JP6669980B1 - 情報処理システム、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

情報処理システム、情報処理装置およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】セキュリティホールの発生を防止してファームウェアの更新を行う。【解決手段】情報処理装置1は、制御部1aを含む。周辺装置2は、変換部2aとデバイス2bを含む。変換部2aは、モード設定にもとづいてデバイス2bへの入力の通信インタフェースの変換を行う。制御部1aは、デバイス2bへの組み込みソフトウェアの更新時、第1の通信インタフェースで出力された組み込みソフトウェアに対し、変換部2aを変換モードに設定して、第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させ、第2の通信インタフェースで組み込みソフトウェアの更新を行う。また、制御部1aは、組み込みソフトウェアの非更新時、変換部2aを非変換モードに設定して、第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を停止させ、組み込みソフトウェアの更新を停止する。【選択図】図1

Description

本発明は、情報処理システム、情報処理装置およびプログラムに関する。
ホストPC(Personal Computer)とコプロセッサ(co-processor)間の通信を、PCIe(Peripheral Component Interconnect Express:登録商標)等の拡張バスを用いて行う情報処理システムが開発されている。
このような情報処理システムには、組み込みソフトウェアであるファームウェアがインストールされている各種のデバイスが備えられている。例えば、PCIeによる中継制御を行うPCIeブリッジコントローラや、電源供給制御を行う電源制御部等のデバイスがある。これらデバイスはファームウェアにもとづく制御を実行する。
特開2019−101900号公報
ファームウェアは、通常、機能の追加や不具合の修正のために更新(アップデート)される。ファームウェアが更新される場合、専用の外部インタフェースを設けて外部機器からファームウェアを書替えることが一般的に行われるが、この場合、ファームウェアの更新作業が煩雑になりやすい。
これに対し、ホストPCが汎用インタフェース(例えば、USB(Universal Serial Bus))を使用して、対象デバイスにアクセスしてファームウェアを更新する方法がある。この場合、従来では、汎用インタフェースのポートからファームウェアをいつでも更新できるようにポートが常にオン状態になっている。
しかし、常時オン状態のポートが存在すると、例えば、ファームウェアの更新が実施されていない期間では、そのポートは他からのアクセスが可能な状態になるため、セキュリティホールになってしまうという問題がある。
1つの側面では、本発明は、セキュリティホールの発生を防止してファームウェアの更新が可能な情報処理システム、情報処理装置およびプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、情報処理システムが提供される。情報処理システムは、組み込みソフトウェアで動作するデバイスと、モード設定にもとづいてデバイスへの入力の通信インタフェースの変換を行う変換部と、を含む周辺装置と、デバイスへの組み込みソフトウェアの更新時、第1の通信インタフェースで出力された組み込みソフトウェアに対し、変換部を変換モードに設定して第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させ、デバイスに対して第2の通信インタフェースで組み込みソフトウェアの更新を行い、組み込みソフトウェアの非更新時、変換部を非変換モードに設定して第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を停止させ、デバイスに対する組み込みソフトウェアの更新を停止する制御部を含む情報処理装置とを有する。
また、上記課題を解決するために、上記情報処理システムと同様の制御を実行する情報処理装置が提供される。
さらに、コンピュータに上記情報処理システムと同様の制御を実行させるプログラムが提供される。
1側面によれば、セキュリティホールの発生を防止してファームウェアの更新を行うことが可能になる。
第1の実施の形態の情報処理システムの一例を説明するための図である。 第2の実施の形態の情報処理システムの構成の一例を示す図である。 情報処理システムのエッジコンピューティングの適用例を示す図である。 ホストPCのハードウェア構成の一例を示す図である。 PCIeブリッジコントローラのファームウェア更新の動作例を説明するための図である。 PCIeブリッジコントローラのファームウェア更新の動作例を説明するための図である。 電源制御部のファームウェア更新の動作例を説明するための図である。 PCIeブリッジコントローラのファームウェア更新の動作シーケンスの一例を示す図である。 電源制御部のファームウェア更新の動作シーケンスの一例を示す図である。 電源制御部のファームウェア更新の動作シーケンスの一例を示す図である。
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
図1は第1の実施の形態の情報処理システムの一例を説明するための図である。情報処理システム1−1は、情報処理装置1と周辺装置2を備える。情報処理装置1は、制御部1aを含む。周辺装置2は、変換部2aと、組み込みソフトウェアで動作するデバイス2bとを含む。
変換部2aは、制御部1aからのモード設定にもとづいてデバイス2bへの入力の通信インタフェースの変換を行う。なお、変換部2aは、情報処理装置1側に配置されていてもよく、また、制御部1aが変換部2aの機能を共有してもよい。
制御部1aは、デバイス2bへの組み込みソフトウェアの更新時、第1の通信インタフェースで出力された組み込みソフトウェアに対し、変換部2aを変換モードに設定して、変換部2aに第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させる。そして、制御部1aは、デバイス2bに第2の通信インタフェースで組み込みソフトウェアの更新を行う。
また、制御部1aは、デバイス2bへの組み込みソフトウェアの非更新時、変換部2aを非変換モードに設定して、変換部2aにおける第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を停止させ、デバイス2bに対する組み込みソフトウェアの更新を停止する。
制御部1aの動作フローについて説明する。
〔ステップS1〕制御部1aは、変換部2aを変換モードに設定する。
〔ステップS2〕制御部1aは、第1の通信インタフェースで出力された組み込みソフトウェアを出力する。
〔ステップS3〕変換部2aは、第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行する。
