專利名稱：信息處理裝置、該裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法及控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法、時(shí)鐘脈沖控制程序以及其程序產(chǎn)品，尤其是涉及一種通過控制時(shí)鐘的頻率來減少電力消耗的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的家用電器，比如移動(dòng)電話、移動(dòng)AV器械、數(shù)碼照相機(jī)等，對(duì)盡可能地將電力消耗抑制成很低都有較高的要求。近幾年的家用電器，大多都裝有CPU(中央計(jì)算處理單元)以及許多處理裝置。而且，在這些處理裝置中，由于大多數(shù)的程序同時(shí)工作，又具有顯示屏等耗電較多的顯示裝置，所以，電力消耗處于增加的趨勢(shì)，因此，抑制電力消耗的技術(shù)就變得非常有必要。
眾所周知，作為減少信息處理裝置的耗電的技術(shù)，有一種技術(shù)是根據(jù)信息處理裝置的狀況，來控制提供給信息處理裝置的時(shí)鐘頻率。作為這種以往的技術(shù)，如日本專利公報(bào)平成5-108191號(hào)(專利文獻(xiàn)1)所示，通常以較慢的時(shí)鐘頻率工作，只有在對(duì)CPU進(jìn)行外部中斷的期間和之后的一定期間，才提高向CPU提供的時(shí)鐘頻率。該技術(shù)通過參照標(biāo)有中斷標(biāo)志的裝置上的硬件，來進(jìn)行對(duì)時(shí)鐘頻率的控制。
而且，還有一種以往的技術(shù)，如日本專利公報(bào)平成8-76874號(hào)(專利文獻(xiàn)2)所示，是以設(shè)定各任務(wù)所需要的最低限度的性能為前提，，在啟動(dòng)各任務(wù)時(shí)，根據(jù)其性能來控制時(shí)鐘頻率的在指定線路上進(jìn)行設(shè)定的技術(shù)。而且，還有一種技術(shù)，如日本專利公報(bào)平成4-278612號(hào)(專利文獻(xiàn)3)所示，在多任務(wù)操作系統(tǒng)下，總是以最低的優(yōu)先度來設(shè)定降低時(shí)鐘頻率的任務(wù)。該技術(shù)，在其它所有的任務(wù)的處理都結(jié)束后，也就是，系統(tǒng)進(jìn)入了等待狀態(tài)時(shí)，通過降低時(shí)鐘頻率來抑制電力消耗。
然而，在抑制家用電器耗電的同時(shí)，又有必要使器械正常地工作，而家用電器所具有的處理裝置大多都要求有實(shí)時(shí)性。所謂實(shí)時(shí)性是指，從要求處理開始起，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行處理的一種保證。在執(zhí)行排他處理的區(qū)間，例如，執(zhí)行某種處理時(shí)禁止執(zhí)行其它處理的區(qū)間，由于不接受其它處理的要求，所以就存在著影響實(shí)時(shí)性的危險(xiǎn)性。因此，執(zhí)行排他處理的區(qū)間必須盡可能的在有限的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。
專利文獻(xiàn)1所示的以往技術(shù)所存在的問題在于，在外部中斷期間執(zhí)行增大時(shí)鐘頻率的處理，會(huì)使得在外部中斷期間電力消耗始終處于非常高的狀態(tài)，所以，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的省電控制。專利文獻(xiàn)2所示的以往技術(shù)所存在的問題在于，因?yàn)槭歉鶕?jù)各任務(wù)所需要的性能對(duì)時(shí)鐘頻率進(jìn)行控制，所以就必需事先決定并設(shè)定各任務(wù)所需要的性能。專利文獻(xiàn)3所示的以往技術(shù)所存在的問題在于，由于是在其它所有任務(wù)的處理都結(jié)束后，才執(zhí)行降低時(shí)鐘頻率的處理，所以，電力消耗會(huì)保持著高值而直到其它所有任務(wù)的處理都結(jié)束為止，因而不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的省電控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述的課題，目的在于提供一種信息處理裝置、具有信息處理裝置的電器、信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法、時(shí)鐘脈沖控制程序以及該程序的程序產(chǎn)品，可以在確保處理的實(shí)時(shí)性的同時(shí)也能夠減少電力消耗。
本發(fā)明所提供的信息處理裝置，包括產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元、控制所述時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖并決定時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘脈沖控制單元、存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)單元、按照通過所述時(shí)鐘脈沖控制單元而被提供的時(shí)鐘脈沖，執(zhí)行從所述存儲(chǔ)單元中讀取程序的計(jì)算處理單元、檢測(cè)所述計(jì)算處理單元執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間的特別指定處理區(qū)間的開始和結(jié)束的特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元、根據(jù)所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元所取得的檢測(cè)結(jié)果，將控制時(shí)鐘頻率的指令傳送給所述時(shí)鐘脈沖控制單元的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，命令所述時(shí)鐘脈沖控制單元增大時(shí)鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則命令所述時(shí)鐘脈沖控制單元降低時(shí)鐘頻率。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則命令時(shí)鐘脈沖控制單元增大時(shí)鐘頻率，而在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則命令時(shí)鐘脈沖控制單元降低時(shí)鐘頻率。然后，計(jì)算處理單元按照時(shí)鐘脈沖控制單元所控制的時(shí)鐘脈沖，執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的程序。由此，通過將有實(shí)時(shí)性要求的處理作為特別指定的處理，就可以在確保處理的實(shí)時(shí)性的同時(shí)也能夠減少電力消耗。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的特別指定處理區(qū)間，可以是一個(gè)執(zhí)行排他處理的區(qū)間。根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于特別指定處理區(qū)間通常是有實(shí)時(shí)性要求的執(zhí)行排他處理的區(qū)間，所以，可以在確保處理的實(shí)時(shí)性的同時(shí)也能夠減少電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的特別指定處理區(qū)間，還可以是執(zhí)行排他處理的多個(gè)區(qū)間中的一個(gè)預(yù)先規(guī)定的特別指定的區(qū)間。根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于特別指定處理區(qū)間是執(zhí)行排他處理的多個(gè)區(qū)間中的一個(gè)預(yù)先規(guī)定的特別指定的區(qū)間，所以，可以避免對(duì)于執(zhí)行排他處理的多個(gè)區(qū)間中的不一定有實(shí)時(shí)性要求的區(qū)間，加快處理的時(shí)間從而引起電力消耗的增加。這樣，可以在確保處理的實(shí)時(shí)性的同時(shí)更進(jìn)一步地提高節(jié)省電力消耗的效果。
本發(fā)明所提供的信息處理裝置，還包括一個(gè)電源控制單元，從所述時(shí)鐘脈沖控制單元得到時(shí)鐘頻率的信息，來控制提供給所述計(jì)算處理單元和所述存儲(chǔ)單元的電壓，所述電源控制單元對(duì)應(yīng)于所述時(shí)鐘頻率增大而使電壓升高，對(duì)應(yīng)于所述時(shí)鐘頻率降低而使電壓下降。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于電源控制單元對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘脈沖控制單元增大時(shí)鐘頻率，而使提供給計(jì)算處理單元和存儲(chǔ)單元的電壓升高，對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘頻率的降低而使所述電壓下降，所以，可以在確保處理的實(shí)時(shí)性的同時(shí)更有效地減少電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制單元，在所述電源控制單元使電壓升高的期間，隨著電壓的上升，在所述計(jì)算處理單元可以工作的范圍內(nèi)，分階段地增大所述時(shí)鐘頻率。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制單元，在電源控制單元使電壓升高的期間，隨著電壓的上升，在計(jì)算處理單元可以工作的范圍內(nèi)，分階段地增大時(shí)鐘頻率，所以，即使在電壓上升的過程中，計(jì)算處理單元也可以執(zhí)行處理，因此，可以更有效地確保處理的實(shí)時(shí)性。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的低速特別指定處理期間，當(dāng)被預(yù)測(cè)的所述特別指定處理期間超過一個(gè)極限值時(shí)，向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，而被預(yù)測(cè)的所述特別指定處理期間不超過所述極限值時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)特別指定處理期間，當(dāng)被預(yù)測(cè)的特別指定處理期間超過一個(gè)極限值時(shí)，向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，而被預(yù)測(cè)的特別指定處理期間不超過極限值時(shí)，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。因此，在發(fā)生即使增大時(shí)鐘頻率，也會(huì)對(duì)在較短的時(shí)間內(nèi)結(jié)束特別指定處理并確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況時(shí)，可以回避使時(shí)鐘頻率上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述電源控制單元為使電壓升高所需要的時(shí)間的電壓上升時(shí)間、且超過所述電壓上升時(shí)間的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓上升時(shí)間、且超過電壓上升時(shí)間的時(shí)間作為極限值，所以，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況下，可以適當(dāng)?shù)鼗乇軙r(shí)鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述電壓上升時(shí)間和所述電源控制單元為使電壓下降所需要的時(shí)間的電壓下降時(shí)間之和、且超過所述時(shí)間之和的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓上升時(shí)間和電壓下降時(shí)間之和、且超過該時(shí)間之和的時(shí)間作為極限值，所以，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況下，可以更加適當(dāng)?shù)鼗乇軙r(shí)鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升所需要的時(shí)間的頻率上升時(shí)間、且超過所述頻率上升時(shí)間的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率上升時(shí)間、且超過頻率上升時(shí)間的時(shí)間作為極限值，所以，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況下，可以適當(dāng)?shù)鼗乇軙r(shí)鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述頻率上升時(shí)間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率下降所需要的時(shí)間的頻率下降時(shí)間之和、且超過所述時(shí)間之和的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率上升時(shí)間和頻率下降時(shí)間之和、且超過該時(shí)間之和的時(shí)間作為極限值，所以，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況下，可以更加適當(dāng)?shù)鼗乇軙r(shí)鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)保持著較低的所述時(shí)鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的低速特別指定處理期間以及提高了所述時(shí)鐘頻率之后，直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的高速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，超過一個(gè)取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述電壓控制單元為使電壓上升及下降所需要的時(shí)間的電壓變更期間之和，且超過所述之和的極限值，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間不超過所述極限值，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)低速特別指定處理期間和高速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的低速特別指定處理期間，超過一個(gè)取決于電壓變更期間和高速特別指定處理期間之和，且超過該和的極限值，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的低速特別指定處理期間不超過極限值，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，所以，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況下，可以更進(jìn)一步適當(dāng)?shù)鼗乇茉龃髸r(shí)鐘頻率。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)保持著較低的所述時(shí)鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的低速特別指定處理期間以及提高了所述時(shí)鐘頻率之后，直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的高速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，超過一個(gè)取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升及下降所需要的時(shí)間的頻率變更期間之和，且超過所述之和的極限值，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間不超過所述極限值，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)低速特別指定處理期間和高速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的低速特別指定處理期間，超過一個(gè)取決于頻率變更期間和高速特別指定處理期間之和，且超過該和的極限值，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的低速特別指定處理期間不超過極限值，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，所以，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性產(chǎn)生相反效果或效果較小的情況下，可以更進(jìn)一步適當(dāng)?shù)鼗乇茉龃髸r(shí)鐘頻率。