信息處理裝置以及作業系統的製作方法

2023-07-28 10:52:16

專利名稱：信息處理裝置以及作業系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及信息處理裝置以及安裝在上述信息處理裝置中的軟體。
背景技術：
圖18是展示專利文獻1的圖5記載的以往的電力控制裝置及其電力控制方法以及其程序的構成圖。上述電力控制裝置，是實現電池驅動並且安裝有處理器的便攜機器，例如手機、可攜式音響、可攜式攝象機、筆記本型個人電腦、PDA(Personal Digital Assistant個人數字助理)的消耗電力的最佳化的技術。
如圖18所示在以往的電力控制裝置中，安裝有靠軟體(25)工作的中央處理裝置CPU(以下，稱為處理器)(21)以及電力控制電路(22)。電力控制電路(22)，由電源電壓/閾值電壓控制電路、時鐘頻率發生器、定時器構成。上述電源電壓/閾值電壓控制電路(以下，稱為可變DC/DC轉換電路)，具有控制對處理器(21)施加的電源電壓或者閾值電壓的功能。
上述時鐘頻率發生器(以下，稱為CPGClock PulseGenerator)，產生提供給處理器(21)的時鐘脈衝，具有控制上述時鐘脈衝的時間寬度，即動作頻率的功能。定時器對軟體(25)提供一定時間間隔的計數數，即時間信息。上述定時器和從上述CPG向處理器(21)提供的上述時鐘脈衝不同，從上述CPG中接收定時器用時鐘脈衝，在預先靠軟體(25)設定的上述一定時間間隔進行計數動作。
軟體(25)由作業系統(以下，稱為RTOS)(23)和單個或者多個任務(24)等構成。RTOS(23)從單個或者多個任務(24)中按照任務起動時間順序，或者按照任務優先權高的順序，保持可以執行的執行準備狀態的任務(24)。進而RTOS(23)具有向現在執行中的任務(24)提供最初起動的任務(24)的上述任務起動時間的功能。單個或者多個任務(24)，例如除了相當於應用程式和中間件程序等的用戶程序外，其構成還包含電力控制程序。
上述電力控制程序具有對於執行中的任務(24)，累計從分配到處理器(21)中的起動時間開始到現在時刻的執行時間，根據該累計執行時間和預先確定的上述應用程式或者上述中間件程序的應用程式片段的最差執行時間(以下，稱為WCETWorst Case Execution Time)，計算執行中任務(24)中的時間富裕的功能。應用程式片段是指把任務分成N個程序片段1、2、3、…N的程序片段，可以通過解析和測定取得片段1、2、3、…、N的各個WCET和從各片段到片段N的WCET。如果有時間富裕則從圖18的執行中的任務(24)向RTOS(23)發行用於設定規定的電源電壓、動作頻率的系統調用SC。而後，在進行了RTOS(23)的內部處理後，用軟體(25)從處理器(21)對上述可變DC/DC轉換電路發送圖2的指令C。接收到上述指令C的上述可變DC/DC電路設定軟體(25)所希望的電源電壓、動作頻率，把上述控制信號CS從上述DC/DC轉換電路發送到處理器(21)。接收到上述控制信號CS的處理器(21)以所希望的上述電源電壓以及上述動作頻率驅動。
以下，說明RTOS(23)上的任務(24)的動作狀態。圖19是RTOS的任務狀態轉移圖。在任務(24)的狀態中有執行狀態(Run狀態)(31)、待機狀態(Wait狀態)(32)、執行準備狀態(Ready狀態)(33)、初始狀態(34)。初始狀態(34)是某一任務(24)生成以前的狀態，根據已生成的任務(24a)開始發行RTOS(23)提供的任務生成用系統調用，生成任務(24c)並轉移到執行準備狀態(33)。執行狀態(31)是某一任務(24)佔用處理器(21)的處理執行中的狀態。待機狀態(32)是結束了規定處理的任務(24d)發行RTOS(23)提供的事件接收等待用系統調用，從執行狀態(31)轉移，向其他任務(24)讓出處理器(21)的佔用變為事件等待的狀態。待機狀態(32)的任務(24d)如果接收到對自己的起動用事件則轉移到執行準備狀態(33)。
執行準備狀態(33)是可以執行的任務(24a)、任務(24b)、任務(24c)按照任務優先權高的順序等待佔用處理器(21)的機會的狀態。而後，從執行準備狀態(33)的任務(24a)、任務(24b)、(24c)內，調度(35)此時上述任務優先權最高的任務(24a)進入執行狀態(31)。另外，例如當接收到上述起動用事件而從待機狀態(32)轉移到執行準備狀態(33)的任務(24d)的上述任務優先權比現在執行中的任務(24a)的上述任務優先權的優先順序還高時，現在執行中的任務(24a)向上述轉移的任務(24d)讓出CPU的佔用，在執行準備狀態(33)下被預處理(36)，同時等待按照上述任務優先權順序進入執行狀態(31)的機會。
