JP5374268B2 - 情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓバス及び非ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓバスインターフェースにより情報の授受を行うための情報処理装置に関するものである。

近年、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）及び関連する周辺装置において、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓと呼ばれる、Ｉ／Ｏシリアルインターフェースが、用いられている。

ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ（以下、ＰＣＩｅと称する）は、１レーンを使用することで２Ｇｂｐｓ、３２レーンを使用することで６４Ｇｂｐｓの伝送速度を実現している。

また、ＰＣＩｅは、物理層、データリンク層、トランザクション層の３層（図２参照）、及びソフトウエア層及びコンフィグレーション／ＯＳ層の２層によるレイヤ構造が規定されている。ＰＣＩｅは、コンフィグレーションレジスタ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）を持ち、ＰＣＩｅ規格のバス（以下、ＰＣＩｅバスと称す）に接続されているデバイスのアドレスマップをソフトで変更することが可能となっている。コンフィグレーション／ＯＳ層は、ＰＣＩプラグ＆プレイを実現しており、これにより、デバイスをバスに接続すると、ユーザのサポート無しでＰＣが自動的にデバイスを動作させるために必要な設定及びソフトの導入が行われる。

これらの仕組みにより、デバイスが接続されるアドレスが異なっている場合でも、デバイス毎に１つのドライバを使用することにより、同一のドライバソフトを使用することが可能である。これにより、従来のバス（非ＰＣＩｅバス）に接続された装置（デバイス）では、同一のデバイスでもアドレスが異なる場合にハード毎に個別にドライバ開発を行う必要があったが、ＰＣＩｅでは、当該ドライバ開発を行う必要がなくなる。すなわち、ＰＣＩｅバスに接続されたデバイスを使用することにより、デバイスのドライバソフトを個別に開発しなくてよい。

一方、作成、検証が完了し、動作実績もある従来のバス（非ＰＣＩｅバス）接続型のデバイスを使用したいという要望がある。

そのため、従来のバスに接続されたデバイスをＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用する技術がある。例えば、ＰＣＩバスに接続されたデバイスをＰＣＩｅに接続されたデバイスとして使用する技術がある（例えば、特許文献１及び２参照）。

また、他のバス、例えば、組み込み用途において広く使用されるＡＨＢ規格のバス等に接続されるデバイスは、アドレスマップがハード的に固定されており、ソフトで変更することが不可能であるため、ＰＣＩｅのコンフィグレーション空間に設けられたアドレス変換回路（図１５参照）を用いてＰＣＩｅ規格のバスアドレス（以下、ＰＣＩｅアドレスと称す）と、非ＰＣＩｅ規格のバスアドレスと、を変換する技術がある。

図１５は、ＰＣＩｅアドレスと、ＡＨＢ規格のバスアドレス（以下、ＡＨＢアドレスと称す）との変換を行うＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路１３４を備えたアドレス変換部１１８の一例の概略構成を示す構成図である。

コンフィグレーション空間に設けられたベースアドレスレジスタ１３２（Ｂａｓｅ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ、以下、ＢＡＲと称す）には、予め、ＡＨＢバスに接続されているデバイスに応じた、ＰＣＩｅ先頭アドレス、ＰＣＩｅアドレス幅、及びＡＨＢオフセットアドレスが格納されている。

ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路１３４は、ＰＣＩアドレスとＡＨＢアドレスとを、ＢＡＲ１３２に格納されている情報に基づいて変換するものである。一例として、ＰＣＩｅアドレスをＡＨＢのアドレスに変換する場合について説明する。入力されたＰＣＩｅアドレスが、（１）式及び（２）式を満たす場合、（３）式によりＡＨＢアドレスを算出することにより、入力されたＰＣＩｅアドレスをＡＨＢアドレスに変換する。

ＰＣＩｅアドレス≧ＰＣＩｅ先頭アドレス ・・・（１）
ＰＣＩｅアドレス≦（ＰＣＩｅ先頭アドレス＋ＰＣＩｅアドレス幅） ・・・（２）
ＡＨＢアドレス＝ＰＣＩｅアドレス−ＰＣＩｅ先頭アドレス＋ＡＨＢオフセットアドレス ・・・（３）

特開２００９−１０９２０号公報 特開２００９−７０２４９号公報

上述した、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路１３４を用いた情報処理装置１０では、デバイスに応じて設定を行わなくてはいけないという問題が生じる場合がある。

例えば、ＰＣＩｅを使用する場合、ＰＣＩｅを制御するＣＰＵが動作する前にＰＣＩｅバスに接続されているデバイスの初期化を実施する。一般には、電源投入時にＣＰＵがデバイスのリセットを行うことで、当該デバイスの初期化を行う。しかしながら、デバイスのリセットを行うことによりデバイスの初期化を行えない場合がある。例えば、デバイスがネットワーク用デバイスである場合、デバイスは、固有のＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）を有しており、当該ＭＡＣアドレスにより識別される。従って、ＣＰＵが動作する前にデバイスにＭＡＣアドレスを設定する必要がある。

また例えば、デバイスがＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）である場合、デバイスが使用するＰＣＩｅアドレスの幅及びＡＨＢオフセットアドレスが当該デバイスの回路に依存するため、ＢＡＲ１３２に格納されているＰＣＩｅアドレスの幅及びＡＨＢオフセットアドレスを当該デバイスに応じた値に変更する設定を行う必要がある。