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)提高了所述時(shí)鐘頻率之后，直到該特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的高速特別指定處理期間以及保持著較低的所述時(shí)鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的低速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，與取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述電源控制單元為使電壓上升及下降所需要的時(shí)間的電壓變更期間之和、且超過所述之和的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，如果所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，如果被預(yù)測(cè)的低速特別指定處理期間，與取決于預(yù)測(cè)的高速特別指定處理期間和電壓變更期間之和、且超過該和的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率增大到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較低的頻率中，選擇對(duì)于在較短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行特別指定的處理來說最為理想的頻率。從而較適當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在作為所述有效頻率的多個(gè)頻率處于所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知，將所述時(shí)鐘頻率增大到所述多個(gè)頻率中最高的頻率上的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個(gè)頻率處于規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知指令，將時(shí)鐘頻率增大到多個(gè)頻率中最高的頻率。也就是說，選擇可以在最短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行特別指定處理的時(shí)鐘頻率。因此，可以更進(jìn)一步地同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)提高了所述時(shí)鐘頻率之后，直到該特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的高速特別指定處理期間以及保持著較低的所述時(shí)鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的時(shí)間的低速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，與取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升及下降所需要的時(shí)間的頻率變更期間之和、且超過所述之和的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，如果被預(yù)測(cè)的低速特別指定處理期間，與取決于預(yù)測(cè)的高速特別指定處理期間和頻率變更期間之和、且超過該和的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率增大到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較低的頻率中，選擇對(duì)于在較短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行特別指定的處理來說最為理想的頻率。從而較適當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在降低了所述時(shí)鐘頻率之后，直到檢測(cè)出下次的該特別指定處理區(qū)間開始為止的時(shí)間的低速非特別指定處理期間，當(dāng)被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間超過一個(gè)極限值時(shí)，向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間不超過所述極限值，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)低速非特別指定處理期間，當(dāng)預(yù)測(cè)的低速非特別指定處理期間超過一個(gè)極限值時(shí)，向時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令，如果預(yù)測(cè)的低速非特別指定處理期間不超過極限值，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。因此，在通過降低時(shí)鐘頻率來節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以回避使時(shí)鐘頻率減少。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電源控制單元為使電壓下降所需要的時(shí)間的電壓下降時(shí)間、且超過所述電壓下降時(shí)間的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓下降時(shí)間、且超過電壓下降時(shí)間的時(shí)間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以適當(dāng)?shù)鼗乇芙档蜁r(shí)鐘頻率。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電壓下降時(shí)間和所述電源控制單元為使電壓上升所需要的時(shí)間的電壓上升時(shí)間之和、且超過所述之和的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓下降時(shí)間和電壓上升時(shí)間之和、且超過該時(shí)間之和的時(shí)間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以更為適當(dāng)?shù)鼗乇芙档蜁r(shí)鐘頻率。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率減少所需要的時(shí)間的頻率下降時(shí)間、且超過所述頻率下降時(shí)間的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率下降時(shí)間、且超過頻率下降時(shí)間的時(shí)間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以適當(dāng)?shù)鼗乇芙档蜁r(shí)鐘頻率。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述頻率下降時(shí)間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升所需要的時(shí)間的頻率上升時(shí)間之和、且超過所述之和的時(shí)間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率下降時(shí)間和頻率上升時(shí)間之和、且超過該時(shí)間之和的時(shí)間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以更為適當(dāng)?shù)鼗乇芙档蜁r(shí)鐘頻率。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)降低了所述時(shí)鐘頻率之后，到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的時(shí)間的低速非特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述電源控制單元為使電壓下降及上升所需要的時(shí)間的電壓變更期間、且超過所述電壓變更期間的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率減少到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，如果被預(yù)測(cè)的低速非特別指定處理期間，與取決于電壓變更期間、且超過電壓變更期間的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在規(guī)定的范圍內(nèi)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率減少到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較高的頻率中，選擇對(duì)節(jié)省電力消耗最為理想的頻率。從而較為適當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個(gè)頻率處于所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知指令，將所述時(shí)鐘頻率降低到所述多個(gè)頻率中最低的頻率。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個(gè)頻率處于規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知指令，將時(shí)鐘頻率降低到多個(gè)頻率中最低的頻率。也就是說，選擇對(duì)節(jié)省電力消耗最為理想的頻率。因此，可以更進(jìn)一步適當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)降低了所述時(shí)鐘頻率之后，到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的時(shí)間的低速非特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率下降及上升所需要的時(shí)間的頻率變更期間、且超過所述頻率變更期間的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率降低到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，如果被預(yù)測(cè)的低速非特別指定處理期間，與取決于頻率變更期間、且超過頻率變更期間的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在規(guī)定的范圍內(nèi)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率降低到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較高的頻率中，選擇對(duì)節(jié)省電力消耗最為理想的頻率。從而較為適當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種具有以上特征的信息處理裝置的電器。根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于電器具有本發(fā)明所述的信息處理裝置，所以，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)通過信息處理裝置的處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法，包括，特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序和時(shí)鐘脈沖控制工序，其中，所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序用來檢測(cè)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間的特別指定處理區(qū)間的開始和結(jié)束，而所述時(shí)鐘脈沖控制工序，用來在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，提高所述信息處理裝置的時(shí)鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，降低所述信息處理裝置的時(shí)鐘頻率。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序檢測(cè)出執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間的特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制工序提高信息處理裝置的時(shí)鐘頻率，而在特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制工序則降低信息處理裝置的時(shí)鐘頻率。因此，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種時(shí)鐘脈沖控制程序，使信息處理裝置實(shí)現(xiàn)，對(duì)預(yù)先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結(jié)束進(jìn)行檢測(cè)的特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能；和在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時(shí)鐘脈沖控制功能。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制程序使信息處理裝置實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的信息處理裝置的各單元的功能，所以，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種程序產(chǎn)品，具有時(shí)鐘脈沖控制程序，該程序使信息處理裝置實(shí)現(xiàn)，對(duì)預(yù)先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結(jié)束進(jìn)行檢測(cè)的特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能；和當(dāng)所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而當(dāng)所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時(shí)鐘脈沖控制功能；以及保存所述時(shí)鐘脈沖控制程序的信號(hào)存儲(chǔ)媒體。
根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于在信號(hào)保存媒體中保存有本發(fā)明的時(shí)鐘脈沖控制程序，所以，通過在信息處理裝置上讀取該信號(hào)保存媒體中的時(shí)鐘脈沖控制程序，就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明所提供的程序產(chǎn)品的信號(hào)保存媒體，還可以是記錄媒體和傳輸媒體中的至少其中之一。根據(jù)此發(fā)明結(jié)構(gòu)，由于時(shí)鐘脈沖控制程序可以被保存在記錄媒體和傳輸媒體中的至少其中之一內(nèi)，所以，通過這些媒體，就可以使時(shí)鐘脈沖控制程序在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的功能。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法、時(shí)鐘脈沖控制程序以及其程序產(chǎn)品，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和節(jié)省電力消耗。


