JP5837990B2 - コンピュータシステムの動作方法、及びコンピュータシステム - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータシステムをオンに切り替えるシステムファームウェア及び操作要素を有するコンピュータシステムの動作方法に関する。本発明は、当該方法を実行し及びコンピュータシステムをオンに切り替える少なくとも１つの操作要素を有するために適するコンピュータシステムに更に関する。

例えばＰＣデスクトップシステム又はラップトップのような知られているコンピュータシステムは、通常、複数ステップの起動プロセスを実行する。第１段階では、通常パワーオンセルフテスト（power-on self-test：ＰＯＳＴ）と称され、使用されるハードウェアの基本的初期化及び試験が、不揮発性メモリチップに格納されたシステムファームウェアの制御下で実行される。この段階では、例えば、既存の主メモリのサイズが決定され、任意でその機能がチェックされる。ユーザからの対応する要求により、この段階では、低レベル調整が、システムファームウェアの設定ダイアログを介して行われ得る。次の段階では、実際のオペレーティングシステムが、コンピュータシステムの記憶媒体から読み出される。コンピュータシステムの個々のコンポーネントのための追加のオペレーティングシステム固有ドライバモジュールも、この段階でリロードされ初期化される。

知られているコンピュータシステムの１つの問題は、起動手順が比較的長時間を要することである。ユーザは、これは不快であると考え、結果としてコンピュータシステムはオフにされることが多い。

本願は、コンピュータシステムを指定する問題、及びコンピュータシステムの起動手順を加速させるコンピュータシステムのための動作方法を解決する。

本発明の第１の態様は、コンピュータシステムをオンに切り替えるシステムファームウェア及び操作要素を有するコンピュータシステムの動作方法を記載する。動作方法は、作動について操作要素を監視するステップと、前記操作要素が作動される時間期間を決定するステップと、前記決定した時間期間が所定の時間期間を超える場合、前記システムファームウェアを用いｔえ完全なブートシーケンスを実行ｓるうステップと、前記決定された時間期間が前記所定の時間期間を超えない場合、前記システムファームウェアを用いて限定的ブートシーケンスを実行するステップと、を有する。

本発明は、システムファームウェアの部分の実行がコンピュータシステムの通常のブート手順に必要ない場合、コンピュータシステムの起動を加速させるために、システムファームウェアの部分の実行が省略できるという知識に基づく。しかしながら、必要な場合、常に必要ではないシステムファームウェアのこのような部分を単純な方法で起動することが可能である。この目的のために、操作要素が作動されている時間長は、限定的又は完全なブートシーケンスが実行されるかを決定する。例えば、入力構成要素を初期化するプログラムコードは、システムファームウェアの設定ダイアログが呼び出される場合のみ実行され得る。

本発明の第２の態様は、コンピュータシステムをオンに切り替える少なくとも１つの操作要素を有するコンピュータシステムを開示する。コンピュータシステムは、作動について少なくとも１つの操作要素を監視する少なくとも１つの監視回路を有する。さらに、コンピュータシステムは、システムファームウェアを格納する少なくとも１つの不揮発性メモリを有する。コンピュータシステムは、実行可能プログラムコードを実行する少なくとも１つのデータ処理装置を有し、前記データ処理装置による前記コンピュータシステムの完全なブートシーケンスの実行のための前記実行可能プログラムコードの第１の部分は、前記監視回路が前記操作要素は所定の時間期間の間作動されたと示す場合に実行される。前記コンピュータシステムの限定的ブートシーケンスを実行するために、前記実行可能プログラムコードの第２の部分は、前記監視回路が前記操作要素は前記所定の時間期間より短い時間期間の間作動されたと示す場合に実行される。

それぞれ完全な又は限定的ブートシーケンスの実行のための第１又は第２の実行可能プログラムコードを選択的に実行するこのようなコンピュータシステムは、同じく、起動手順を加速するために適する。第１の態様による動作方法と同様に、操作要素の作動期間は、第２の実行可能プログラムコードを実行することによりコンピュータシステムが加速された方法で開始されるか否か、又は第１の実行可能プログラムコードを呼び出すことにより完全なブートシーケンスが実行されるか否かを決定する。本発明の有利な実施形態は、従属請求項及び以下の例示的な実施形態の詳細な説明において特定される。

本発明の異なる例示的な実施形態は、以下に添付の図面を参照して説明される。
コンピュータシステムのブロック図を示す。 第１の例示的な実施形態による動作方法のフローチャートを示す。 第２の例示的な実施形態による動作方法のフローチャートを示す。 異なるブートシーケンスの図式表現を示す。

