一种用于一异质性电脑系统以执行一电脑软件任务的超级作业系统。该异质性电脑系统具有一高性能处理器、一处理器支援逻辑单元及一虚拟处理器。该超级作业系统具有一用于该高性能处理器的高性能作业系统、一用于该虚拟处理器的虚拟作业系统及一异质性虚拟软件层。在该超级作业系统的操作下，该虚拟处理器执行其有足够电力执行的任务，并使该高性能处理器处于省电状态。该虚拟处理器使该高性能处理器脱离该省电状态并执行该虚拟处理器未具足够电力执行的任务。该至少一高性能处理器与该虚拟处理器同步地执行需要全部处理器的电力执行的任务。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术于概念上关于绿能运算(Green Computing)及运算耗能的最小化；具体而言，本专利技术关于一种用于一异质性电脑系统的超级作业系统，其以一低耗能的主要处理器来控制一标准x86架构，使一异质性系统能以最小的运算耗能来执行运算。
技术介绍
在现代社会中，各式各样的电脑已经成不可或缺的设备。Intelx86架构(其原始架构由美国加利福尼亚州圣塔克拉拉市的Intel公司所设计,而最新的64-bit CISC架构则是由美国加利福尼亚州桑尼维尔市的Advanced Micro Devices公司逐步开发的)在主流的运算架构中长期地占有支配性的地位。另一方面，目前非x86架构运算在商业界里是由移动运算(包含智慧型手机及触控式屏幕装置)中的ARM处理器(RISC ARM的架构是由英国的ARM Holding pic of Cambridge所研发)所主导。由绿能运算的角度观之，x86及 非x86运算具有如下的问题。为实现绿能运算，因此有必要减少采用x86架构的桌上型电脑于闲置(idling)时的耗能。对那些需要运算资源的应用程序而言，采用x86运算较为合适。在全球已安装了数以百万计的家用型及办公室桌上型电脑及携带式电脑、专业高性能工作站电脑及各种基于电子商务所设置的服务器电脑的情况下，运算耗能已然成为环保的议题。这些议题的一便是与电脑运算闲置(亦即，电脑未被使用，亦未被关机的时间)相关。目前已有一些降低耗能的方案，例如能源之星(EnergyStar)- —个起源于美国且被许多其他国家所采用的国际标准，这些方案实现了某种程度的运算节能。以x86架构为基础的主流电脑工业亦有标准的电源管理。举例而言，进阶组态及电源接口(AdvancedConfiguration and Power Interface, ACPI)- 一个开放的工业标准-便允许一作业系统对电脑硬件的节省功能作直接的控制。然而，由于不便及内建的电源管理有限，对使用者而言，以x86架构为基础的主流桌上型及笔记型电脑要达成真正的绿能运算有其难度。对于多数电脑用户来说，ACPI的睡眠/待机/休眠的电源管理模式过于复杂，让使用者难以轻易地找到能让电脑既方便操作又能节省耗能的最佳参数设定。另外，对于那些更复杂的运算，例如涉及多重连线(multiple session)的虚拟运算，ACPI往往不能提供平稳的电源管理,反而是容易造成电脑当机或是无法处理虚拟机器连线(VM session)。因此，由于存在为数众多的桌上型电脑，要达成显著的节能仍有相当大的空间。为了使以x86架构为基础的智慧型移动装置更加实用，有需要采行绿能运算。此夕卜，由于在标准x86架构的领域里可使用的能源管理技术并不完善，以x86架构为基础的智慧型个人装置(例如，x86架构的手机)也因为电池的寿命过短而不实用。事实上，目前并不存在采用x86架构的精密商业智慧型手机。在外出使用电池的情况下，大部份采用x86架构的笔记型电脑无法一整天持续辛勤地运作。这造成的结果便是，当离开办公室或外出时，要存取x86应用程序就变得格外的不方便。非x86架构的装置亦有存取x86应用程序的需求。ARM处理器已发展出移动装置所需要的节能应用程序，特别是智慧型手机的应用程序。然而，它们不是针对需要严峻运算的应用程序而设计的，此外，在本质上，它们并无法实际地直接存取x86软件的核心。由于Windows软件在日常生活及商业界的许多方面仍占有主导地位，非x86架构在存取x86应用程序的困难确实会造成不便。无论外出或是在办公室，使用者需要同时拥有二种电脑硬件才能存取ARM所支配的移动装置应用程序以及x86所支配的Windows应用程序。为同步、整合及无缝(seamless)地存取混合的应用程序，需要一种跨作业系统的电脑系统。当存取x86架构的Windows及ARM智慧型手机的应用程序为许多人的日常生活需求时，对于一种能同时存取二种架构的电脑的需求就变得非常实际。