圖1是說明本發(fā)明的實(shí)施例1的信息處理裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是說明處理區(qū)間和時(shí)鐘頻率的關(guān)系的示意圖。
圖3是說明時(shí)鐘脈沖控制的處理過程的流程圖。
圖4是說明時(shí)鐘脈沖控制的處理過程的流程圖。
圖5是說明本發(fā)明的實(shí)施例2的信息處理裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是說明時(shí)鐘頻率減少時(shí)的電壓控制的處理過程的流程圖。
圖7是說明時(shí)鐘頻率升高時(shí)的電壓控制的處理過程的流程圖。
圖8是說明電壓和時(shí)間的關(guān)系的示意圖。
圖9是說明排他處理區(qū)間和其處理區(qū)間過去的執(zhí)行時(shí)間信息的示意圖。
圖10是說明在開始執(zhí)行排他處理的區(qū)間時(shí)，根據(jù)執(zhí)行時(shí)間的信息而進(jìn)行處理的流程圖。
圖11是說明時(shí)鐘頻率和時(shí)間的關(guān)系的示意圖。
圖12是說明從排他處理區(qū)間結(jié)束到下次的排他處理開始的處理區(qū)間過去的執(zhí)行時(shí)間信息的示意圖。
圖13是說明在結(jié)束執(zhí)行排他處理的區(qū)間時(shí)，根據(jù)執(zhí)行時(shí)間的信息而進(jìn)行處理的流程圖。
圖14是說明時(shí)鐘頻率和時(shí)間的關(guān)系的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖就本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
第1實(shí)施例圖1是說明本發(fā)明的實(shí)施例1的信息處理裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖1中，時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101是以一定的頻率產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的振蕩電路。在時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖，成為給信息處理裝置中的計(jì)算處理單元或存儲(chǔ)單元等提供時(shí)鐘脈沖的供應(yīng)源。
時(shí)鐘脈沖控制單元102，通過分頻功能或分頻電路，將時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行分頻，從而來控制時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的頻率。例如，將時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖的頻率x分頻為1/m(m為自然數(shù))，則輸出頻率為x/m(m為自然數(shù))的時(shí)鐘脈沖。
而且，作為實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘脈沖控制單元102的方法，不僅僅局限于采用分頻的方式，也可以采用增大時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖頻率的方式來實(shí)現(xiàn)。
從時(shí)鐘脈沖控制單元102輸出的時(shí)鐘脈沖，被提供給信息處理裝置中的計(jì)算處理單元103或存儲(chǔ)單元104等。
另一方面，在圖1中，是將同一時(shí)鐘脈沖提供給計(jì)算處理單元103或存儲(chǔ)單元104等，但也可以采用一種給計(jì)算處理單元103或存儲(chǔ)單元104等提供不同的時(shí)鐘脈沖、即不同步的時(shí)鐘脈沖的結(jié)構(gòu)。而且，也可以分別給構(gòu)成計(jì)算處理單元103的CPU105和DSP106提供不同的時(shí)鐘脈沖。為了實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置多個(gè)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101和時(shí)鐘脈沖控制單元102，以便各自產(chǎn)生其時(shí)鐘脈沖，或者設(shè)置一個(gè)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101，由時(shí)鐘脈沖控制單元102控制多個(gè)分頻電路，從而形成多個(gè)頻率不同的時(shí)鐘脈沖。
計(jì)算處理單元103是一種處理器，根據(jù)時(shí)鐘脈沖控制單元102提供的時(shí)鐘脈沖，進(jìn)行程序執(zhí)行和計(jì)算處理等。此處理器包括如圖1所示的CPU105和DSP106。CPU105是中央計(jì)算處理單元，DSP106是將特別指定的計(jì)算處理進(jìn)行高速化的數(shù)值信號(hào)處理的裝置。計(jì)算處理單元103也可以通過多處理器來實(shí)現(xiàn)。
存儲(chǔ)單元104存儲(chǔ)的內(nèi)容包括有在信息處理裝置執(zhí)行的軟件(即程序)以及信息處理裝置進(jìn)行工作所需要的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元104由比如RAM107或ROM108構(gòu)成。存儲(chǔ)單元104即可以由輔助存儲(chǔ)裝置來實(shí)現(xiàn)，也可以采用可拆卸的記錄媒體來實(shí)現(xiàn)。作為磁記錄媒體，可以有軟盤或硬盤，作為光記錄媒體，可以有CD或MD或DVD。存儲(chǔ)單元104也可以是處理器所具有的內(nèi)部RAM、寄存器、高速緩沖存儲(chǔ)器等。
通道109，用來連接構(gòu)成計(jì)算處理單元103的各構(gòu)成要素(CPU105和DSP106等)和構(gòu)成存儲(chǔ)單元104的各構(gòu)成要素(RAM107和ROM108等)，介于通道109，來進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)的交換。
上述的程序以及數(shù)據(jù)，即可以通過ROM108、軟磁盤、CD-ROM等記錄媒體31來提供，也可以通過電話線、網(wǎng)絡(luò)等傳輸媒體33來提供。在圖1中標(biāo)有作為記錄媒體31的CD-ROM，也標(biāo)有作為傳輸媒體33的電話線路。通過將作為信息處理裝置外部設(shè)備的CD-ROM讀取裝置與通道109連接在一起，則可以讀出被存儲(chǔ)在CD-ROM中的程序和數(shù)據(jù)，進(jìn)而，又可以將這些程序以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RAM107或者沒有圖示的硬磁盤中。在以作為記錄媒體31的ROM108的形式來提供程序和數(shù)據(jù)時(shí)，通過將該ROM108裝進(jìn)信息處理裝置，信息處理裝置就可以按照程序和數(shù)據(jù)來執(zhí)行處理。通過傳輸媒體33提供的程序和數(shù)據(jù)，介于通道109而被接收，并被存儲(chǔ)到RAM107或者沒有圖示的硬磁盤中。傳輸媒體33并不只局限于有線的傳輸媒體，也可以是無線的傳輸媒體。
排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，用于檢測(cè)出排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束。關(guān)于詳細(xì)情況，將在以后參照?qǐng)D2來說明。
時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111，接收來自排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110的排他處理區(qū)間的開始或結(jié)束的通知，并按照所接收到的通知，向時(shí)鐘脈沖控制單元102通知控制時(shí)鐘頻率的指令。有關(guān)詳細(xì)情況，與排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110同樣，將在以后進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元104的程序，介于通道109下載到計(jì)算處理單元103而被執(zhí)行。例如，信息處理裝置在執(zhí)行程序時(shí)，將存儲(chǔ)在RAM107的程序下載到CPU105之后，由CPU105來執(zhí)行。此時(shí)，比如從存儲(chǔ)單元104的RAM107隨時(shí)讀取執(zhí)行程序所必要的數(shù)據(jù)，介于通道109而被輸送到計(jì)算處理單元103的CPU105。
另外，如果程序不是被下載到CPU105而是被下載到DSP106或其它處理器中被執(zhí)行時(shí)，或者程序不是存儲(chǔ)在RAM107而是存儲(chǔ)在ROM108或其它的程序產(chǎn)品中時(shí)，也可以同樣地實(shí)施本發(fā)明的信息處理裝置。
程序，由于是占有CPU105而被執(zhí)行，或者是利用特別指定的資源執(zhí)行處理，因此會(huì)有一個(gè)不接受其它要求的排他處理區(qū)間。排他處理區(qū)間是指，為了優(yōu)先進(jìn)行自己的處理而拒絕接受其它處理的區(qū)間。排他處理區(qū)間包括，例如，禁止裝置或程序所要求的中斷處理的禁止中斷區(qū)間、不向其它執(zhí)行單元出讓CPU執(zhí)行權(quán)的搶先禁止區(qū)間、利用鎖定結(jié)構(gòu)禁止從其它執(zhí)行單元或其它CPU進(jìn)入到同樣資源的區(qū)間等。
這里所指的執(zhí)行單元是指保持獨(dú)自執(zhí)行狀態(tài)的單元。舉例來說，包括有所謂的過程、任務(wù)或線(thread)等。基本軟件程序的處理部分(核心(kernel)部分的處理部分)也可被作為一個(gè)執(zhí)行單元。并且，在基本軟件程序的處理部分中，雖然是按照中斷需要來執(zhí)行各中斷請(qǐng)求的處理，但也可以將這些處理作為其它的執(zhí)行單元。在具有多處理器的信息處理裝置中，各處理器執(zhí)行的處理，各自有著不同的執(zhí)行單元。
在上述的執(zhí)行排他處理區(qū)間，即使出現(xiàn)另外的處理請(qǐng)求，所要求的處理也必需在排他處理區(qū)間結(jié)束之后才能予以接受，從而有可能大幅度地推遲處理的執(zhí)行。另一方面，所請(qǐng)求的處理，到開始執(zhí)行為止的時(shí)間內(nèi)會(huì)受到一定的限制，如有實(shí)時(shí)性要求的處理在排他處理區(qū)間被請(qǐng)求時(shí)，則有可能在很大的程度上影響到實(shí)時(shí)性。因此，為了在執(zhí)行排他處理的區(qū)間保證實(shí)時(shí)性，就必須在盡可能短的時(shí)間內(nèi)來執(zhí)行排他處理。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的信息處理裝置，通過時(shí)鐘脈沖控制單元102控制時(shí)鐘脈沖，具有兩種處理模式。一種是高速處理模式，在排他處理區(qū)間可以快速地結(jié)束處理，另一種是低電力消耗模式，在不執(zhí)行排他處理的通常處理區(qū)間，可以抑制電力消耗。高速處理模式以增大時(shí)鐘頻率來快速進(jìn)行處理，而低電力消耗模式則以降低時(shí)鐘頻率來低速進(jìn)行處理，從而減少電力消耗。
圖2是說明在排他處理區(qū)間的時(shí)鐘脈沖波形的變化、表示正在控制時(shí)鐘頻率的狀態(tài)的示意圖。
排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，執(zhí)行檢測(cè)出排他處理區(qū)間的功能。圖2的121所示意的是，在從非排他處理的通常處理區(qū)間進(jìn)入到執(zhí)行排他處理的區(qū)間時(shí)，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110檢測(cè)出排他處理的開始。而圖2的122所示意的是，從執(zhí)行排他處理的區(qū)間回到通常的處理區(qū)間時(shí)，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110檢測(cè)出排他處理的結(jié)束。排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束被明確地表示出來，所以，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110就可以自動(dòng)地進(jìn)行檢測(cè)。
時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111，接收排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110發(fā)來的排他處理區(qū)間的開始或結(jié)束的通知。時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111，在接收到排他處理區(qū)間開始的通知時(shí)，向時(shí)鐘脈沖控制單元102發(fā)出增大時(shí)鐘頻率的指令，而在接收到排他處理區(qū)間結(jié)束的通知時(shí)，則向時(shí)鐘脈沖控制單元102發(fā)出降低時(shí)鐘頻率的指令。由此，如圖2所示，在排他處理區(qū)間是以高速處理模式執(zhí)行處理，而在通常處理區(qū)間則是以低電力消耗模式執(zhí)行處理。
排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110和時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111，例如，可以通過程序而得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)排他處理區(qū)間的開始或結(jié)束的時(shí)機(jī)可以用程序來進(jìn)行明確地表示時(shí)，可以通過在給時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)出的通知部分中埋入開始處理或結(jié)束處理，從而來實(shí)現(xiàn)排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110。而且，在排他處理區(qū)間開始時(shí)，通過將發(fā)給時(shí)鐘脈沖控制單元102的增大時(shí)鐘頻率的指令加入到所述埋入處理中，或者在結(jié)束時(shí)，通過將發(fā)給時(shí)鐘脈沖控制單元102的降低時(shí)鐘頻率的指令加入到所述埋入處理中，則可以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111。
而且，作為通過程序來實(shí)現(xiàn)排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110和時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111的其它方式，還可以采取這樣一種方式，即準(zhǔn)備好一個(gè)執(zhí)行時(shí)鐘脈沖控制的接口，并將其接口插入到程序中的開始或結(jié)束排他處理區(qū)間的之前和之后。也就是說，程序開發(fā)者通過插入一種處理過程，在排他處理區(qū)間開始時(shí)增大時(shí)鐘頻率，或者在排他處理區(qū)間結(jié)束時(shí)降低時(shí)鐘頻率，也可以實(shí)現(xiàn)排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110和時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111。
圖3說明排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110檢測(cè)出執(zhí)行排他處理的區(qū)間、時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111向時(shí)鐘脈沖控制單元102輸出控制時(shí)鐘頻率的指令的操作過程。
首先，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，判斷是否檢測(cè)出排他處理區(qū)間的開始(步驟141)。如果沒有檢測(cè)出排他處理區(qū)間的開始(步驟141為NO)，則回到起點(diǎn)，重復(fù)步驟141的判斷處理。另一方面，如果檢測(cè)出有排他處理區(qū)間的開始(步驟141為YES)，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110則向時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的開始(步驟142)。