特開2003-140787號公報本申請人等在本申請之前，以在手機、PDA、可攜式數位照相機、可攜式數字視頻播放器、可攜式數字攝象機、可攜式數字音頻錄音機以及播放器等中有代表性的電池驅動的信息處理裝置為對象，研究了專利文獻1的上述電力控制裝置的以往技術。
圖20是本申請人等在使用專利文獻1所述的電力控制裝置時作成的電力控制方法的概念圖。並且，圖20未被記載在專利文獻1中。縱軸表示在應用程式中的應用程式片段的處理經過，橫軸表示應用程式的處理經過時刻。在此，將應用程式片段的數設置為K個。輸出時間(11)是必須結束上述應用程式的、或者必須輸出上述應用程式的處理結果的預先知道的時刻。
專利文獻1中的電力控制是控制電源電壓和動作頻率的技術。因而，為了儘可能實現電力的最佳化，即低消耗電力化，需要在使電源電壓下降的同時也使動作頻率下降。使上述動作頻率下降相當於緩慢地進行應用程式的處理。為了更好地進行低消耗電力化，理想的是在輸出時間(11)以內的極限時刻前以低動作頻率緩慢地進行上述應用程式的處理。因而，本申請人等提出，根據線性規劃法在各應用程式片段中分配同時間間隔的子輸出時間(13)，使得從任務起動時刻(12)開始使上述應用程式的處理與輸出時間(11)一致。另外，對於各應用程式片段，預先分配從任務起動時刻(12)開始的各子輸出時間的整數倍的時間間隔的WCET(14)。例如，根據上述線性規劃法設定的第k個應用程式片段的WCET(14c)，相當於在子輸出時間(13)上乘以k的累計估算時間。
而後，在電力控制檢測點(6)，比較從任務起動時刻(12)開始的處理器(21)的累計執行時間(15)和各應用程式片段(4)的WCET(14)，逐漸進行上述電源電壓以及上述動作頻率數的控制。例如，假設使用通過高電源電壓以及高動作頻率、低電源電壓以及低動作頻率這2個電力組合可以控制的上述電力控制裝置。當在從應用程式片段(4d)的第(k+1)個處理的WCET(14d)中減去從任務起動時刻(12)開始到應用程式片段(4c)的第k個處理結束時刻(16)的累計執行時間(15)的時間差，比在應用程式片段(4d)的第(k+1)個處理的WCET(14d)和應用程式片段(4c)的第k個處理的WCET(14c)的時間差上，即，從第k個開始到第(k+1)個期間的子輸出時間(13)上，乘以相對上述低動作頻率的上述高動作頻率的倍數的時間值還大的情況下，在第k個處理結束時刻(16)降低電力。即使使上述電源電壓以及前期動作頻率下降，因為也可以預測收斂在第(k+1)個電力控制檢測點(6)時的WCET(14d)內，所以可以嚴格遵守輸出時間(11)。相反在小的情況下如果不提高上述電力，即如果不提高上述電源電壓以及上述動作頻率，則不能滿足嚴格遵守輸出時間(11)。
根據如上述那樣研究的結果知道，當在上述信息處理裝置中適用了圖18的上述電力控制裝置的情況下，對於消耗電力的最佳化(省電力化)的效果存在2個問題。
第1個問題是，對於執行中的任務(24a)，當發生了搶先處理的情況下，因為在起動的高優先權的任務(24d)中花費的執行時間中，被搶先的執行準備狀態(33)的任務(24a)的處理延遲，所以在相對到輸出時間(11)為止的絕對時間的富裕時間中產生偏差，出現偏離電力控制的定時的現象。以下，用圖21說明該現象。
圖21是說明被搶先的任務的處理延遲的圖。例如當在處理第k個應用程式片段(4c)的過程中被高優先權的任務(24d)搶先的情況下，被搶先的任務(24a)在執行準備狀態(33)中被預處理(36)而處於處理停止狀態。如果搶先的高優先權的任務(24d)的處理結束，則被搶先的任務(24a)被調度(35)為執行狀態(31)。
但是，被搶先的任務(24a)即使在上述處理停止狀態中也因為經過了絕對時間，所以預先分配的第(k+1)的WCET(14d)中的絕對時間延遲搶先的任務(24d)的執行時間(37)。
因而，在第(k+1)中的處理結束時刻(16)為包含執行時間(37)的結果，在絕對時間上，在錯誤的WCET(14)中的電力控制檢測點(6)進行電力控制。另外輸出時間(11)也一樣，延遲了執行時間(37)。因而，也知道還不能保證節省輸出時間(11)，致使介質品質劣化。
