JP2009177375A - 画像処理装置および画像処理装置への機能追加方法 - Google Patents

画像処理装置および画像処理装置への機能追加方法 Download PDF

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Abstract

【課題】開発効率を向上させ、ユーザ側においては、アプリケーションの並列実行性が高められた画像処理装置および機能追加方法を提供すること。
【解決手段】複数の機能を備える画像処理装置200は、ハードウェア・リソースを仮想化して、複数の論理区画に分割するハイパーバイザ130と、論理区画にインストールされ、他の機能とは独立して処理を行う複数の機能提供システム120、212と、画像処理装置200にハードウェア機能部220が追加された場合にハイパーバイザ130により新たな論理区画を生成させ、論理区画内に追加されたハードウェア機能部の機能を提供するため少なくともアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムをインストールする、コントローラシステム110とを含んでいる。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像処理装置に関し、より詳細には、画像処理装置に対する機能追加を容易にする、画像処理装置および画像処理装置への機能追加方法に関する。
従来、複数の機能を提供することができる画像処理装置、いわゆる複合機(MFP:Multi-Function Peripheral)は、一つのオペレーティングシステム(OS)上にソフトウェアを配置し、そのOS上で、様々なアプリケーションを動作させていた。近年では、画像処理装置に要求される機能が多くなり、機能の追加により、複数のアプリケーションに影響を及ぼすことが想定される場合も増えてきている。
従来では、画像処理装置に追加するべき機能が、すでにインストールしてある機能に対して影響を与える可能性がある場合、追加機能を画像処理装置に導入する際に、複数のアプリケーション間で連携をとる必要が生じ、開発効率が悪化してしまうという問題が発生していた。
また、アプリケーション開発者は、画像処理装置に対して事前に搭載される可能性のある機能とのコンフリクトチェックを各機能ごとに行わなければならず、アプリケーションのコーディング完成が直ちにアプリケーションの完成に直結せず、事後的に大幅な修正を迫られる場合もあった。
さらに、画像処理装置の機能ごとに同一の機能であっても、アプリケーション・バージョンが異なっていたりする場合、メモリの排他制御や、ハードウェアモジュールの専有期間などが異なっている場合もあり、同一の機能だからといって追加するべき機能提供システムが必ずしもスムースにインストールできるわけではなく、現場での機能追加処理に熟練を要するなどの問題があった。
すなわち、これまで、画像処理装置に対して機能追加を行う際に、アプリケーションレベルのコンフリクトを可能な限り低減させるか、まったくコンフリクトを生じない環境を提供することができる画像処理装置が必要とされていた。
さらに、画像処理装置に対して既インストールのアプリケーションに関わらず、追加するべき機能を提供するアプリケーションプログラムをインストールすることを可能とする、機能追加方法が必要とされていた。
また、機能を追加するべき画像処理装置の個々のオプション構成に依存することなく、またサービスマンなどの熟練度によらず、効率的に画像処理装置に対して機能追加することが要求されていた。
本発明の画像処理装置は、コピー、複写機、ファクシミリ、スキャナ、ネットワーク端末など複数の機能を提供する。画像処理装置は、上述した機能を提供するための複数のハードウェア機能部と、ハードウェア機能部の機能を制御し、さらにデータを取得し、加工し、さらに外部出力する処理を実行するアプリケーションとを含んでいる。画像処理装置は、各機能を提供するアプリケーションごとに固有の論理区画を提供するハイパーバイザを含んでいて、アプリケーションおよび当該アプリケーションが管理するハードウェア機能部とを、画像処理装置の仮想化された固有の論理区画に割り当てて登録している。
画像処理装置に対して機能を追加する場合、画像処理装置は、ハイパーバイザにより、新たな論理区画を形成させ、追加機能に対応するハードウェア機能部および対応するアプリケーションを新たな論理区画にインストールする。
このため、画像処理装置は、追加された機能と、既存の機能との間のコンフリクトを調停する処理を必要とすることなく、追加機能を効率的に実行することができる。また、アプリケーションの開発サイドでも、画像処理装置ごとにどのアプリケーションが既設であるかにかかわらず、当該機能のためのアプリケーション開発に注力でき、開発効率を向上させることができる。また、ユーザ側においては、アプリケーションの並列実行性が高められ、より効率的に画像処理装置を使用することが可能となる。