〔ステップS4〕デバイス2bに対して、第2の通信インタフェースで組み込みソフトウェアの更新(書替え)が行われる。
〔ステップS5〕制御部1aは、変換部2aを非変換モードに設定する。
〔ステップS6〕変換部2aは、第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を停止する。デバイス2bへの組み込みソフトウェアの更新が停止される。
なお、制御部1aが非変換モードを変換部2aに設定した場合、制御部1aは、組み込みソフトウェアの出力も通常は停止するが、制御部1aから組み込みソフトウェアが出力されたとしても、変換部2aの通信インタフェース変換は停止されている。よって、デバイス2bに対して組み込みソフトウェアの更新は停止される。
このように、情報処理システム1−1では、デバイス2bへの組み込みソフトウェアの更新時、制御部1aは、変換部2aを変換モードに設定して第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させて第2の通信インタフェースで組み込みソフトウェアの更新を行う。
また、組み込みソフトウェアの非更新時、制御部1aは、変換部2aを非変換モードに設定して第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を停止させて組み込みソフトウェアの更新を停止する。
これにより、組み込みソフトウェアの更新時のみ、通信インタフェースが変換されて組み込みソフトウェアが更新されるので、従来のような常時オン状態のポートが存在しなくなる。このため、他からの不要なアクセスが可能になる脆弱性の存在を無くすことができる。よって、セキュリティホールの発生が防止され、脆弱性のリスクが低減された組み込みソフトウェアの更新を行うことが可能になる。
[第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態として、拡張バスの一例であるPCIeを用いた情報処理システムについて説明する。なお、以降では、組み込みソフトウェアをファームウェアと表記する。
図2は第2の実施の形態の情報処理システムの構成の一例を示す図である。情報処理システム1−2は、PCIeコネクタ20aを介して接続されるマザーボードBd1とブリッジボードBd2とを備える。マザーボードBd1は、図1の情報処理装置1に対応し、ブリッジボードBd2は、図1の周辺装置2に対応する。
マザーボードBd1には、ホストPC10が搭載され、ホストPC10は、制御部11を含む。ブリッジボードBd2には、PCIeブリッジコントローラ20、PCIeコネクタ20a、電源制御部30、インタフェース変換IC(Integrated Circuit)41、42、スイッチIC5、コプロセッサ群6、コネクタCN、スイッチsw1、sw2および抵抗R1、R2が搭載される。
制御部11は、プロセッサ(コンピュータ)で実現され、図1の制御部1aの機能を有し、ホストPC10の動作およびシステム運用の主機能を担う。PCIeブリッジコントローラ20は、拡張バスを有する中継コネクタであるPCIeコネクタ20aを介して、マザーボードBd1とブリッジボードBd2との通信を中継制御する中継デバイスである。
また、PCIeブリッジコントローラ20は、複数のコプロセッサ6−1、・・・、6−nを含むコプロセッサ群6をブリッジ接続し、ホストPC10とコプロセッサ群6間の通信、およびコプロセッサ6−1、・・・、6−n間の通信を中継する。なお、PCIeブリッジコントローラ20は、ファームウェアにもとづいて動作し、制御部11によるファームウェア更新制御によってファームウェアの更新が行われる。
電源制御部30は、システム内の各構成デバイスに対して電源の供給制御を行う電源供給デバイスである。電源制御部30は、ファームウェアにもとづいて動作し、制御部11によるファームウェア更新制御によってファームウェアの更新が行われる。
インタフェース変換IC41、42は、制御部11からのモード設定にもとづいて、通信インタフェースの変換を行うICであり、図1の変換部2aの機能を実現する。インタフェース変換IC41は、第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換として、汎用シリアルバス通信インタフェースを汎用非同期シリアルバス通信インタフェースに変換する。具体的には、USBからUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)への通信インタフェース変換を行う(UARTからUSBへの変換も可能である)。
インタフェース変換IC42は、プロセッサ(コンピュータ)を含み、制御部11からのモード設定にもとづき、第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を行う。
第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換としては、汎用シリアルバス通信インタフェースを同期シリアルバス通信インタフェースに変換する。具体的には、インタフェース変換IC42は、USBからIC(Inter-Integrated Circuit:ICは登録商標)への通信インタフェース変換を行うICである(ICからUSBへの変換も可能である)。また、インタフェース変換IC42は、スイッチIC5のスイッチング制御を行う(図7、9、10で後述)。
コプロセッサ6−1、・・・、6−nは、AI(Artificial Intelligence)推論処理や画像処理等の並列演算処理を行う演算プロセッサであり、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等が採用される。なお、コプロセッサ6−1、・・・、6−nは、CPUと、GPU等の他の演算プロセッサとの組み合わせであってもよい。
コネクタCNは、外部から送信される第1の通信インタフェースを接続するコネクタである。具体的には、コネクタCNは、USBインタフェースの信号を出力する外部機器(保守端末等)と接続する。
スイッチsw1、sw2は、ユーザにより操作される手動スイッチである。スイッチsw1の一端は、抵抗R1を介して3.3Vの電源に接続され、スイッチsw1の他端は、抵抗R2の一端と、制御部1aから出力される信号MODEが流れるラインとに接続される。抵抗R2の他端はGNDに接続される。スイッチsw2の一端はGNDに接続され、スイッチsw2の他端は、制御部1aから出力される信号RST1が流れるラインに接続される。
システム内を流れる各信号およびデータについて説明する。信号MODEおよび信号RST1の2つの信号は、PCIeブリッジコントローラ20に対して、ファームウェアを更新可能状態または更新停止状態(更新不可状態)に設定するための状態設定信号である。
また、信号MODEおよび信号RST1がPCIeブリッジコントローラ20に流れる経路は2系統ある。図2において、1つ目の経路r1(第1の経路)は、制御部11からPCIeブリッジコントローラ20に向かって流れる経路である。2つ目の経路r2(第2の経路)は、スイッチsw1、sw2が操作されて、スイッチsw1、sw2からPCIeブリッジコントローラ20に向かって流れる経路である。