第2個問題是，當在RTOS(23)的執行準備狀態(33)中存在許多可以執行的任務(24)的情況下，因為在可以執行的任務(24)中產生不穩定(Jitter)，所以處理開始時刻以及WCET延遲，沒有時間富裕，不能保證輸出時間。以下用圖22說明該現象。
圖22是說明在轉移到執行狀態之後的任務起動時刻的延遲的圖。被高優先權的任務(24d)搶先後，在執行準備狀態(33)中被預處理(36)的任務(24a)、由任務(24a)生成的執行準備狀態(33)的任務(24c)在應該立即佔用處理器(21)的執行準備狀態(33)下等待。但是，任務(24a)、任務(24c)等那樣任務優先權越低的任務(24)，直至佔用處理器(21)的執行準備狀態的待機時間(38)越長。原本存在這樣的問題，雖然任務(24a)、任務(24c)等各自接收到上述起動用事件的時刻是起動時刻(12)，但實際的起動時刻是從延遲了待機時間(38)的延遲起動時刻(39)開始處理，只有從延遲起動時刻(39)到輸出時間(11)的處理時間。進而，WCET(14)因為各應用程式/中間件程序正在進行管理，所以如果應用程式/中間件程序的開始時間延遲，則成為延遲待機時間(38)而出現偏離的延遲WCET(40)，存在最後的延遲WCET(40)也超過輸出時間(11)的問題。因而已知，在上述累計估算時間中包含不確定因素，節能效果並不明顯。

發明內容
在本申請中揭示的主要發明的要點如下。
其構成是具有處理器、被內置在上述處理器中或者被設置在上述處理器外部的硬體定時器、向上述處理器以及硬體定時器提供時鐘的時鐘脈衝發生器，上述硬體定時器計量從應用程式任務開始到現在時刻的處理時間，上述應用程式任務被分割成多個處理單位，上述處理器比較上述應用程式任務的上述多個處理單位的在處理規定的處理單位時所需要的時間和上述處理單位的最差執行時間，根據上述比較結果，改變從上述時鐘脈衝發生器輸出的動作頻率，上述處理器在因上述應用程式片段的處理中的搶先而起動的其它應用程式佔用了上述處理器的計算資源時，計數處於準備狀態的應用程式任務數，當在上述要執行的其它應用程式任務以外存在上述執行準備狀態的應用程式任務時，由上述執行準備狀態監視任務，提高上述動作頻率和上述電源電壓，在不存在的情況下，由上述執行準備狀態監視任務降低上述動作頻率和上述電源電壓。
進而理想的是，處理器在執行上述應用程式任務時，當知道了在上述應用程式任務以外存在上述執行準備狀態的其它應用程式任務的情況下，上述應用程式任務比較比上述最差執行時間還快的假想最差執行時間和處理上述規定的處理單位所需要的時間。
進而理想的是，上述處理器比較比上述最差執行時間或者上述假想最差執行時間和處理上述規定的處理單位所需要的時間，當上述最差執行時間或者上述假想最差執行時間和處理上述規定的處理單位所需要的時間的差比規定時間大時，降低用於執行現在執行處理中的上述應用程式任務的上述動作頻率和上述電源電壓，當上述時間的差比規定時間小的情況下，提高上述動作頻率和上述電源電壓。
如果是另一形態，則具有處理器、定時器、時鐘發生電路、動作電壓提供電路，上述定時器計量由處理器執行的應用程式任務的執行時間，上述應用程式任務被分割成多個處理單位，信息處理裝置管理處於執行準備狀態的應用程式任務的數，上述信息處理裝置在用上述處理器執行上述第1應用程式任務時，當處於執行準備狀態的應用程式任務比規定數小時，針對上述多個處理單位的每個管理對應的處理單位的處理要結束的最差執行時間，在使用上述處理器執行上述第1應用程式任務時，當處於執行準備狀態的應用程式任務數比規定數大的情況下，針對上述多個處理單位的每個管理比對應的上述最差執行時間短的假想最差執行時間。
通過實施本申請，可以提高信息處理裝置的低消耗電力化。


圖1是說明本發明的代表例子的圖。
圖2是說明用於實現本發明的軟體構成的實施例的圖。
圖3是說明信息格式的圖。
圖4是本發明的概念圖。
圖5是應用程式片段的概念圖。
圖6是說明MPEG-4視頻解碼器程序的應用程式片段的圖。
圖7是說明執行準備狀態監視任務動作的流程的圖。
圖8是說明執行準備狀態掌握處理的流程的圖。
圖9是說明低電力模式處理以及高電力模式處理的流程的圖。
圖10是說明視頻處理任務以及音頻處理任務動作的流程的圖。
圖11是說明在任務內部進行的電力控制算法的流程的圖。
圖12是說明輸出時間管理任務動作的流程的圖。
圖13是說明睡眠(sleep)任務動作的流程的圖。
圖14是說明本發明的信息處理裝置的電力控制動作的一實施例的圖。
圖15是說明本發明的實施例2的概念圖。
