应用软件启动的加速制造技术

本发明专利技术公开了一种指令、处理器、系统和方法，用于使应用级软件能够从计算硬件显式地请求临时性能增强。更具体地说，它涉及对处理器的工作频率进行高级管理以便实现性能增强。优选地是，可以在其中可能出现峰值周期的电子交换机或类似的应用中实现依照本发明专利技术的处理器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及在计算机系统和电子设备中管理处理器工作频率。
技术介绍
今天存在许多不同种类的计算机系统。所述系统的范围从单个计算机直到由一个或多个网络互连的分布式计算机系统。上述系统和计算机的一个很重要的问题在于它们在一点或另一点上将遭受峰值周期，它们可能很难去处理。通常所述系统被设计成用于处理高达确定等级的峰值周期。此等级通常是基于在相对于硬件成本加权的系统中预测将来通信业务方案的。从而，当试图估计系统的能力时，在系统中存在低估将来通信业务的风险，这可能会导致系统当机。2006年1月18日在东京证券交易所(TSE)发生了其中系统能力不足的事故的例子。依照文章“Temporary Suspension of All Transactions(所有事务暂时挂起)”(TSE新闻)，证券交易所必须关闭以便防止系统崩溃。从而，可能存在系统能力不足的情况。从而所述系统不能或很难处理例如由用户使用所述系统所发送的所有请求，或很难发出大量信息。结果，用户可能经过漫长的时间来等待它们的请求被处理，并且可能因此而变得非常灰心，甚至更糟所述系统可能必须被关闭以免崩溃失控。此情况可能特别出现在金融贸易系统中(电子交易)。这些系统接收来自交易商和/或经纪人的许多报价/订单、金融证券交易、能源合同等。可能出现峰值周期时间的例子是在交易所营业之前的拍卖期间，或者当发送可能导致在订单簿或信息传播中过分要求处理器变化的任务时，或者发生可能触发增加从交易商所发送的报价/订单的其它事情，诸如新闻或事件中的政治声明或传言。具有繁忙事务和峰值周期的其它应用是银行系统、仓库系统和因特网经纪服务。用于实现增加计算机性能的一个已知方式是对处理器进行硬跳线，使得它与正常情况相比以更高的时钟速度运行，(这通常被称-->为“超频(over-clocking)”)。这一般导致热量问题，这是由于计算机系统连续以此较高的速度操作并且因此并不适于需要具有确定安全等级的商业系统。业余爱好者常常固定地“超频”他们的系统以便增加游戏等的性能。此方法的另一问题在于由于这通过硬跳线来手动完成，所以不能采用容易的方式来降低频率。一些计算机系统使用“可变的”(时钟)速度以保留能量、减少热量和相关的噪声。一个这种技术是英特尔的“步进(speed step)”。然而此技术已经被应用于电池供电的“膝上型”计算机和办公室的“桌面”计算机以便节省电池电源并且降低噪声。在这些例子中，是操作系统和/或“BIOS”来检测用户的某个不活动等级，并且借助管理状态指令来“减慢”时钟。管理状态指令是只可在为操作系统所保留的“管理状态”或一些类似模式中执行的指令。从而，超频是已知的，并且大部分计算机芯片可以以比制造商所指定的更高速率来操作。然而上述技术增加了失败的风险，主要由于与热量相关的问题，而且还因为必须对计算机的主板进行物理改变以便固定地超频处理器。从而，已知固定地增加现在的处理器的工作频率速度，或者例如当处理器由于不活动已经减慢时钟时以及当它经历活动时OS加快工作频率。然而它只把频率加快到制造商所指定的并且有时只是由制造商所指定的最大速率，并且只是在它经受工作负荷增加之后才加快。由于处理器需要一段时间来实现处于繁忙的工作负荷下，所以这是非常低效的管理处理器工作频率的方式。从处理器角度来看，处理器用来实现这点的时间太长了。从而处理器被非常低效地管理，这导致与处理器实际上可以递送的能力相比较只是使用了很低的能力。
技术实现思路
从而本专利技术的目的是提供用于上述一些问题的至少部分解决方案。本专利技术的进一步目的是提供一种用于增加对处理器能力使用的解决方案。本专利技术的进一步目的是提供一种用于导致基础硬件性能增加的解-->决方案。本专利技术的进一步目的在于提供一种解决方案，使得应用级软件可以从基础硬件请求增加性能。本专利技术的进一步目的是提供一种用于改变处理器工作频率的解决方案。本专利技术的进一步目的是提供一种用于为用户节省时间的解决方案。本专利技术的进一步目的是提供一种用于缩减过分要求处理器执行的时间的解决方案。本专利技术的进一步目的是提供一种用于只在过分要求处理器的请求到达之前才增加处理器工作频率的解决方案。本专利技术的进一步目的是提供一种用于减少响应时间的解决方案。