経路r1のとき、PCIeブリッジコントローラ20は、制御部11によって、ファームウェアが更新可能状態または更新停止状態に設定される。経路r2のとき、PCIeブリッジコントローラ20は、スイッチsw1、sw2によって、ファームウェアが更新可能状態または更新停止状態に設定される。
このように、信号MODEおよび信号RST1を含む状態設定信号が流れる2系統の経路を備えることにより、PCIeブリッジコントローラ20は、ホストPC10からだけでなく、コネクタCNに接続される外部機器からもファームウェアの更新が可能になる(ホストPC10からのファームウェア更新は図5で、外部機器からのファームウェア更新は図6で後述)。
信号ON/OFF1は、制御部11からインタフェース変換IC41に向かって出力されるモード設定のための信号であり、インタフェース変換IC41の通信インタフェース変換機能を変換モードまたは非変換モードに設定する。
信号ON/OFF2は、制御部11からインタフェース変換IC42に向かって出力されるモード設定のための信号であり、インタフェース変換IC42の通信インタフェース変換機能を変換モードまたは非変換モードに設定する。
信号BOOTおよび信号RST2の2つの信号は、インタフェース変換IC42から電源制御部30に向かって出力され、電源制御部30に対して、ファームウェアを更新可能状態または更新停止状態に設定するための状態設定信号である。
信号SEL_SWは、インタフェース変換IC42からスイッチIC5に向かって出力され、スイッチIC5のスイッチング状態を切替える信号である。例えば、信号SEL_SWがHレベルのとき、スイッチIC5は、インタフェース変換IC42と電源制御部30とをICの通信インタフェースで接続する第1のスイッチング状態になる。
また、信号SEL_SWがLレベルのとき、スイッチIC5は、制御部11と電源制御部30とをICの通信インタフェースで接続する第2のスイッチング状態になる。
一方、制御部11は、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新時、USB2.01の通信インタフェースでPCIeブリッジコントローラ20のファームウェアのデータをインタフェース変換IC41に出力する。
インタフェース変換IC41は、USBをUARTに変換して、UARTの通信インタフェースのファームウェアをPCIeブリッジコントローラ20に送信する。
制御部11は、電源制御部30のファームウェア更新時、USB2.02の通信インタフェースで電源制御部30のファームウェアのデータをインタフェース変換IC42に出力する。
インタフェース変換IC42は、USBをICに変換して、ICの通信インタフェースのファームウェアを、スイッチIC5を介して電源制御部30に送信する。電源制御部30は、通常運用時には、所定デバイスに電源を供給する。また、電源制御部30は、通常運用時には、電源供給以外に制御部11とICインタフェースでデータ通信が可能である。
なお、外部機器から出力されるUSB2.0 1の通信インタフェースを有するPCIeブリッジコントローラ20のファームウェアのデータは、コネクタCNを介してインタフェース変換IC41に入力される。
<エッジコンピューティングの適用>
図3は情報処理システムのエッジコンピューティングの適用例を示す図である。図2で上述したホストPC10をエッジサーバとみなして、情報処理システム1−2をエッジコンピューティングに適用することができる。
エッジコンピューティングシステムsy1は、情報処理システム1−2、専用ネットワークN1(インターネット等)およびクラウドネットワークN2を備える。情報処理システム1−2内のホストPC10は専用ネットワークN1に接続され、専用ネットワークN1はクラウドネットワークN2に接続される。
ホストPC10は、PCIeブリッジコントローラ20を介して、コプロセッサ6ー1、・・・、6−nで分散処理されたデータを集約して、専用ネットワークN1を介してクラウドネットワークN2へ送信する。
このような構成によって、クラウド側のリソースを節約してエッジ側での処理が可能になる。これにより、クラウドネットワークN2を介した応答時間が低減するためリアルタイム性を確保できる。
また、ホストPC10上でデータを処理して結果をクラウドネットワークN2へ送信するので、データの秘匿性を確保できる。さらに、ホストPC10上でデータを処理して必要なデータのみをクラウドネットワークN2へ送信することで、通信量を削減できる。
<ハードウェア構成>
図4はホストPCのハードウェア構成の一例を示す図である。ホストPC10は、制御部11の機能を有するプロセッサ(コンピュータ)100によって全体制御されている。
プロセッサ100には、バス103を介して、メモリ101および複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ100は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはPLD(Programmable Logic Device)である。またプロセッサ100は、CPU、MPU、DSP、ASIC、PLDのうちの2以上の要素の組み合わせであってもよい。
メモリ101は、ホストPC10の記憶部に相当し、例えば、主記憶装置として使用される。メモリ101には、プロセッサ100に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、メモリ101には、プロセッサ100による処理に要する各種データが格納される。
また、メモリ101は、ホストPC10の補助記憶装置としても使用され、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。メモリ101は、補助記憶装置として、フラッシュメモリやSSD(Solid State Drive)等の半導体記憶装置やHDD(Hard Disk Drive)等の磁気記録媒体を含んでもよい。
バス103に接続されている周辺機器としては、入出力インタフェース102およびネットワークインタフェース104がある。入出力インタフェース102は、プロセッサ100からの命令にしたがってホストPC10の状態を表示する表示装置として機能するモニタ(例えば、LED(Light Emitting Diode)やLCD(Liquid Crystal Display)等)が接続できる。
さらに、入出力インタフェース102は、キーボードやマウス等の情報入力装置を接続可能であって、情報入力装置から送られてくる信号をプロセッサ100に送信する。さらにまた、入出力インタフェース102は、周辺機器を接続するための通信インタフェースとしても機能する。
例えば、入出力インタフェース102は、レーザ光等を利用して、光ディスクに記録されたデータの読み取りを行う光学ドライブ装置を接続することができる。光ディスクには、Blu−rayDisc(登録商標)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(Rewritable)等がある。
