと、ブートコード及びシステムクロック周波数を示す設定情報を保持する書き換え可能なROMと、外部バスと、前記CPUと前記外部バスとの間に接続されている検出手段と、前記検出手段に接続されているリセット手段とを有する情報処理装置のシステムクロック周波数の設定方法であって、検出手段が、前記外部バスに接続された外部システムの動作可能クロック周波数を検出する検出工程と、前記CPUが、前記検出工程で検出した外部システムの動作可能クロック周波数と、設定されているシステムクロック周波数とが異なる場合に、前記書き換え可能なROM保持されている設定情報を前記外部システムの動作可能クロック周波数を示す情報書き換えて、前記リセット手段によってシステムをリブートすることを特徴とする。
本発明によれば、外部バスに接続される外部システムに応じて最適なシステムクロック周波数を設定することができる。
以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における情報処理装置の構成を示すブロック図である。図1において、CPU101はROM102に格納されたプログラムに従って所定の処理を行うと共に、ROM102に格納されたシステムクロック(ここではPCICLK)の周波数設定に従ってPCICLKを出力する。ここで、周波数設定はデフォルトで33MHz動作とする。また、ROM102は書き換え可能な不揮発性メモリ(例えばフラッシュメモリ)で構成されている。RAM103は、CPU101が制御を実行する際に使用するワークメモリとして機能する。
ASIC104は、外部クロック設定(M66EN1〜2)の検出手段として機能すると共に、CPU101、ROM102、RAM103、PCIバス106の間のインタフェース(I/F)として機能する。また、ASIC104はCPU101からのリセット指示に従ってリセットIC105にリセット要求を発行する。リセットIC105は、ASIC104からのリセット要求に応じてCPU101をリセットする。
PCIバス106は、ASIC104とPCIスロット1〜2(107、108)とを接続するバスであり、クロック設定信号M66EN1〜2やPCIオプション接続信号PRSNT1〜2が含まれる。ここで、クロック設定信号M66EN1〜2は、各々ハイレベルで66MHz動作可能を示し、ロウレベルで33MHz動作可能を示す。また、PCIオプション接続信号PRSNT1〜2は各々ハイレベルで未接続を示し、ロウレベルで接続を示す。
一方、CPU101は、ASIC104を介してクロック設定信号M66EN1〜2やPCIオプション接続信号PRSNT1〜2の信号レベルを確認可能である。ここで、PCIスロット1〜2に何も接続されていない場合は、M66EN1〜2に各々10kΩのプルダウン抵抗を介してグラウンドが接続されているので、ASIC104を介してM66EN1〜2の信号レベルがロウレベルであると確認できる。また、PRSNT1〜2に各々10kΩのプルアップ抵抗を介して電源電圧Vccが接続されているので、ASIC104を介してPRSNT1〜2の信号レベルがハイレベルであると確認できる。尚、ASIC104は、PCICLKの66MHz動作に対応しているものとする。
次に、図2〜図4を用いて、図1に示す情報処理装置のPCIスロットにオプションが接続され、システムクロックを設定しなおす場合の動作について説明する。図2は、第1の実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
まず、不図示の電源スイッチがオンされ、ステップS201において、CPU101がASIC104経由でROM102のブートコードを読み出し、所定の処理を開始する。次に、ステップS202において、CPU101はASIC104経由でROM102のシステムクロック設定を読み出す。ここで、システムクロック設定は33MHz動作とする。そして、ステップS203において、ASIC104経由でPCIバス106に接続されているPCIスロット1〜2(107〜108)のオプション接続信号(PRSNT1〜2)を読み込む。図1に示す例では、PRSNT1〜2の信号レベルは各々ハイレベルと確認できる。
次に、ステップS204において、CPU101はPCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されているか否かを判断する。ここでは、ステップS203でPRSNT1〜2の信号レベルが各々ハイレベルと確認できたので、PCIスロット1〜2(107〜108)にはオプションが接続されていないと判断する。その結果、ステップS205へ進み、通常動作として、CPU101がPCICLKとして33MHzを供給し、所定の処理を行う。
ここで、図3に示すように、情報処理装置のPCIスロット1(107)にオプション1(301)が接続された場合について説明する。