図１によるブロック図は、コンピュータシステム１０を図示する。例示的な実施形態では、コンピュータシステム１０は、プロセッサ１１、ワーキングメモリ１２、不揮発性メモリチップ１３を有する。コンピュータシステム１０は、ハードディスクドライブ１４、汎用入力／出力モジュール１５（ＧＰＩＯ）、及び入力／出力モジュール１５の入力に接続されるプッシュボタン１６の形式の操作要素を有する。コンピュータシステム１０の構成要素１１〜１５は、システムバス１７を介して相互接続される。図１に図示したシステムバス１７の代わりに、勿論、コンピュータシステムの個々の構成要素を接続するために複数の異なるバスシステム又は他の接続を用いることも可能である。

プロセッサ１１は、ワーキングメモリ１２又はメモリチップ１３に格納されたプログラムコードを実行するよう機能する。記載の例示的な実施形態では、少なくとも１つのシステムファームウェア１８は、不揮発性メモリチップ１３に保管され、とりわけコンピュータシステム１０を起動するために用いられる。システムファームウェア１８は、例えば、（Unified）Extensible Firmware Interface（UEFI又はEFI）標準に従うＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）プログラム又はファームウェアとして知られているものである。更なる実行プログラムコード、特にオペレーティングシステム１９のプログラムコードは、ハードディスクドライブ１４に格納される。

所謂スタンバイモードでは、入力／出力モジュール１５は、スタンバイ電圧を供給され、作動のためにプッシュボタン１６を監視する。プッシュボタン１６が作動された場合、コンピュータシステム１０は、システムの残りの構成要素１１〜１４に供給電圧を印可することにより起動される。このプロセスでは、先ず、プロセッサ１１は、不揮発性メモリ１３からシステムファームウェア１８の所謂ブートブロックを実行する。次に、システムファームウェア１８の更なる実行プログラムは、不揮発性メモリ１３から直接に実行され、又は不揮発性メモリ１３からワーキングメモリ１２にコピーされてプロセッサ１１により実行される。システムファームウェア１８が実行された後、オペレーティングシステム１９の実行コードは、ハードディスクドライブ１４からワーキングメモリ１２にロードされ、プロセッサ１１により実行される。

コンピュータシステム１０の起動プロセスを可能な限り効率的に構成するため、例えば図２による方法２０が用いられる。

第１のステップ２１で、スイッチオン信号が検出される。スイッチオン信号の検出は、例えば、コンピュータシステム１０への電圧の物理的適用、又はプッシュボタン１６若しくは他の操作要素の作動であり得る。

次のステップ２２で、システムファームウェア１８の基本ルーチンが実行される。これは、例えば、ブートブロックの実行、ワーキングメモリ１２の初期化、及び続いてコンピュータシステム１０の不揮発性メモリチップ１３からワーキングメモリ１２へのシステムファームウェア１９の部分のロードを含む。これら及び類似の動作は、「初期ＰＯＳＴタスク」として知られる場合が多い。

コンピュータシステム１０の基本的初期化が完了すると、ステップ２３で、プッシュボタン１６が押下された時間の長さが決定される。この目的のために、例えば、入力／出力モジュール１５内に配置されたタイマが問い合わせられる。

ステップ２４で、ステップ２３で決定された操作期間Ｔは、完全なブートシーケンスを呼び出すための所定の時間期間Ｓと比較される。所定の時間期間Ｓは、ユーザが困難を有しないで短操作と長操作との間を区別可能なように選択されるべきである。通常のプッシュボタン押下は、一般的に、１秒未満しか継続しない。したがって、数秒の時間期間、例えば１、２、３又は４秒は、所定の時間期間Ｓとして適している。

ステップ２４でプッシュボタン１６が所定の時間期間Ｓよりも短い時間期間Ｔの間操作されたと決定された場合、ステップ２５で、システムファームウェア１８の更なるプログラムコードが実行され、コンピュータシステムを起動する。例えば、ステップ２５で、後にオペレーティングシステム１９をハードディスクドライブ１４からロードするために、ハードディスク制御部を初期化するプログラムコードが実行でき、所謂ブートローダ又はＯＳローダが実行できる。。