また、入出力インタフェース102は、メモリ装置やメモリリーダライタを接続することができる。メモリ装置は、入出力インタフェース102との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタは、メモリカードへのデータの書き込み、またはメモリカードからのデータの読み出しを行う装置である。メモリカードは、カード型の記録媒体である。
ネットワークインタフェース104は、ネットワークと接続してネットワークインタフェース制御を行い、例えば、NIC(Network Interface Card)、無線LAN(Local Area Network)カード等を使用することもできる。ネットワークインタフェース104で受信されたデータは、メモリ101やプロセッサ100に出力される。
以上のようなハードウェア構成によって、ホストPC10の処理機能を実現することができる。なお、インタフェース変換IC42もコンピュータを備えて、図4に示した同様のハードウェアにより実現することができる。
一方、ホストPC10は、プロセッサ100がそれぞれ所定のプログラムを実行することで本発明の処理を行うことができる。ホストPC10は、例えば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、本発明の処理機能を実現する。ホストPC10に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。
例えば、ホストPC10に実行させるプログラムを補助記憶装置に格納しておくことができる。プロセッサ100は、補助記憶装置内のプログラムの少なくとも一部を主記憶装置にロードし、プログラムを実行する。
また、光ディスク、メモリ装置、メモリカード等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えば、プロセッサ100からの制御により、補助記憶装置にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ100が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。
<PCIeブリッジコントローラのファームウェア更新>
次にPCIeブリッジコントローラ20のファームウェアを更新する場合について説明する。PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新では、制御部11から出力されたファームウェアで更新する場合と、コネクタCNに接続された外部機器から出力されたファームウェアで更新する場合とがあり、それぞれ図5、図6で説明する。
図5はPCIeブリッジコントローラのファームウェア更新の動作例を説明するための図である。制御部11から出力されたファームウェアで更新する場合を示している。
〔ステップS11〕制御部11は、所定レベルとして例えば、Hレベルの信号MODEを出力する。信号MODEは、経路r1を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
〔ステップS12〕制御部11は、所定レベルとして例えば、Lレベルの信号RST1を出力する。信号RST1は、経路r1を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
ステップS11、S12において、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアを更新する場合、信号MODEはHレベルにし、その後にLレベルの信号RST1によってPCIeブリッジコントローラ20をリセットする。これにより、PCIeブリッジコントローラ20は、ファームウェア更新可能状態になる。
〔ステップS13〕制御部11は、信号ON/OFF1を例えば、Hレベルにし、インタフェース変換IC41をオンにして変換モードに設定する。インタフェース変換IC41は、通信インタフェース変換を駆動する。
〔ステップS14〕制御部11は、ファームウェアの更新データを出力する。具体的に制御部11は、USBインタフェース(例えば、USB2.01)を有する更新データをインタフェース変換IC41に送信する。
〔ステップS15〕インタフェース変換IC41は、USBインタフェースのファームウェア更新データをUARTインタフェースに変換し、UARTインタフェースのファームウェア更新データをPCIeブリッジコントローラ20に送信する。これにより、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新が行われる。
〔ステップS16〕制御部11は、ファームウェアの更新終了時、信号ON/OFF1を例えば、Lレベルにし、インタフェース変換IC41をオフにして非変換モードに設定する。インタフェース変換IC41は、通信インタフェース変換を停止する。
〔ステップS17〕制御部11は、所定レベルとして例えば、Lレベルの信号MODEを出力する。信号MODEは、経路r1を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
〔ステップS18〕制御部11は、所定レベルとして例えば、Lレベルの信号RST1を出力する。信号RST1は、経路r1を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
ステップS17、S18において、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新を停止する場合(通常運用モードにする場合)、制御部11が、信号MODEをLレベルにし、その後にLレベルの信号RST1によってPCIeブリッジコントローラ20をリセットする。これにより、PCIeブリッジコントローラ20は、ファームウェア更新が停止になって通常運用状態(通常の中継制御状態)になる。
このように、制御部11は、経路r1を通じて出力した状態設定信号(信号MODEおよび信号RST1)にもとづき、PCIeブリッジコントローラ20をファームウェア更新可能状態に設定する。そして、インタフェース変換IC41の通信インタフェース変換を駆動して、USBインタフェースをUARTインタフェースに変換させて、UARTインタフェースでPCIeブリッジコントローラ20に対してファームウェアの更新を行う。
また、制御部11は、経路r1を通じて出力した状態設定信号にもとづき、PCIeブリッジコントローラ20をファームウェア更新停止状態に設定する。そして、インタフェース変換IC41の通信インタフェース変換を停止して、PCIeブリッジコントローラ20に対するファームウェアの更新を停止する。
このような動作によって、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアの更新時のみ、通信インタフェースがUSBからUARTに変換されてファームウェアが更新される。