図3は、情報処理装置のPCIスロット1(107)にオプション1(301)を接続した状態を示す図である。図3に示すように、M66EN1は、オプション1内部で1kΩのプルアップ抵抗を介して電源電圧Vccに接続されている。また、PRSNT1は、オプション1内部で1kΩのプルダウン抵抗を介してグラウンドに接続されている。以下、図2に示すフローチャートを用いて、図3に示す情報処理装置の動作について説明する。
まず、不図示の電源スイッチがオンされ、ステップS201において、CPU101がASIC104経由でROM102のブートコードを読み出し、所定の処理を開始する。次に、ステップS202において、CPU101はASIC104経由でROM102のシステムクロック設定を読み出す。ここで、システムクロック設定は33MHz動作である。そして、ステップS203において、ASIC104経由でPCIバス106に接続されているPCIスロット1〜2(107〜108)のオプション接続信号(PRSNT1〜2)を読み込む。図3に示す例では、PRSNT1の信号レベルはロウレベル、PRSNT2の信号レベルはハイレベルと確認できる。
次に、ステップS204において、CPU101はPCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されているか否かを判断する。ここでは、ステップS203でPRSNT1の信号レベルがロウレベルと確認できたので、PCIスロット1(107)にオプション1(301)が接続されていると判断する。その結果、ステップS206へ進み、オプション1(301)が接続されているスロット(PCIスロット1)について、外部クロック設定信号(M66EN1)を読み込む。図3に示す例では、M66EN1の信号レベルはハイレベルであり、オプション1(301)は66MHz動作可能と判断する。
次に、ステップS207において、システムクロック設定と外部クロック設定とを比較する。ここで、ROM102より読み出したシステムクロック設定が33MHzなのに対して外部クロック設定は66MHzなので、続くステップS208でシステムクロック設定と外部クロック設定とは等しくないと判定し、ステップS209へ進む。
第1の実施形態では、書き換え可能な不揮発性メモリとして、フラッシュROMを想定しており、通常フラッシュROMの消去、書き込みは複数の記憶領域に分けられた各記憶領域単位で行われる。従って、ステップS209では、書き換える記憶領域を全てRAM103にコピーする。次に、ステップS210で、RAM103にコピーした内容のうちシステムクロック設定の部分を66MHz動作に書き換える。そして、ステップS211で、該当する記憶領域を消去し、ステップS212で、RAM103の内容をROM102に書き戻す。
そして、ステップS213において、CPU101はASIC104を介してリセットIC105にリセット指示を行う。これにより、CPU101にリセットがかかり、再びステップS201に戻る。
次に、ROM102が書き換えられ、リセット後のステップS201において、CPU101はASIC104経由でROM102のブートコードを読み出し、所定の処理を開始する。次に、ステップS202において、CPU101はASIC104経由でROM102のシステムクロック設定を読み出す。ここで、ROM102に格納されたシステムクロック設定は66MHz動作に書き換えられている。そして、ステップS203において、ASIC104経由でPCIバス106に接続されているPCIスロット1〜2(107〜108)のオプション接続信号(PRSNT1〜2)を読み込む。図3に示す例では、PRSNT1の信号レベルはロウレベル、PRSNT2の信号レベルはハイレベルと確認できる。
次に、ステップS204において、CPU101はPCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されているか否かを判断する。ここでは、ステップS203でPRSNT1の信号レベルがロウレベルと確認できたので、PCIスロット1(107)にオプション1(301)が接続されていると判断する。その結果、ステップS206へ進み、オプション1(301)が接続されているスロット(PCIスロット1)について、外部クロック設定信号(M66EN1)を読み込む。図3に示す例では、M66EN1の信号レベルはハイレベルであり、オプション1(301)は66MHz動作可能と判断する。
次に、ステップS207において、システムクロック設定と外部クロック設定とを比較する。ここで、ROM102より読み出したシステムクロック設定も外部クロック設定も66MHzなので、ステップS208でシステムクロック設定と外部クロック設定とは等しいと判定する。その結果、ステップS205へ進み、通常動作として、CPU101がPCICLKとして66MHzを供給し、所定の処理を行う。