他方で、ステップ２４でプッシュボタン１６が所定の時間期間Ｓより長い時間期間Ｔの間操作されたと決定された場合、次のステップ２６で、完全なブートシーケンスが実行される。例えば、コンピュータシステム１０のキーボード又は他の入力構成要素は、初期化され得る。さらに、出力構成要素、例えばコンピュータシステム１０のグラフィックコンポーネントが起動され得る。代替で又は追加で、例えばコンピュータシステムのメモリテストのような拡張セルフテストが実行され得る。最後に、システムファームウェアの設定ダイアログも、呼び出され表示され得る。

図２に示した動作方法２０を用い、異なる時間長の間操作要素を操作することにより、コンピュータシステムの２つの異なるブートシーケンスの間で選択することが可能である。特に、コンピュータシステムの迅速な起動のための限定的ブートシーケンス又は保守目的のための完全なブートシーケンスが選択できる。プッシュボタン１６の問い合わせ、及びその操作期間の決定は、システムに関連する入力／出力モジュール１５により、及び例えば入力／出力モジュール１５内のタイマにより実行できることが望ましい。したがって、コンピュータシステム１０の可能な外付けキーボードとのいかなる通信も必要ない。したが、特に、キーボード又は他の構成要素を事前に初期化する必要がない。

図３は、コンピュータシステム１０を起動するための更なる動作方法３０によるフローチャートを示す。

コンピュータシステム１０に電力供給を加えた後、これは、最初はスタンバイモードである。ステップ３１で、プッシュボタン１６が押下されたか否かを決定するためにチェックが行われる。押下されていない場合、コンピュータシステム１０はスタンバイモードのままである。

その他の場合、プッシュボタン１６が押下された場合、ステップ３２で、タイマが開始される。タイマは、例えばコンピュータシステム１０の入力／出力モジュール１５のタイマ又は所謂ＲＴＣ（real-time clock）モジュールのタイマであっても良い。次のステップ３３で、プッシュボタン１６が解放されたか否かを決定するためにチェックが行われる。解放されていない場合、テスト３３は、プッシュボタン１６の解放が認識されるまで継続する。ステップ３４で、プッシュボタン１６が解放されたことを認識した後、タイマは停止する。任意で、完全なブートシーケンスを呼び出すための所定の時間期間を超えた後、ユーザに彼がもはや完全なブートシーケンスを呼び出すためにプッシュボタン１６を操作する必要がないことを示す短い信号が生成され得る。例えば、オン状態を伝えるために用いられるＬＥＤは、短くオフにされ再びオンにされ得る。或いは、短い音響信号は、システムのスピーカを介して出力され得る。

ステップ３２〜３４と並行して、処理３５で、コンピュータシステム１０の第１の初期化段階を通る。例えば、第１の初期化段階３５の間、プロセッサの種類、並びにワーキングメモリ１２の種類とサイズが決定される。他の基本機能は、例えば不揮発性メモリチップ１３からワーキングメモリ１２へのシステムファームウェア１８のコピーと共に、処理３５で実行され得る。

記載の例示的な実施形態では、処理３５は、完全なブートシーケンスを起動するために、少なくとも所定の時間期間Ｓの長さだけ継続する。次のステップ３６で、プッシュボタン１６が所定の時間期間Ｓより長い時間期間Ｔの間操作されたか否かを決定できる。この目的のために、ステップ３６で、例えば、タイマの値が読み出され、又はステップ３４で決定された終了時間とステップ３２で決定された開始時間との間の差が決定される。ステップ３６が実行されているときにプッシュボタン１６が依然として押下されている場合、どんな場合でも、所定の時間期間Ｓは超過されている。この場合には、例えば、プッシュボタン１６の押下以来の時間期間、又は所定の最大値が、操作期間Ｔとして設定され得る。

ステップ３７で、ステップ３６で呼び出された時間期間Ｔが所定の時間期間Ｓより大きいか否かを決定するためにチェックが行われる。大きい場合、ステップ３８で、コンピュータシステム１０をブートするために絶対的に必要ではないシステムファームウェア１８のプログラムコードが実行される。例えば、これは、キーボード又は他の入力構成要素を初期化させる。グラフィックコンポーネントの特定のグラフィックモードを起動することにより、例えば、拡張セルフテストの結果を示すことが可能である。

任意的処理３９で、システムファームウェア１８の設定ダイアログは、プロセッサ１１により追加で実行される。例えば、予め表示されたキーの組を操作した後に、コンピュータシステム１０の基本的な低レベルの規定値を実行するための設定画面がコンピュータシステム１０のモニタに表示され、ユーザにより操作され得る。代替の構成では、設定ダイアログは、プッシュボタン１６の長期間操作により完全なブートシーケンスが選択されたときに、自動的に呼び出される。