圖16是說明實施本發明的由1個處理器構成的信息處理裝置的一實施例的圖。
圖17是說明實施本發明的由2個處理器構成的信息處理裝置的一圖18是專利文獻1的代表圖。
圖19是RTOS的任務狀態轉移圖。
圖20是在專利文獻1中記載的電力控制檢測點上的電力控制程序的概念圖。
圖21是說明被搶先的任務的處理延遲的圖。
圖22是說明轉移到執行狀態之後的任務起動時刻延遲的圖。
具體實施例方式
以下說明實現本申請發明的實施例。
圖1是說明本發明的代表例子的圖，是說明本發明的硬體構成的實施例的圖。在此把用電池驅動並且內置於處理器的信息處理裝置作為實施例說明。
在本說明書中，用使用了PLL(相位鎖定循環)電路的時鐘脈衝發生器(51)(以下，稱為CPG)以及內置有定時器TMU(52)的處理器CPU(21)進行說明。即使在CPG(51)或者TMU(52)的處理器外掛安裝的實施中也可以實施本申請發明。CPG(51)把處理器(21)用於同步動作的時鐘脈衝提供給處理器(21)。處理器(21)具備在CPG(51)的設定下能夠以需要的動作頻率動作的功能。另外，處理器(21)具備發送向可變DC/DC轉換電路VC(22)提供所希望的電源電壓的控制信號(57)的功能。進而，處理器(21)通過總線(53)和處理器(54)和輸入器以及輸出器(以下，稱為I/O)(55)連接。處理器(21)按照存儲在儲器器(54)中的軟體的命令順序動作。上述軟體由RTOS(23)、執行準備狀態監視程序模塊(56)、電力/能量控制程序模塊(57)、應用程式/中間件程序模塊(58)等構成。
可變DC/DC轉換電路(22)把電池BAT(59)的電池電壓變換為處理器(21)、存儲器(54)、I/O(55)等各器件需要的電源電壓，通過電源系統(60)向上述各器件提供電力。另外，可變DC/DC轉換電路(22)具備接收來自處理器(21)的埠(62)的控制信號(61)的功能、以及針對處理器(21)可變地控制處理器(21)所希望的電源電壓的功能。I/O(55)例如相當於顯示靜止畫面以及運動圖像的顯示器和拍照的照相機、輸入聲音的麥克風和輸出聲音的揚聲器等。
圖2是說明用於實現本發明的軟體構成的實施例的圖。RTOS(23)管理處理器CPU(21)的運算器等計算資源以及存儲器(54)的存儲資源。即，分配由針對處理器(21)的外部事件和來自TMU(52)的定時器事件起動的線程(thread)或者作為被稱為進程(process)等的處理單位的任務(64)，並且，分配任務(64)所需要的存儲器容量。進而，在各任務(64)期間把可以同步、非同步動作的信息通信功能提供給各任務(64)。在此，所謂同步是指一個任務向另一個任務傳遞信息，和向另一任務交接處理器的處理的動作，所謂非同步動作是指一個任務向另一個任務傳遞信息，但佔用處理器的處理，不向其他任務交接處理的動作。
執行準備狀態監視程序模塊(56)掌握在RTOS(23)中現在時刻處於執行準備狀態(33)的任務(64)的數量。如果可以安裝通過系統調用等得到執行準備狀態(33)的任務(64)的數量或其存在與否的RTOS(23)，則可以代替執行準備狀態監視程序模塊(56)，而在本說明書中使用執行準備狀態監視程序模塊(56)說明本申請發明。
電力/能量控制程序模塊(57)從埠(62)向可變DC/DC轉換電路(22)發送控制信號(61)，把施加在處理器(21)上的電壓設定為希望的電源電壓。進而，同時向CPG(51)發出命令，設定為所需要的動作頻率。例如，當電力/能源控制程序模塊(57)用高電力模式、低電力模式這2個模式實施電力控制的情況下，在高電力模式下向可變DC/DC轉換電路(22)發送設定為高電源電壓的控制信號(61)，向CPG(51)發出設定為高動作頻率的命令。相反在低電力模式中，向可變DC/DC轉換電路(22)發送設定為低電源電壓的控制信號(61)，向CPG(51)發出設定為低動作頻率的命令。進而，當具有用於選擇CPG(51)的頻率的寄存器的情況下，可以設置成不使用命令而寫入寄存器的構成。
應用程式/中間件程序模塊(58)實際上是想在處理器(21)中進行處理的希望的程序，是本申請發明中的電力控制的控制對象。
RTOS(23)在執行準備狀態監視程序模塊(56)、電力/能量控制程序模塊(57)、以及應用程式/中間件程序模塊(58)中分別設置調用各種功能用的軟體接口，即程序函數群。