このため、従来存在していたようなファームウェアを出力させるための常時オン状態のポートといった脆弱性の存在を無くすことができる。よって、セキュリティホールの発生を防止して、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアの更新を安全に効率よく行うことが可能になる。
図6はPCIeブリッジコントローラのファームウェア更新の動作例を説明するための図である。コネクタCNに接続された外部機器から出力されたファームウェアで更新する場合を示している。
〔ステップS20〕コネクタCNに外部機器が接続される。
〔ステップS21〕スイッチsw1がオンされることにより、スイッチsw1は、Hレベルの信号MODEを出力する。信号MODEは、経路r2を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
〔ステップS22〕スイッチsw2がオンされることにより、スイッチsw2は、Lレベルの信号RST1を出力する。信号RST1は、経路r2を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
ステップS21、S22において、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアを更新する場合、スイッチsw1、sw2の操作によって、信号MODEはHレベルにし、その後にLレベルの信号RST1によってPCIeブリッジコントローラ20をリセットする。これにより、PCIeブリッジコントローラ20は、ファームウェア更新可能状態になる。
〔ステップS23〕制御部11は、信号ON/OFF1を例えば、Hレベルにし、インタフェース変換IC41をオンにして変換モードに設定する。これにより、インタフェース変換IC41は、通信インタフェース変換を駆動する。
〔ステップS24〕コネクタCNは、接続された外部機器から出力されるファームウェアの更新データをインタフェース変換IC41に送信する。すなわち、コネクタCNは、外部機器から出力されるUSBインタフェース(例えば、USB2.01)を有する更新データをインタフェース変換IC41に送信する。
〔ステップS25〕インタフェース変換IC41は、USBインタフェースのファームウェア更新データをUARTインタフェースに変換し、UARTインタフェースのファームウェア更新データをPCIeブリッジコントローラ20に送信する。これにより、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新が行われる。
〔ステップS26〕制御部11は、ファームウェアの更新終了時、信号ON/OFF1を例えば、Lレベルにし、インタフェース変換IC41をオフにして非変換モードに設定する。インタフェース変換IC41は、通信インタフェース変換を停止する。
〔ステップS27〕ファームウェアの更新後、スイッチsw1がオフされることにより、スイッチsw1は、Lレベルの信号MODEを出力する。信号MODEは、経路r2を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
〔ステップS28〕スイッチsw2がオンされることにより、スイッチsw2は、Lレベルの信号RST1を出力する。信号RST1は、経路r2を通じてPCIeブリッジコントローラ20に送信される。
ステップS27、S28において、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新を停止する場合(通常運用モードにする場合)、スイッチsw1がオフして、信号MODEはLレベルにし、その後にスイッチsw2をオンしてLレベルの信号RST1によってPCIeブリッジコントローラ20をリセットする。これにより、PCIeブリッジコントローラ20は、ファームウェア更新が停止になって通常運用状態になる。
このように、PCIeブリッジコントローラ20は、ホストPC10からだけでなく、外部機器からによってもファームウェアの更新が可能な機構が備えられている。このため、ホストPC10を介さずに、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新を行うことが可能になる。
また、外部機器からファームウェアを更新する場合でも、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアの更新時のみ、通信インタフェースがUSBからUARTに変換されてファームウェアが更新される。
このため、ファームウェアを出力させるための常時オン状態のポートのような脆弱性の存在を無くすことができるので、セキュリティホールの発生を防止して、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアの更新を安全に効率よく行うことが可能になる。
<電源制御部のファームウェア更新>
次に電源制御部30のファームウェアを更新する場合について説明する。図7は電源制御部のファームウェア更新の動作例を説明するための図である。
〔ステップS31〕制御部11は、信号ON/OFF2を例えば、Hレベルにし、インタフェース変換IC42をオンにして変換モードに設定する。インタフェース変換IC42は、通信インタフェース変換を駆動する。
〔ステップS32〕インタフェース変換IC42は、信号SEL_SWを例えば、Hレベルにして、スイッチIC5をファームウェア更新側にスイッチングする(第1のスイッチング状態)。すなわち、信号SEL_SWがHレベルに設定されることで、スイッチIC5の端子aと端子cが内部接続される。
〔ステップS33〕インタフェース変換IC42は、所定レベルとして例えば、Hレベルの信号BOOTを電源制御部30に送信する。
〔ステップS34〕インタフェース変換IC42は、所定レベルとして例えば、Lレベルの信号RST2を電源制御部30に送信する。
ステップS33、S34において、電源制御部30のファームウェアを更新する場合、信号BOOTはHレベルにし、その後にLレベルの信号RST2によって電源制御部30をリセットする。これにより、電源制御部30は、ファームウェア更新可能状態になる。
〔ステップS35〕制御部11(組み込みソフトウェアを出力する出力部に相当)は、ファームウェアの更新データを出力する。すなわち、制御部11は、USBインタフェース(例えば、USB2.02)を有する更新データをインタフェース変換IC42に送信する。
〔ステップS36〕インタフェース変換IC42は、USBインタフェースのファームウェア更新データをICインタフェースに変換し、ICインタフェースのファームウェア更新データをスイッチIC5に送信する。
〔ステップS37〕ICのファームウェア更新データは、スイッチIC5から電源制御部30に送信されて、電源制御部30に対してファームウェア更新が行われる。
〔ステップS38〕ファームウェアの更新終了時、制御部11は、信号ON/OFF2を例えば、Lレベルにし、インタフェース変換IC42をオフにして非変換モードに設定する。インタフェース変換IC42は、通信インタフェース変換を停止する。