設定ダイアログを用い、コンピュータシステム１０のユーザは、例えば、コンピュータシステム１０のブートシーケンスを決定できる。システムファームウェア１８のそれ自体知られている他の設定オプションも可能である。さらに、所定の時間期間Ｓの長さも、任意で設定ダイアログ内で定められ得る。ユーザが彼の変更を完了した又は破棄した場合、ステップ４０で、場合によっては変更されたシステム設定を起動するために、コンピュータシステム１０の再始動が必要か否かを決定するためにチェックが行われる。再始動が必要な場合、ステップ３１により方法は継続する。

ステップ３７でプッシュボタン１６が比較的短い時間期間の間しか操作されなかったと認識された場合、又はステップ４０で再始動が必要ないと定められた場合、処理４１で、コンピュータシステム１０をブートするために必要なシステムファームウェア１８の更なるプログラムコードが実行される。例えば、システムファームウェア１８の部分は、大容量記憶媒体のインタフェースモジュールを初期化するために実行され得る。

オペレーティングシステム１９を開始するために全てのファームウェアコンポーネントの実行が成功した後、処理４２で、コンピュータシステムのオペレーティングシステム１９は、それ自体知られている方法でロードされる。例えば、コンピュータシステム１０のハードディスクドライブ１４のオペレーティングシステム１９は、ワーキングメモリ１２にロードされ、プロセッサ１１により実行され得る。

上述の動作方法では、コンピュータシステム１０の操作要素、特にオンオフプッシュボタン１６は、コンピュータシステム１０の起動手順を簡略化し加速させるために追加的方法で用いられた。コンピュータシステム１０を起動した後に、オンオフボタンが更なる時間期間Ｓ、例えば１〜２秒の間押下されたまま保持された場合、システムファームウェア１８は、ユーザが起動手順中にコンピュータシステム１０の完全なブートシーケンスを望んでいると認識する。この場合、システムファームウェア１８は、コンピュータシステム１０の完全な初期化及び／又はテストのためにプログラムコードを実行する。その他の場合、コンピュータシステム１０の加速された起動のために必要なシステムファームウェア１８の一部のみが実行される。例えば、キーボードの初期化、及び設定ダイアログを呼び出すためのキーの組を問い合わせるための別個の待機時間が省かれる。

図４は、２つのブートシーケンス、つまり左に完全なブートシーケンス４３及び右に限定的ブートシーケンス４４を示す。

完全なブートシーケンス４３は、プロセッサ１１及びワーキングメモリ１２を初期化するための第１のファームウェアコンポーネント１８Ａの実行を有する。続いて、入力構成要素、例えばＵＳＢキーボード及び／又はＵＳＢマウスを問い合わせるドライバモジュールを初期化するための第２のファームウェアコンポーネント１８Ｂが実行される。これに続き、出力コンポーネントを初期化するための第３のファームウェアコンポーネント１８Ｃが実行される。例えば、グラフィックカードのテキストモード又はＶＧＡモードが起動される。次に、ワーキングメモリ１２又はコンピュータシステム１０の他の構成要素のセルフテストは、ファームウェアコンポーネント１８Ｄにより実行される。ファームウェアコンポーネント１８Ｅは、例えば、設定ダイアログ又はブート媒体の選択を実行する。最後のファームウェアコンポーネント１８Ｆは、大容量記憶媒体からのオペレーティングシステム１９のリロードを開始する。

限定的ブートシーケンス４４は、単に、システムファームウェアコンポーネント１８Ａ及び１８Ｆの実行の後に、オペレーティングシステム１９のブートアップを行う。例えばＵＳＢ制御部又はグラフィックコンポーネントのようなコンピュータシステム１０のコンポーネントの初期化は、いずれの場合にもオペレーティングシステム１９の部分としてロードされるオペレーティングシステム固有ドライバモジュールにより施行される。

図４の説明から明らかなように、コンピュータシステムの起動手順は、限定的ブートシーケンス４４を用いることにより短縮できる。第１の時間Ｔ_０でのコンピュータシステム１０の起動、及び第２の時間Ｔ_１での第１のファームウェアコンポーネントの実行の後、完全なブートシーケンス４３又は限定的ブートシーケンス４４が実行されるべきかに関して決定が行われる。