在本說明書中，把RTOS(23)的程序函數群稱為系統調用(System Call)(65)，把執行準備狀態監視程序模塊(56)的程序函數群稱為就緒監視接口(Ready Watcher Interface)(以下，稱為RWI)(66)，把電力/能量控制程序模塊(57)的程序函數群稱為功率/能量控制接口(Power/Energy Control Interface)(以下，稱為PECI)(67)，以及把應用程式/中間件程序模塊(58)的程序函數群稱為應用程式接口(Application Interface)(以下，稱為API)(68)。RTOS(23)以及電力/能量控制程序模塊(57)直接操作處理器(21)的狀態寄存器、控制寄存器以及內部存儲器等。執行準備狀態監視程序模塊(56)通過系統調用(65)使用RTOS(23)的功能。RWI(66)在任務(64)期間，為了進行同步、非同步通信，提供信息接收等待處理，以及信息發送處理。特別是信息接收等待處理，提供把任務(64)轉移到待機狀態(32)的功能。
應用程式/中間件程序模塊(58)通過系統調用(65)和PECI(67)，使用RTOS(23)以及電力/能量控制程序模塊(57)的功能。電力/能量控制程序模塊(57)在應用程式/中間件程序的應用程式片段之後的電力控制檢測點(6)中被使用。任務(64)調用系統調用(65)、RWI(66)、PECI(67)、API(68)來實施所希望的處理。
在本說明書中，為了容易區分說明本申請發明的軟體動作，假設用待機狀態監視任務(64a)、輸出時間管理任務(64b)、圖像顯示任務(64c)、PCM輸出任務(64d)、視頻處理任務(64e)、音頻處理任務(64f)以及睡眠(sleep)任務(64g)這7個任務構成的AV播放器進行說明。執行準備狀態監視任務(64a)是用於監視執行準備狀態(33)的任務數量的任務，是用於判定系統繁忙程度(發行執行開始命令後必須立即處理的任務數量)的任務。輸出時間管理任務(64b)是用圖像顯示任務(64c)和PCM輸出任務(64d)管理必須從顯示器或者揚聲器進行圖像顯示、聲音輸出的輸出時間(截止期(Dead line))，在該RTOS(23)中掌握其輸出時間，在輸出時間來臨時用於從RTOS向圖像顯示任務(64c)或者PCM輸出任務(64d)發送起動事件的任務。圖像顯示任務(64c)是用於在顯示器等上顯示圖像的任務。PCM輸出任務(64d)是用於從揚聲器等輸出聲音的任務。進而，視頻處理任務(64e)例如是用於解壓縮與MPEG等的圖像有關的壓縮數據的任務，音頻處理任務(64f)是用於解壓縮例如與MP3等的聲音有關的壓縮數據的任務。睡眠任務(64g)是用於在系統全體處於執行準備狀態時進入睡眠狀態的任務。
對於任務的優先權，按照執行準備狀態監視任務(64a)、輸出時間管理任務(64b)、PCM輸出任務(64d)、圖像顯示任務(64c)、音頻處理任務(64f)、視頻處理任務(64e)、睡眠任務(64g)的順序分配高優先權。
另外，各任務(64)間的同步、非同步通信使用信息(71)。執行準備狀態監視程序模塊(56)根據預先定義的存儲格式，從RTOS(23)使用的存儲器(54)區域向各任務(64)提供信息(71)用存儲塊。
圖3是說明信息格式的圖。信息格式的信息內容由相當於接收任務ID的發送目標TO-ID(72)、相當於發送任務ID的發送源至源FR-ID(73)、發送內容(74)構成。各任務(64)為了進行所希望的處理，根據上述信息格式把上述信息內容寫入與信息(71)相當的上述存儲塊中。而後，各任務(64)一邊發送接收信息(71)一邊進行所希望的處理。
以下，說明與作為本申請發明的多任務處理對應的電力控制方法。圖4是本發明的概念圖。在此，為了簡單，說明有高電力模式和低電力模式的2個模式的方法。首先，設定假想輸出時間(41)，設定假想最差輸出時間(以下，稱為假想WCET)(42)。假想輸出時間(41)被設定得比輸出時間(11)短。在此，預先把假想輸出時間(41)作為輸出時間(11)的一半時間進行設定，用上述線性規劃法，設定假想WCET(42)。假想WCET相對於相同的應用程式片段(4)是WCET(14)一半的時刻，假想子輸出時間(43)也是子輸出時間(13)的一半的時間。
RTOS(23)或者執行準備狀態監視任務(64e)計數處於執行準備狀態(33)的任務(24)的數量。RTOS(23)或者最高任務優先權的執行準備狀態監視任務(64e)監視執行準備狀態的任務(24)的結果，當執行準備狀態(33)的任務(24)除了睡眠任務(64g)以外完全沒有的情況下，設置為低電源電壓、低動作頻率。由此，可以謀求信息處理裝置的低電力化。另外，當可以進入睡眠狀態的情況下，執行睡眠任務(64g)轉移到睡眠狀態。