本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、非ＰＣＩｅ規格のバスに接続されたデバイスをＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用するためのデバイスに応じた設定を行うことができる、情報処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の情報処理装置は、データを送受信するバスのアドレス幅及びデバイスの内部メモリアドレスに関する情報を含むアドレス変換情報が格納されたベースアドレスレジスタと、前記ベースアドレスレジスタに格納されているアドレス変換情報に基づいて、入力されたパケットのＰＣＩｅ規格のバスアドレスを、非ＰＣＩｅ規格のバスアドレスに変換する変換回路と、を有するアドレス変換手段と、デバイス固有の固有アドレスを有し、かつ、前記固有アドレスを認識していない、非ＰＣＩｅ規格のバスに接続された第１のデバイスの、前記固有アドレスを含むＰＣＩｅ規格に基づく第１のコンフィグレーション情報が予め記憶手段に記憶されている場合に、前記第１のデバイスに前記固有アドレスを認識させるための前記固有アドレスを含む、アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記記憶手段に記憶されたコンフィグレーション情報に基づいて生成し、前記ベースアドレスレジスタを、アドレス幅及び内部メモリアドレスの少なくとも一方がデバイス固有の固有値である、非ＰＣＩｅ規格のバスに接続された第２のデバイスの前記固有値が格納されたベースアドレスレジスタに変更させるための変更情報を含む、ＰＣＩｅ規格に基づく第２のコンフィグレーション情報が予め記憶手段に記憶されている場合に、前記変更情報を含む変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記記憶手段に記憶されたコンフィグレーション情報に基づいて生成する、前記アドレス変換手段に出力するパケット生成手段と、を備える。

請求項２に記載の情報処理装置は、請求項１に記載の情報処理装置において、前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケット及び前記変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットは、ヘッダのフォーマット部及びタイプ部が、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のコンフィグレーションライトリクエストパケットと同一形式である。

請求項３に記載の情報処理装置は、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置において、前記コンフィグレーション情報が、前記第１のコンフィグレーション情報及び前記第２のコンフィグレーション情報の何れであるかを示す生成パケット種別情報を含んでおり、前記パケット生成手段は、前記生成パケット種別情報が前記第１のコンフィグレーション情報である場合は前記生成パケット種別情報を含む前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを生成し、前記生成パケット種別情報が前記第２のコンフィグレーション情報である場合は前記生成パケット種別情報を含む前記変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを生成する。

請求項４に記載の情報処理装置は、請求項３に記載の情報処理装置において、前記アドレス変換手段は、前記生成パケット種別情報に基づいて、入力されたパケットが前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットである場合は、前記変換回路によるアドレスの変換を行わずに、入力された前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記第１のデバイスに出力する。

請求項５に記載の情報処理装置は、請求項３または請求項４に記載の情報処理装置において、前記アドレス変換手段は、前記生成パケット種別情報に基づいて、入力されたパケットが前記変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットである場合は、前記ベースアドレスレジスタを前記固有値が格納されたベースアドレスレジスタに変更する。

請求項６に記載の情報処理装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の情報処理装置において、前記アドレス変換手段は、入力されたパケットのアドレスを変換して前記第１のデバイスに出力する第１のアドレス変換手段と、入力されたパケットのアドレスを変換して前記第２のデバイスに出力する第２のアドレス変換手段と、を含み、前記パケット生成手段は、生成した前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記第１のアドレス変換手段に出力すると共に、生成した変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記第２のアドレス変換手段に出力する。

本発明によれば、非ＰＣＩｅ規格のバスに接続されたデバイスをＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用するためのデバイスに応じた設定を行うことができる、という効果を奏する。

第１の実施の形態に係る情報処理装置の一例の概略構成図である。 ＰＣＩｅのレイヤ構造を説明するための説明図である。 第１の実施の形態に係る識別アドレスを初期設定するデバイスに対する初期設定情報の具体的一例を説明するための説明図である。 第１の実施の形態に係るＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを初期設定するデバイスに対する初期設定情報の具体的一例を説明するための説明図である。 第１の実施の形態に係る初期化設定パケットのヘッダの具体的一例を説明するための説明図である。 第１の実施の形態に係る変更設定パケットのヘッダの具体的一例を説明するための説明図である。 第１の実施の形態に係るＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部の一例の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る初期設定処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。 一般的なコンフィグレーションライトリクエストパケットのヘッダの具体的一例を説明するための説明図である。 第１の実施の形態に係るＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部のその他の構成の一例の概略構成図である。 第２の実施の形態に係る情報処理装置の一例の概略構成図である。 第２の実施の形態に係るＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部の一例の概略構成図である。 第３の実施の形態に係る情報処理装置の一例の概略構成図である。 第３の実施の形態に係るＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部の一例の概略構成図である。 従来のＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部の構成の一例の概略構成図である。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１に、本実施の形態の情報処理装置１０の概略構成の一例を示す。本実施の形態の情報処理装置１０は、１例として、１つのチップ（図示省略）上に形成されたものである。