すなわち、本発明では、
複数の機能を備える画像処理装置であって、
ハードウェア・リソースを仮想化して、複数の論理区画に分割するハイパーバイザと、
前記論理区画にインストールされ、他の機能とは独立して処理を行う複数の機能提供システムと、
前記画像処理装置にハードウェア機能部が追加された場合に前記ハイパーバイザにより新たな論理区画を生成させ、前記論理区画内に追加された前記ハードウェア機能部の機能を提供するため少なくともアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムをインストールする、コントローラシステムと
を含む画像処理装置が提供される。前記ハードウェア機能部は、記憶装置と、前記ハードウェア機能を提供するASICとを含み、前記記憶装置は、前記ハードウェア機能部のための前記論理区画を生成するための情報を格納することができる。また、前記記憶装置は、前記ハードウェア機能部のための前記論理区画を生成するための情報として、ネットワークを介して外部接続されたサーバのネットワークアドレスを登録していてもよい。さらに、前記記憶装置は、前記ハードウェア機能部のための前記論理区画を生成するための情報として、少なくとも外部記録媒体から取得するためのパス識別値、セキュリティコード、製造番号のうちのいずれかを登録することができる。前記追加されるハードウェア機能部は、ファクシミリ通信機能部とすることが好ましい。
また、本発明では、
複数の機能を備える画像処理装置に対して機能を追加する機能追加方法であって、
前記画像処理装置にハードウェア機能部が追加されたことを検出するステップと、
ハイパーバイザを起動し、前記ハードウェア機能部の追加を検出した場合、追加されたハードウェア機能部から取得した情報を使用して新たな論理区画を生成させるステップと、
前記論理区画内に追加された前記ハードウェア機能部の機能を提供するため、少なくともアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムをインストールするステップとを含み、
前記画像処理装置は、前記新たな論理区画内でデータおよび機能に関する処理を他の前記論理区画から独立して実行し、前記ハードウェア機能部を制御する、機能追加方法が提供される。
以下、本発明について実施形態をもって詳細に説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図1は、画像処理装置100の実施形態の機能ブロック図である。画像処理装置100は、各種機能を提供する仮想化された機能システム群110、120と、各機能システムを仮想化するためのハイパーバイザ130と、画像処理装置100の各機能を提供するためのハードウェア装置を含むハードウェア機能部140と実装する。
画像処理装置100の機能システムとしては、画像処理装置100の全体の機能を管理するコントローラシステム110、コピーシステム、プリンタシステム、ファクシミリシステム、ネットワーク通信システムなどの機能提供システム120などを挙げることができるが、これらの機能システムに限定されるわけではない。図1に示した実施形態では、機能システムとして例示的にコントローラシステム110と、コピー機能、プリンタ機能などを提供する機能提供システム120とに区別して各システムを示している。
コントロールシステム110は、画像処理装置100の動作を制御するための制御アプリケーション112と、制御アプリケーション112とハードウェアとの間のインタフェースを提供するミドルウェア114と、OS116とから構成されていて、画像処理装置100の起動・終了、初期セットアップなどを制御している。また、機能提供システム120は、各機能を提供する固有のアプリケーションプログラム122と、ミドルウェア124と、OS126とを含んで構成されていて、クラスタごとにインストールされたアプリケーションプログラムにより提供される、コピー、プリンタ、ファクシミリ、ネットワーク通信などの各種機能を、他のクラスタの処理とは独立して実行している。
画像処理装置100は、上述したクラスタを提供するためのハイパーバイザ130を搭載している。ハイパーバイザ130は、画像処理装置100に対して各機能システムごとのクラスタを生成させ、生成したクラスタごとに機能システムを独立して動作させ、各種機能を提供させる。ハイパーバイザ130は、本実施形態では、ホスト型またはベアメタル型のアーキテクチャを使用して画像処理装置100に実装することができる。