反之，當執行準備狀態(33)的任務(24)在睡眠任務(64g)以外存在1個的情況下，為了降低消耗電力而設置成低電力模式地執行任務。當處於執行準備狀態(33)中的任務存在2個以上的情況下，設定成儘快結束執行中的任務，為了向在執行準備狀態(33)中任務儘快交接處理，設定為高電力模式。
執行中的任務(24)在各電力控制檢測點(6)中首先詢問RTOS(23)或者執行準備狀態監視任務(24e)，在現在時刻判斷是否存在執行準備狀態(33)的任務(24)。當判斷的結果是執行準備狀態(33)的任務(24)存在的情況下，與假想WCET(42)比較在時間上是否來得及實施電力控制，當不存在的情況下與WECT(14)比較在時間上是否來得及實施電力控制。即，在時間上來不及的情況下轉移到高電力模式，在時間來得及的情況下轉移到低電力模式。這是為了使處理近早結束，向在執行準備狀態中的任務(24)交接處理。當這樣處於執行準備狀態(33)的任務的情況下，通過與假想WECT進行比較，可以儘快結束執行中的任務，可以把執行準備狀態的任務交給CPU。
進而，在本實施例中，確定WCET以及假想WCET與輸出時間一致，但當然並不限於此。例如，也可以與比實際的輸出時間早的時間一致地確定WCET以及假想WCET。通過這樣構成，取得到實際的輸出時間為止的安全係數，可以提高品質保持的可靠性。
在此，說明圖5的應用程式片段。任務(24)執行從應用程式開始點(1)經過初始化處理(2)，到應用程式結束點(3)的處理。初始化處理(2)是在應用程式、中間件程序、設備驅動程序等中使用的存儲區域的確保和初始化，進而是在處理器(21)中使用的電源電壓、動作頻率以及各寄存器值的設定等，是為了在處理器(21)上運行應用程式所需要的前處理。
進行多媒體處理的應用程式以及中間件程序具有重複進行同樣處理的性質。把重複進行的上述同樣處理的單位稱為應用程式片段(4)。從圖5的應用程式片段(4a)到(4e)的值表示應用程式片段(4)的重複處理數量，上述值在應用程式以及中間件程序內部執行的應用程式片段處理經過管理單元(7)中依次被存儲。
另外，在重複判別處理(5)中判別應用程式片段(4)的上述重複處理數，如果全部的應用程式片段處理結束了，則在應用程式結束點(3)應用程式結束。
圖6是說明MPEG-4視頻解碼程序的應用程式片段的圖。例如如果對被稱為QCIF的縱144象素、橫176象素的圖像格式(8)實施MPEG-4視頻解碼處理，則MPEG-4視頻解碼程序實施把圖像格式(8)向被稱為微塊(9)的縱16象素、橫16象素的每一象素塊進行解碼的圖像處理。因而，MPEG-4視頻解碼程序的應用程式片段處理相當於每一微塊的圖像解碼處理，應用程式片段(4)的重複處理數是和QCIF的圖像格式(8)中的微塊數相同的99次，重複判別處理(5)判別是否進行了99次應用程式處理。
當圖像格式(8)是縱96象素、橫144象素的SubQCIF的情況下，因為微塊數是48個，所以應用程式片段數是48。
另外，當是上述MP3解碼程序的情況下，應用程式片段(4)的上述重複處理數相當於頻道數。如果進行立體聲再生則上述重複處理數是2次。換句話說，當是聲音音響解碼處理的MP3解碼程序的情況下，重複頻道單位的解碼處理，變成應用程式片段(4)。
圖7是說明執行準備狀態監視任務動作的流程圖。用RTOS(23)提供的系統調用(65)生成的執行準備狀態監視任務(64a)，在初始狀態(81)下把執行準備狀態監視變量單元(82)初始化為0後，從RWI(66)中調用信息接收等待判定處理(83)。
信息接收等待判定處理(83)判別針對執行準備狀態監視任務(64a)的作為任意起動事件的信息(71a)是否到達，如果到達則進行作為執行準備狀態監視任務(64a)所希望的處理的執行準備狀態掌握處理(84)，如果沒有到達則在接受到信息(71a)之前把執行準備狀態監視任務(64a)設置為準備狀態。
圖8是說明執行準備狀態掌握處理的流程圖。執行狀態掌握處理(84)從執行準備狀態監視開始點(91)開始處理，進行對執行準備狀態監視任務(64a)發送的信息(71a)的信息判別處理(92)。
在信息判別處理(92)中，判別已接收到的信息(71a)，是執行準備狀態轉移用信息，還是待機狀態轉移用信息。
上述執行準備狀態轉移用信息，例如，在圖8的信息格式參數A的位置上寫入在發送內容(74a)中表示對執行準備狀態的轉移的1，相反上述待機狀態轉移用信息，預先確定為寫入了表示向待機狀態轉移的0。