時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111接到通知后，向時(shí)鐘脈沖控制單元102通知增大時(shí)鐘頻率的指令(步驟143)。由此，信息處理裝置轉(zhuǎn)入到高速處理模式。
然后，計(jì)算處理單元103執(zhí)行排他處理(步驟144)，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110判斷是否檢測(cè)出排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟145)。如果沒有檢測(cè)出排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟145為NO)，則回到步驟144的處理，繼續(xù)執(zhí)行排他處理。另一方面，如果檢測(cè)出排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟145為YES)，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110則向時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟146)。
時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111接到通知后，向時(shí)鐘脈沖控制單元102通知降低時(shí)鐘頻率的指令(步驟147)。由此，信息處理裝置轉(zhuǎn)入到低電力消耗模式。
如上所述，本發(fā)明的信息處理裝置，可以高速處理模式來執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理。
圖4是排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110檢測(cè)排他處理區(qū)間、時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111向時(shí)鐘脈沖控制單元102輸出控制時(shí)鐘頻率的指令的操作過程的另一種方式。
首先，計(jì)算處理單元103開始某種特別指定的處理(步驟161)，然后，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，判斷正在執(zhí)行處理的區(qū)間是否為排他處理區(qū)間(步驟162)。如果不是排他處理區(qū)間(通常的處理區(qū)間)(步驟162為NO)，則進(jìn)入步驟163。另一方面，如果是排他處理區(qū)間(步驟162為YES)，則進(jìn)入步驟168。
排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，判斷是否從正在進(jìn)行的處理中檢測(cè)出有排他處理區(qū)間的開始(步驟163)。如果檢測(cè)出有排他處理區(qū)間的開始(步驟163為YES)，計(jì)算處理單元103則開始執(zhí)行排他處理(步驟164)。如果不是(步驟163為NO)，計(jì)算處理單元103則按照所受理的處理內(nèi)容來執(zhí)行處理(步驟167)。
在步驟164排他處理區(qū)間開始之后，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110向時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的開始(步驟165)。而時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111接到此通知后，則向時(shí)鐘脈沖控制單元102通知增大時(shí)鐘頻率的指令(步驟166)。由此，信息處理裝置轉(zhuǎn)入到高速處理模式。
時(shí)鐘脈沖控制單元102，接受由時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)來的指令而增大時(shí)鐘頻率。例如，如果預(yù)先將高速處理模式的時(shí)鐘頻率定為50MHZ，則時(shí)鐘脈沖控制單元102將時(shí)鐘頻率增大到50MHZ。另外，還有一種方式，例如，時(shí)鐘脈沖控制單元102將分頻比定為1，這樣，對(duì)時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖不用進(jìn)行分頻就可以提供給計(jì)算處理單元103或存儲(chǔ)單元104?；蛘?，設(shè)定一個(gè)計(jì)算處理單元103或存儲(chǔ)單元104的各裝置所容許的時(shí)鐘頻率的上限值，在滿足所設(shè)定的各裝置的上限值的范圍內(nèi)，時(shí)鐘脈沖控制單元102可以控制時(shí)鐘脈沖，以便以最大的時(shí)鐘頻率進(jìn)行輸出。
另一方面，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，判斷是否檢測(cè)出有排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟168)，其判斷結(jié)果，如果處理已經(jīng)不在執(zhí)行排他處理的區(qū)間(步驟168為YES)，則結(jié)束排他處理區(qū)間(步驟169)。如果不是(步驟168為NO)，計(jì)算處理單元103則按照所受理的處理內(nèi)容來執(zhí)行處理(步驟167)。
在步驟169結(jié)束了排他處理之后，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110，向時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟170)。而時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111接到此通知后，則向時(shí)鐘脈沖控制單元102通知降低時(shí)鐘頻率的指令(步驟171)。由此，信息處理裝置轉(zhuǎn)入到低電力消耗模式。
時(shí)鐘脈沖控制單元102接受由時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)來的指令而降低時(shí)鐘頻率。例如，如果預(yù)先將低電力消耗模式的時(shí)鐘頻率定為5MHZ，則時(shí)鐘脈沖控制單元102將時(shí)鐘頻率降低到5MHZ?；蛘?，設(shè)定一個(gè)計(jì)算處理單元103或存儲(chǔ)單元104的各裝置所容許的時(shí)鐘頻率的下限值，在滿足所設(shè)定的各裝置的下限值的范圍內(nèi)，時(shí)鐘脈沖控制單元102可以控制時(shí)鐘脈沖，以便以最小的時(shí)鐘頻率進(jìn)行輸出。
作為時(shí)鐘脈沖控制單元102接受由時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)來的指令而降低時(shí)鐘頻率的另外一種方式，也可以根據(jù)信息處理裝置的負(fù)載狀況、或者因發(fā)熱而上升的溫度狀況、或者提供的電池剩余容量等來決定低電力消耗模式時(shí)的時(shí)鐘頻率。
進(jìn)而，作為另外一種方式，可以在進(jìn)入排他處理區(qū)間、開始在步驟166增大時(shí)鐘頻率之前，將在此之前工作過的時(shí)鐘頻率保存起來，當(dāng)結(jié)束排他處理區(qū)間時(shí)，再將時(shí)鐘頻率恢復(fù)到該頻率。
如上所述，通過讓信息處理裝置在容許的范圍內(nèi)以最大的時(shí)鐘頻率工作，則可以縮短在排他處理區(qū)間的處理時(shí)間，從而提高實(shí)時(shí)性。而在不進(jìn)行排他處理的通常處理區(qū)間，則在信息處理裝置的容許范圍內(nèi)，將時(shí)鐘頻率降低到最小，從而可以抑制電力消耗。由此，可以實(shí)現(xiàn)最大限度地抑制電力消耗并提高實(shí)時(shí)性。
第2實(shí)施例更進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例2所提供的信息處理裝置，是一邊降低時(shí)鐘頻率的一邊降低由電源提供的電壓，從而可以抑制電力消耗。給信息處理裝置提供的電壓，是基于時(shí)鐘頻率由硬件來決定其最低必要的電壓標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，因?yàn)橐坏┙档蜁r(shí)鐘頻率，最低必要的電壓也隨之下降，所以，可以從時(shí)鐘頻率較高時(shí)的電壓開始降低電壓。而且，由于電力消耗是與電壓的二次方成比例產(chǎn)生變化的，因此，電力消耗受電壓的影響較大。
圖5所示的是，一邊降低時(shí)鐘頻率一邊降低由電源提供的電壓，從而可抑制電力消耗的信息處理裝置的一個(gè)實(shí)施例。圖5是在圖1的信息處理裝置中追加了AC電源210、電池211、電源控制單元212。時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元201、時(shí)鐘脈沖控制單元202、計(jì)算處理單元203、存儲(chǔ)單元204、CPU205、DSP206、RAM207、ROM208、通道209、排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213、時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214都具有與實(shí)施例1同樣的功能。
AC電源210和電池211是信息處理裝置的供電單元?？梢杂葾C電源210提供電壓，也可以由電池211來提供電壓。
電源控制單元212從AC電源210和電池211中選擇供電單元，同時(shí)也控制提供給信息處理裝置的電壓。
實(shí)施例2同實(shí)施例1一樣，其操作過程如圖4所示的流程圖，但在圖4的步驟166和步驟171中，進(jìn)一步追加了新的處理步驟。
在實(shí)施例2中，圖4的步驟171成為圖6所示的處理步驟。下面，參照?qǐng)D6，來說明實(shí)施例2的通知降低時(shí)鐘頻率的指令的處理過程。時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214向時(shí)鐘脈沖控制單元202通知降低時(shí)鐘頻率的指令(步驟221)。當(dāng)時(shí)鐘脈沖控制單元202接收到此通知，并降低了時(shí)鐘頻率時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制單元202則通知電源控制單元212已經(jīng)降低了時(shí)鐘脈沖頻率(步驟222)。時(shí)鐘頻率一旦被降低，電源控制單元212則隨之降低提供給CPU205、DSP206等計(jì)算處理單元203、或RAM207、ROM208等存儲(chǔ)單元204的電壓(步驟223)。
電壓可以降低到時(shí)鐘脈沖控制單元202、計(jì)算處理單元203、存儲(chǔ)單元204等信息處理裝置中的各構(gòu)成要素可以工作的范圍。例如，為了保證所有的構(gòu)成要素都能夠進(jìn)行工作，電壓可以降低到各構(gòu)成要素所表示的最低電壓中的最大值。具體的來說，例如，在構(gòu)成要素A可進(jìn)行工作的最低電壓為5V、構(gòu)成要素B可進(jìn)行工作的最低電壓為7V、構(gòu)成要素C可進(jìn)行工作的最低電壓為15V的情況下，電壓則可以降低到此3種構(gòu)成要素可進(jìn)行工作的最低電壓中的最大值15V。
而且，在實(shí)施例2中，圖4的步驟166成為圖7所示的處理步驟。下面，參照?qǐng)D7，來說明實(shí)施例2的通知增大時(shí)鐘頻率的指令的處理過程。時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214向時(shí)鐘脈沖控制單元202通知增大時(shí)鐘頻率的指令(步驟231)。當(dāng)時(shí)鐘脈沖控制單元202接收到此通知，并增大了時(shí)鐘頻率時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制單元202則通知電源控制單元212已經(jīng)增大了時(shí)鐘頻率(步驟232)。時(shí)鐘頻率一旦被增大，電源控制單元212則隨之升高提供給CPU205、DSP206等計(jì)算處理單元203、或RAM207、ROM208等存儲(chǔ)單元204的電壓(步驟233)。
電壓可以升高到時(shí)鐘脈沖控制單元202、計(jì)算處理單元203、存儲(chǔ)單元204等信息處理裝置中的各設(shè)備可以工作的范圍。例如，為了保證所有的設(shè)備都能夠進(jìn)行工作，電壓可以升高到各設(shè)備所表示的最高電壓中的最小值。
如上所述，本發(fā)明不僅可以通過降低時(shí)鐘頻率來抑制電力消耗，也可以通過電源控制單元212改變電壓而進(jìn)一步地抑制電力消耗。
然而，如圖8所示，電壓上升并達(dá)到穩(wěn)定是需要時(shí)間的。在使電壓從251上升到252，并增大時(shí)鐘頻率的情況下，當(dāng)電壓上升并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電源控制單元212向時(shí)鐘脈沖控制單元202發(fā)出通知，時(shí)鐘脈沖控制單元202則增大時(shí)鐘頻率。通常，在使電壓上升而即將處于穩(wěn)定之前，電壓會(huì)持續(xù)一種超過作為目標(biāo)252標(biāo)準(zhǔn)電壓的狀況。此時(shí)，如果能保證電壓不低于圖8所示的252電壓標(biāo)準(zhǔn)，電源控制單元212也可以在達(dá)到了252電壓標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的253處，通知時(shí)鐘脈沖控制單元202增大時(shí)鐘頻率。
電壓上升期間仍然進(jìn)行工作的信息處理裝置，如果在電壓的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到252之前的期間內(nèi)不改變時(shí)鐘頻率，實(shí)時(shí)性，則會(huì)在執(zhí)行排他處理的區(qū)間剛開始的時(shí)候就受到影響。因此，在使電壓從圖8的251上升到252的電壓標(biāo)準(zhǔn)的期間中，時(shí)鐘脈沖控制單元202可以階段性地增大時(shí)鐘頻率。此時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制單元202，保存電壓值和在該電壓值下可提供的時(shí)鐘頻率的相對(duì)應(yīng)的信息，根據(jù)電壓控制單元212所提供的電壓值的變化，來設(shè)定時(shí)鐘頻率。
作為一種在電壓的上升期間階段性地增大時(shí)鐘頻率的方式，也可以是存儲(chǔ)單元204，保存電壓值和在該電壓值下可提供的時(shí)鐘頻率的相對(duì)應(yīng)的信息的方式。此時(shí)，計(jì)算處理單元203，以從存儲(chǔ)單元204下載的相對(duì)應(yīng)的信息為依據(jù)，來獲得電源控制單元212所提供的現(xiàn)在電壓值下可提供的時(shí)鐘頻率。然后，計(jì)算處理單元203命令時(shí)鐘脈沖控制單元202將時(shí)鐘頻率增大到該時(shí)鐘頻率。
電壓值和時(shí)鐘頻率的相對(duì)應(yīng)的信息是指，例如，為了使計(jì)算處理單元203的CPU205和DSP206等、或者存儲(chǔ)單元204的RAM207和ROM208等各構(gòu)成要素以指定的時(shí)鐘頻率來進(jìn)行工作而需要的作為最低必要的電壓標(biāo)準(zhǔn)的信息。例如，對(duì)應(yīng)的信息，可以是對(duì)被分成幾個(gè)階段的時(shí)鐘頻率，記述了必要的電壓標(biāo)準(zhǔn)值的對(duì)應(yīng)表；或者也可以是對(duì)每一個(gè)構(gòu)成要素，將時(shí)鐘頻率作為輸入，必要的電壓標(biāo)準(zhǔn)作為輸出的函數(shù)。
一個(gè)時(shí)鐘脈沖控制單元202給信息處理裝置中的一個(gè)構(gòu)成要素提供時(shí)鐘脈沖時(shí)，只要按照所述時(shí)鐘頻率和電壓的對(duì)應(yīng)表或函數(shù)來增大時(shí)鐘頻率就可以。而在一個(gè)時(shí)鐘脈沖控制單元202，以同樣的時(shí)鐘頻率給多個(gè)構(gòu)成要素提供時(shí)鐘脈沖時(shí)，則需要將構(gòu)成要素中要求電壓為最高的構(gòu)成要素的電壓作為極限值，當(dāng)超過該極限值時(shí)則增大時(shí)鐘頻率。
時(shí)鐘脈沖控制單元202，隨時(shí)從電源控制單元212檢測(cè)電壓的標(biāo)準(zhǔn)，參照電壓和時(shí)鐘頻率的對(duì)應(yīng)信息，來控制與其電壓標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率。這樣，即使在進(jìn)入排他處理區(qū)間、使電壓上升的期間，也可以對(duì)應(yīng)此時(shí)的電壓而使時(shí)鐘頻率增大，從而可以加強(qiáng)處理的實(shí)時(shí)性。