依照本专利技术的第一方面，以上及其它目的由以下处理器满足，所述处理器包括:- 频率发生部件，用于产生可变的工作频率，- 存储器，包括用于改变所述工作频率的指令，- 接口，用于接收用户指令，其中用于改变工作频率的指令可借助从用户级应用程序所发送的用户指令经由接口激活。从而所述处理器被编程来:- 经由所述接口从用户级应用程序接收用于改变所述工作频率的用户指令，并且- 根据所述用户指令，通过使用在存储器中所存储的指令来改变工作频率。上述处理器的优点在于用户级应用程序可以直接请求提高性能，诸如提高所述处理器的工作频率。通常操作系统当启动硬件操作时必须经由以下进展:用户模式到OS模式的转变，OS执行硬件指令继而转变回到用户模式(这可能涉及调度判定，以及另一进程的可能调度)。这些步骤可以被认为是开销成本，诸如时间成本和处理器功率成本等。上述转变过程减慢了计算机或计算机系统的速度。因此依照本专利技术的处理器可以减少开销并且依照这种方式利用目前尚未利用的处理器能力，由此与其它处理器相比较更快地递送结果。-->对于大部分计算机系统来说，用户级应用程序可以是例如用于工作负荷改变的第一线早期报警系统，这是由于是在用户应用程序中用户请求执行不同的操作/功能。用户级应用程序可以依照几种不同的方式来检测加速的需要，例如当请求已知的过分要求处理器的操作/功能时。在用户级应用程序是服务器应用程序的情况下，例如可以通过增加输入队列来检测加速的需要。从而如果用户请求过分要求处理器的操作/功能，那么用户级应用程序可以向处理器发送加速用户指令并且依照这种方式通过增加工作频率来使所述处理器准备用于即将到来的工作负荷增加。优选地是，根据用户动作在用户应用程序中触发并发送用户指令。用户动作可以是任何种类的动作，用户可以经由接口直接地或根据所述用户动作间接地执行所述动作。例如，用户动作可以是以下动作，诸如:贸易动作、删除动作、修正动作、屏幕更新动作、直接请求加速动作，这并非是穷举列表，还可以把这里未提及的其它动作添加到所述列表中。在一个实施例中，用户指令可以由属于列表的用户动作触发并发送，所述列表例如包括十个最过分要求处理器的动作的“十大”列表。从而当用户执行动作时，系统检查此动作是否属于列表并且如果是的话，那么系统发送加速用户指令。此列表可以被连续地更新并且可以是基于来自系统的统计信息的。从而在进一步实施例中，本专利技术可以包括用于更新“十大”列表的自学功能。“十大”列表可以包括任意数目的过分要求处理器的动作，从而并不限于十个。从而可以借助其中使用本专利技术的环境来判定列表的长度。优选地是，此功能可以是应用软件控制的。用户动作还可以是由服务器应用程序自动执行的动作。从而当服务器接收已经由用户从用户级应用程序发送的任务时，所述服务器上的服务器应用程序可以请求改变处理器的工作频率，诸如加速请求。从而用户级应用程序还可以是服务器应用程序。然而在这种情况下基于服务器的用户级应用程序优选具有软件功能，所述软件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理器，包括：　－频率产生部件，用于产生可变的工作频率，　－存储器，包括用于改变所述工作频率的指令，　－接口，用于接收用户指令，　其中用于改变工作频率的指令可借助从用户级应用程序所发送的用户指令经由接口激活。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-2-7 11/348,5511.一种处理器，包括:-频率产生部件，用于产生可变的工作频率，-存储器，包括用于改变所述工作频率的指令，-接口，用于接收用户指令，其中用于改变工作频率的指令可借助从用户级应用程序所发送的用户指令经由接口激活。2.如权利要求1所述的处理器，进一步包括温度传感器，用于测量所述处理器的温度以便优化所述工作频率。3.如权利要求1所述的处理器，其中所述频率产生部件包括两个或多个频率发生器，用于生成不同的频率以便产生可变的工作频率。4.如权利要求3所述的处理器，其中所述频率产生部件还包括切换设备，用于选择一个不同的频率以便产生可变的工作频率。5.如权利要求1所述的处理器，其中所述频率产生部件包括用于产生频率的频率发生器和用于把所述频率改变为可变的工作频率的除法器。6.如权利要求1所述的处理器，其中所述频率产生部件包括用于产生频率的频率发生器和用于直接控制所述频率发生器以便输出可变的工作频率的控制装置。7.一种电子设备，包括如权利要求1所述的处理器。8.一种电子交换机，包括如权利要求1所述的处理器。9.一种用于控制处理器中的工作频率的指令，所述指令被存储在所述处理器的存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：H温博姆，
申请(专利权)人：欧睦技术公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]