因而，信息判別處理(92)判別已接收到的信息(71a)的參數A的發送內容(74a)是1還是0。如果是1，則進行執行準備狀態加法處理(93)，如果是0則進行執行準備狀態減法處理(94)。執行準備狀態加法處理(93)在執行準備狀態監視程序模塊(56)內的執行準備狀態監視變量單元(82)中加算1，如果記載了已接收到的信息(71a)的發送目標(72)則向發送目標(72)再發送，如果沒有記載則廢棄已接收到的信息(71a)，即返還到存儲器。相反執行準備狀態減法處理(94)在執行準備狀態監視變量單元(82)中減去1，廢棄已接收到的信息(71a)，即返還到存儲器。
其後，其處理前進到執行準備狀態監視變量判別處理(95)。如果在執行準備狀態監視變量判別處理(95)中執行準備狀態監視變量單元(82)是0或者1，則從PECI(67)調用作為電力/能量控制程序模塊(57)功能的低電力模式處理(96)，除此以外的情況同樣調用高電力模式處理(97)。
圖9是說明低電力模式處理以及高電力模式處理的流程圖。低電力模式處理(96)從低電力模式處理開始點(101)開始，按照順序處理低動作頻率變更處理(102)、低電源電壓變更處理(103)。低動作頻率變更處理(102)從CPG(51)中變更發生的時鐘脈衝，使得設定低的提供給處理器(21)的動作頻率。低電源電壓變更處理(103)從處理器(21)向可變DC/DC轉換電路(22)發送降低提供給處理器(21)的電源電壓的控制信號(61)。如果可變DC/DC轉換電路(22)接收到控制信號(61)則降低上述電源電壓。
高電力模式處理(97)從高電力模式處理開始點(104)開始，按照順序處理高電源電壓變更處理(105)、高動作頻率變更處理(106)。高電源電壓變更處理(105)從處理器(21)向可變DC/DC轉換電路(22)發送提高提供給處理器(21)的電源電壓的控制信號(61)。如果可變DC/DC轉換電路(22)接收控制信號(61)則提高上述電源電壓。高動作頻率變更處理(106)從CPG(51)變更發生的時鐘脈衝，使得設定高的提供給處理器(21)的動作頻率。
圖10是說明視頻處理任務以及音頻處理任務動作的流程圖。在RTOS(23)提供的系統調用(65)中生成的視頻處理任務(64e)，首先從視頻處理初始化開始點(111)開始動作，從RWI(66)中調出信息接收等待判別處理(83)。
信息接收等待判別處理(83)判別對視頻處理任務(64e)的作為起動事件的信息(71e)是否到達，如果到達則進行視頻解碼處理(112e)，如果沒有到達則在信息(71e)到達之前把視頻處理任務(64e)轉移到等待狀態(32)。
視頻解碼處理(112e)進行圖4、圖5、圖6所示的每一微塊處理的應用程式片段(4)的重複處理(5)和在電力控制檢測點(6)中的電力控制。在視頻解碼處理(112e)後，從RWI(66)中調用待機狀態轉移處理(113)。待機狀態轉移處理(113)在此因為在執行準備狀態監視任務(64a)中已知視頻解碼處理(112e)已結束，所以把作為上述待機狀態轉移用信息的信息(71a)發送到執行準備狀態監視任務(64a)，最後使視頻處理任務(64e)轉移到待機狀態(32)。
另外在RTOS(23)的系統調用(65)中生成的視頻處理任務(64c)相當於把視頻解碼處理(112e)置換為音頻解碼處理(112f)的任務。因而，在立體聲或者每一頻道處理的應用程式片段(4)的重複處理(5)結束後，在電力控制檢測點(6)進行電力控制。
圖11是說明在任務內部進行的電力控制算法的流程圖。在本說明書中，在視頻解碼處理(112e)以及音頻解碼處理(112f)的內部有應用程式片段(4)，在電力控制檢測點(6)中嵌入電力控制算法軟體。
首先，從任務內電力控制開始點(121)開始處理，對於執行準備狀態監視變量單元(82)，進行執行準備狀態監視變量判別處理(122)。在執行準備狀態監視變量判別處理(122)中，判別執行準備狀態監視變量單元(82)是否是1。如果是1則進行WCET比較處理(123)，如果是1以外則進行假想WCET比較處理(124)。WCET比較處理(123)例如從視頻處理任務(64e)或者音頻處理任務(64f)的任務起動時刻(12)開始，比較從應用程式片段(4d)的第(k+1)個處理WCET(14d)中減去應用程式片段(4c)的第k個處理結束時刻(16)的累計時間(15)的時間差、和上述應用程式片段(4d)的第(k+1)個處理的WCET(14d)和上述應用程式片段(4c)的第k個處理的WECT(14c)的時間差，即在從第k個到第(k+1)個期間的子輸出時間(13)上乘以相對上述低動作頻率的上述高動作頻率的倍數的時間值。累計時間(15)利用TMU(52)計數累計時間。