而且，電壓下降并達(dá)到穩(wěn)定也是需要時(shí)間的。在使電壓從252下降到251，并降低時(shí)鐘頻率的情況下，在使電壓下降之前的254處，電源控制單元212就向時(shí)鐘脈沖控制單元202發(fā)出降低時(shí)鐘頻率的通知。通常，在使電壓下降而即將處于穩(wěn)定之前，電壓會(huì)持續(xù)一種低于作為目標(biāo)的251標(biāo)準(zhǔn)電壓的狀況。如果能保證最小電壓不超過251電壓標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)鐘脈沖控制單元202，則可以將時(shí)鐘頻率控制在包括電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)在內(nèi)的、即使在最小電壓時(shí)也可提供的時(shí)鐘頻率上。當(dāng)電壓處于穩(wěn)定之后，電源控制單元212，通知時(shí)鐘脈沖控制單元202，對(duì)時(shí)鐘頻率進(jìn)行修正而控制在與該電壓對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率上。
進(jìn)一步，如圖8的256所示，在電壓上升結(jié)束之前，當(dāng)排他處理區(qū)間結(jié)束而必須馬上再次降低電壓時(shí)，電源控制單元212改變電壓的處理、或時(shí)鐘脈沖控制單元202隨著電壓的變化而改變時(shí)鐘頻率的處理就成為徒勞的了。因此，可以采取一種方法，在排他處理快要結(jié)束時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214就停止向時(shí)鐘脈沖控制單元202通知增大時(shí)鐘頻率的指令。但是，為了在執(zhí)行排他處理的區(qū)間保持實(shí)時(shí)性，即使在排他處理快要結(jié)束時(shí)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214也可以向時(shí)鐘脈沖控制單元202通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214為了判斷排他處理是否很快就要結(jié)束，例如，如圖9所示，在存儲(chǔ)單元204保存著該排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的信息。時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214從存儲(chǔ)單元204讀取此信息并使用。如果有開始某種排他處理之處，也一定會(huì)有結(jié)束該排他處理區(qū)間之處，所述的開始到結(jié)束這一區(qū)間則被稱為執(zhí)行排他處理的區(qū)間(排他處理區(qū)間)。
如圖9左側(cè)一欄301所示，其中例舉了幾個(gè)執(zhí)行排他處理的區(qū)間。在計(jì)算處理單元203所進(jìn)行的處理中的若干之處，設(shè)有排他處理區(qū)間的禁止中斷區(qū)間或搶先禁止區(qū)間。因此，為了保存各自的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的信息，有必要特別地指出處理區(qū)間是哪一處的排他處理區(qū)間。
作為特別指定排他處理區(qū)間的一種方式有通過程序的方式。這種方式是將通知哪一個(gè)排他處理區(qū)間開始或結(jié)束的方法匯編在程序中。例如，預(yù)先抽出由排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213檢測(cè)出的排他處理區(qū)間，準(zhǔn)備好一覽特別指定各排他處理區(qū)間的數(shù)值等的識(shí)別記號(hào)。程序在執(zhí)行排他處理區(qū)間時(shí)，將一覽中的與其對(duì)應(yīng)的識(shí)別記號(hào)例如“區(qū)間開始#1”等通知給存儲(chǔ)單元204。由此，可以表明是哪一個(gè)排他處理區(qū)間。
更為詳細(xì)地來說，可以采取這樣的一種方法，例如，預(yù)先制作程序時(shí)，也附加制作唯一區(qū)別各處理區(qū)間的識(shí)別名稱，這樣，在程序執(zhí)行中即將開始(或剛結(jié)束)排他處理區(qū)間之前(之后)，將通知該區(qū)間的識(shí)別名稱的代碼加入到程序中。此時(shí)，將圖9的左欄301的內(nèi)容、即所有的(或一部分)被指定的排他處理區(qū)間的識(shí)別名稱存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元204中。只存儲(chǔ)一部分被指定的排他處理區(qū)間的識(shí)別名稱，是因?yàn)槿缦旅嫠f明的，排他處理區(qū)間中只有一部分是時(shí)鐘脈沖控制的對(duì)象。
作為另外一個(gè)例子，也可以采用這樣一種方式，即對(duì)于已經(jīng)制作好的程序，作為先前處理，可以預(yù)先解析靜態(tài)程序，之后再抽出排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束，在抽出的區(qū)間上附加排他處理區(qū)間的識(shí)別名稱，并作為圖9的左欄301的內(nèi)容而被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元204。這樣，在執(zhí)行程序時(shí)，可以在此先前處理的過程中，將用于通知排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束的代碼插入到程序中。
這里，所謂先前處理是指執(zhí)行程序前所進(jìn)行的處理。例如，信息處理裝置接上電源后，在計(jì)算處理單元203剛開始工作不久，就可以通過執(zhí)行特別指定的程序來進(jìn)行先前處理?；蛘?，將不同于CPU205的CPU裝入計(jì)算處理單元203的內(nèi)部，該CPU則可以通過執(zhí)行特別指定的程序來進(jìn)行先前處理。也可以在將已經(jīng)制作成的程序存入到存儲(chǔ)單元204之前，通過人工或用工具來解析該程序，從而進(jìn)行先前處理。而且，所謂“靜態(tài)”是與意味著程序執(zhí)行中的“動(dòng)態(tài)”相對(duì)立的一個(gè)概念。因此，“靜態(tài)解析”就意味著不解析正在執(zhí)行中的程序，而是解析不在執(zhí)行中的程序，譬如說解析處于停止中的程序或使用前的程序。
另外，即使是以靜態(tài)來對(duì)程序進(jìn)行解析，向存儲(chǔ)單元204存儲(chǔ)圖9的左欄301的內(nèi)容的處理也可以是動(dòng)態(tài)執(zhí)行的。例如，在執(zhí)行程序過程中執(zhí)行排他處理的區(qū)間時(shí)，可以在執(zhí)行靜態(tài)程序解析的過程中，將用于使該區(qū)間的識(shí)別名稱存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元204的代碼，事先插入到程序中。
而且，作為特別指定排他處理區(qū)間的其他的方式，也可以是基于在進(jìn)行排他處理時(shí)的計(jì)算處理單元203的內(nèi)部信息而進(jìn)行唯一的特別指定的方式。計(jì)算處理單元203的內(nèi)部信息，是指為了在內(nèi)部進(jìn)行處理而被使用的寄存器的值等。計(jì)算處理單元203，在執(zhí)行排他處理區(qū)間時(shí)，將可以將特別指定該處理區(qū)間的計(jì)算處理單元203的內(nèi)部信息，通知給存儲(chǔ)單元204。
更為詳細(xì)的來說，此方式不是通過程序來通知排他處理區(qū)間，而是根據(jù)硬件或CPU250的狀況來識(shí)別排他處理區(qū)間的。作為CPU250的內(nèi)部信息，可以利用比如多個(gè)寄存器內(nèi)容。通過取得特別指定的寄存器的值，則可以特別指定是哪個(gè)排他處理區(qū)間。例如，寄存器中的程序計(jì)數(shù)值是指定程序的執(zhí)行地址的，而該程序計(jì)數(shù)值也可以被用于識(shí)別排他處理區(qū)間。在此情況下，可以預(yù)先將通知程序計(jì)數(shù)值的代碼加入到程序中。
作為另一個(gè)例子，以寄存器中的堆棧指針值為依據(jù)，可以找到堆棧的信息、也就是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元204的存儲(chǔ)區(qū)中的按堆棧分配的領(lǐng)域的信息。根據(jù)此信息，又可以掌握函數(shù)的調(diào)出關(guān)系。而根據(jù)所掌握的函數(shù)的調(diào)出關(guān)系，則可以對(duì)排他處理區(qū)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。這里，“函數(shù)”是指，將稱為C語言的函數(shù)作為一個(gè)例子，子程序或與此類似的、也就是主要處理單元可進(jìn)行引用的處理單元。
通過以上所述的各種方式，存儲(chǔ)單元204可以對(duì)圖9所示的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的信息進(jìn)行管理。另外，不僅對(duì)圖9的左側(cè)一欄301，對(duì)后面將要說明的圖12的左側(cè)一欄401也可以采取同樣的方法。
圖9的302、303、304的信息，是存儲(chǔ)了到現(xiàn)在為止執(zhí)行301所示的各排他處理區(qū)間而得到的時(shí)間信息的內(nèi)容。詳細(xì)地來說，就是302表示前一次執(zhí)行時(shí)所需要的時(shí)間。而303表示執(zhí)行各排他處理區(qū)間時(shí)所需要的時(shí)間總合計(jì)以及執(zhí)行的總次數(shù)。304表示根據(jù)303所得到的執(zhí)行時(shí)間合計(jì)值和執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)算而得到的各排他處理區(qū)間的平均執(zhí)行時(shí)間。
圖10的流程圖用來說明在開始執(zhí)行排他處理的區(qū)間時(shí)，根據(jù)其處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的信息，而進(jìn)行處理的流程圖。首先，執(zhí)行排他處理的區(qū)間一開始(步驟351)，計(jì)算處理單元203，為了把握此排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間而開始計(jì)時(shí)(步驟352)。然后，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213判斷現(xiàn)在正在執(zhí)行的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間是否足夠長(zhǎng)(步驟353)。為了執(zhí)行此判斷，可以設(shè)定一個(gè)執(zhí)行時(shí)間的極限值(閾值)，并將其與現(xiàn)在正在執(zhí)行的排他處理區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間相比較，從而進(jìn)行判斷。
極限值是考慮到電壓上升所需要的時(shí)間而進(jìn)行設(shè)定的。而預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間是根據(jù)圖9所示的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的信息來預(yù)測(cè)的。預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間可以采用304所示的排他處理的平均執(zhí)行時(shí)間，也可以采用302所示的前一次的執(zhí)行時(shí)間。例如，在極限值為10微秒(10μsec)，而預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間采用304的平均執(zhí)行時(shí)間的情況下，如圖9所示，作為排他處理的識(shí)別號(hào)碼為1的禁止中斷區(qū)間一旦開始，由于預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間的平均執(zhí)行時(shí)間是98.99μsec，遠(yuǎn)大于極限值，所以可以判斷此執(zhí)行時(shí)間為足夠長(zhǎng)。相反，識(shí)別號(hào)碼為2的禁止中斷區(qū)間一旦開始，由于平均執(zhí)行時(shí)間是0.72μsec，小于極限值，所以就不判斷此執(zhí)行時(shí)間為足夠長(zhǎng)。
如果排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213判斷出執(zhí)行中的排他處理區(qū)間有足夠長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間(步驟353為YES)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214則向時(shí)鐘脈沖控制單元202發(fā)出增大時(shí)鐘頻率的命令(步驟354)，然后計(jì)算處理單元203繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟355)。另一方面，如果判斷執(zhí)行中的排他處理區(qū)間沒有足夠長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間(步驟353為NO)，則不增大時(shí)鐘頻率而繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟355)。
如果排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213檢測(cè)出有排他處理區(qū)間的結(jié)束(步驟356)，計(jì)算處理單元203則判斷，在步驟353的處理中是否判斷出以前的執(zhí)行時(shí)間是足夠長(zhǎng)、如是足夠長(zhǎng)是否在此處理區(qū)間增大了時(shí)鐘頻率(步驟357)。如果沒有增大時(shí)鐘頻率(步驟357為NO)，此處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間，則因沒有增大時(shí)鐘頻率而變大。為此，計(jì)算出與本來應(yīng)該增大時(shí)鐘頻率的比，將執(zhí)行時(shí)間修正為已增大時(shí)鐘頻率而執(zhí)行處理時(shí)的執(zhí)行時(shí)間(步驟358)。例如，雖然設(shè)定時(shí)鐘頻率應(yīng)增大到40MHZ，但如果是保持著4MHZ的較低時(shí)鐘頻率執(zhí)行此處理區(qū)間時(shí)，時(shí)鐘頻率的比則為10，而執(zhí)行時(shí)間應(yīng)修正1/10倍(十分之一)。之后，計(jì)算處理單元203，結(jié)束此處理區(qū)間的計(jì)時(shí)，并將執(zhí)行處理所需要的時(shí)間信息保存起來(步驟359)。例如，如圖9所示，可以更新302的上一次執(zhí)行時(shí)間、或303、或304的平均執(zhí)行時(shí)間的信息。
另外，作為應(yīng)該與極限值進(jìn)行對(duì)比的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，雖然最好是選擇假設(shè)是保持著較低的時(shí)鐘頻率而進(jìn)行的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，但也可以采用與其他的時(shí)鐘頻率相對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間。并且，作為極限值(閾值)，可以設(shè)定為電壓控制單元212使電壓上升所需要的時(shí)間、即電壓上升時(shí)間。而且，作為極限值，也可以設(shè)定成在電壓上升時(shí)間上附加某種容限(margin)的時(shí)間。進(jìn)一步，作為極限值，也可以設(shè)定成電壓上升時(shí)間和電壓控制單元212使電壓下降所需要的時(shí)間(即電壓下降時(shí)間)之和。進(jìn)一步，作為極限值，也可以設(shè)定成在所述時(shí)間之和上附加了某種容限的時(shí)間。
