TW592760B - Kernel function realizing mechanism, entertainment apparatus having same, and peripheral device control method by same - Google Patents

Description

592760 五、發明說明U) 發明背景 發明範疇 .

本發明關係-種娛樂裝置能完成娛樂表演 像播放根據記錄在一第二儲存媒體的數位資料，如一夂❼ CD-ROM或DVD-ROM，及較具體’關係一種技術 週邊裝置連接娛樂裝置。 W 相關技藝說明 一種以娛樂專用電腦實現的娛樂裝置用於一遊戲 =與週邊裝置例如-控制器及_連接的外部儲存媒體， 口作進仃已知的娛樂表演。特別，—種娛樂妒置士 、 :匕樂表演根據自週邊裝置輸入，Μ如一控制器及：連 一 ：η:及輸出結果至-顯示器例如-電視機，及 成為't;重：何控制連接的週邊裝置對於娛樂裝置 πυ邊裝置的控制由核心的—部份實現即為-摔作 糸統（os)的一主要功能。 細作 驅11 ’已經出現一種技術稱為’’微核心，，’#中裝置 邊^ 2 Ϊ式編碼用於控制核心外的週邊裝置致使提高週 ^的通用性或相容性。這種微核心技術適合應 市凌置，即需要根據一種娛樂而接收各種週邊裝置。、 =過，由於高通用性，微核心很難處理各週邊裝置達 每陴士、口果，當一娛樂裝置作為遊戲裝置處理時，因需耍 只^ 4間處理’其處理便顯得不充分。 另—方面，也有一種技術，其中除一 CPU產生一核心外 第4頁 观760 五、發明說明（2) 提供—專用處理器用於控制週邊裝置。 娛樂裝置一般不具有大容量主儲存媒體。 f置中，讀取程式碼從一第二儲存媒體例如 為必要。如此，為了減少加在CPU上的負載 括，例如，一1/0(輸入/輸出）處理器用於處 碼’解碼及擴充讀取的程式碼，及其他。 在一具有I/O處理器的娛樂裝置中，1/()處 作為前述專用處理器用於控制週邊裝置。 如此，不過，在I/O處理器及CPU之間交換 石馬及需要的資料實為必要。結果，在娛樂裝 送資料的次數會增加，這樣對需要高速處理 不理想。另外，CPU等候1/0處理器處理的時 此也影響高速處理。 發明概述 所以，本發明的一目標為提供一改良技術 一些先前技藝的缺點。 根據本發明的一特徵，提供一娛樂裝置包 於儲存核心外的程式碼，造成週邊^置可以 碼；用於週邊裝置的設備連接裝置；及核心 行娛樂表演及使用連接於連接裝置的週邊裝 操作，其中核心建立器產生控制裝置根據遠 行程式碼致使週邊裝置成為可操作。 遠方程序呼叫為一種技術其中執行部份的 式，例如，執行一適當程式包括在程式内， 在這樣的娱樂 一CD-ROM 就成 娛樂裝置包 理讀取的程式 理器可以用來 資料包括程式 置内複製及傳 的娛樂裝置並 間會延長，如 可以消除一或 括儲存裝置用 操作的程式 建立為用於執 置並使之可以 方程序呼叫執 缺樂表演程 委託至其他執

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打裝置及退回一執行結果作為正常程序呼叫中的回答值。 在本發明中’裎式碼用於控制儲存在核心外的週邊裝置， 及控制裝1 (例如’週邊裝置專用控制處理H與GPU分開） 以造成執行一 ^當程序其間由核心建立器執行娛樂表演程 式。控制裝置讀取程式碼及執行程式碼以造成週邊裝置可 插作。使用这種配置，週邊裝置用的程式碼不只放在核心 外’也在由核心管理的硬體資源外（例如，CPU及記憶 體）如此可以改善硬體資源的工作效率以增加整體裝置 的處理速度。如此，裝置可以達到高速處理，只暫時需 實際時間處理。 可以安排核心建立器，根據遠方程序呼叫，產生控制 置以讀取儲存裝置的程式碼及傳送一程式碼執行結果經ς 一直接記憶體存取。各種狀況都適合完成直接記憶體存 取 t，心，在核心建立器及週邊裝置之間佇列，及控制 裝置次仃根據第一直接記憶體存取執行週邊裝置及佇列之 ，的=料又換，及根據第二直接記憶體存取執行核心建立 器及：列之間的資料交換，肖第一直接記憶體存取不/步。 使2 T種配置，便可能在彳宁列中儲存資料既使在執#、娱樂 表/貝 另外由根據直接記憶體存取以處理遠方程序呼叫， 可能直接傳送資料自週邊裝置至核心建立器。如此，可 減少複製及傳送資料的次數，否則成為先前技藝中原有的 ——τι 日 Ρίη *5 白 a ^ 可以安排由第一直接記憶體存取資料交換及由第二直接

