本发明专利技术的实施方式提供了一种功率管理子系统，其提供一种接口，该接口允许基本端口子系统（诸如设备驱动器等）登记与系统资源（诸如电源、时钟等）有关的操作约束，以及指定确保正确操作的最大允许唤醒时间。一旦登记，这些操作约束继而通常被存储以确定最严格的约束，这些最严格的约束继而被映射为特定设备平台所提供的各种低功率模式，以便确定在仍满足所登记约束的前提下可以进入的最适当的低功率模式。以此方式，在需要时，具有功率管理子系统的设备仍然可以在适当的时候利用低功率模式，而不会影响基本端口子系统（诸如，设备驱动器、控制器等）的操作。另外，功率管理子系统将基本端口子系统与设备提供的低功率模式隔离开，使得已有基本端口子系统组件可以在不需要针对设备进行定制的情况下与该设备结合使用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率管理方法和装置，并且更具体地涉及在特定设备中有多个低功率 模式可用的功率管理方法和装置。
技术介绍
设备，尤其是诸如移动电话等的移动设备以及诸如计算机、媒体播放器、PDA等等 其他设备，支持一个或多个低功率模式是已知的。这些设备的操作系统通常会试图在没有 活动的时候使设备进入低功率模式。通常，OS提供空闲回调钩子，其在没有进程或线程要 调度时被调用。此钩子继而可以由基本端口或硬件抽象层用来使设备进入低功率模式。设备通常支持一个或多个低功率模式。在这些模式中，CPU停止处理，直到出现形 式上通常为中断的唤醒事件，才重新开始处理。对于每个低功率模式，在中断条件的断言与 CPU恢复执行指令之间，通常存在相当长的唤醒周期。在支持多个低功率模式时，此延迟通 常与模式所提供的功率节省水平成比例。节省的功率越多，唤醒周期越长。低功率模式通 常导致对时钟和电源进行选通，即，停止时钟和电源的运行。在支持多个低功率模式时，被 选通的时钟或电源的量还会随着给定模式所提供的功率节省水平而增加。图1示出了示例性设备10，其例如可以是移动电话、智能电话、PDA、媒体播放器、 计算机或某些其他类似设备。仅作为示例，设备10在此例子中包括与RAM108相关联的 CPU110。提供RAM控制器118以控制RAM108，该RAM控制器118是基本端口子系统，S卩，是 操作系统中直接控制设备硬件的部分。CPU、RAM控制器和RAM形成内核域，其由作为该内 核电源的内核功率域124来供电。示例性设备10中还提供有IXD屏幕106、键盘104以及用于在并行接口和串行接 口之间转译数据的通用异步接收机/发射机(UART)。与这些硬件元件相关联的是相应的基 本端口子系统，其代表设备操作系统的硬件抽象层。具体而言，向LCD屏幕106提供LCD控 制器116，以控制该IXD屏幕106。类似地，提供键盘控制器114以控制键盘104，以及提供 UART控制器112以控制UART102。LCD控制器116、键盘控制器114和UART控制器112代 表基本端口子系统(即，操作系统中代表设备硬件的部分)，以允许操作系统与硬件对接。IXD、UART和键盘以及其各自的控制器一起形成了设备的外设域的部分，并且由来 自外设功率域电源PER_PD 122的功率来供电。这是与为内核中的CPU和RAM供电的内核 功率域C0RE_PD 124分离的功率域。除了被提供以控制各种设备元件的电源之外，设备元件还依赖于被提供以适当的 时钟信号。图1示出了向各种控制器提供的时钟，并且更具体地示出了这些时钟如何彼此 依赖。在针对图2的“时钟树”示意图进行描述时，时钟的依赖性将会变得更加明显。结合起来考虑图1和图2，向设备10提供主PLL 130，其提供了主时钟信号，所有 其他时钟都从其导出。提供RAM时钟140，其从来自主PLL 130的时钟信号导出RAM_CLK信 号；并向RAM控制器118供应RAM_CLK信号。类似地，CPU时钟142产生提供给CPU110的 信号 CPU_CLK。对于外设，外设时钟132直接从主PLL时钟导出，以提供外设时钟信号PER_CLK。 其继而由用于每个外设的相应时钟用来导出个体相应时钟信号。由此，例如，向LCD控制 器116馈送由IXD时钟134产生的、依赖于PER_CLK的时钟信号LCD_CLK。类似地，向键盘 控制器114提供来自键盘时钟138的时钟信号KB_CLK。KB_CLK从PER_CLK导出。同样，向 UART控制器112提供由UART时钟136产生的、依赖于PER_CLK的时钟信号UART_CLK。由 此，应当理解，在本领域的典型设备中，各种设备元件使用各种时钟，不过如所描述的，这些 时钟通常在层级布置中彼此依赖。如所述，通常可以向设备10提供一个或多个低功率模式，设备的操作系统可以在 没有进程或线程要调度时使设备进入这些低功率模式。图3示出了一个表，其给出了可以 进入的示例性低功率或功率节省模式、对功率域和时钟的影响以及每个功率节省提供的设 备的唤醒时间。例如，在行302中，功率节省模式“WAIT (等待)”是最不激进的功率节省模 式，并且通常是设备的缺省模式，其意思是时钟和任何功率域都不关闭。设备的唤醒时间非 常短，在此示例中是1纳秒。下一个最激进的功率节省模式是“DOZE (打盹)”，其在行304示出。此处，在此示 例中，KB_CLK信号(即，键盘时钟)被关闭，不过没有关闭功率域。CPU的唤醒时间约为300 纳秒。下一最激进的功率节省模式是“LIGHT SLEEP(轻度休眠)”，其特性在行306中示 出。此处，PER_CLK时钟信号被关闭，不过没有关闭功率域，唤醒时间约为2000纳秒。关闭 PER_CLK信号的效果在于所有外设时钟LCD_CLK、KB_CLK和UART_CLK也都被禁用(回顾 图2的层级布置)。由此，如果相应外设控制器需要其各自的时钟以用于操作，则在“LIGHT SLEEP”示例性功率节省模式中，这将是不可能的。在此示例中，倒数第二个功率节省模式是“DEEP SLEEP(深度休眠)”，其在行308 中示出。