進(jìn)一步，作為應(yīng)該與極限值進(jìn)行對(duì)比的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，在選擇了假設(shè)是保持著較低的時(shí)鐘頻率而進(jìn)行的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間的情況下，作為極限值，也可以設(shè)定成在所述時(shí)間之和上加上增大了時(shí)鐘頻率時(shí)的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間的合計(jì)時(shí)間。更進(jìn)一步，作為極限值，也可以設(shè)定成在此合計(jì)時(shí)間上附加了某種容限(margin)的時(shí)間。帶有各自相應(yīng)的準(zhǔn)確度，在對(duì)確保實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，當(dāng)產(chǎn)生相反效果或者效果較小的情況下，也可以避免增大時(shí)鐘頻率。另外，當(dāng)追加容限時(shí)，例如，可以加上一個(gè)正的常數(shù)，或者乘上一個(gè)大于1的常數(shù)來進(jìn)行計(jì)算。
讓電壓上升時(shí)間和電壓下降時(shí)間反映在極限值上，是考慮到電壓控制單元212從接受到指令到完成電壓的改變是需要時(shí)間的。以上所述的圖10的處理過程，是以在改變電壓所需要的期間內(nèi)停止執(zhí)行程序?yàn)榍疤岬?。也就是，圖8中的增大時(shí)鐘頻率時(shí)的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，相當(dāng)于電壓以較高的值252處于穩(wěn)定的期間。
而且，代替應(yīng)該反映在極限值上的電壓上升時(shí)間，也可以使用時(shí)鐘脈沖控制單元202使時(shí)鐘頻率上升所需要的時(shí)間的頻率上升時(shí)間。同樣，代替應(yīng)該反映在極限值上的電壓下降時(shí)間，也可以使用時(shí)鐘脈沖控制單元202使時(shí)鐘頻率下降所需要的時(shí)間的頻率下降時(shí)間。讓頻率上升時(shí)間和頻率下降時(shí)間反映在極限值上，是考慮到時(shí)鐘脈沖控制單元202從接受到指令到完成時(shí)鐘頻率改變是需要時(shí)間的。以上所述的圖10的處理過程，是以在改變時(shí)鐘頻率所需要的期間內(nèi)停止執(zhí)行程序作為前提的。
圖11是說明在改變時(shí)鐘頻率而需要時(shí)間時(shí)的時(shí)鐘頻率的變化的示意圖。在圖11中，時(shí)鐘頻率為從低值501上升到高值502是需要一些時(shí)間的。同樣，時(shí)鐘頻率從高值502下降到低值501也是需要一些時(shí)間的。在圖11中，增大時(shí)鐘頻率時(shí)的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間相當(dāng)于時(shí)鐘頻率以較高的值502處于穩(wěn)定時(shí)的期間，即時(shí)刻503至?xí)r刻504的期間。
利用圖10已經(jīng)說明了執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理過程，但在能夠獲得多個(gè)電壓和與其對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率的搭配組合時(shí)，則可以在步驟353和步驟354的程序中，選擇使排他處理區(qū)間達(dá)到最短的電壓和時(shí)鐘頻率。
下面來說明在步驟353和步驟354中選擇最合適的電壓和時(shí)鐘頻率的方法。首先，電壓從圖8所示的251上升到252而處于穩(wěn)定狀態(tài)所要的時(shí)間，可以根據(jù)現(xiàn)在的電壓和改變后的電壓的2個(gè)值以及電壓的上升速度、即電壓比時(shí)間的曲線的傾斜度來決定。而且，排他處理區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，可以通過基于某時(shí)鐘頻率的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間和改變后的時(shí)鐘頻率的2個(gè)值來決定。改變后的時(shí)鐘頻率，由于是與改變后的電壓相對(duì)應(yīng)的最大的時(shí)鐘頻率，所以，可以根據(jù)改變后的電壓來決定。因此，其結(jié)果，在排他處理區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間比電壓的上升時(shí)間要長(zhǎng)的條件下，可以選擇使排他處理區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間達(dá)到最短的電壓值。與該電壓值相對(duì)應(yīng)的最大時(shí)鐘頻率就是最合適的時(shí)鐘頻率。
更為詳細(xì)地來說明，上述的處理程序是以在電壓上升以及下降中不能執(zhí)行程序?yàn)榍疤岬?。也就是，上述的處理程序是以只局限于在圖8或圖11中的電壓處于平穩(wěn)的期間才執(zhí)行程序作為前提的。在此前提下，上述的處理程序不是單純地在與“高速處理模式”和“低電力消耗模式”相對(duì)應(yīng)的2個(gè)值之間改變電壓和時(shí)鐘頻率，而是考慮電壓的上升速度以及下降速度、換句話說，就是電壓的上升時(shí)間及下降時(shí)間和用增大了的時(shí)鐘頻率來執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理時(shí)所需要的時(shí)間之間的關(guān)系，使時(shí)鐘頻率上升到與最合適的電壓相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率。
下面舉一個(gè)具體的例子。在通常工作模式的“低電力消耗模式”中，計(jì)算處理單元203以20MHZ的速度進(jìn)行工作時(shí)，預(yù)測(cè)某排他處理區(qū)間的處理時(shí)間為60秒。在這種情況下，可以期待，一旦使時(shí)鐘頻率提高到60MHZ，根據(jù)單純地計(jì)算，排他處理區(qū)間的處理時(shí)間將變成20秒。然而，為了使時(shí)鐘頻率提高10MHZ，如果假定使電壓上升的時(shí)間需要5秒，則使時(shí)鐘頻率從20MHZ上升到60MHZ，之后再下降所需要的合計(jì)時(shí)間必須有40秒的時(shí)間。也就是說，包括排他處理區(qū)間的處理時(shí)間20秒在內(nèi)，到電壓恢復(fù)到原來的低值為止，需要20+40＝60秒的時(shí)間。
對(duì)此，如果不使時(shí)鐘頻率提高到60MHZ，而是提高到40MHZ，則為了使時(shí)鐘頻率從20MHZ上升到40MHZ，之后再下降，合計(jì)20秒的時(shí)間就夠了。如果時(shí)鐘頻率為40MHZ，與時(shí)鐘頻率為20MHZ的情況相比，處理時(shí)間變成了2倍，所以排他處理區(qū)間的處理時(shí)間則成為30秒。也就是說，包括排他處理區(qū)間的處理時(shí)間30秒在內(nèi)，用30+20＝50秒的時(shí)間，電壓可以恢復(fù)到原來的低值。
這樣，可以在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)選擇應(yīng)該增大的最合適的時(shí)鐘頻率。也就是說，與電壓恢復(fù)到原來的低值所需要的時(shí)間、或者在此時(shí)間上附加了某容限的時(shí)間相比，如果在保持著較低的時(shí)鐘頻率來執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理時(shí)，被預(yù)測(cè)的時(shí)間有所增長(zhǎng)的時(shí)鐘頻率的有效頻率在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)，則使時(shí)鐘頻率增大到有效頻率，而如果有效頻率不在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)，則不必使時(shí)鐘頻率增大。預(yù)先規(guī)定的范圍可以是階段性規(guī)定的時(shí)鐘頻率的范圍，也可以連續(xù)性規(guī)定的范圍。對(duì)于一種時(shí)鐘頻率來說，如果可以獲得關(guān)于排他處理區(qū)間的處理時(shí)間的預(yù)測(cè)值，則對(duì)于其他任意的時(shí)鐘頻率來說，可以用單純的計(jì)算而獲得排他處理區(qū)間的處理時(shí)間以及電壓上升和下降所需要的時(shí)間。
這樣，如果是選擇了使排他處理區(qū)間成為最短的電壓和時(shí)鐘頻率，則有必要在步驟357和358的步驟中，對(duì)按照所選擇的時(shí)鐘頻率來進(jìn)行測(cè)量的執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行修正。在步驟359被保存的時(shí)間信息是根據(jù)某特別指定的時(shí)鐘頻率而測(cè)量的時(shí)間信息。例如，在基于信息處理裝置所允許的最大時(shí)鐘頻率來測(cè)量排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，可以通過計(jì)算出與實(shí)際執(zhí)行時(shí)的時(shí)鐘頻率的比，對(duì)執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行修正。如果作為基準(zhǔn)的最大時(shí)鐘頻率為40MHZ，而在排他處理區(qū)間所選擇的時(shí)鐘頻率固定為20MHZ，或者平均為20MHZ，則所測(cè)量的執(zhí)行時(shí)間可以修正20/40＝0.5倍，并在步驟359，作為時(shí)間信息而保存起來。也就是說，在20MHZ的時(shí)鐘頻率下，如果執(zhí)行時(shí)間是10秒，則將修正了0.5倍而成為5秒的時(shí)間作為時(shí)間信息而保存起來。作為用來記錄排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，可以定為一任意的值。
另一方面，如圖8的257所示，在電壓下降結(jié)束之前，執(zhí)行排他處理的區(qū)間再次開始而必須立刻再次升高電壓的情況下，由于在執(zhí)行排他處理的區(qū)間，電壓沒有馬上達(dá)到目標(biāo)的電壓標(biāo)準(zhǔn)252，所以無法立刻增大時(shí)鐘頻率，從而影響實(shí)時(shí)性。而且，電源控制單元212改變電壓的處理，或時(shí)鐘脈沖控制單元202隨著電壓的改變來改變時(shí)鐘頻率的處理也成為一種徒勞。因此，可以采取一種方法，在執(zhí)行排他處理的區(qū)間一結(jié)束，下次的執(zhí)行排他處理的區(qū)間立刻又要開始的情況下，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214不向時(shí)鐘脈沖控制單元202通知降低時(shí)鐘脈沖的指令，而是將電壓保持在252的標(biāo)準(zhǔn)上，維持著較高的時(shí)鐘頻率。
時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214，為了判斷下次的執(zhí)行排他處理的區(qū)間是否立刻開始，例如，如圖12所示，可以將從排他處理結(jié)束到下次的排他處理開始的處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間信息保存在存儲(chǔ)單元204。時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214，從存儲(chǔ)單元204讀出該信息而預(yù)以利用。與圖9所示的信息有較大不同的地方在于，某個(gè)排他處理結(jié)束之處和在其之后執(zhí)行的排他處理開始之處不是1對(duì)1對(duì)應(yīng)的。某個(gè)排他處理一旦結(jié)束，考慮到因中斷等處理會(huì)導(dǎo)致各種各樣的執(zhí)行路徑產(chǎn)生變化，所以有必要全面考慮和下次排他處理的開始之處的搭配組合。圖12的401所記錄的是，對(duì)各中斷禁止區(qū)間或搶先禁止區(qū)間的結(jié)束之處，分別都配有作為可能性而預(yù)以考慮的下次排他處理區(qū)間的開始之處的搭配組合。
在計(jì)算處理單元203執(zhí)行的處理的若干之處，設(shè)定有排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束。因此，為了按照各搭配組合來保存執(zhí)行時(shí)間的信息，有必要特別指定是哪一處的排他處理區(qū)間的開始及結(jié)束。其特別指定的方式，可以通過與前面所述的特別指定排他處理區(qū)間的方式同樣的方式來實(shí)現(xiàn)。
例如，預(yù)先抽出由排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213檢測(cè)出的排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束，準(zhǔn)備好一覽特別指定各處的數(shù)值等識(shí)別記號(hào)。在程序中執(zhí)行開始或結(jié)束排他處理區(qū)間時(shí)，可將其一覽中的對(duì)應(yīng)識(shí)別記號(hào)通知給存儲(chǔ)單元204。這樣，就可以表明是哪一個(gè)排他處理區(qū)間的開始或結(jié)束。
而且，作為特別指定排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束的其他的方式，也可以是，根據(jù)在進(jìn)行排他處理時(shí)的計(jì)算處理單元203的內(nèi)部信息而進(jìn)行唯一的特別指定。計(jì)算處理單元203的內(nèi)部信息，是指為了在內(nèi)部進(jìn)行處理而被使用的寄存器的值等。計(jì)算處理單元203，在執(zhí)行開始及結(jié)束排他處理區(qū)間時(shí)，將可以特別指定其所處之處的計(jì)算處理單元203的內(nèi)部信息通知給存儲(chǔ)單元204。
通過這些方式，存儲(chǔ)單元204可以對(duì)圖12所示的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的信息進(jìn)行管理。
圖12的402、403、404的信息是存儲(chǔ)了到現(xiàn)在為止執(zhí)行401所示的從結(jié)束之處到開始之處的各處理區(qū)間而得到的時(shí)間信息的內(nèi)容。402表示前一次執(zhí)行時(shí)所需要的時(shí)間。而403表示從結(jié)束之處到開始之處的各處理區(qū)間所需要的時(shí)間總合以及執(zhí)行的總次數(shù)。404表示根據(jù)403所得到的執(zhí)行時(shí)間合計(jì)值和執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)算而得到的從結(jié)束之處到開始之處的各處理區(qū)間的平均執(zhí)行時(shí)間。
圖13的流程圖用來說明在結(jié)束執(zhí)行排他處理的區(qū)間時(shí)，根據(jù)到下次排他處理區(qū)間開始為止的執(zhí)行時(shí)間的信息而進(jìn)行處理的過程。首先，執(zhí)行排他處理的區(qū)間一結(jié)束(步驟451)，計(jì)算處理單元203，為了把握到下次排他處理區(qū)間開始為止的執(zhí)行時(shí)間而開始計(jì)時(shí)(步驟452)。然后，計(jì)算處理單元203判斷現(xiàn)在正在執(zhí)行的處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間是否足夠長(zhǎng)(步驟453)。為了執(zhí)行此判斷，可以設(shè)定一個(gè)執(zhí)行時(shí)間的極限值，并與現(xiàn)在正在執(zhí)行的排他處理區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行比較，從而判斷執(zhí)行時(shí)間是否足夠長(zhǎng)。
極限值是考慮到電壓下降所需要的時(shí)間而進(jìn)行設(shè)定的。而且，預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間又是根據(jù)圖12所示的從排他處理區(qū)間的結(jié)束之處到開始之處的執(zhí)行時(shí)間的信息來預(yù)測(cè)的。預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間也可以采用404所示的平均執(zhí)行時(shí)間，或者也可以采用402所示的前一次的執(zhí)行時(shí)間。例如，在極限值為10μsec，而預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間采用404的平均執(zhí)行時(shí)間中最短時(shí)間的情況下，如圖12所示，識(shí)別號(hào)碼為#1的禁止中斷區(qū)間一結(jié)束，預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間在其次的識(shí)別號(hào)碼為#2的禁止中斷區(qū)間開始的情況下為最短，由于預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間的平均執(zhí)行時(shí)間是446.04μsec，遠(yuǎn)大于極限值，所以，可以判斷此此區(qū)間有足夠長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間。相反，識(shí)別號(hào)碼為#1的搶先禁止區(qū)間一旦結(jié)束，預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間在其次的識(shí)別號(hào)碼為#1的禁止中斷區(qū)間開始的情況下為最短，由于平均執(zhí)行時(shí)間為4.86μsec，小于極限值，所以不判斷此區(qū)間有足夠長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間。