第6頁 592760 交換根 置，另 使用網 裝置型 用的程 離的週 其中執 中儲存 記憶體 另外特 於控制 心建立 操作的 立器產 週邊裝 資料傳 取完成 裝置中 據通訊 外確保 際網路使用的一般 式的裝 式碼的 邊裝置 一週邊裝置連接該 器用於執行娛樂表 週邊裝置，其中程 生控制裝置以根據 置成為可操作。 送從週邊裝置至核心建立器的位址 五、發明說明（4) 記憶體存取資料 用。使用這種配 疋’例如，可以 以’一種無週邊 以確保週邊裝置 可以安排可分 第二儲存媒體， 存媒體内，及其 執行經過一直接 根據本發明的 一娛樂裝置中用 樂裝置包括一核 行程式碼造成可 之外，及核心建 執行程式碼致使 可以安排至少 由直接記憶體存 可以安排根據 傳送。 根據本發明的 週邊裝置連接一 用於執行娱樂表 邊裝置，其中程 控制裝置以根據 協定執行以 貝際時間處 置控制可以 相容性。 連接設備連 行程式碼使用的資 在第二儲存媒的資 存取傳送至核心建 徵，提供一核心功 至少在裝置通 理。如通訊協 用途協定。所 實現。另外，可 接裝置及包括一 料储存在第二儲 料根據程式碼的 立器。 能實現機構位於 娱樂裝置，該娛 演’即使用經執 式瑪儲存在核心 一遠方程序呼叫 使用通用的一種通訊協定完成資料 1外特欲’提供一種控制方法用於控制一 f樂裝置，該娛樂裝置包括一核心建立器 决’即使用經執行程式碼造成可操作的週 式竭儲存在核心之外，及核心建立器產生 —遠方程序呼叫執行程式碼致使週邊裝置

$ 7頁 59276〇 五、發明說明（5) 成為可操作。 可以安排至少資料傳送從週邊裝置 。。 . 由直接記憶體存取完成。 /心建立器的位址 可以安排根據裝置中使用诵用 傳送。 冑用通用的-種通訊協定完成資料 根據本發明的另外特徵，在一娛 器用於執行娛樂表演，及設備連接包括一核心建立 置經執行程式碼成為可操作^^置用於連接一週邊裝 核心建立器以產生控制裝 =半導體裝置包括一 式碼致使週邊裝置成為可根；：=程序呼叫執行程 為可操作的週邊裝置。、 订娱樂表演以使用成 根據本發明的另外特徵，提供一 一娛樂裝置，—電穿：二式用於操作’如 之外的程式碼，及，備==置用於執行儲存在-核心 行程式碼成為可操作，雷Ϊ f用於連接一週邊裝置經執 控制裝置的步驟以#據—2式產生娱樂裝£以執行產生 為爾；及執行娛樂表演以使用成為可操作的 /乂圖式簡單說明 二ί x下σ羊細5兒明及附圖可以更了解本發明。 其中的圖： 一 ：1 半〜一二塊二11示根據本發明的-較佳具體實施例的 轶市衷置的硬體構造； 圖2為方塊圖說明根據較佳具體實施例的一核心結