ここで、図4に示すように、情報処理装置のPCIスロット2(108)にオプション2(401)が接続された場合について説明する。
図4は、情報処理装置のPCIスロット2(108)にオプション2(401)を接続した状態を示す図である。図4に示すように、PRSNT2は、オプション2内部で1kΩのプルダウン抵抗を介してグラウンドに接続されている。ここで、図2に示すフローチャートを用いて、図4に示す情報処理装置の動作について説明する。
まず、不図示の電源スイッチがオンされ、ステップS201において、CPU101がASIC104経由でROM102のブートコードを読み出し、所定の処理を開始する。次に、ステップS202において、CPU101はASIC104経由でROM102のシステムクロック設定を読み出す。ここでは、図3を用いて説明したように、オプション1(301)が接続され、ROM102に格納されたシステムクロック設定は66MHz動作に書き換えられた後とする。次に、ステップS203において、CPU101はASIC104経由でPCIバス106に接続されているPCIスロット1〜2(107〜108)のオプション接続信号(PRSNT1〜2)を読み込む。図4に示す例では、PRSNT1〜2の信号レベルは共にロウレベルと確認できる。
次に、ステップS204において、CPU101はPCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されているか否かを判断する。ここでは、ステップS203でPRSNT1〜2の信号レベルが共にロウレベルと確認できたので、PCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されていると判断する。その結果、ステップS206へ進み、オプションが接続されているスロット(図3のスロット1〜2)について、外部クロック設定信号(M66EN1〜2)を読み込む。図4に示す例では、M66EN1の信号レベルはハイレベル、M66EN2の信号レベルはロウレベルと確認できるので、オプション1(301)は66MHz動作可能、オプション2(401)は33MHz動作可能と判断する。
次に、ステップS207において、システムクロック設定と外部クロック設定とを比較する。ここで、ROM102より読み出したシステムクロック設定が66MHzなのに対して、外部クロック設定はオプション2(401)が33MHzなので、ステップS208で等しくないと判定し、ステップS209へ進む。尚、この場合、低い周波数に合わせるので、オプション2(401)の33MHzが比較対象となる。
このステップS209では、上述したように、書き換える記憶領域を全てRAM103にコピーし、ステップS210でRAM103にコピーした内容のうちシステムクロック設定の部分を33MHz動作に書き換える。そして、ステップS211で、該当する記憶領域を消去し、ステップS212でRAM103の内容をROM102に書き戻す。
そして、ステップS213において、CPU101はASIC104を介してリセットIC105にリセット指示を行う。これにより、CPU101にリセットがかかり、再びステップS201に戻る。
次に、ROM102が書き換えられ、リセット後のステップS201において、CPU101はASIC104経由でROM102のブートコードを読み出し、所定の処理を開始する。次に、ステップS202において、CPU101はASIC104経由でROM102のシステムクロック設定を読み出す。ここで、ROM102に格納されたシステムクロック設定は33MHz動作に書き換えられている。そして、ステップS203において、ASIC104経由でPCIバス106に接続されているPCIスロット1〜2(107〜108)のオプション接続信号(PRSNT1〜2)を読み込む。図4に示す例では、PRSNT1〜2の信号レベルは共にロウレベルと確認できる。
次に、ステップS204において、CPU101はPCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されているか否かを判断する。ここでは、ステップS203でPRSNT1〜2の信号レベルが共にロウレベルと確認できたので、PCIスロット1〜2(107〜108)にオプションが接続されていると判断する。その結果、ステップS206へ進み、オプションが接続されているスロット(PCIスロット1〜2)について、外部クロック設定信号(M66EN1〜2)を読み込む。図4に示す例では、M66EN1の信号レベルはハイレベル、M66EN2の信号レベルはロウレベルと確認できるので、オプション1(301)は66MHz動作可能、オプション2(401)は33MHz動作可能と判断する。