如果判斷出執(zhí)行中的處理區(qū)間有足夠長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間(步驟453為YES)，時(shí)鐘脈沖控制判斷單元214則向時(shí)鐘脈沖控制單元202發(fā)出降低時(shí)鐘頻率的命令(步驟454)，計(jì)算處理單元203則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟455)。另一方面，如果判斷執(zhí)行中的排他處理區(qū)間沒有足夠長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間(步驟453為NO)，則不降低時(shí)鐘頻率而繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟455)。
如果排他處理區(qū)間檢測(cè)單元213檢測(cè)出執(zhí)行中的排他處理區(qū)間的開始之處(步驟456)，則判斷在步驟453的處理中，是否判斷出以前的執(zhí)行時(shí)間有足夠長(zhǎng)，是否在此處理區(qū)間降低了時(shí)鐘頻率(步驟457)。如果沒有降低時(shí)鐘頻率(步驟457為NO)，此處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間，則因沒有降低時(shí)鐘頻率而變小。為此，計(jì)算出與本來應(yīng)該降低的時(shí)鐘頻率的比，將執(zhí)行時(shí)間修正為已降低時(shí)鐘頻率而執(zhí)行處理時(shí)的執(zhí)行時(shí)間(步驟458)。例如，雖然設(shè)定時(shí)鐘頻率應(yīng)降低到4MHZ，但如果是保持著40MHZ的較高時(shí)鐘頻率執(zhí)行此處理區(qū)間時(shí)，時(shí)鐘頻率的比則為1/10(十分之一)，而執(zhí)行時(shí)間應(yīng)修正10倍。然后，計(jì)算處理單元203，結(jié)束此處理區(qū)間的計(jì)時(shí)，并將執(zhí)行處理所需要的時(shí)間信息保存起來(步驟459)。例如，如圖12所示，可以更新402的上一次執(zhí)行時(shí)間、或403、或404的平均執(zhí)行時(shí)間的信息。
另外，作為應(yīng)該與極限值進(jìn)行對(duì)比的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，最好是選擇假設(shè)是保持著較低的時(shí)鐘頻率而進(jìn)行的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間。作為極限值，可以設(shè)定為電壓控制單元212使電壓下降所需要的時(shí)間、即電壓下降時(shí)間。而且，作為極限值，也可以設(shè)定為在電壓下降時(shí)間上附加了某種容限(margin)的時(shí)間。進(jìn)一步，作為極限值，又可以設(shè)定為電壓下降時(shí)間和電壓控制單元212使電壓上升所需要的時(shí)間(即電壓上升時(shí)間)之和。進(jìn)一步，作為極限值，也可以設(shè)定為在所述時(shí)間之和上附加了某種容限的時(shí)間。帶有各自相應(yīng)的準(zhǔn)確度，在節(jié)約電力消耗的效果較小的情況下，也可以避免使時(shí)鐘頻率降低。
而且，代替應(yīng)該反映在極限值上的電壓上升時(shí)間，也可以使用時(shí)鐘脈沖控制單元202使時(shí)鐘頻率上升所需要的時(shí)間的頻率上升時(shí)間。同樣，代替應(yīng)該反映在極限值上的電壓下降時(shí)間，也可以使用時(shí)鐘脈沖控制單元202使時(shí)鐘頻率下降所需要的時(shí)間的頻率下降時(shí)間。
圖14是說明改變時(shí)鐘頻率而需要時(shí)間時(shí)的時(shí)鐘頻率的變化的示意圖。如圖14所示，時(shí)鐘頻率為從高值511下降到低值512而需要一些時(shí)間。同樣，時(shí)鐘頻率為從低值512上升到高值511也需要一些時(shí)間。說明改變電壓而需要時(shí)間時(shí)的電壓變化情況的示意圖與圖14是一樣的。
讓電壓上升時(shí)間和電壓下降時(shí)間反映在極限值上，是考慮到電壓控制單元212接受到指令之后，到完成電壓變更是需要時(shí)間的。而且，讓頻率上升時(shí)間和頻率下降時(shí)間反映在極限值上，也是考慮到時(shí)鐘脈沖控制單元202接受到指令之后，到完成時(shí)鐘頻率改變是需要時(shí)間的。以上所述的圖13的處理過程，是以在改變電壓所需要的期間內(nèi)或者改變時(shí)鐘頻率所需要的期間內(nèi)，停止執(zhí)行程序?yàn)榍疤岬?。在圖14中，降低時(shí)鐘頻率時(shí)的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，是指時(shí)鐘頻率以較低的值502處于穩(wěn)定的期間、即相當(dāng)于時(shí)刻513至?xí)r刻514的期間。
利用圖13已經(jīng)說明了從執(zhí)行排他處理的區(qū)間結(jié)束、到下次的排他處理區(qū)間開始的處理過程，但在能夠得到多個(gè)電壓和與其對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率的搭配組合時(shí)，可以在步驟453和步驟454的程序中，選擇使從排他處理區(qū)間結(jié)束到下次的排他處理區(qū)間開始的區(qū)間達(dá)到最長(zhǎng)的電壓和時(shí)鐘頻率。
下面來說明在步驟453和步驟454中選擇最合適的電壓和時(shí)鐘頻率的方法。首先，電壓從圖8所示的252的標(biāo)準(zhǔn)下降到251的標(biāo)準(zhǔn)而處于穩(wěn)定狀態(tài)所要的時(shí)間，可以根據(jù)現(xiàn)在的電壓標(biāo)準(zhǔn)和改變后的電壓標(biāo)準(zhǔn)的2個(gè)值以及電壓的下降速度、即電壓比時(shí)間的曲線的傾斜度來決定。而且，從排他處理結(jié)束到下次排他處理開始的區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間，可以根據(jù)基于某時(shí)鐘頻率的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間和改變后的時(shí)鐘頻率的2個(gè)值來決定。改變后的時(shí)鐘頻率，由于是與改變后的電壓標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的最大的時(shí)鐘頻率，所以，可以根據(jù)改變后的電壓標(biāo)準(zhǔn)來決定。因此，其結(jié)果，在從排他處理結(jié)束到下次排他處理開始的區(qū)間的預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間比電壓的下降時(shí)間要長(zhǎng)的條件下，可以選擇使預(yù)測(cè)執(zhí)行時(shí)間達(dá)到最長(zhǎng)的電壓值。與該電壓值相對(duì)應(yīng)的最大時(shí)鐘頻率就是最合適的時(shí)鐘頻率。
更為詳細(xì)地來說明，上述的處理程序是以在電壓上升以及下降中不能執(zhí)行程序作為前提的。也就是，上述的處理程序是以只局限于在圖14中的電壓處于平穩(wěn)的期間才執(zhí)行程序作為前提。在此前提下，上述的處理程序不是單純地在與“高速處理模式”和“低電力消耗模式”相對(duì)應(yīng)的2個(gè)值之間改變電壓和時(shí)鐘頻率，而是考慮電壓的下降速度以及上升速度、換句話說，就是電壓的下降時(shí)間以及上升時(shí)間和以降低了的時(shí)鐘頻率來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時(shí)所要的時(shí)間之間的關(guān)系，使時(shí)鐘頻率降低到與最合適的電壓相對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率。
下面舉一個(gè)具體的例子。在計(jì)算處理單元203以60MHZ的速度執(zhí)行的“高速處理模式”結(jié)束時(shí)，預(yù)測(cè)到下次的排他處理區(qū)間開始為止的處理時(shí)間為10秒。在這種情況下，可以預(yù)測(cè)，一旦使時(shí)鐘頻率降低到20MHZ，根據(jù)單純地計(jì)算，非排他處理區(qū)間的處理時(shí)間將變成30秒。然而，為了使時(shí)鐘頻率減少10MHZ，如果假定使電壓下降的時(shí)間需要5秒，則使時(shí)鐘頻率從60MHZ減少到20MHZ，之后再增大需要的合計(jì)時(shí)間必須有40秒的時(shí)間。也就是說，降低時(shí)鐘頻率來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時(shí)的處理時(shí)間的30秒，比時(shí)鐘頻率下降及上升所需要的時(shí)間40秒要短。這時(shí)，因降低時(shí)鐘頻率而引起的電力消耗的節(jié)約效果較小，所以，可以不必降低時(shí)鐘頻率。
對(duì)此，如果不使時(shí)鐘頻率降低到20MHZ，而是降低到40MHZ，則為了使時(shí)鐘頻率從60MHZ降低到50MHZ，之后再進(jìn)一步增大，合計(jì)10秒的時(shí)間就夠了。假如時(shí)鐘頻率為50MHZ，非排他處理區(qū)間的處理時(shí)間則成為12秒。也就是說，將時(shí)鐘頻率降低到50MHZ來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時(shí)的處理時(shí)間的12秒，比時(shí)鐘頻率下降及上升所需要的時(shí)間10秒要長(zhǎng)。這時(shí)，可以說因降低時(shí)鐘頻率而引起的電力消耗的節(jié)約效果較大，所以，可以將時(shí)鐘頻率降低到比如50MHZ。
這樣，就可以在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)選擇應(yīng)該降低的最合適的時(shí)鐘頻率。也就是，與電壓恢復(fù)到原來的高值所需要的時(shí)間、或者在此時(shí)間上附加了某容限的時(shí)間相比，如果在降低時(shí)鐘頻率來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時(shí)，被預(yù)測(cè)的時(shí)間有所增長(zhǎng)的時(shí)鐘頻率的有效頻率在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)，則使時(shí)鐘頻率降低到有效頻率，而如果有效頻率不在預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)，則不必降低時(shí)鐘頻率。預(yù)先規(guī)定的范圍可以是階段性規(guī)定的時(shí)鐘頻率的范圍，也可以連續(xù)性規(guī)定的范圍。對(duì)于一種時(shí)鐘頻率來說，如果可以獲得關(guān)于非排他處理區(qū)間的處理時(shí)間的預(yù)測(cè)值，則對(duì)于其他任意的時(shí)鐘頻率來說，可以用單純的計(jì)算而獲得非排他處理區(qū)間的處理時(shí)間以及電壓上升和下降所需要的時(shí)間。
這樣，如果是選擇了使從排他處理區(qū)間結(jié)束到下次排他處理區(qū)間開始的區(qū)間成為最長(zhǎng)的電壓和時(shí)鐘頻率，則有必要在步驟457和458的處理中，對(duì)按照所選擇的時(shí)鐘頻率來進(jìn)行測(cè)量的執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行修正。在步驟459被保存的時(shí)間信息是根據(jù)某特別指定的時(shí)鐘頻率而進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間信息。例如，根據(jù)信息處理裝置所允許的最小時(shí)鐘頻率，來測(cè)量從排他處理區(qū)間結(jié)束到下次開始的執(zhí)行時(shí)間時(shí)，計(jì)算和實(shí)際執(zhí)行時(shí)的時(shí)鐘頻率的比，對(duì)其進(jìn)行修正。如果成為基準(zhǔn)的最小時(shí)鐘頻率為4MHZ，而在排他處理區(qū)間所選擇的時(shí)鐘頻率固定為20MHZ，或者平均為20MHZ，則所測(cè)量的執(zhí)行時(shí)間可以修正20/4＝5倍，并在步驟459，作為時(shí)間信息而保存起來。也就是，在20MHZ的時(shí)鐘頻率下，如果執(zhí)行時(shí)間是10秒，則將修正了5倍而成為50秒的時(shí)間作為時(shí)間信息而保存起來。另外，成為用來記錄排他處理區(qū)間的執(zhí)行時(shí)間的基準(zhǔn)的時(shí)鐘頻率，可以定為任意的值。
其他的實(shí)施例在以上，舉例說明了在排他處理區(qū)間和除此以外的處理區(qū)間之間改變時(shí)鐘頻率的實(shí)施例。但是，并不只局限于排他處理區(qū)間，對(duì)于一般的特別指定的處理區(qū)間，也可以采用與上述的排他處理區(qū)間同樣的進(jìn)行處理的信息處理裝置。在正在編制中的程序或者已經(jīng)編制好的程序中，與排他處理區(qū)間一樣，可以特別指定一些執(zhí)行特別指定處理的區(qū)間，并加入通知識(shí)別名稱的代碼。這樣，通過與排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110或213具有同樣功能的特別指定區(qū)間檢測(cè)單元，可以在程序執(zhí)行中檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始及結(jié)束。
而且，也可以采用一種讓排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110或213，在程序中的多個(gè)排他處理區(qū)間中，只檢測(cè)預(yù)先規(guī)定的特別指定排他處理區(qū)間的信息處理裝置。例如，當(dāng)執(zhí)行搶先禁止區(qū)間時(shí)，不管被包括在該區(qū)間內(nèi)的處理?xiàng)l件如何，一般都是不存在其他處理過程的，這時(shí)，也就不需要搶先禁止了。在正在編制中的程序或者已經(jīng)編制好的程序中，也可以只對(duì)各種排他處理區(qū)間中的一個(gè)或多個(gè)特別指定區(qū)間進(jìn)行特別指定，并加入通知識(shí)別名稱的代碼。這樣，排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110或213，在程序執(zhí)行中，可以只對(duì)排他處理區(qū)間中的特別指定的處理區(qū)間，來檢測(cè)其開始及結(jié)束。而且，在基于硬件的方法中，例如，可以登記(或者取消)根據(jù)堆棧的追蹤而特別指定的函數(shù)調(diào)用關(guān)系，或者登記(或取消)寄存器的特別指定狀態(tài)的處理等。
本發(fā)明所涉及的信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法、時(shí)鐘脈沖控制程序以及其程序產(chǎn)品，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和電力消耗的節(jié)省，所以，可以可被廣泛地應(yīng)用于各種產(chǎn)業(yè)上。
權(quán)利要求