１０ コンピュータシステム
１１ プロセッサ
１２ ワーキングメモリ
１３ 不揮発性メモリチップ
１４ ハードディスクドライブ
１５ 入力／出力モジュール
１６ プッシュボタン
１７ システムバス
１８ システムファームウェア
１８Ａ−１８Ｆ ファームウェアコンポーネント
１９ オペレーティングシステム
２０ コンピュータシステムの第１の動作方法
２１−２６ 方法のステップ
３０ コンピュータシステムの第２の動作方法
３１−４２ 方法のステップ
４３ 完全なブートシーケンス
４４ 限定的ブートシーケンス
Ｔ 時間期間
Ｓ 所定の時間期間
Ｔ_０ 第１の時間
Ｔ_１ 第２の時間

Claims (9)

1. コンピュータシステムの動作方法であって、前記コンピュータシステムは、システムファームウェアと、前記コンピュータシステムをオンに切り替える操作要素とを有し、前記方法は、
   −作動について前記操作要素を監視するステップと、
   −前記操作要素が作動される時間期間を決定するステップと、
   −前記決定された時間期間が所定の時間期間を超える場合、前記システムファームウェアを用いて完全なブートシーケンスを実行するステップと、
   −前記決定された時間期間が前記所定の時間期間を超えない場合、前記システムファームウェアを用いて限定的ブートシーケンスを実行するステップと、
   を有し、
   前記操作要素の作動の開始直後に、前記完全なブートシーケンス及び前記限定的ブートシーケンスに共通の第１の部分が実行され、
   前記第１の部分の完了後に依然として前記操作要素が作動されている場合、前記時間期間は前記所定の時間期間を超える、動作方法。
2. 前記完全なブートシーケンスは、前記コンピュータシステムの少なくとも１つの入力構成要素の初期化、特にキーボード及び／又はマウスの起動を有し、前記限定的ブートシーケンスは、前記少なくとも１つの入力構成要素の初期化を含まない、請求項１に記載の動作方法。
3. 前記第１の部分の完了後、前記決定された時間期間が前記所定の時間期間を超えた場合、完全なブートシーケンスの第２の部分及び第３の部分が実行され、前記決定された時間期間が前記所定の時間期間を超えない場合、前記完全なブートシーケンスの前記第２の部分のみ又は前記第３の部分のみが前記限定的ブートシーケンスの部分として実行される、請求項１に記載の動作方法。
4. 前記操作要素が前記所定の時間期間の間操作された場合、前記コンピュータシステムの出力構成要素、特に発光ダイオード又は音響信号生成器を起動するステップ、を有する請求項１に記載の動作方法。
5. 前記完全なブートシーケンスは、予め表示されたキーの組の作動が認識された後に、キーの組の表示及び設定画面の表示を有する、請求項１に記載の動作方法。
6. コンピュータシステムであって、
   −前記コンピュータシステムをオンに切り替える操作要素と、
   −作動について少なくとも１つの前記操作要素を監視する監視回路と、
   −第１の実行プログラムコードを有するシステムファームウェアを格納する少なくとも１つの不揮発性メモリと、
   −実行プログラムコードを実行する少なくとも１つのデータ処理装置であって、前記監視回路が前記操作要素は所定の時間期間を超えて作動されたと示す場合、前記データ処理装置による前記コンピュータシステムの完全なブートシーケンスの実行のための前記実行プログラムコードが実行され、前記監視回路が前記操作要素は前記所定の時間期間より短い時間期間の間作動されたと示す場合、前記データ処理装置による前記コンピュータシステムの限定的ブートシーケンスの実行のための前記実行プログラムコードが実行され、前記操作要素の作動の開始直後に、前記完全なブートシーケンス及び前記限定的ブートシーケンスの第１の部分が実行され、前記監視回路が、前記第１の部分の完了後に依然として前記操作要素が作動されていると示す場合、前記時間期間は前記所定の時間期間を超える、データ処理装置と、
   を有するコンピュータシステム。
7. 汎用入力／出力モジュールを有し、前記入力／出力モジュールの入力接続は、前記コンピュータシステムをオンに切り替えるプッシュボタンに接続され、前記入力／出力モジュールは、作動について前記プッシュボタンを監視する、請求項６に記載のコンピュータシステム。
8. 前記所定の時間期間の期間は、前記システムファームウェアの設定ダイアログを介して調整可能である、請求項７に記載のコンピュータシステム。
9. 前記完全なブートシーケンスは、予め表示されたキーの組の作動が認識された後に、キーの組の表示及び設定画面の表示を有する、請求項
   ６に記載のコンピュータシステム。
   

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