画像処理装置100は、ハイパーバイザ130を提供するためのハイパーバイザ制御システム(図示せず)を含んで構成されている。ハイパーバイザ制御システムは、ホスト型またはベアメタル型の実装方式に応じて、CPU142、RAM144、OSをインストールするべきクラスタの生成を管理し、実装方式に対応して、コントローラシステム110の1モジュールとして構成することもできる。また、ハイパーバイザ提供モジュールは、コントローラシステム110とは独立し、CPU142に対してハイパーバイザ130の機能を提供するカーネルを構成することもできる。
画像処理装置100は、さらに画像処理装置100の各処理を実行するための、複数のハードウェア・リソースからなるハードウェア機能部140を含んで構成されている。ハードウェア機能部140は、より詳細には、中央処理装置(CPU)142、アプリケーションの実行空間を与えるRAM144、画像データその他のデータを格納するハードディスクドライブ(HDD)146を含んでいる。ハードウェア機能部140は、さらに作像ユニット150、スキャナユニット152などのハードウェアモジュールを含んでいて、画像を取得し、画像を出力させている。また、ハードウェア機能部140は、その他のハードウェアモジュール140として、例えば、ファクシミリ通信機能部、ネットワーク通信機能部などを含むことができる。
ハイパーバイザ130は、CPU142、RAM144、HDD146などを、アプリケーションをインストールするクラスタごとパーティショニングし、クラスタ間で独立した処理を可能としている。このため、画像処理装置100は、他のアプリケーションが機能不全に陥った場合にでもその影響を受けることなく、ユーザにより指令された処理を実行することができる。また、アプリケーション開発者においては、他の機能システムの使用するメモリ領域、データ領域、排他制御の有無などを考慮することなく、当該機能を提供するためのアプリケーションを開発するだけで済むので、アプリケーション開発効率が向上する。
図2は、本実施形態で、機能システムの追加された画像処理装置200の機能ブロック図である。画像処理装置200には、コントローラシステム110、第1機能提供システム120、ハイパーバイザ130がインストールされている。また、ハードウェア機能部140には、追加する機能システムが使用するためのハードウェア機能部220が装着される。ハードウェア機能部220は、サービスマンなどが画像処理装置200の本体に、例えば、ファクシミリ通信機能部を装着することにより実装される。
画像処理装置200は、初期設定の後、クラスタ210を生成し、クラスタ内に、OS218、ミドルウェア216、アプリケーション214を順次インストールして、ユーザに対して追加されたハードウェア機能を提供する。追加するハードウェア機能部220は、外付けの記憶手段として機能するROM220aと、特定の機能を実行するためのASIC(Application Specific Integrated Circuit)220bとを含んで構成されている。ROM220aは、OS、ミドルウェア、アプリケーションプログラム、メモリマップ、制御データなど、機能提供システム2を構築するために必要なファイルを格納している。また、ASIC220bは、機能提供システム2のためのハードウェアレベルでの制御を行う集積回路である。OS218は、アプリケーション214が使用するためのOSであり、LINUX(登録商標)、UNIX(登録商標)、WINDOWS(登録商標)などの汎用の他、VxWorks、FreeBSD、ITRON、Lynx、QNXなどの組込みOSなどを使用することもでき、クラスタにインストールされるOSは、各機能システムごとに異なっていても良いし、同一でもよい。
画像処理装置200は、追加するべきハードウェア機能部220を検出すると、クラスタ210を作成し、ハイパーバイザ130がクラスタのために確保したHDDなどの記憶領域内に、アプリケーション214、ミドルウェア216、OS218をインストールし、クラスタ210内に排他的に第2機能提供システム212を追加する。
図3は、本実施形態の画像処理装置300が、追加するべきハードウェア機能部を検出した場合の機能追加方法の制御フローを示す。画像処理装置300に対してハードウェア機能部220を追加する場合、画像処理装置300は、通常、電源が切断されている。画像処理装置300は、ハードウェア機能部220の装着が完了すると、電源が投入され、最初に初期システム診断を実行する。なお、この初期システム診断は、コントローラシステム110が実行する。