なお、本実施の形態では、情報処理装置１０が、具体的一例として、ＡＨＢバスに接続されたデバイス２０_１、２０_２、及びデバイス２２をＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用するための情報処理装置である場合について説明する。また、具体的一例として、デバイス２０_１、２０_２を、例えば、ＭＡＣアドレス等の各々固有の識別アドレスを有するデバイスであり、かつ、デバイス２０_１、２０_２自身が当該固有の識別アドレスを認識していないデバイスとする。さらに、具体的一例として、デバイス２２を、ＦＰＧＡ等のプログラム可能なデバイスであり、固有のアドレスの幅及びオフセットアドレス（内部メモリアドレスに依存するアドレス）を有するデバイスとする。

本実施の形態の情報処理装置１０は、ＰＣＩｅブリッジ（ＰＣＩｅ Ｂｒｉｄｇｅ）部１２、パケット作成部１４、パケット分配部１６、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３、デバイス２０_１、２０_２を含んで構成されている。

ＰＣＩｅブリッジ部１２は、ＡＨＢバスに接続されたデバイスをＰＣＩｅベースのシステムに接続可能にするためにプロトコル変換を行うものである。ＰＣＩｅブリッジ部１２は、ルートコンプレックス４にＰＣＩｅバスにより接続さている。

ルートコンプレックス４は、ＣＰＵ６のローカルバスとＰＣＩｅブリッジ部１２との間を接続するためのホストブリッジデバイスである。また、ルートコンプレックス４は、ＰＣＩｅブリッジ部１２を介して、デバイス２０_１、２０_２、及びデバイス２２との通信を実行する機能を有している。なお、他にＰＣＩｅバスに接続されたデバイス（エンドポイント）が有る場合は、ルートコンプレックス４は、ＣＰＵ６のローカルデバイスと当該デバイスとの間を接続する。

ＣＰＵ６は、情報処理装置１０が搭載されたＰＣ（図示省略）の動作を制御するプロセッサであり、図示を省略したメモリ等の記憶手段に記憶されているオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等の各種プログラムを実行する。

パケット作成部１４は、ＲＯＭ２４に記憶されている初期設定情報（コンフィグレーション情報）に基づいて、デバイスに識別アドレスを認識させることにより当該デバイスを初期化するための初期化設定パケットまたは、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３に含まれるベースアドレスレジスタ（詳細後述）の設定を変更するための変更設定パケットのいずれかを作成する。一般に、ＰＣＩｅのプロトコルは、図２に示した物理層、データリンク層、トランザクション層の３層のレイヤ構造を有している。トランザクション層は、ＣＰＵ６やデバイスから発行されたリクエスト（読み取り／書き込み要求）を受け取り、ヘッダ、データ、及びＥＣＲＣを含むトランザクション層パケット（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ Ｐａｃｋｅｔ、以下、ＴＬＰと称す）化し、データリンク層に転送する。データリンク層は、ＰＣＩｅリンク経由でのパケットの伝送を確実に行うために、データの整合性を維持する機能を有しており、トランザクション層から受け取ったＴＬＰにシーケンス番号、ＬＣＲＣを付加してデータリンク層パケット（Ｄａｔａｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｐａｃｋｅｔ、以下ＤＬＬＰと称す）を作成して物理層に転送する。シーケンス番号は、全てのパケットが届いたか否かを、ＬＣＲＣはパケットの中身が変わっていないかどうかを、パケットの受信側のデータリンク層で確認するためのものである。物理層は、データリンク層から受け取ったＤＬＬＰの先頭と末尾にフレーミングシンボルを付加し、パケットをシリアルデータとして転送する機能を有している。

トランザクション層は、メモリ空間、Ｉ／Ｏ空間、コンフィグレーション空間、及びメッセージ空間をサポートする。これにともない、ＴＬＰには、以下の４つのパケットがある。対向デバイスの制御信号や映像データ等のストリームデータ（信号）を送受信し、メモリに対する読み出し／書き込みを要求するメモリ（リード／ライト）リクエストパケット。主に対向デバイスの制御信号を受信し、Ｉ／Ｏに対する読み出し／書き込みを要求するＩ／Ｏ（リード／ライト）リクエストパケット。ＰＣＩｅ準拠の制御情報を送受信し、コンフィグレーション空間に対する読み出し／書き込みを要求するコンフィグレーション（リード／ライト）リクエストパケット。割り込みエラー情報、パワー制御等の管理情報を送受信するためのメッセージパケット。

パケット作成部１４は、ＲＯＭ２４に記憶されている初期設定情報に基づいて、コンフィグレーションライトリクエストパケットと同様の形式の、初期化設定パケットまたは、変更設定パケットのいずれかを作成する。なお、初期化設定パケットが本発明のアドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットに対応し、変更設定パケットが本発明の変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットに対応する。