目前以x86为基础的架构(和其他一些非x86的架构)能通过虚拟运算技术，在同一电脑硬件上同步地执行Windows及非Windows的电脑软件应用程序。例如，一 x86电脑能安装Linux、Windows或其他能支援多个客体电脑的主作业系统，各执行所支援的不同数量的支援作业系统之一。然而，主机处理器模拟其他非x86客体作业系统的指令集会消耗处理电力。尽管这种情形对桌上型电脑是可被接受的，但对智慧型移动装置而言，考虑到电池寿命的因素，便无法被接受了。 Cupps等人试图整合手机及个人电脑的功能于其他装置中，他们在一列的美国专利案及专利申请案中揭露一种电子装置，此种电子装置结合了一个以x86为基础的架构及一个ARM架构处理器的嵌入式系统。例如，在美国专利公开案第US 2002/0173344号所揭露的「新颖的个人电子装置(Novel personal electronic device)」中，Cupps等人描述了一种装置，此装置使用一种低耗能的系统处理器(例如ARM)作为整个装置的系统控制器，而此装置实质上是一个采用x86架构的电脑。Cupps等人的作法实际上是将一种具有移动运算功能的嵌入式ARM处理器插入一个具有PC处理器的X86电脑。此ARM采用与原PC处理器一样的方式，连接至X86架构的北桥及南桥。Cupps等人指出低耗能的ARM系统处理器能因此作为电子装置的主处理器-于x86架构的高性能PC处理器之上运作。然而，采用与x86架构的显示控制器及存储器子系统相同的配置方式，亦即，将ARM处理器配置于北桥的高速总线(high-speed buses, PCI-e)上，Cupps等人所提出的技术对于装置整体的「主要控制」会有所限制。事实上，由于ARM处理器以总线的方式于装置内连接，因此会被归类为标准x86架构下的总线控制装置(bus master device),而非整个电子装置的最高主要处理器。在此系统架构下，因为在PC处理器控制下的主要x86架构必须在控制之下(例如在ACPI的控制下)维持一个完整且健全的电源管理状态，若有任何丝毫的干扰会破坏此完整健全的状态，将会造成数据的损失且电子装置需要完整的重新启动。更常见的情况是，Cupps等人所提供的装置里的ARM处理器会重新启动以PC处理器为基础的x86系统，以便执行那些需要PC处理器的处理能力的重度任务。
技术实现思路
有鉴于前述因素，确实需要一种超级作业系统，使一异质性电脑系统在不牺牲运算能力的情况下，将运算耗能最小化，而能成为一绿能x86电脑。另外，也需要一种超级作业系统，使一异质性电脑系统能将运算耗能最小化，以便让一采用x86架构的智慧型移动装置的电池在每次充电后都能支援至少一整天的工作。另需要一种超级作业系统，使一异质性电脑系统能使一非x86架构的智慧型移动装置能存取x86电脑软件库。另需要一种超级作业系统，使一跨作业系统的异质性电脑系统能对不同作业系统的软件应用程序进行同步、整合及无缝整合的存取。本专利技术经由提供一种异质性电脑系统以实现上述及其他目的。该异质性电脑系统包含一 x86核心、一虚拟处理器(Hypervisor)及一桥接逻辑单元,其中该x86核心具有一x86处理器及一 x86运算架构，该虚拟处理器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于一异质性电脑系统的超级作业系统，所述超级作业系统用于该异质性电脑系统，以执行一电脑软件，其特征在于，该异质性电脑系统包含至少一高性能处理器、一处理器支援逻辑单元及一虚拟处理器，该处理器支援逻辑单元支援该至少一高性能处理器执行该电脑软件的任务，该虚拟处理器较该至少一高性能处理器省电，所述超级作业系统包含：一用于该至少一高性能处理器的高性能作业系统；一用于该虚拟处理器的虚拟作业系统；以及一异质性虚拟软件层，位于该高性能处理器及该虚拟处理器的硬件子系统之上，且位于该高性能作业系统及该虚拟作业系统之下；其中，该虚拟处理器在该处理器支援逻辑单元的支援下，执行该虚拟处理器有足够电力执行的该电脑软件的任务，并使该至少一高性能处理器处于一省电状态；该虚拟处理器使该至少一高性能处理器脱离该省电状态，以使该至少一高性能处理器执行该虚拟处理器未具足够电力执行的该电脑软件的任务；或该至少一高性能处理器与该虚拟处理器同步地执行需要全部处理器的电力执行的该电脑软件的任务。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张登章，
申请(专利权)人：财团法人资讯工业策进会，
类型：发明
国别省市：
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