また、他の実施形態では、初期システム診断は、ハイパーバイザ制御システム110bが実行することもでき、図3では、コントローラシステム110の1モジュールとしてハイパーバイザ制御システム110bを実装している。なお、さらに他の実施形態では、コントローラシステム110と、ハイパーバイザ制御システム110bとは、別のモジュールとして構成される。この場合、コントローラシステム110およびハイパーバイザ制御システム110bは、相互通信を使用して、クラスタの生成・生成完了などを通知することができる。クラスタ間の相互通信のためには、種々の方法を想定することができる。例えば、ハイパーバイザ130を、ホスト型のアーキテクチャとして、例えばLINUX(登録商標)などのホストOSが機能している場合には、プロセス間通信などを使用して通知を行うことができる。
また、ハイパーバイザ130を、ベアメタル型のアーキテクチャとして構成する場合、ハイパーバイザ制御システムは、各クラスタに仮想NICを構成し、各仮想NICに対して固有のデータリンク層レベルでの仮想アドレスである、仮想MACアドレスを割当てて、疑似ローカルエリアネットワークを構成させることもできる。この場合、コントローラシステム110またはハイパーバイザ制御システムは、OSI基本参照モデルにおけるレイヤ2スイッチの機能を有していることが必要である。
相互通信は、通知を発行するクラスタから、宛先のクラスタへとユニキャストまたはブロードキャストすることにより行われ、クラスタ間の連携を確立させる。これらの他、仮想化クラスタを、分離した装置と見なし、コントローラシステム110またはハイパーバイザ制御システムが仮想的にサーバまたはレイヤ2スイッチ、レイヤ3スイッチの機能を提供することにより可能な、例えばTCP/IPなどのプロトコルを使用する通信方法も使用することができる。
図3の実施形態で、初期システム診断が終了した後、コントローラシステム110が、直前の動作時に登録されていないハードウェア機能部220を検出した場合、コントローラシステム110は、ハイパーバイザ制御システム110bを介して、ハイパーバイザ130に対して新たなクラスタの生成を指令する。ハイパーバイザ130は、追加するハードウェア機能部220のROM220aにアクセスし、インストールするべきアプリケーションのサイズ、メモリサイズなどのクラスタ管理データを読み出し、適切なサイズの論理区画としてクラスタを生成する。
クラスタが生成されると、コントロールシステム110は、ROM220aにアクセスし、OS、ミドルウェア、アプリケーションプログラム、メモリマップ、メモリサイズ、制御データなどを読み出して、新たに生成されたクラスタ内に、OS218、ミドルウェア216、アプリケーション214を順次インストールして、クラスタ210内に機能提供システム2を生成させる。その後、画像処理装置300は、リスタート処理などを経て新たに追加されたハードウェア機能部220による機能をユーザに提供する。図3に示した機能追加方法では、追加するハードウェア機能部220のみで新たな仮想化領域を生成することができるので、設置サイトでの作業のみでハードウェア機能部220が追加できる。
図4は、画像処理装置400が実行する機能追加方法の第2実施形態の制御フローを示す。図4に示した画像処理装置400は、追加するハードウェア機能部のROM220aから、サーバ404のネットワークアドレスのみを取得する。ハイパーバイザ制御システム110bは、取得したネットワークアドレスをコントローラシステム110に通知し、ネットワーク通信機能部(図示せず)を起動してネットワーク402を介してサーバ404へとアクセスする。サーバ404は、追加するハードウェア機能部220に必要なアプリケーションプログラム、ミドルウェア、OS、メモリマップなどを格納する。
画像処理装置400は、サーバ400から、ハードウェア機能部220のために必要なファイルを、FTPやHTTPなどのファイル転送プロトコルを使用してダウンロードする。ダウンロードしたファイルは、ハイパーバイザ制御システム110bにより、機能提供システム2をクラスタの生成に使用される他、コントローラシステム110による第2機能提供システム210のためのOS、ミドルウェア、アプリケーションプログラムのインストールに使用される。
図4に示した実施形態では、画像処理装置400がネットワーク通信機能を備えていることが必要とされるが、アプリケーションプログラムのバージョンアップや変更などに対応した最新の機能を提供することが可能となる。また、画像処理装置400などにファイアウォールを実装することにより、セキュリティ性を向上させることができ、コントローラシステム110内のセキュリティレベルの高い情報と、アプリケーションレベルの情報との分離化をより確実なものとすることができ、高いセキュリティ性を付与することができる。