$ 8頁 五、發明說明（6) 構； 圖3為一方塊圖說 圖4為一方塊圖說 圖5為一方塊圖說 處理程序。 明控制器應用產生 明經由彳宁列交換資 明控制器内產生的 動作的處理程序； 料的處理程序；及 貧料傳送給應用的 以下芩考附圖說明根據本發明的一較佳呈體者 娛樂裝置。 1土 A體貝轭例的- <娛樂裝置的結構> 據本具體實施例的一娛樂裝置的結構。 娛以置為-種電腦，例如’可以作為一遊戲 樂裝置包括-主匯流顆及—次匯流排H 匯^排CB含一佇列i連接。娛樂裝置另外包括各 垂、 現元件連接主匯流排MB及次匯流排SB。 犯只 主匯流排MB連接-CPU 2，一記憶體3，一影像處理器4 及一第一DMAC(直接記憶體存取控制器）5。次匯流排沾 接一磁碟機6，一 1/0處理器7，一聲音處理器8，一安全 組9，一第一 DMAC 10，一控制器u ，一記憶體卡12及王 ROM 13 。 CPU 2為一半導體裝置包括一微處理器。微處理器控制 娱樂裝置的整個操作及使遊戲處理的執行成為娛樂執行的 一個例子’包括聲音及景彡像播放根據執行遊戲處理所需的 各種資料。另外，娛樂裝置起動後，微處理器自R〇M 1 3連 接次匯流排SB讀取一保護程式及執行程式以起動一⑽用於 592760 五、發明說明（7) 創造一核心。 記憶體3包括一raM及提供一工 例如程式碼及遊戲處理資 作區於CPU 2。自 第 儲存媒體Μ讀取的數位資料， 料，存入記憶體3。 次在本具體實施例中，程式碼及用於控制週邊裝置需要的 >料並不存入記憶體3，此點以後說明。在下列說明中，、 如^需耍分別用於遊戲處理的程式碼及用於控制週邊裝置 的程式碼，前者稱為”應用”而後者稱為”裝置驅動程式= 人儲存在記憶體3的數位資料，影像處理器4與(：^^ ° i，例f需要的影像資料用於在顯示器（未顯示）顯示影 料包括^多角形資料用於表示遊戲的圖形及其他特徵資 或何圖形處理的内容，— 7吳 解馬為用於解碼 料根據經由幾何圖形處聛二=於產生每幀前述影像資 構用於在顯示= J得的圖形或縿圖資*，及-機 佇列i新日Ά 像資料。 料，即是了種存指 7遠方程序呼叫)執行的=來控制由= 中，佇列1暫時儲存，例 邊破置。在本具體實施例 記憶體3及控制器丨丨或記本記憶體3及I/O處理器7之間， 裝置之間的交換資料。％、 2之間，或這些裝置及其他 磁碟機6接收内部的第_ —:存媒體Μ，例如，一cd〜r〇m 592760 五、發明說明（8) 或DVD-ROM，及從第二儲存媒體从讀取數位 及資料。應用表示程式碼用於#告丨 、" ，應用 發展播放聲音及影像。在本且^實f ^發展及隨遊戲的 壓縮及部份加密後儲存在第二儲存媒體-及貝枓在 全部壓縮的應用及資料。 ^有加始、 I/O處理器7為一半導體裝置控制磁碟機6以 媒^讀取應用及資料及另夕卜與安全模組9合作完成解錯碼存及 擴充項取的數位資料。一實現1/0處理器7的功能 (控制程式）儲存在，例如，R0M 13之内’及ι/〇處理^了式 娛樂裝置起動後執行該程式。 在 安，模組9為-單半導體型式晶片具有一專用處理 -記憶體’專用處理器的功能為確保娛樂裝置的安全^ 安全模組9保有解碼鍵為1/0處理器7解碼數位資料 安全模組9在I/O處理器7執行解碼數位資料時傳送= 解碼鍵至I/O處理器7。在本具體實施例中，安排 、 9也可以執行加密數位資料解碼。 果、，且 聲音處理器8連接—擴聲器（未顯示）。聲音處理 自I/O處理器7或第一DMAC 10，從聲音處理器8中的一二= 記憶體（未顯示），送出的聲音指令以產生聲音：二 8出二生下的//資料至擴聲器。因擴聲器在聲音處理二 8控制下產生遊戲的音效或影像的BGM聲音等。 控制Is 11及記憶體卡1 2為連接娛樂裝置的週邊裝置 子。特別，控制器11及記憶體卡12分別經輸入端(未顯 示）連接次匯流排SB。控制器u及記憶體卡12經由一相g 第11頁 592760 五、發明說明（9) 的A f ’驅動程式各自操作。在本具體實施例中，次匯流排 SB與刖述輪入端子及一次匯流排控制機構（未顯示）合 形成設備連接裝置。 f制為11為一用於輸入遊戲者的意圖進入娛樂裝置之輸 入裝置。例如，操作控制器11用於輸入一申請用來移動一 昶^於上，下，右及左方向或輸入一申請用於執行一適當 的處理。 、田 ί ί ΐ12包括一快閃記憶體包裝在-定尺寸的卡内。 别= 一種在遊戲進行中產生可記錄遊戲資料的遊戲 # ^ φ "、者，用記憶體卡1 2在遊戲中斷或遊戲結束後記 ^ i、叮力Γ戲貧料。代替記憶體卡1 2或記憶體卡1 2外額外 ΠΙ，11内併入一快 第 DMAC 1 〇 盘莖一 Γ· a w ^ ,, ^ ”第—DMAC 5合作以容許ί/o處理器7由一 DMA/直接記憶體存取）完成Rpc。 第一 D M A C 1 〇控制至φ吃 及仔列1之間交換的資;寫控制器11及/或記憶體卡12 佾俨3及严·5丨1 貝枓。第二DMAC 5控制至少讀及寫記