ＲＯＭ２４は、情報処理装置１０の外部に備えられており、デバイス２０_１、２０_２、及びデバイス２２の各々に応じた初期設定情報が予め記憶されている。 デバイス２０_１、２０_２に対しては、デバイス２０_１、２０_２の識別アドレスに応じたＡＨＢアドレス、及びＡＨＢアドレスを含むことを示す情報（ＡＥ＝１０）を含んだ初期設定情報が、予めデバイス２０_１、２０_２のユーザにより記憶される。このようにＡＨＢアドレス（識別アドレス）をデバイスに初期設定するための初期設定情報の具体的一例を図３に示す。なおＡＥが、本発明の生成パケット種別情報に対応する。図３に示した本実施の形態の初期設定情報は、一般的なコンフィグレーションライトリクエストパケットを生成するための情報（コンフィグレーション情報）に、当該初期設定情報が初期化設定パケットを生成するための情報（または初期化設定パケット自体）か、変更設定パケットを生成するための情報（または変更設定パケット自体）か、を示す「ＡＥ」（２ビット）と、ＡＨＢアドレスを表す「ＡＨＢ＿ａｄｒ」（１８ビット）と、が付加された６４ビットのデータである。なお、本実施の形態では、ＡＥ＝１０の場合は初期化設定パケットを示し、ＡＥ＝０１の場合は変更設定パケットを示し、またＡＥ＝００、１１の場合は通常の（初期化設定パケット及び変更設定パケットのいずれでもない）パケットを示している。

また、ＲＯＭ２４には、デバイス２２に対しては、デバイス２２に固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスが格納されたＢＡＲ（ＢＡＲ３３、図７参照）のレジスタ番号、及びＢＡＲ３３のレジスタ番号を含むことを示す情報（ＡＥ＝０１）を含んだ初期設定情報が、予めデバイス２２をプログラミングしたユーザにより記憶される。このように、アドレス変換に用いるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスをデバイス２２の固有値に設定するための初期設定情報の具体的一例を図４に示す。図４に示した本実施の形態の初期設定情報は、一般的なコンフィグレーションライトリクエストパケットを生成するための情報（コンフィグレーション情報）に、当該初期設定情報が初期化設定パケットを生成するための情報（または初期化設定パケット自体）か、変更設定パケットを生成するための情報（または変更設定パケット自体）か、を示す「ＡＥ」（２ビット）と、ＢＡＲ３３のレジスタ番号「Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｎｏ．」（６ビット）と、が付加された６４ビットのデータである。

さらに、ＲＯＭ２４は、デバイス２０_１、２０_２及びデバイス２２以外の通常のデバイス（デバイス固有の識別アドレスを有していないデバイスや、ＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスが固有値でない（規定値である）デバイス等）の場合や、使用しないデバイスの場合、デバイスの初期設定の終了を指示する場合は、ＡＥ＝００またはＡＥ＝１１の初期設定情報が記憶される。

パケット作成部１４は、ＲＯＭ２４に記憶されている情報に基づいて、コンフィグレーションライトリクエストパケットのヘッダを変形し、ＲＯＭ２４に記憶されている初期設定情報が図３に示した初期化設定パケットを作成するための情報である場合は、図５に示した、ＰＣＩｅ規格に基づいた初期設定パケットを作成し、ＲＯＭ２４に記憶されている初期設定情報が図４に示した変更設定パケットを作成するための情報である場合は、図６に示した、ＰＣＩｅ規格に基づいた変更設定パケットを作成する。なお、初期化設定パケット及び変更設定パケットのフォーマット部及びタイプ部（何れも詳細後述）は、コンフィグレーションライトリクエストパケットのフォーマット部及びタイプ部と同一である。

また、パケット作成部１４は、パケット分配部１６に入力されるパケット入力先を切り替える機能を有している。ＲＯＭ２４から入力された初期設定情報がＡＥ＝００またはＡＥ＝１１である場合は、パケット分配部１６にＰＣＩｅブリッジ部１２からパケットが入力されるように入力先を切り替える。

パケット分配部１６は、入力されたパケットのバス番号（Ｂｕｓ Ｎｏ．）、デバイス番号（Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏ．）、及びファンクション番号（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｎｏ．）に基づいて、対応するＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３に入力されたパケットを出力する。

ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３は入力されたパケットのＰＣＩｅアドレスと、ＡＨＢアドレスと、を変換するものである。なお、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３個々を区別する必要がない場合は、総称してＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８と称し、個々を区別する場合は、個々を示す符号１〜３を付して称する。

ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８の概略構成の一例を図７に示す。本実施の形態のＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８は、出力先切替部３０、ＢＡＲ３２、ＢＡＲ３３、及びＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路３４を含んで構成されている。

出力先切替部３０は、入力されたパケットがＡＥ＝０１、００、１１の場合は、当該パケットをＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路３４に出力する。また、入力されたパケットがＡＥ＝１０の場合は、当該パケットをＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路３４を介さずに、当該パケットが示すＡＨＢアドレスに基づいてデバイス２０_１またはデバイス２０_２に出力する。

ＢＡＲ３２には、予め規定値のＰＣＩｅ先頭アドレス、ＰＣＩｅアドレス幅、及びＡＨＢオフセットアドレスが格納されている。また、本実施の形態では、ＢＡＲ３３には、予め規定値のＰＣＩｅ先頭アドレスが格納されていると共に、予めデバイス２２のユーザにより、デバイス２２に固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスが格納される。

ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路３４は、入力されたパケットのＰＣＩｅアドレスと、ＡＨＢアドレスと、を、ＢＡＲ３２またはＢＡＲ３３に格納されたＰＣＩｅ先頭アドレス、ＰＣＩｅアドレス幅、及びＡＨＢオフセットアドレスに基づいて、ＡＨＢアドレス＝ＰＣＩｅアドレス−ＰＣＩｅ先頭アドレス＋ＡＨＢオフセットアドレス（上述の式（３））により変換する。

