信息处理装置以及操作系统制造方法及图纸

技术编号:2862463 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种通过在抢先/例外处理发生时也可以进行更充分的电力控制,来实现低消耗电力的信息处理装置。用RTOS或者执行准备状态监视任务监视执行准备状态的任务数,当完全没有执行准备状态的任务的情况下,用RTOS或者执行准备状态监视任务实施降低电力的控制,而执行中的任务用预先设定的各应用程序片段的WCET进行电力控制,反之当有执行准备状态的任务的情况下,实施提高电力的控制,而执行中的任务用比各应用程序片段的WCET时间快的假想WCET进行电力控制,进而当没有执行准备状态的任务并且执行中的任务不存在的情况下,RTOS或者执行准备状态监视任务和睡眠任务降低电力。由此可以实现提高信息处理装置的低消耗电力化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息处理装置以及安装在上述信息处理装置中的软件。
技术介绍
图18是展示专利文献1的图5记载的以往的电力控制装置及其电力控制方法以及其程序的构成图。上述电力控制装置,是实现电池驱动并且安装有处理器的便携机器,例如手机、便携式音响、便携式摄象机、笔记本型个人电脑、PDA(Personal Digital Assistant个人数字助理)的消耗电力的最佳化的技术。如图18所示在以往的电力控制装置中,安装有靠软件(25)工作的中央处理装置CPU(以下,称为处理器)(21)以及电力控制电路(22)。电力控制电路(22),由电源电压/阈值电压控制电路、时钟频率发生器、定时器构成。上述电源电压/阈值电压控制电路(以下,称为可变DC/DC转换电路),具有控制对处理器(21)施加的电源电压或者阈值电压的功能。上述时钟频率发生器(以下,称为CPGClock PulseGenerator),产生提供给处理器(21)的时钟脉冲,具有控制上述时钟脉冲的时间宽度,即动作频率的功能。定时器对软件(25)提供一定时间间隔的计数数,即时间信息。上述定时器和从上述CPG向处理器(21)提供的上述时钟脉冲不同,从上述CPG中接收定时器用时钟脉冲,在预先靠软件(25)设定的上述一定时间间隔进行计数动作。软件(25)由操作系统(以下,称为RTOS)(23)和单个或者多个任务(24)等构成。RTOS(23)从单个或者多个任务(24)中按照任务起动时间顺序,或者按照任务优先权高的顺序,保持可以执行的执行准备状态的任务(24)。进而RTOS(23)具有向现在执行中的任务(24)提供最初起动的任务(24)的上述任务起动时间的功能。单个或者多个任务(24),例如除了相当于应用程序和中间件程序等的用户程序外,其构成还包含电力控制程序。上述电力控制程序具有对于执行中的任务(24),累计从分配到处理器(21)中的起动时间开始到现在时刻的执行时间,根据该累计执行时间和预先确定的上述应用程序或者上述中间件程序的应用程序片段的最差执行时间(以下,称为WCETWorst Case Execution Time),计算执行中任务(24)中的时间富裕的功能。应用程序片段是指把任务分成N个程序片段1、2、3、…N的程序片段,可以通过解析和测定取得片段1、2、3、…、N的各个WCET和从各片段到片段N的WCET。如果有时间富裕则从图18的执行中的任务(24)向RTOS(23)发行用于设定规定的电源电压、动作频率的系统调用SC。而后,在进行了RTOS(23)的内部处理后,用软件(25)从处理器(21)对上述可变DC/DC转换电路发送图2的指令C。接收到上述指令C的上述可变DC/DC电路设定软件(25)所希望的电源电压、动作频率,把上述控制信号CS从上述DC/DC转换电路发送到处理器(21)。接收到上述控制信号CS的处理器(21)以所希望的上述电源电压以及上述动作频率驱动。以下,说明RTOS(23)上的任务(24)的动作状态。图19是RTOS的任务状态转移图。在任务(24)的状态中有执行状态(Run状态)(31)、待机状态(Wait状态)(32)、执行准备状态(Ready状态)(33)、初始状态(34)。初始状态(34)是某一任务(24)生成以前的状态,根据已生成的任务(24a)开始发行RTOS(23)提供的任务生成用系统调用,生成任务(24c)并转移到执行准备状态(33)。执行状态(31)是某一任务(24)占用处理器(21)的处理执行中的状态。待机状态(32)是结束了规定处理的任务(24d)发行RTOS(23)提供的事件接收等待用系统调用,从执行状态(31)转移,向其他任务(24)让出处理器(21)的占用变为事件等待的状态。待机状态(32)的任务(24d)如果接收到对自己的起动用事件则转移到执行准备状态(33)。