〔ステップS39〕インタフェース変換IC42は、所定レベルとして例えば、Lレベルの信号BOOTを出力する。
〔ステップS40〕インタフェース変換IC42は、所定レベルとして例えば、Lレベルの信号RST2を出力する。
ステップS39、S40において、電源制御部30のファームウェア更新を停止する場合(通常運用モードにする場合)、インタフェース変換IC42が、信号BOOTはLレベルにし、その後にLレベルの信号RST2によって電源制御部30をリセットする。これにより、電源制御部30はファームウェアの更新が停止される。
〔ステップS41〕インタフェース変換IC42は、信号SEL_SWを例えば、LレベルにしてスイッチIC5を通常運用側にスイッチングする(第2のスイッチング状態)。すなわち、信号SEL_SWがLレベルに設定されることで、スイッチIC5の端子bと端子cが内部接続される。
〔ステップS42〕制御部11と電源制御部30間で、スイッチIC5を介して、ICの通信インタフェースにおけるデータ通信が行われる。
このように、インタフェース変換IC42は、制御部11から変換モードが設定されると、通信インタフェース変換を駆動して、USBインタフェースをICインタフェースに変換する。さらに、インタフェース変換IC42は、スイッチIC5を制御して、インタフェース変換IC42と電源制御部30とをICインタフェースで接続する第1のスイッチング状態に設定して、ICインタフェースで電源制御部30に対してファームウェアの更新を行う。
また、インタフェース変換IC42は、制御部11から非変換モードが設定されると、通信インタフェース変換を停止して、電源制御部30に対するファームウェアの更新を停止する。さらに、スイッチIC5を制御して、制御部11と電源制御部30とをICインタフェースで接続する第2のスイッチング状態に設定して、スイッチIC5を介したICインタフェースによる制御部11と電源制御部30の通信を実行させる。
このような動作によって、電源制御部30のファームウェアの更新時のみ、通信インタフェースがUSBからICに変換されてファームウェアが更新される。このため、ファームウェアを出力させるための常時オン状態のポートのような脆弱性の存在を無くすことができるので、セキュリティホールの発生を防止して、電源制御部30のファームウェアの更新を安全に効率よく行うことが可能になる。
また、インタフェース変換IC42にもプロセッサ(コンピュータ)が備えられて、電源制御部30のファームウェア更新制御の一部の機能を持たせることで制御部11の負荷を軽減することができ、さらに、ファームウェア更新以外では、制御部11と電源制御部30間でデータ通信を実行させることが可能になる。
<ファームウェア更新シーケンス>
次に図5に示したPCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新と、図7に示した電源制御部30のファームウェア更新とについて、コプロセッサ群6の制御も含めてシーケンス図を用いて説明する。
図8はPCIeブリッジコントローラのファームウェア更新の動作シーケンスの一例を示す図である。
〔ステップS50〕制御部11は、ユーザからのPCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新指示を受信する。
〔ステップS51〕制御部11は、PCIeブリッジコントローラ20を通じて、コプロセッサ群6に対してデータ転送停止要求を送信する。
〔ステップS52〕コプロセッサ群6は、データ転送を停止し、データ転送を停止したことを制御部11に応答する。
〔ステップS53〕制御部11は、電源制御部30に対して、コプロセッサ群6の電源オフ要求を行う。
〔ステップS54〕電源制御部30は、コプロセッサ群6の電源供給をオフする。
〔ステップS55〕制御部11は、状態設定信号である信号MODEおよび信号RST1にもとづいて、PCIeブリッジコントローラ20をファームウェア更新可能状態にする。すなわち、制御部11は、Hレベルの信号MODEをPCIeブリッジコントローラ20に送信し、さらにLレベルの信号RST1によりPCIeブリッジコントローラ20をリセットして、PCIeブリッジコントローラ20をファームウェア更新可能状態に設定する。
〔ステップS56〕制御部11は、信号ON/OFF1をオンしてインタフェース変換IC41を変換モードに設定し、通信インタフェース変換を駆動させる。
〔ステップS57〕制御部11は、USBインタフェースを有する更新対象のファームウェアをインタフェース変換IC41に送信する。
〔ステップS58〕インタフェース変換IC41は、USBインタフェースをUARTインタフェースに変換し、UARTインタフェースを有するファームウェアをPCIeブリッジコントローラ20に送信して、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアを更新する。
〔ステップS59〕制御部11は、PCIeブリッジコントローラ20に対するファームウェアの更新完了を認識すると、信号ON/OFF1をオフしてインタフェース変換IC41を非変換モードに設定し、インタフェース変換IC41の通信インタフェース変換を停止させる。
〔ステップS60〕制御部11は、状態設定信号である信号MODEおよび信号RST1にもとづいて、PCIeブリッジコントローラ20をファームウェア更新停止状態にする。すなわち、制御部11は、Lレベルの信号MODEをPCIeブリッジコントローラ20に送信し、さらにLレベルの信号RST1によりPCIeブリッジコントローラ20をリセットして、PCIeブリッジコントローラ20をファームウェア更新停止状態に設定する。
〔ステップS61〕制御部11は、電源制御部30に対して、コプロセッサ群6の電源オン要求を行う。
〔ステップS62〕電源制御部30は、コプロセッサ群6の電源供給をオンする。
〔ステップS63〕制御部11は、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェアの更新が完了したことを外部通知する。
このように、PCIeブリッジコントローラ20のファームウェア更新時、コプロセッサ群6の電源供給を一旦停止させてから行うことにより、コプロセッサ群6の演算処理に支障を与えることのないファームウェア更新が可能になる。
図9、図10は電源制御部のファームウェア更新の動作シーケンスの一例を示す図である。
〔ステップS70〕制御部11は、ユーザからの電源制御部30のファームウェア更新指示を受信する。
〔ステップS71〕制御部11は、電源制御部30を通じて、コプロセッサ群6に対してデータ転送停止要求を送信する。
〔ステップS72〕コプロセッサ群6は、データ転送を停止し、データ転送を停止したことを制御部11に応答する。
〔ステップS73〕制御部11は、電源制御部30に対して、コプロセッサ群6の電源オフ要求を行う。
〔ステップS74〕電源制御部30は、コプロセッサ群6の電源供給をオフする。