次に、設定処理の流れにそって、各部の動作を詳細に説明する。図８に、本実施の形態の設定処理の一例のフローチャートを示す。なお、本設定処理は、電源投入時にＣＰＵ６がデバイス２０_１、２０_２及びデバイス２２のリセットを行った後に、実行される。

ステップ１００では、パケット作成部１４とパケット分配部１６とを接続させ、パケット分配部１６にパケット作成部１４で作成されたパケットが入力されるようにする。

次のステップ１０２では、パケット作成部１４がＲＯＭ２４から初期設定情報を読み取り、次のステップ１０４では、パケット作成部１４が読み取った初期設定情報のＡＥ（ＡＥに対応する部分）を調べる。ＡＥがＡＥ＝００またはＡＥ＝１１である場合は、ＲＯＭ２４に初期設定情報がないと判断されるため、デバイスに応じた設定処理を行わずに、ステップ１１８へ進む。一方、ＡＥ＝０１またはＡＥ＝１０である場合は、ステップ１０６へ進む。

ステップ１０６では、パケット作成部１４がステップ１０４で調べたＡＥの値に応じて初期化設定パケットまたは変更設定パケットを作成し、パケット分配部１６に出力する。

ＡＥ＝０１の場合は、入力された初期設定情報が図４に示した情報であるため、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットのヘッダ部分を変形させた、変更設定パケットを作成する。通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットを図９に示す。コンフィグレーションライトリクエストパケットのヘッダは１２バイト（６ビット）で構成されており、Ｆｏｒｍａｔ部、Ｔｙｐｅ部、Ｒ、ＴＣ、ＴＤ、ＥＰ、Ａｔｔｒ、Ｌｅｎｇｔｈ、Ｒｅｑｕｅｓｔｅｒ ＩＤ、Ｔａｇ、Ｌａｓｔ ＤＷ ＢＥ、１ｓｔ ＤＷ ＢＥ、Ｂｕｓ Ｎｏ．、Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏ．、Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（Ｆｕｎｃ）Ｎｏ．、Ｅｘｔ ＲｅｇＮｏ．、及びＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｎｏ．を含んでいる。

Ｆｏｒｍａｔ（フォーマット）部及びＴｙｐｅ（タイプ）部は、ＴＬＰのレイアウトの種類、具体的には、メモリ（リード／ライト）リクエストパケット、Ｉ／Ｏ（リード／ライト）リクエストパケット、コンフィグレーション（リード／ライト）リクエストパケット、メッセージパケットのいずれであるかを指示する。ＴＣは、トラフィック・クラス／ＶＣサポートを指示する。ＴＤ及びＥＰは、エンド・ツー・エンドのデータ保全性を指示する。Ａｔｔｒは、属性：スヌープ、オーダリングを指示する。Ｌｅｎｇｔｈは、開始アドレスからデータの書き込みや読み出しを行っていくアドレス数を指示する。Ｒｅｑｕｅｓｔｅｒ ＩＤは、デバイスに対する書き込み（ｗｒｉｔｅ）や読み出し（ｒｅａｄ）等のリクエストを指示する。Ｔａｇは、トランザクションタグを指示する。Ｌａｓｔ ＤＷ ＢＥは、最終ＤＷ ＢＥを指示し、１ｓｔ ＤＷ ＢＥは、先頭ＤＷ ＢＥを指示する。Ｂｕｓ Ｎｏ．は、バスの番号を指示し、Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏ．は、デバイスの番号（本実施の形態ではＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８の番号）を指示し、Ｆｕｎｃ Ｎｏ．は、ファンクション番号を指示する。Ｅｘｔ Ｒｅｇ Ｎｏ．は拡張レジスタの番号を指示し、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｎｏ．はＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８でアドレスに変換するレジスタの番号を指示する。また、Ｒ（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）は、将来の拡張のための予約部分である。なお、図９に示したＤａｔａはヘッダに続くデータフィールドを表している。

パケット作成部１４は、図９に示した通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットのＲ部分が変形された状態の図６に示した変更設定パケットを作成する。図６に示した変更設定パケットは、具体的には、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットの３行目の＋２バイトの７、６ビット目部分がＡＥ＝０１に、３行目の＋３バイトの２〜７ビット目部分がＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｎｏ．に置き換えられている。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｎｏ．は、デバイス固有値のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスが格納されたレジスタを指示する。

また同様に、パケット作成部１４は、ＡＥ＝１０の場合は、入力された初期設定情報が図３に示した情報であるため、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットのヘッダ部分を変形させた、初期化設定パケット（図５）を作成する。具体的には、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットの３行目の＋２バイトの７、６ビット目部分がＡＥ＝１０に、３行目の＋２バイトの０から３バイト目及びプラス３バイトの２〜７ビット目部分がＡＨＢ ａｄｄｒｅｓｓに置き換えられている。ＡＨＢ ａｄｄｒｅｓｓは、ＡＨＢバスに接続されたデバイス２０の識別アドレスを指示する。