図5は、画像処理装置500が実行する機能追加方法の第3実施形態の制御フローを示す。図5に示した実施形態では、追加するハードウェア機能部220のROM220aには、アプリケーションプログラム、ミドルアウェア、メモリマップなどを登録した外部記憶媒体502のパス識別値、セキュリティコード、製造番号などの識別情報が登録されている。コントローラシステム110は初期システム診断時にROM220aにアクセスして、追加するハードウェア機能部220が登録されていると判断した場合、ROM220aからパス識別値、セキュリティコード、製造番号などを読み出す。
コントローラシステム110は、さらに外部記録媒体502にアクセスし、CD−ROM、DVD−ROM、USBメモリ、SDカードなどに登録された各種データを取得する。その後、コントローラシステム110は、ハイパーバイザ制御システムに取得したデータのうち、クラスタを生成させるためのデータを通知して、ハイパーバイザ制御システムに対して新たなクラスタを生成させる。
コントローラシステム110は、ハイパーバイザ制御システムからの新規なクラスタの生成が終了したことの通知を受け取ると、アプリケーションプログラム、ミドルウェア、OSのインストールを実行し、画像処理装置500に新たな機能提供システムを追加する。図5に示した実施形態では、ハードウェア機能部220と、アプリケーションプログラムなどとが別に格納されており、識別情報に基づいて機能の追加を行うことが可能となる。このため、本実施形態では、さらに、不正な機能追加を防止しながら、効率的な機能追加が可能となる。
図6は、画像処理装置600に対してファクシミリ通信機能部660を追加する場合の実施形態を示す。画像処理装置600に対してファクシミリ通信機能部660を取り付けた後、サービスマンが画像処理装置600の電源を投入すると、コントローラシステム610は、初期システム診断を実行し、ファクシミリ通信機能部660の追加を検出する。コントローラシステム610は、ROM660aにアクセスして、アプリケーションプログラム、ミドルウェア、OSなどのファイルおよびデータを取得する。
なお、ハイパーバイザ制御システムは、コントローラシステム610の1モジュールを構成するものとして説明するが、ハイパーバイザ制御システムは、コントローラシステム610とは独立したモジュールとされていてもよい。画像処理装置600には、コントローラシステム610の他、すでに第1機能提供システム620が実装されている。
コントローラシステム610は、ハイパーバイザ制御システム(図示せず)に、新たなクラスタを生成するように指令し、クラスタの生成が終了した段階で、OS、ミドルウェア、アプリケーションプログラムを、新たなクラスタにインストールする。上述した処理により画像処理装置600に対してファクシミリ通信機能部660が追加され、追加されたFAXシステム630は、ユーザからの指令または外部からの着信に応じてユーザに対し、公衆電話回線670またはISDNなどを介してファクシミリ機能を提供する。
本実施形態のFAXシステム630は、クラスタ内で独立して処理を実行することができるので、FAXシステム630の追加により影響を受ける機能提供システムはなく、スムースな機能追加が可能となる。また、またアプリケーション開発者は、個々の画像処理装置600の実装状況を想定したアプリケーション開発を行う手間がなくなるので、より効率的なプログラム開発およびメンテナンスが可能となる。画像処理装置600では、特にFAXシステム630は、新規な規格の画像圧縮方法などが実装されることも多く、また特有の処理が要求されるので、本実施形態によりハイパーバイザ640により提供される環境下での機能追加が好ましい。なお、アプリケーションプログラムなどについては、図4および図5に説明した機能追加方法に従い、ネットワークを介してサーバから取得することもできるし、また外部記憶媒体から取得することもできる。
図7は、画像処理装置700に対してネットワーク通信機能部760を追加する場合の実施形態である。図7に示した実施形態は、画像処理装置700がその初期システム診断時にネットワーク通信機能部(NIC)を新たに検出したものとして説明する。コントローラシステム710は、ネットワーク通信機能部760が実装するROM760aから、アプリケーションプログラムなどの情報を取得すると、ハイパーバイザ制御システムに指令して新たなクラスタを生成させる。
画像処理装置700は、新たなクラスタの生成後、OS、ミドルウェア、アプリケーションプログラムなどを生成したクラスタにインストールし、ネットワークシステム730を画像処理装置700に追加する。ネットワークシステム730は、ユーザによるネットワーク通信要求に応答してインターネットなどのネットワーク770に接続し、SMTPプロトコルによるメール転送、FTP、HTTPプロトコルによるファイル転送などを実行する。