It肚3及仔列丨之間交換的資料。 在本具體實施例中，g人 不過’第一MAC 10及第排數量提供2個DMAC，S。 現。 第一DMAC 5可以由一控制模組實 <核心功能實現機構> 係 裝 在本具體實施例中 根據RPC經DMA完成 置驅動程式係儲存 :所有對控制器11的執行應用的申 對此’用於操作控制器11需要的 亥〜以外的儲存裝置中，例如，第

^2760 '發明說明（10) 儲存媒體Μ，記憶體卡1 2的快閃記憶體或ROM 1 3，及容許 在應用執行中由丨/〇處理器7執行。在本具體實施例中，裝 置驅動程式儲存在ROM 13之内。 圖2顯示根據本具體實施例核心的結構。特別，至成的 核心内部含有完成任務管理的一功能及完成一中斷控制的 一功能。傳統娛樂裝置中本型式的核心（不包括微核心）也 包括用於週邊裝置的裝置驅動程式。另一方面，在本具體 實施例中，用於週邊裝置的裝置驅動程式係儲存在核心之 外的儲存裝置，即在R〇M 1 3中。如果一週邊裝置的控制變

為需要，例如，控制器U，CPU 2產生I/O處理器7從R〇M 1 3讀取相當的裝置驅動程式及執行裝置驅動程式經過 RPC。如此造成控制器丨丨可操作。如果週邊裝置根據μ。控 制’ 一控制的結果傳送至核心如所謂的回答值。在本具體 實施例中，因為這種傳送由MA完成，高速控制週邊梦、 便可達成。 咬衣罝 <由核心控制週邊裝置的方法> 的娛樂裝 現在，參考圖3至5說明一種具有上述核心功能 置的週邊裝置控制方法。 ' % 合種似〜切此Τ '用Μ役制週邊裝置 功能。在下列說明中，假設週邊裝置為控制器木、 下列說明非適用於其他週邊裝置。執行RPC並°不w過’ 通訊協定，但是使用一種娛樂裝置通用專用 (應用-控制器U :圖3及4) 的通讯協疋。 如圖3所示，雖然CPU 2根據儲存在記憶體3的程式碼及