次のステップ１０８では、パケット分配部１６がパケット作成部１４から入力されたパケットのＢｕｓ Ｎｏ．、Ｄｅｖｉｃｅ Ｎｏ．、及びＦｕｎｃｔｉｏｎ Ｎｏ．に基づいて、対応するＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３に入力されたパケットを出力する。

次のステップ１１０では、パケット分配部１６からパケットが入力されたＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８の出力先切替部３０がパケットのＡＥを調べ、次のステップ１１２でＡＥ＝０１の場合は、ステップ１１４へ進む。

本実施の形態では、ステップ１１４では、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８でアドレス変換に用いるＢＡＲをＢＡＲ３２からＢＡＲ３３に変更するよう設定する。なお、本実施の形態では、アドレス変換に用いるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスをデバイス２２の固有値に設定する方法として、当該固有値を格納したＢＡＲ３３をコンフィグレーション空間に予め用意しておき、アドレス変換に用いるＢＡＲを、ＢＡＲ３２からＢＡＲ３３に変更する設定を行うものとしている。なお、当該方法に限らず、例えば、図１０に示すように、固有値であるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスをコンフィグレーション空間に用意しておき、パケットで指示したＢＡＲ（ＢＡＲ３２）に例えば、書き換える等して設定するようにしてもよい。またさらに、例えば、固有値であるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを含む変更設定パケットをパケット作成部１４で作成し、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８において、ＢＡＲ３２に格納されているＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを固有値であるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスに例えば、書き換える等して設定するようにしてもよい。

これにより、デバイス２２の固有値であるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを用いて、適切なアドレス変換を行えるようになる。

ステップ１１４でＢＡＲを設定した後、ステップ１０２に戻る。

一方、ステップ１１２でＡＥ＝１０の場合は、ステップ１１６へ進んでデバイス２０_１またはデバイス２０_２の内部メモリにＡＨＢアドレスを書き込んだ後、ステップ１１８へ進む。

ステップ１１６では、デバイス２０_１またはデバイス２０_２の内部メモリに当該デバイス２０_１またはデバイス２０_２（自分自身）の固有の識別アドレスを書き込む。ステップ１１２でＡＥ＝１０の場合は、初期化設定パケットが出力先切替部３０からＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換回路３４を介せずにデバイス２０_１またはデバイス２０_２に出力され、パケットが入力されたデバイス２０_１またはデバイス２０_２の内部メモリにパケットが指示するＡＨＢ ａｄｄｒｅｓｓが書き込まれる。

これによりデバイス２０_１またはデバイス２０_２は、識別アドレスを認識可能になるため、ＡＨＢバスを介してパケットを送受信できるようになる。

ステップ１１６でデバイス２０_１またはデバイス２０_２の内部メモリにＡＨＢアドレスを書き込んだ後、ステップ１０２に戻る。

ステップ１０２で、ＡＥ＝００またはＡＥ＝１１と判定した後のステップであるステップ１１８では、パケット作成部１４とパケット分配部１６とを切り離し、パケット分配部１６とＰＣＩｅブリッジ部１２とを接続した後、本処理を終了する。ステップ１１４またはステップ１１６の処理により初期設定が完了したため、これにより、以降のパケットがＰＣＩｅブリッジ部１２からパケット分配部１６に出力されるようになる。

すなわち、本実施の形態では、ＡＨＢバスにデバイス２０_１またはデバイス２０_２が接続されている場合は、ＲＯＭ２４に図３の初期設定情報が記憶されており、ステップ１０２で当該初期設定情報を読み取って、ステップ１０６でパケット作成部１４が初期化設定パケットを作成し、ステップ１０８でパケット分配部１６が対応するＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１またはＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_２に出力し、出力先切替部３０が初期化設定パケットをデバイス２０_１またはデバイス２０_２に出力し、ステップ１１６ではデバイス２０_１またはデバイス２０_２の内部メモリにＡＨＢ ａｄｄｒｅｓｓが書込まれる。

また、ＡＨＢバスにデバイス２２が接続されている場合は、ＲＯＭ２４に図４の初期設定情報が記憶されており、ステップ１０２で当該初期設定情報を読み取って、ステップ１０６でパケット作成部１４が変更設定パケットを作成し、ステップ１０８でパケット分配部１６が対応するＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_３に出力し、ステップ１１４では、ＢＡＲ３２をデバイス２２の固有ＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスが格納されているＢＡＲ３３に設定する。

なお、本実施の形態では、ＡＥ＝０１の場合に変更設定パケットを作成し、ＡＥ＝１０の場合に初期化設定パケットを作成し、ＡＥ＝００、１１の場合に本処理を終了し、通常のパケットとして処理しているがＡＥの値と処理内容との関係はこれに限らない。予め定めておけばよく、例えば、ＡＥ＝０１の場合とＡＥ＝１０の場合を逆にしてもよい。なお、ＲＯＭ２４から情報処理装置１０に初期設定情報が入力される入力端子を入力の安定化のためプルアップしておく場合には、ＡＥ＝１１の場合に本処理を終了するようにしておくことにより、情報処理装置１０（パケット作成部１４）がＡＥ＝１１を終了条件とみなすため、自動的に処理を終了する仕組みを実現できる。同様に、入力端子を入力の安定化のためプルダウンしておく場合には、ＡＥ＝００の場合に本処理を終了するようにしておくことにより、情報処理装置１０（パケット作成部１４）がＡＥ＝００を終了条件とみなすため、自動的に処理を終了する仕組みを実現できる。