〔ステップS75〕制御部11は、信号ON/OFF2をオンしてインタフェース変換IC42を変換モードに設定し、通信インタフェース変換を駆動させる。
〔ステップS76〕インタフェース変換IC42は、スイッチIC5に送信する信号SEL_SWをHレベルにして、インタフェース変換IC42と電源制御部30をICインタフェースで接続する第1のスイッチング状態にする。
〔ステップS77〕インタフェース変換IC42は、状態設定信号である信号BOOTおよび信号RST2にもとづいて、電源制御部30をファームウェア更新可能状態にする。すなわち、インタフェース変換IC42は、Hレベルの信号MODEを電源制御部30に送信し、さらにLレベルの信号RST2により電源制御部30をリセットして、電源制御部30をファームウェア更新可能状態に設定する。
〔ステップS78〕制御部11は、USBインタフェースを有する更新対象のファームウェアをインタフェース変換IC42に送信する。
〔ステップS79〕インタフェース変換IC42は、USBインタフェースをICインタフェースに変換し、ICインタフェースを有するファームウェアを、スイッチIC5を介して電源制御部30に送信して、電源制御部30のファームウェアを更新する。
〔ステップS80〕制御部11は、電源制御部30に対するファームウェアの更新完了を認識すると、信号ON/OFF2をオフしてインタフェース変換IC42を非変換モードに設定し、インタフェース変換IC42の通信インタフェース変換を停止させる。
〔ステップS81〕インタフェース変換IC42は、スイッチIC5に送信する信号SEL_SWをLレベルにして、制御部11と電源制御部30をICインタフェースで接続する第2のスイッチング状態にする。
〔ステップS82〕インタフェース変換IC42は、状態設定信号である信号BOOTおよび信号RST2にもとづいて、電源制御部30をファームウェア更新停止状態にする。すなわち、インタフェース変換IC42は、Lレベルの信号BOOTを電源制御部30に送信し、さらにLレベルの信号RST2により電源制御部30をリセットして、電源制御部30をファームウェア更新停止状態に設定する。
〔ステップS83〕制御部11は、電源制御部30に対して、コプロセッサ群6の電源オン要求を行う。
〔ステップS84〕電源制御部30は、コプロセッサ群6の電源供給をオンする。
〔ステップS85〕制御部11は、電源制御部30のファームウェアの更新が完了したことを外部通知する。
〔ステップS86〕制御部11と電源制御部30との間で、スイッチIC5を介して、ICインタフェースのデータ通信が可能になる。
このように、電源制御部30のファームウェア更新時、コプロセッサ群6の電源供給を一旦停止させてから行うことにより、コプロセッサ群6の演算処理に支障を与えることのないファームウェア更新が可能になる。
なお、上記の例では、電源制御部30のファームウェア更新時にコプロセッサ群6への電源供給を停止しているが、コプロセッサ群6に電源を供給されている状態で電源制御部30のファームウェア更新が可能な場合は、コプロセッサ群6への電源供給停止シーケンスは省略してもよい。
上記で説明した本発明の情報処理システム1−1、1−2の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。この場合、情報処理システム1−1、1−2が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等がある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等がある。光ディスクには、CD−ROM/RW等がある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto Optical disk)等がある。
プログラムを流通させる場合、例えば、そのプログラムが記録されたCD−ROM等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。
また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。また、上記の処理機能の少なくとも一部を、DSP、ASIC、PLD等の電子回路で実現することもできる。
以上、実施の形態を例示したが、実施の形態で示した各部の構成は同様の機能を有する他のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。さらに、前述した実施の形態のうちの任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
1−1 情報処理システム
1 情報処理装置
1a 制御部
2 周辺装置
2a 変換部
2b デバイス

Claims (13)

  1. 組み込みソフトウェアで動作するデバイスと、モード設定にもとづいて前記デバイスへの入力の通信インタフェースの変換を行う変換部と、を含む周辺装置と、
    前記デバイスへの前記組み込みソフトウェアの更新時、第1の通信インタフェースで出力された前記組み込みソフトウェアに対し、前記変換部を変換モードに設定して前記第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させ、前記デバイスに対して前記第2の通信インタフェースで前記組み込みソフトウェアの更新を行い、前記組み込みソフトウェアの非更新時、前記変換部を非変換モードに設定して前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止させ、前記デバイスに対する前記組み込みソフトウェアの更新を停止する制御部を含む情報処理装置と、
    を有する情報処理システム。
  2. 前記デバイスは、拡張バスを有する中継コネクタを介して前記情報処理装置と前記周辺装置との通信を中継制御する中継デバイスであり、前記制御部は、前記変換部の通信インタフェース変換にもとづいて、前記中継デバイスの前記組み込みソフトウェアの更新を行う、
    請求項1記載の情報処理システム。
  3. 前記周辺装置は、
    手動スイッチをさらに備え、
    前記中継デバイスを前記組み込みソフトウェアの更新可能状態または更新停止状態に設定する状態設定信号を前記制御部から前記中継デバイスに向けて出力する第1の経路と、前記状態設定信号を前記手動スイッチで生成して前記手動スイッチから前記中継デバイスに向けて出力する第2の経路との2系統を備える、
    請求項2記載の情報処理システム。
  4. 前記制御部は、
    前記第1の経路を通じて送信した前記状態設定信号にもとづき前記中継デバイスを前記更新可能状態に設定した場合、前記変換部を前記変換モードに設定し、前記制御部から出力される前記第1の通信インタフェースの前記組み込みソフトウェアを前記第2の通信インタフェースに変換させ、
    前記第1の経路を通じて送信した前記状態設定信号にもとづき前記中継デバイスを前記更新停止状態に設定した場合、前記変換部を前記非変換モードに設定し、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止させる、