第13頁 592760 五、發明說明（11) :料執行應用（步驟S101) ’如果控制器n需耍 應用便產生一 RPC申請（步驟S102)。例如，如果控制& =一：化產生機構及需要操作此機構以加強已知 =樂效果，應用便提供用於操作此變化產 = =料。這種，料由第二DMAC 5從記憶體3傳送至仵列 匕MA及暫％儲存在佇列}内（步驟si〇3及。 f考圖4，1/0處理器7根據儲存在佇列丨的資料從 搜尋控制器1 1的裝詈驄私4口 4 π +ϊ 1 ^ 驟S1 05及S1 06)。所以，^廍仃该裝置驅動程式（步 來自應用的申請傳送至控制哭1 1 而不通過CPU 2(步驟S107)。 T月j寻L U心 (控制器11 —應用：圖4及5) D Μ A圖Γ 4二半控制器1 1產生的資料暫時儲存在佇列1内經第-DMAC 10(步驟S201 及 S2〇2)。資 = 使用控制器1 1輸入的資料，弋挾二 ' 戲者 輸入有關嶋，二；控，11使用的類比或數位 τ 如果兩種輸入都可以使用。

5讀V考並圖』、:？存在符列1㈣資料在-定時間内由第二DMAC

2 ^ Up 圮憶體3(步驟S203 )。第二DMAC 5通知CPU 存貝在、却忤在記憶體3(步驟S204及S20 5 ) °CPU 2使用儲 < :思版'的貝料作為以後執行應用的資料（步驟S2 0 6 ) :p ，如果一個鍵輸入控制器11產生向右移動，顯示器 上己顯示的圖形向右移動。 批述方法中，傳送自應用至控制器11的中請及傳送自 I，t 4至^用的資料可以容易地使用DMA而達成。如 ’請及資料的傳送及儲存在記憶體3不需由CPU 2直接 第14頁 592760 五、發明說明（12) 處理。RPC為一機構具有平行程式處理高適應性。如此’ CPU不需長時間等候I /0處理器7回答。因而減少複製及傳 送資料的次數，否則成為許多具有I /0處理器系統原有的 問題，致使CPU 2的高工作速率可以達成。 如上述，在根據本具體實施例的娛樂裝置中，如果娛樂 表演使用控制器1 1完成，控制器1 1的裝置驅動程式經過 RPC執行。如此，不僅將裝置驅動程式放在核心之外，也 在由核心管理的資源（CPU 2及記憶體3 )之外，致使娛樂表 演的執行效率可以改善。 另外’因為RPC經過DMA執行，資料直接從控制器1 1傳送 至記憶體3便可達成以減少cpu 2内資料複製及傳送的次 數0 为外，囚馮控制器11及佇列丨之間資料交換及佇列 CPU 2(核〜）之間身料交換係經過彼此不同步题h執行， 既使產生應用申請及控制器! ！内資料產生之間有一些時^ 滯後，其間資料交換可穩定完成。 據裝置内通用的通訊協定—出庙 U為貝科乂換相 動程式的裝置控Γ 70便可以實現-種無裝置塌 雖然本發明使用較佳具體實施 受其限制，並可以用不同方式 :了呪明，本發明並不 利範圍定義的本發明原理。、而不背離如所附申請專 在前述說明中，已說明由圖〗所 核心功能實現機構的週邊裝置^=裝置及使用本 心功能實現機構1 一方面 ：達成具有特徵的核 月也適—種狀況其中雷 592760 五、發明說明（13) 腦程式（不包括應用及裝置驅動程式）存在一裝有一 0S的 普通電腦及該電腦執行致使達成前述核心功能實現機構及 週邊裝置控制方法。另外，前述核心功能實現機構及週邊 裝置控制方法也可以由普通電腦安裝一 0S及一或一些半導 體裝置合作達成。半導體裝置包括一處理器及安裝一程式 用於提供需要的功能給該處理器。

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Claims (1)