また、本実施の形態の初期化設定パケットでは、ＡＨＢ ａｄｄｒｅｓｓの指示に１０ビットを使用しているが、使用できるビット数はこれに限定されない。Ｔａｇ指定の部分や、その他のＲ部分を使用することにより、使用できるビット数を増やすことができる。また、同様に、本実施の形態の変更設定パケットでは、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｎｏ．の指示に６ビットを使用しているが、使用できるビット数はこれに限定されない。Ｔａｇ指定の部分や、その他のＲ部分を使用することにより、使用できるビット数を増やすことができる。

また、本実施の形態では、非ＰＣＩｅバスがＡＨＢバスの場合について説明したがこれに限らず、その他の非ＰＣＩｅバスであっても同様に初期化設定パケットを作成してデバイスに識別アドレスを設定し、変更設定パケットを作成してＢＡＲにデバイス固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを設定することができる。

また、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８の数や、デバイス２０_１、２０_２、デバイス２２の数はＰＣＩｅ規格の範囲内であれば本実施の形態に限定されない。

なお、本実施の形態では、非ＰＣＩｅバスに接続された、固有の識別アドレスを有するデバイス２０_１、２０_２と、固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを有するデバイス２２と、をＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用する場合の初期設定を行う情報処理装置１０について詳細に説明したが、これに限らず、いずれか一方の種類のデバイスのみをＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用する場合の初期設定を行う情報処理装置であってもよい。

例えば、図１１に示す第２の実施の形態のように、非ＰＣＩｅバスに接続された、固有の識別アドレスを有するデバイスをＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用する場合の初期設定を行う情報処理装置５０のように構成してもよい。この場合、デバイス２０_１〜２０_３は全て、固有の識別アドレスを有するデバイスであり、ＲＯＭ５４には例えば、ＡＥ＝０１、１０の場合に初期化設定パケットを生成する初期設定情報のみが予め記憶されており、パケット作成部１４に対応する初期化設定パケット作成部５２が初期化設定パケットのみを作成し、出力する。ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部５６_１〜５６_３は図１２に示した概略構成を有している。

また例えば、図１３に示す第３の実施の形態のように、非ＰＣＩｅバスに接続された、固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを有するデバイスをＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用する場合の初期設定を行う情報処理装置６０のように構成してもよい。この場合、デバイス２２_１〜２２_３は全て、固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを有するデバイスであり、ＲＯＭ６４には例えば、ＡＥ＝０１、１０の場合に変更設定パケットを生成する初期設定情報のみが予め記憶されており、パケット作成部１４に対応する初期変更設定パケット作成部６２が変更設定パケットのみを作成し、出力する。ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部６６_１〜６６_３は図１４に示した概略構成を有している。

以上説明したように、本実施の形態の情報処理装置１０は、ＣＰＵ６によりデバイスのリセットを行った後の初期設定時に、パケット作成部１４がＲＯＭ２４に予め記憶されている初期設定情報を読み取る。読み取った初期設定情報のＡＥ値が初期化設定パケットを作成するための初期設定情報であることを示している場合は、初期化設定パケットを作成し、ＡＥ値が変更設定パケットを作成するための初期設定情報であることを示している場合は、変更設定パケットを作成し、パケット分配部１６に出力する。パケット分配部１６は、入力された初期化設定パケットまたは変更設定パケットを対応するＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１〜１８_３に出力する。ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_１、１８_２では、初期化設定パケットが入力されると、出力先切替部３０により入力された初期化設定パケットをパケットが示すＡＨＢアドレスのデバイス（デバイス２０_１、２０_２）に出力し、各デバイス２０_１、２０_２では、固有の識別アドレスが内部メモリに書き込まれる。

これにより、デバイス２０_１、２０_２がデータの送受信を行うことができるようになる。従って、ＡＨＢバスに接続された固有の識別アドレスを有するデバイス２０_１、２０_２をＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用することができる。

また、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部１８_３では、変更設定パケットが入力されると、アドレス変換に用いるＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスをデバイス２０_３の固有値に設定するために、ＢＡＲ３２からＢＡＲ３３に変更するよう設定する。

これにより、デバイス２０_３のアドレス変換をＰＣＩｅ・ＡＨＰアドレス変換回路３４において適切に行うことができるようになる。従って、ＡＨＢバスに接続された固有の識別アドレスを有するデバイス２０_３をＰＣＩｅバスに接続されたデバイスとして使用することができる。

また本実施の形態の情報処理装置１０では、上述のように、パケット作成部１４がコンフィグレーションライトリクエストパケットを変形させた、コンフィグレーションライトリクエストパケットと同様の形式の初期化設定パケット及び変更設定パケットの何れかを作成することにより、デバイス２０_１、２０_２及びデバイス２０_３に対応することができる。すなわち、共通のハードにより、異なる種類のデバイスの初期設定を行うことができるため、初期設定を行うハード（回路）を別々に設ける場合に比べて、ＰＣＩｅ接続の周辺回路の回路規模を小さくすることができ、また、低コストで作成することができる。