次に、ステップS207において、システムクロック設定と外部クロック設定とを比較する。ここで、ROM102より読み出したシステムクロック設定も外部クロック設定も33MHzなので、ステップS208でシステムクロック設定と外部クロック設定は等しいと判定する。その結果、ステップS205へ進み、通常動作として、CPU101がPCICLKとして33MHzを供給し、所定の処理を行う。尚、この場合、低い周波数に合わせるので、オプション2(401)の33MHzが比較対象となる。
以上説明したように、第1の実施形態によれば、複数の情報処理装置がPCIバスなどの同一バス上に接続され、各情報処理装置の動作可能クロック周波数が異なっている場合に、柔軟にクロック周波数を設定しなおすことが可能となる。
即ち、全ての情報処理装置が66MHzで動作可能な場合、クロック周波数を66MHzに設定しなおせば良いが、設定後、33MHz動作しか対応していない情報処理装置を追加した場合にも、その他の情報処理装置を33MHz動作に変更可能となる。
[第2の実施形態]
次に、図面を参照しながら本発明に係る第2の実施形態について詳細に説明する。
図5は、第2の実施形態における情報処理装置の構成を示すブロック図である。図5において、図1、図3、図4と同じ機能を有するものについては、同じ番号を付して説明は省略する。図5において、プライマリPCIバス502及びセカンダリPCIバス501は共にPCIバスであり、PCI−PCIブリッジ503はプライマリPCIバス502とセカンダリPCIバス501をブリッジする。メインシステム504はCPU、ROM、RAMなどで構成されるシステムであり、その詳細は省略する。
また、図5では、メインシステム504に接続されたPRSNT1信号及びM66EN1信号によりメインシステム504はプライマリPCIバス502に接続され、66MHz動作可能に構成されている。従って、メインシステム504からは66MHzのPCICLK1が供給される。また、CPU101はASIC104、セカンダリPCIバス501及びPCI−PCIブリッジ503を介してプライマリPCIバス502のPRSNT1信号やM66EN1信号のレベルを知ることができる。
次に、図6を用いて、図5に示す情報処理装置の動作(CPU101の動作)について説明する。図6は、第2の実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
まず、不図示の電源スイッチがオンされ、ステップS601において、CPU101がASIC104経由でROM102のブートコードを読み出し、所定の処理を開始する。また、メインシステム504は、CPU101とは独立して動作を開始するものとする。次に、ステップS602において、CPU101はASIC104経由でROM102のシステムクロック設定を読み出す。ここで、システムクロック設定は33MHz動作とする。そして、ステップS603において、ASIC104、セカンダリPCIバス501及びPCI−PCIブリッジ503を経由してプライマリPCIバス502にメインシステム504が接続されているか否かを示すPRSNT1の信号を読み出す。この場合、PRSNT1の信号レベルはロウレベルと確認できる。
次に、ステップS604において、CPU101はメインシステム504が接続されているか否かを判断する。ここでは、ステップS603でPRSNT1の信号レベルがロウレベルと確認できたので、メインシステム504が接続されていると判断する。その結果、ステップS606へ進む。また、ここでメインシステム504が接続されていないと判断した場合はステップS605へ進み、CPU101は例外処理を行う。
一方、ステップS606では、メインシステム504のクロック設定信号(M66EN1)を読み込む。図5に示す例では、M66EN1の信号レベルはハイレベルであり、メインシステム504は66MHzで動作していると判断する。次に、ステップS607において、システムクロック設定とメインシステム504のクロック設定とを比較する。ここで、ROM102より読み出したシステムクロック設定が33MHzなのに対してメインシステム504のクロック設定は66MHzなので、ステップS608において、システムクロック設定とメインシステムのクロック設定は等しくないと判定する。その結果、ステップS610へ進み、ROM102のシステムクロック設定の部分を書き換える。
尚、ステップS610〜S614の処理は、図2に示すステップS209〜S213の処理と同じであり、その説明は省略する。
また、ステップS608において、システムクロック設定とメインシステムのクロック設定が等しいと判断された場合はステップS609へ進み、通常動作を行う。