此处，PER_CLK信号时钟被关闭，并且在分支与上述相同的情况下，向RAM控制器 提供的RAM_CLK信号也被关闭。另外，向外设控制器提供功率的功率域PER_PD也被关闭。 其结果是，设备的唤醒时间会很长，在此示例中为500，000纳秒。最后，在此示例中最激进的功率节省模式是“C0MA(昏迷)”，其特性在行310中示 出。此处，主PLL 130被关闭，这意味着此示例性设备中的所有时钟都被禁用。另外，功率 域PER_PD也被关闭。因此，唤醒时间相对较长，在此示例中为2百万纳秒。请注意，上述功 率节省模式特性仅仅是用于本描述目的的示例而已。在本专利技术的实施方式中，可以提供不 同数量的功率节省模式，每一个都具有不同的特性。然而，尽管在一般情况下使用功率节省模式能够提供节省功率(这是电池供电设 备的重要要求)这样的优点，但是功率节省所利用的机制(即，通过对时钟或电源进行选 通)和提供的唤醒时间较长对于硬件设备控制器或其他基本端口子系统而言可能产生负 面影响。具体而言，需要避免下述两个问题1.如果基本端口子系统正在活跃地使用时钟或电源，则该空闲回调不应当进入对 此时钟或电源进行选通的低功率模式。2.另外，如果子系统不能容忍较长的唤醒时间，则空闲回调应当将其自身限制为 唤醒时间比该子系统所要求的限制短的模式。例如，以UART控制器112为例。在UART中，通常的情况是即使在时钟被关闭时，检测数据线改变(即，检测进入数据)的能力仍然工作。通常，此线的下降沿可以触发中断， 该中断继而可以唤醒休眠的CPU。UART的时钟继而必须启动，以便能够对数据线进行采样 从而读取字符。因此，当CPU进入低功率状态时，其可以被数据传输开始到达UART唤醒，因 为该数据传输会切换(toggle)该数据线。然而，如果UART时钟并未足够快速地重新启用， 则即使CPU已经醒来，也可能不能够读取向该UART发送的字符。因此，UART控制器112可 能需要在该控制器预期可能接收数据的时间内一直提供其时钟信号UART_CLK。另本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有多个系统资源的装置，所述系统资源由所述装置的其他系统组件使用，所述装置还提供一个或多个低功率模式，其中至少一个或多个所述系统资源在所述低功率模式中被至少部分地禁用从而节省功率，所述装置还包括功率管理子系统，其被布置为：根据由使用所述系统资源的所述其他系统组件所设置的系统资源操作约束，来选择和实现低功率模式。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-9-12 0717786.8一种具有多个系统资源的装置，所述系统资源由所述装置的其他系统组件使用，所述装置还提供一个或多个低功率模式，其中至少一个或多个所述系统资源在所述低功率模式中被至少部分地禁用从而节省功率，所述装置还包括功率管理子系统，其被布置为根据由使用所述系统资源的所述其他系统组件所设置的系统资源操作约束，来选择和实现低功率模式。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述功率管理子系统包括至少一个系统资源约束处理机；以及功率模式控制器；其中所述系统资源约束处理机包括用于存储系统资源操作约束的存储，以及功率模式计算器，其根据所存储的系统资源操作约束来确定低功率模式；其中所述功率模式控制器将所述系统资源控制为根据所确定的低功率模式而被至少 部分地禁用。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述功率管理子系统进一步包括用于多个系统 资源约束的多个系统资源约束处理机，每个处理机针对其自己的约束来确定相关的低功率 模式；其中所述功率模式控制器接收多个已确定的低功率模式，并且选择基本上满足所有 系统资源约束的低功率模式。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述约束处理机或每个约束处理机进一步包 括存储低功率模式特性信息的第二存储，并且其中所述功率模式计算器将所存储的系统 资源操作约束映射为所述低功率模式特性信息，以确定满足所存储的系统资源操作约束的 最适当的低功率模式。5.根据权利要求2、3或4任一所述的装置，其中所述系统资源操作约束被存储为数值 的列表，所述列表被排序以确定最大值或最小值，并且其中所述功率模式计算器选择其特 性至少满足所述最大值或最小值的低功率模式。6.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述系统资源操作约束包括最大装置唤醒 时间。7.根据权利要求2、3或4所述的装置，其中所述系统资源操作约束被存储为系统资源 ID的列表，其中所述功率模式计算器选择低功率模式，该低功率模式的特性使得其ID被存 储的所述系统资源在所述低功率模式期间保持操作。8.根据权利要求1-4和7中任一所述的装置，其中所述系统资源操作约束包括必须保 持操作的时钟的列表。9.根据权利要求1-4和8中任一所述的装置，其中所述系统资源操作约束包括必须保 持操作的电源的列表。10.根据任一前述权利要求所述的装置，其中针对所述系统组件或者每个系统组件的 所述系统资源操作约束在所述组件被激活时进行设置。11.根据任一前述权利要求所述的装置，其中在系统组件被去激活时，其已经设置的任 何系统资源操作约束不再被应用。12.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述其他系统组件是基本端口子...
【专利技术属性】
技术研发人员：C加西亚托宾，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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