このように本実施の形態では、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットのＲ部分を変形して初期化設定パケット及び変更設定パケットを作成するため、具体的には、初期化設定パケット及び変更設定パケットのフォーマット部及びタイプ部が通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットと同一であるため、パケット分配部１６では、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットと同様に処理することができる。本実施の形態のパケット分配部１６では、Ｒ＝０の場合に通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットと判断し、ＡＥ部分に１が指示されている場合に、通常のパケットではないと判断している。

また、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットのＲ部分を変形しているのみなので、通常のコンフィグレーションライトリクエストパケットによるコンフィグレーション空間への設定動作に影響を与えることがない。

一般に、ＰＣＩｅでは、コンフィグレーションレジスタを設定しなければ、デバイスのアドレスマップが確定しない。すなわち、初期状態では、コンフィグレーションライトリクエストパケット以外のパケットが使用できない状態にある。本実施の形態では、コンフィグレーションライトリクエストパケットを使用して初期設定を行うため、デバイスのアドレスマップが確定していない初期状態であっても、デバイスに固有の識別アドレスを設定したり、ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部にデバイス固有のＰＣＩｅアドレス幅及びＡＨＢオフセットアドレスを設定したりすることができる。これにより、複数のデバイスの初期化を共通の仕組みにより実現できるため、初期化を実現する装置（初期化回路）を各デバイス毎に設ける場合に比べて、情報処理装置の入出力端子を少なくすることができ、装置（チップ）の規模を小さくすることができる

１０、５０、６０ 情報処理装置
１４ パケット作成部 （パケット生成手段）
１６ パケット分配部
１８、５６、６６ ＰＣＩｅ・ＡＨＢアドレス変換部 （アドレス変換手段）
１８_１、１８_２、５６_１〜５６_３ （第１のアドレス変換手段）
１８_３、６６_１〜６６_３ （第２のアドレス変換手段）
２０ デバイス （第１のデバイス）
２２ デバイス （第２のデバイス）
２４、５４、６４ ＲＯＭ （記憶手段）
３０、５８、６８ 出力先切替部
３２、３３ ベースアドレスレジスタ
３４ ＰＣＩｅ・ＡＨＰアドレス変換回路 （変換回路）
５２ 初期化設定パケット作成部 （パケット生成手段）
６２ 変更設定パケット作成部 （パケット生成手段）

Claims (6)

1. データを送受信するバスのアドレス幅及びデバイスの内部メモリアドレスに関する情報を含むアドレス変換情報が格納されたベースアドレスレジスタと、前記ベースアドレスレジスタに格納されているアドレス変換情報に基づいて、入力されたパケットのＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のバスアドレスを、非ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のバスアドレスに変換する変換回路と、を有するアドレス変換手段と、
   デバイス固有の固有アドレスを有し、かつ、前記固有アドレスを認識していない、非ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のバスに接続された第１のデバイスの、前記固有アドレスを含むＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格に基づく第１のコンフィグレーション情報が予め記憶手段に記憶されている場合に、前記第１のデバイスに前記固有アドレスを認識させるための前記固有アドレスを含む、アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記記憶手段に記憶されたコンフィグレーション情報に基づいて生成し、前記ベースアドレスレジスタを、アドレス幅及び内部メモリアドレスの少なくとも一方がデバイス固有の固有値である、非ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のバスに接続された第２のデバイスの前記固有値が格納されたベースアドレスレジスタに変更させるための変更情報を含む、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格に基づく第２のコンフィグレーション情報が予め記憶手段に記憶されている場合に、前記変更情報を含む変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記記憶手段に記憶されたコンフィグレーション情報に基づいて生成する、前記アドレス変換手段に出力するパケット生成手段と、
   を備えた情報処理装置。
2. 前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケット及び前記変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットは、ヘッダのフォーマット部及びタイプ部が、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のコンフィグレーションライトリクエストパケットと同一形式である、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記コンフィグレーション情報が、前記第１のコンフィグレーション情報及び前記第２のコンフィグレーション情報の何れであるかを示す生成パケット種別情報を含んでおり、前記パケット生成手段は、前記生成パケット種別情報が前記第１のコンフィグレーション情報である場合は前記生成パケット種別情報を含む前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを生成し、前記生成パケット種別情報が前記第２のコンフィグレーション情報である場合は前記生成パケット種別情報を含む前記変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを生成する、請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記アドレス変換手段は、前記生成パケット種別情報に基づいて、入力されたパケットが前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットである場合は、前記変換回路によるアドレスの変換を行わずに、入力された前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記第１のデバイスに出力する、請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記アドレス変換手段は、前記生成パケット種別情報に基づいて、入力されたパケットが前記変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットである場合は、前記ベースアドレスレジスタを前記固有値が格納されたベースアドレスレジスタに変更する、請求項３または請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記アドレス変換手段は、入力されたパケットのアドレスを変換して前記第１のデバイスに出力する第１のアドレス変換手段と、入力されたパケットのアドレスを変換して前記第２のデバイスに出力する第２のアドレス変換手段と、を含み、
   前記パケット生成手段は、生成した前記アドレス設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記第１のアドレス変換手段に出力すると共に、生成した変更設定用コンフィグレーションライトリクエストパケットを前記第２のアドレス変換手段に出力する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の情報処理装置。

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