1. 59^6Θ 1 修正;^机廣日1 , ^ L·七七个_1案號90104912 年 > 月 日 修正λ 13、匕 E? Λ、Ψ故專利範圍 1. 一種娛樂裝置包括： 儲存裝置用於儲存程式碼在核心外，執行時該程式碼造 成一週邊裝置成為可操作； 4 設備連接裝置用於連接週邊裝置；及 一核心建立器用於執行娛樂處理以使用連接設備連接裝 置的週邊裝置及使成為可操作， 其中該核心建立器使得控制裝置以根據一遠方程序呼叫 執行程式碼致使週邊裝置成為可操作，並且接收其執行結 果作為回答值。 2. 如申請專利範圍第1項之娛樂裝置，其中該核心建立 器，根據一遠方程序呼叫，使得控制裝置以自儲存裝置讀 取程式碼及傳送一程式碼執行結果經過一直接記憶體存 取。 3. 如申請專利範圍第2項之娛樂裝置，另外包括一佇列 位於核心建立器及週邊裝置之間，其中該控制裝置根據一 第一直接記憶體存取完成週邊裝置及佇列之間的資料交 換，及根據一第二直接記憶體存取完成核心建立器及佇列 之間的資料交換，而第二直接記憶體存取與第一直接記憶 體存取不同步。 4. 如申請專利範圍第3項之娛樂裝置，其中由第一直接 記憶體存取的資料交換及由第二直接記憶體存取的資料交 換係根據一通訊協定執行，該協定至少在裝置内共通使 用。 5 .如申請專利範圍第1項之娛樂裝置，其中該週邊裝置

   ίΐ

   111 O:\69\69680.ptc 第18頁 592760 _案號 90104912_年月日__ 六、申請專利範圍 為可分離連接設備連接裝置及包括一第二儲存媒體，其中 使用的資料在程式碼執行後存入第二儲存媒體，及其中儲 存在第二儲存媒體的資料傳送至核心建立器在程式碼執行 後經過一直接記憶體存取。 6 . —種核心功能實現機構位於一娛樂裝置之内，用於控 制一週邊裝置連接娛樂裝置，該娛樂裝置包括一核心建立 器用於執行娛樂處理以使用經程式碼執行而成為可操作之 週邊裝置， 其中該程式碼儲存在核心之外，及該核心建立器使得控 制裝置以根據一遠方程序呼叫執行該程式碼致使週邊裝置 成為可操作，並且接收其執行結果作為回答值。 7. 如申請專利範圍第6項之核心功能實現機構，其中至 少資料從週邊裝置傳送至核心建立器位址由一直接記憶體 存取完成。 8. 如申請專利範圍第7項之核心功能實現機構，其中該 資料傳送的完成係根據裝置内通用的一通訊協定。 9 . 一種用於控制一週邊裝置連接一娛樂裝置之控制方 法，該娛樂裝置包括一核心建立器用於執行娛樂處理以使 用經程式碼執行而成為可操作之週邊裝置， 其中該程式碼儲存在核心之外，及該核心建立器使得控 制裝置以根據一遠方程序呼叫執行該程式碼致使週邊裝置 成為可操作，並且接收其執行結果作為回答值。 1 0 .如申請專利範圍第9項之控制方法，其中至少資料從 週邊裝置傳送至核心建立器位址由一直接記憶體存取完

   O:\69\69680.ptc 第19頁 592760 案號 90104912 _η 修正 六、申請專利範圍 成。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之控制方法，其中該資料傳· 送的完成係根據裝置内通用的一通訊協定。 I 12. —種半導體裝置，在一包括用於執行儲存在核心之 外的程式碼之控制裝置，及用於連接經程式碼執行而成為 可操作之週邊裝置之設備連接裝置之娛樂裝置中，該半導 體裝置包括： 一核心建立器使得控制裝置以根據一遠方程序呼叫執行 該程式碼致使週邊裝置成為可操作，並且接收其執行結果 作為回答值，及執行娛樂表演以使用可操作的週邊裝置。 13. —種電腦程式，用於操作一作為一娛樂裝置之一電 腦，該電腦包括用於執行儲存在一核心之外的程式碼之控 制裝置，及用於連接經程式碼執行而成為可操作之週邊裝 置之設備連接裝置，該電腦程式使得娛樂裝置以執行步 驟： 致使控制裝置以根據一遠方程序呼叫執行該程式碼致使 週邊裝置成為可操作； 並且接收其執行結果作為回答值；及 執行娛樂處理以使用可操作的週邊裝置。

   O:\69\69680.ptc 第20頁