以上説明したように、第2の実施形態によれば、システムクロック設定がメインシステムのクロック設定と異なっている場合にも、柔軟にクロック周波数を設定しなおすことが可能となる。例えば、メインシステム側が低周波数の場合、低消費電力でパフォーマンスの維持と、メインシステム側が高周波数の場合、周波数を合わせて高速動作とを、コストアップ無しで実現することができる。
尚、本発明は複数の機器(例えば、ホストコンピュータ,インターフェース機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用しても良い。
また、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する。これによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー(登録商標)ディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、次の場合も含まれることは言うまでもない。即ち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合。
更に、記録媒体から読出されたプログラムコードがコンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
第1の実施形態における情報処理装置の構成を示すブロック図である。 第1の実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャートである。 情報処理装置のPCIスロット1(107)にオプション1(301)を接続した状態を示す図である。 情報処理装置のPCIスロット2(108)にオプション2(401)を接続した状態を示す図である。 第2の実施形態における情報処理装置の構成を示すブロック図である。 第2の実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 ASIC
105 リセットIC
106 PCIバス
107 PCIスロット1
108 PCIスロット2
301 オプション1
401 オプション2
501 セカンダリPCIバス
502 プライマリPCIバス
503 PCI−PCIブリッジ
504 メインシステム

Claims (5)

  1. 情報処理装置であって、
    ブートコード及びシステムクロック周波数を示す設定情報を保持する書き換え可能なROMと、
    前記書き換え可能なROMから前記ブートコード及び前記設定情報を読み出し、システムクロックを設定するCPUと、
    前記CPUと外部バスとの間に接続され、前記外部バスに接続された外部システムの動作可能クロック周波数を検出する検出手段と、
    前記検出手段に接続され、前記CPUをリセットするリセット手段と、を有し、
    前記CPUは、前記検出手段で検出した外部システムの動作可能クロック周波数と、設定されているシステムクロック周波数とが異なる場合に、前記書き換え可能なROM保持されている設定情報を前記外部システムの動作可能クロック周波数を示す情報書き換えて、前記リセット手段によってシステムをリブートすることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記外部バスとしてプライマリバスとセカンダリバスとがブリッジを介して接続され、前記検出手段は前記プライマリバスに接続された外部システムのクロックを検出することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記プライマリバスとセカンダリバスは、PCIバスであることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
  4. CPUと、ブートコード及びシステムクロック周波数を示す設定情報を保持する書き換え可能なROMと、外部バスと、前記CPUと前記外部バスとの間に接続されている検出手段と、前記検出手段に接続されているリセット手段とを有する情報処理装置のシステムクロック周波数の設定方法であって、
    検出手段が、前記外部バスに接続された外部システムの動作可能クロック周波数を検出する検出工程と、
    前記CPUが、前記検出工程で検出した外部システムの動作可能クロック周波数と、設定されているシステムクロック周波数とが異なる場合に、前記書き換え可能なROM保持されている設定情報を前記外部システムの動作可能クロック周波数を示す情報書き換えて、前記リセット手段によってシステムをリブートすることを特徴とするシステムクロック周波数の設定方法。
  5. コンピュータを請求項1に記載の情報処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
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