执行准备状态(33)是可以执行的任务(24a)、任务(24b)、任务(24c)按照任务优先权高的顺序等待占用处理器(21)的机会的状态。而后,从执行准备状态(33)的任务(24a)、任务(24b)、(24c)内,调度(35)此时上述任务优先权最高的任务(24a)进入执行状态(31)。另外,例如当接收到上述起动用事件而从待机状态(32)转移到执行准备状态(33)的任务(24d)的上述任务优先权比现在执行中的任务(24a)的上述任务优先权的优先顺序还高时,现在执行中的任务(24a)向上述转移的任务(24d)让出CPU的占用,在执行准备状态(33)下被预处理(36),同时等待按照上述任务优先权顺序进入执行状态(31)的机会。特开2003-140787号公报本申请人等在本申请之前,以在手机、PDA、便携式数字照相机、便携式数字视频播放器、便携式数字摄象机、便携式数字音频录音机以及播放器等中有代表性的电池驱动的信息处理装置为对象,研究了专利文献1的上述电力控制装置的以往技术。图20是本申请人等在使用专利文献1所述的电力控制装置时作成的电力控制方法的概念图。并且,图20未被记载在专利文献1中。纵轴表示在应用程序中的应用程序片段的处理经过,横轴表示应用程序的处理经过时刻。在此,将应用程序片段的数设置为K个。输出时间(11)是必须结束上述应用程序的、或者必须输出上述应用程序的处理结果的预先知道的时刻。专利文献1中的电力控制是控制电源电压和动作频率的技术。因而,为了尽可能实现电力的最佳化,即低消耗电力化,需要在使电源电压下降的同时也使动作频率下降。使上述动作频率下降相当于缓慢地进行应用程序的处理。为了更好地进行低消耗电力化,理想的是在输出时间(11)以内的极限时刻前以低动作频率缓慢地进行上述应用程序的处理。因而,本申请人等提出,根据线性规划法在各应用程序片段中分配同时间间隔的子输出时间(13),使得从任务起动时刻(12)开始使上述应用程序的处理与输出时间(11)一致。另外,对于各应用程序片段,预先分配从任务起动时刻(12)开始的各子输出时间的整数倍的时间间隔的WCET(14)。例如,根据上述线性规划法设定的第k个应用程序片段的WCET(14c),相当于在子输出时间(13)上乘以k的累计估算时间。而后,在电力控制检测点(6),比较从任务起动时刻(12)开始的处理器(21)的累计执行时间(15)和各应用程序片段(4)的WCET(14),逐渐进行上述电源电压以及上述动作频率数的控制。例如,假设使用通过高电源电压以及高动作频率、低电源电压以及低动作频率这2个电力组合可以控制的上述电力控制装置。当在从应用程序片段(4d)的第(k+1)个处理的WCET(14d)中减去从任务起动时刻(12)开始到应用程序片段(4c)的第k个处理结束时刻(16)的累计执行时间(15)的时间差,比在应用程序片段(4d)的第(k+1)个处理的WCET(14d)和应用程序片段(4c)的第k个处理的WCET(14c)的时间差上,即,从第k个开始到第(k+1)个期间的子输出时间(13)上,乘以相对上述低动作频率的上述高动作频率的倍数的时间值还大的情况下,在第k个处理结束时刻(16)降低电力。即使使上述电源电压以及前期动作频率下降,因为也可以预测收敛在第(k+1)个电力控制检测点(6)时的WCE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理装置,是具有处理器、内置在上述处理器中或者被设置在上述处理器的外部的硬件定时器、向上述处理器以及硬件定时器提供时钟的时钟脉冲发生器的信息处理装置,其特征在于:上述硬件定时器计量从应用程序任务的开始到现在时刻为止的处理时间 ;上述应用程序任务被分割为多个处理单位;上述处理器比较在上述应用程序任务的上述多个处理单位中处理规定的处理单位所需要的时间和上述处理单位的最差执行时间,根据上述比较结果,改变从上述时钟脉冲发生器输出的动作频率;上述处 理器当通过上述应用程序任务的处理过程中的中断而起动的其它应用程序任务占用了上述处理器的计算资源时,计数处于执行准备状态的应用程序任务数,当在上述要执行的其它应用程序任务以外存在上述处于执行准备状态的应用程序任务的情况下,通过上述执行准备状态监视任务,提高上述动作频率和上述电源电压,当不存在的情况下,通过上述执行准备状态监视任务降低上述动作频率和上述电源电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:三坂智入江直彥
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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