    請求項3記載の情報処理システム。
  5. 前記周辺装置は、外部から送信される前記第1の通信インタフェースを接続するコネクタをさらに備え、
    前記制御部は、
    前記第2の経路を通じて送信した前記状態設定信号にもとづき前記中継デバイスを前記更新可能状態に設定した場合、前記変換部を前記変換モードに設定し、前記コネクタを通じて外部入力される前記第1の通信インタフェースの前記組み込みソフトウェアを前記第2の通信インタフェースに変換させ、
    前記第2の経路を通じて送信した前記状態設定信号にもとづき前記中継デバイスを前記更新停止状態に設定した場合、前記変換部を前記非変換モードに設定し、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止させる、
    請求項3記載の情報処理システム。
  6. 前記変換部は、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換として、汎用シリアルバス通信インタフェースを汎用非同期シリアルバス通信インタフェースに変換する、
    請求項2記載の情報処理システム。
  7. 前記デバイスは、電源の供給制御を行う電源供給デバイスであり、前記制御部は、前記変換部の通信インタフェース変換にもとづいて、前記電源供給デバイスの前記組み込みソフトウェアの更新を行う、
    請求項1記載の情報処理システム。
  8. 前記周辺装置は、前記変換部と前記電源供給デバイスとを前記第2の通信インタフェースで接続する第1のスイッチング状態と、前記制御部と前記電源供給デバイスとを前記第2の通信インタフェースで接続する第2のスイッチング状態との切替えを行うスイッチ部をさらに備え、
    前記変換部は、
    前記制御部によって前記変換モードに設定された場合、
    前記電源供給デバイスを前記組み込みソフトウェアの更新可能状態に設定して、前記制御部から出力される前記第1の通信インタフェースの前記組み込みソフトウェアの前記第2の通信インタフェースへの変換を実行し、かつ前記スイッチ部を前記第1のスイッチング状態に設定して、前記スイッチ部を介して前記第2の通信インタフェースで出力された前記組み込みソフトウェアを前記電源供給デバイスに出力し、
    前記制御部によって前記非変換モードに設定された場合、
    前記電源供給デバイスを前記組み込みソフトウェアの更新停止状態に設定して、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止し、かつ前記スイッチ部を前記第2のスイッチング状態に設定して、前記スイッチ部を介した前記第2の通信インタフェースによる前記制御部と前記電源供給デバイスとの通信を実行させる、
    請求項7記載の情報処理システム。
  9. 前記変換部は、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換として、汎用シリアルバス通信インタフェースを同期シリアルバス通信インタフェースに変換する、
    請求項7記載の情報処理システム。
  10. 組み込みソフトウェアで動作するデバイスと、モード設定にもとづいて前記デバイスへの入力の通信インタフェースの変換を行う変換部とを含む周辺装置に接続され、前記デバイスへの前記組み込みソフトウェアの更新時、第1の通信インタフェースで出力された前記組み込みソフトウェアに対し、前記変換部を変換モードに設定して前記第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させ、前記デバイスに対して前記第2の通信インタフェースで前記組み込みソフトウェアの更新を行い、前記組み込みソフトウェアの非更新時、前記変換部を非変換モードに設定して前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止させ、前記デバイスに対する前記組み込みソフトウェアの更新を停止する制御部、
    を有する情報処理装置。
  11. コンピュータに、
    組み込みソフトウェアで動作するデバイスへの前記組み込みソフトウェアの更新時、第1の通信インタフェースで出力された前記組み込みソフトウェアに対し、モード設定にもとづいて前記デバイスへの入力の通信インタフェースの変換を行う変換部を変換モードに設定して前記第1の通信インタフェースから第2の通信インタフェースへの変換を実行させて、前記デバイスに対して前記第2の通信インタフェースで前記組み込みソフトウェアの更新を行い、
    前記組み込みソフトウェアの非更新時、前記変換部を非変換モードに設定して前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止させて、前記デバイスに対する前記組み込みソフトウェアの更新を停止する、
    処理を実行させるプログラム。
  12. コンピュータに、
    組み込みソフトウェアで動作するデバイスへの前記組み込みソフトウェアの更新時、前記組み込みソフトウェアを出力する出力部からのモード設定にもとづいて前記デバイスへの入力の通信インタフェースの変換を行う変換モードが設定された場合、第1の通信インタフェースで出力された前記組み込みソフトウェアを第2の通信インタフェースに変換し、前記デバイスに対して前記第2の通信インタフェースで前記組み込みソフトウェアの更新を行い、
    前記組み込みソフトウェアの非更新時、前記出力部から非変換モードが設定された場合、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止して、前記デバイスに対する前記組み込みソフトウェアの更新を停止する、
    処理を実行させるプログラム。
  13. 前記処理は、
    前記変換モードが設定された場合、
    前記デバイスを前記組み込みソフトウェアの更新可能状態に設定して、前記第1の通信インタフェースを前記第2の通信インタフェースに変換し、かつ前記コンピュータと前記デバイスとの間に配置されるスイッチ部を制御して、前記コンピュータと前記デバイスとを前記第2の通信インタフェースで接続する第1のスイッチング状態に設定し、
    前記スイッチ部を介して前記デバイスに対して前記第2の通信インタフェースで出力された前記組み込みソフトウェアの更新を行い、
    前記非変換モードが設定された場合、
    前記デバイスを前記組み込みソフトウェアの更新停止状態に設定して、前記第1の通信インタフェースから前記第2の通信インタフェースへの変換を停止し、かつ前記スイッチ部を制御して前記出力部と前記デバイスとを前記第2の通信インタフェースで接続する第2のスイッチング状態に設定し、
    前記デバイスに対する前記組み込みソフトウェアの更新を停止し、前記スイッチ部を介した前記第2の通信インタフェースによる前記出力部と前記デバイスとの通信を実行させる、
    請求項12記載のプログラム。
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