なお、図7に示した実施形態でも、ハードウェア機能部750に追加するネットワーク通信機能部760のROM760aまたは外部記憶媒体からアプリケーションプログラムなど、ハイパーバイザ740が割当てるクラスタを生成し、追加機能を提供するための情報を取得することができる。
これまで本発明を実施形態をもって説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
画像処理装置の実施形態の機能ブロック図。 機能システムが追加された画像処理装置の機能ブロック図。 本実施形態の画像処理装置が、追加するべきハードウェア機能部を検出した場合の機能追加方法の制御フローを示した図。 画像処理装置が実行する機能追加方法の第2実施形態の制御フローを示した図。 画像処理装置が実行する機能追加方法の第3実施形態の制御フローを示した図。 画像処理装置に対してファクシミリ通信機能部を追加する場合の実施形態を示した図。 画像処理装置に対してネットワーク通信機能部を追加する場合の実施形態を示した図。
符号の説明
100…画像処理装置、110…コントローラシステム、110b…ハイパーバイザ制御システム、112…制御アプリケーション、114…ミドルウェア、116…OS、120…機能提供システム、122…アプリケーション、124…ミドルウェア、126…OS、130…ハイパーバイザ、140…ハードウェア機能部、142…CPU、144…RAM、146…HDD、148…その他、150…作像ユニット、152…スキャナユニット、200…画像処理装置、210…クラスタ、212…第2機能提供システム、214…アプリケーション、216…ミドルウェア、218…OS、220…追加するハードウェア機能部、220a…ROM、220b…ASIC、300、400、500、600、700…画像処理装置

Claims (6)

  1. 複数の機能を備える画像処理装置であって、
    ハードウェア・リソースを仮想化して、複数の論理区画に分割するハイパーバイザと、
    前記論理区画にインストールされ、他の機能とは独立して処理を行う複数の機能提供システムと、
    前記画像処理装置にハードウェア機能部が追加された場合に前記ハイパーバイザにより新たな論理区画を生成させ、前記論理区画内に追加された前記ハードウェア機能部の機能を提供するため少なくともアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムをインストールする、コントローラシステムと
    を含む画像処理装置。
  2. 前記ハードウェア機能部は、記憶装置と、前記ハードウェア機能を提供するASICとを含み、前記記憶装置は、前記ハードウェア機能部のための前記論理区画を生成するための情報を格納する、請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記ハードウェア機能部は、記憶装置と、前記ハードウェア機能を提供するASICとを含み、前記記憶装置は、前記ハードウェア機能部のための前記論理区画を生成するための情報として、ネットワークを介して外部接続されたサーバのネットワークアドレスを登録する、請求項1に記載の画像処理装置。
  4. 前記ハードウェア機能部は、記憶装置と、前記ハードウェア機能を提供するASICとを含み、前記記憶装置は、前記ハードウェア機能部のための前記論理区画を生成するための情報として、少なくとも外部記録媒体から取得するためのパス識別値、セキュリティコード、製造番号のうちのいずれかを登録する、請求項1に記載の画像処理装置。
  5. 前記追加されるハードウェア機能部は、ファクシミリ通信機能部である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  6. 複数の機能を備える画像処理装置に対して機能を追加する機能追加方法であって、
    前記画像処理装置にハードウェア機能部が追加されたことを検出するステップと、
    ハイパーバイザを起動し、前記ハードウェア機能部の追加を検出した場合、追加されたハードウェア機能部から取得した情報を使用して新たな論理区画を生成させるステップと、
    前記論理区画内に追加された前記ハードウェア機能部の機能を提供するため、少なくともアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムをインストールするステップとを含み、
    前記画像処理装置は、前記新たな論理区画内でデータおよび機能に関する処理を他の前記論理区画から独立して実行し、前記ハードウェア機能部を制御する、機能追加方法。
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