1.一種信息處理裝置，其特征在于包括產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元；時(shí)鐘脈沖控制單元，用于控制所述時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖，并決定時(shí)鐘頻率；存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)單元；計(jì)算處理單元，根據(jù)由所述時(shí)鐘脈沖控制單元提供的時(shí)鐘脈沖，執(zhí)行從所述存儲(chǔ)單元中讀取的程序；特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元，用于檢測(cè)特別指定處理區(qū)間的開始和結(jié)束，其中，特別指定處理區(qū)間是所述計(jì)算處理單元執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間；時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，根據(jù)所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元所檢測(cè)到的結(jié)果，將控制時(shí)鐘頻率的指令傳送給所述時(shí)鐘脈沖控制單元；其中，所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，命令所述時(shí)鐘脈沖控制單元增大時(shí)鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則命令所述時(shí)鐘脈沖控制單元降低時(shí)鐘頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于所述特別指定處理區(qū)間是執(zhí)行排他處理的區(qū)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于所述特別指定處理區(qū)間是執(zhí)行排他處理的多個(gè)區(qū)間中的一個(gè)預(yù)先規(guī)定好的特別指定區(qū)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的其中任何一項(xiàng)所述的信息處理裝置，其特征在于還包括電源控制單元，用于從所述時(shí)鐘脈沖控制單元取得有關(guān)時(shí)鐘脈沖頻率的信息，控制向所述計(jì)算處理單元和所述存儲(chǔ)單元提供的電壓；其中，所述電源控制單元，對(duì)應(yīng)于所述時(shí)鐘頻率的增大而使電壓升高，對(duì)應(yīng)于所述時(shí)鐘頻率的降低而使電壓下降。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制單元，在所述電源控制單元使電壓升高的期間，隨著電壓的上升，在所述計(jì)算處理單元可以工作的范圍內(nèi)，階段性地增大所述時(shí)鐘頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的特別指定處理期間，當(dāng)被預(yù)測(cè)的所述特別指定處理期間超過指定的極限值時(shí)，向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，而當(dāng)被預(yù)測(cè)的所述特別指定處理期間沒有超過所述極限值時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電源控制單元為使電壓升高所需要的電壓上升時(shí)間、并且超過所述電壓上升時(shí)間的時(shí)間作為所述極限值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電壓上升時(shí)間和所述電源控制單元為使電壓下降所需要的電壓下降時(shí)間之和、并且超過所述時(shí)間之和的時(shí)間作為所述極限值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升所需要的頻率上升時(shí)間、并且超過所述頻率上升時(shí)間的時(shí)間作為所述極限值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述頻率上升時(shí)間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率下降所需要的頻率下降時(shí)間之和、并且超過所述時(shí)間之和的時(shí)間作為所述極限值。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)保持著較低的所述時(shí)鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的低速特別指定處理期間，以及提高了所述時(shí)鐘頻率之后直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的高速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，超過了一個(gè)取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述電壓控制單元為使電壓上升或下降所需要的電壓變更期間之和、并且高于所述之和的極限值時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間沒有超過所述極限值，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)保持著較低的所述時(shí)鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的低速特別指定處理期間，以及提高了所述時(shí)鐘頻率之后直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的高速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，超過了一個(gè)取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升或下降所需要的頻率變更期間之和、并且超過所述之和的極限值時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間沒有超過所述極限值，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)提高了所述時(shí)鐘頻率之后直到該特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的高速特別指定處理期間，以及保持著較低的所述時(shí)鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的低速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，與取決于被預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述電源控制單元為使電壓上升或下降所需要的電壓變更期間之和、并且超過所述之和的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，如果所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，當(dāng)作為所述有效頻率的多個(gè)頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知，將所述時(shí)鐘頻率增大到所述多個(gè)頻率中最高的頻率的指令。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)提高了所述時(shí)鐘頻率之后直到該特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的高速特別指定處理期間，以及保持著較低的所述時(shí)鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結(jié)束為止的低速特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間，與取決于所預(yù)測(cè)的所述高速特別指定處理期間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升或下降所需要的頻率變更時(shí)間之和、并且超過所述之和的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，如果所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知增大時(shí)鐘頻率的指令。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在降低了所述時(shí)鐘頻率之后直到檢測(cè)出下次的該特別指定處理區(qū)間開始為止的低速非特別指定處理期間，當(dāng)預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間超過指定的極限值時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令，如果預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間沒有超過所述極限值，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電源控制單元為使電壓下降所需要的電壓下降時(shí)間、并且超過所述電壓下降時(shí)間的時(shí)間，作為所述極限值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電壓下降時(shí)間和所述電源控制單元為使電壓上升所需要的電壓上升時(shí)間之和、并且超過所述之和的時(shí)間，作為所述極限值。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率降低所需要的頻率下降時(shí)間、并且超過所述頻率下降時(shí)間的時(shí)間，作為所述極限值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的信息處理裝置，其特征在于所述脈沖控制判斷單元，將取決于所述頻率下降時(shí)間和所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率上升所需要的頻率上升時(shí)間之和、并且超過所述之和的時(shí)間，作為所述極限值。
21.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)降低了所述時(shí)鐘頻率之后直到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的低速非特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述電源控制單元為使電壓下降或升高所需要的電壓變更期間、并且超過所述電壓變更期間的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率降低到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率如果不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個(gè)頻率處于所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知，將所述時(shí)鐘頻率降低到所述多個(gè)頻率中最低的頻率上的指令。
23.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時(shí)鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)單元檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時(shí)間，來預(yù)測(cè)在規(guī)定的范圍內(nèi)降低了所述時(shí)鐘頻率之后直到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的低速非特別指定處理期間，如果被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述時(shí)鐘脈沖控制單元為使時(shí)鐘頻率下降或上升所需要的頻率變更期間、并且超過所述頻率變更期間的極限值相比，當(dāng)使所述被預(yù)測(cè)的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知將時(shí)鐘頻率降低到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率如果不在所述規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，則不向所述時(shí)鐘脈沖控制單元通知降低時(shí)鐘頻率的指令。
24.一種電器，其特征在于包括，權(quán)利要求1至23的其中任何一項(xiàng)所述的信息處理裝置。
25.一種信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法，其特征在于包括用于檢測(cè)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始和結(jié)束的特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序；在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則提高所述信息處理裝置的時(shí)鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)工序檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則降低所述信息處理裝置的時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘脈沖控制工序。
26.一種時(shí)鐘脈沖控制程序，其特征在于，使信息處理裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結(jié)束進(jìn)行檢測(cè)的特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能；在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時(shí)鐘脈沖控制功能。
27.一種程序產(chǎn)品，其特征在于包括時(shí)鐘脈沖控制程序，該程序使信息處理裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結(jié)束進(jìn)行檢測(cè)的特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能；當(dāng)所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而當(dāng)所述特別指定處理區(qū)間檢測(cè)功能檢測(cè)出所述特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時(shí)鐘脈沖控制功能；和保存所述時(shí)鐘脈沖控制程序的信號(hào)存儲(chǔ)媒體。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的程序產(chǎn)品，其特征在于所述信號(hào)存儲(chǔ)媒體是記錄媒體和傳輸媒體中的至少其中之一。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制方法、時(shí)鐘脈沖控制程序以及其程序產(chǎn)品，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理的實(shí)時(shí)性和減少電力消耗。本發(fā)明的信息處理裝置的時(shí)鐘脈沖控制單元102，控制由時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元101產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖，并決定時(shí)鐘頻率。計(jì)算處理單元103，按照通過時(shí)鐘脈沖控制單元102而被提供的時(shí)鐘脈沖，來執(zhí)行從存儲(chǔ)單元104讀取的程序。排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110用來檢測(cè)執(zhí)行排他處理的區(qū)間的排他處理區(qū)間的開始和結(jié)束。時(shí)鐘脈沖控制判斷單元111，在排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的開始時(shí)，則命令時(shí)鐘脈沖控制單元102增大時(shí)鐘頻率，而在排他處理區(qū)間檢測(cè)單元110檢測(cè)出特別指定處理區(qū)間的結(jié)束時(shí)，則命令時(shí)鐘脈沖控制單元102降低時(shí)鐘頻率。
文檔編號(hào)G06F1/32GK1532666SQ20041003321
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月26日
發(fā)明者加藤一臣, 水山正重, 重 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社