如果從WCET(14d)中減去累計執行時間(15)的值的一方比乘以上述倍數的時間還大的情況下，把電力/能量控制程序模塊(57)內部管理的電力控制模式單元(125)設置為1。相反在小的情況下設置為0。進而，在應用程式/中間件程序模塊(58)內部管理的WCET存儲單元(126)的值上加上子輸出時間(13)的值。進而，WCET(14)是WCET存儲單元(126)的值。另外，WCET存儲單元(126)在初始化處理(2)中假設是子輸出時間(13)。
另一方面，假想WCET比較處理(124)和上述一樣，例如，比較從應用程式片段(4d)的第(k+1)個處理的假想WCET(42d)中減去從視頻處理任務(64e)或者音頻處理任務(64f)的任務起動時刻(12)開始到應用程式片段(4c)的第k個處理結束時刻(16)的累計時間(15)的時間差、和上述應用程式片段(4d)的第(k+1)個處理的假想WCET(42d)與上述應用程式片段(4c)的第k個處理的假想WECT(42c)的時間差，即在從第k個到第(k+1)個期間的假想子輸出時間(43)上乘以相對上述低動作頻率的上述高動作頻率的倍率的時間值。同樣累計執行時間(15)使用TMU(52)計數累計時間。
在從假想WCET(43d)中減去累計執行時間(15)的值的一方比乘以上述倍率的時間還大的情況下，把電力/能量控制程序模塊(57)內部管理的電力控制模式單元(125)設置為1。相反在小的情況下設置為0。進而在應用程式/中間件程序模塊(58)內部管理的假想WCET存儲單元(127)的值上加上子假想輸出時間(13)的值。進而，假想WCET(42)是假想WCET存儲單元(127)的值。另外，假想WCET存儲單元(127)在初始化處理(2)中是假想子輸出時間(43)。
電力控制模式判別處理(128)判別電力控制模式單元(125)。如果電力控制模式單元(125)是1，則進入低電力模式處理(96)，如果是0則進入高電力模式處理(97)。
圖12是說明輸出時間管理任務動作的流程圖。輸出時間管理任務(64b)從輸出時間管理開始點(131)開始處理。在輸出時間管理開始點(131b)中，作為初始化處理向輸出時間管理任務(64b)自身再次發送作為起動時間的信息(71b)。
信息接收等待判別處理(83)判別作為對輸出時間管理任務(64b)的起動事件的信息(71b)是否到達，如果到達則進行輸出時間管理處理(132)，如果沒有到達則在接收到信息(71b)前把輸出時間管理處理任務(64b)設定為等待狀態(32)。
輸出時間管理處理(132b)預先使RTOS(23)識別1幀的視頻顯示時刻或者1幀的音頻輸出時刻。此後，從RWI(66)中調用等待狀態轉移處理(113)。在調用等待狀態轉移處理(113)的時刻，輸出時間管理處理任務(64b)轉移到待機狀態(32)。
如果成為了上述視頻顯示時刻或者上述音頻輸出時刻，則作為從RTOS(23)起動的定時器事件把信息(71c)發送到圖像顯示任務(64c)，或者把信息(71d)發送到PCM輸出任務(64d)。
圖像顯示任務(64c)以及PCM輸出任務(64d)的流程和用圖12說明的輸出時間管理任務(64b)一樣。但是，輸出時間管理處理(132b)的部分在圖像顯示任務(64c)中為圖像顯示處理(132c)，在PCM輸出任務(64d)為PCM輸出處理(132d)。而後，在輸出時間管理開始點(131d)中作為初始化處理向輸出時間管理任務(64b)自身發送信息(71b)，在圖像顯示開始點(131c)、PCM輸出開始點(131d)不發送信息(71)。
圖像顯示處理(132c)把在視頻處理任務(64e)中處理的圖像顯示在顯示器上。而後，對於執行準備狀態監視任務(64a)發送記載有視頻處理任務(64e)的發送目標(72)的上述執行準備狀態轉移用信息(71e)，進而把在執行準備狀態監視任務(64a)中接受到的發送目標(72)是視頻處理任務(64e)的執行準備狀態轉移用信息(71e)發送到視頻處理任務(64e)。
PCM輸出處理(132d)把在音頻處理任務(64f)中處理的PCM信號在揚聲器中表現。而後對執行準備狀態監視任務(64a)發送記載有音頻處理任務(64f)的發送目標(72)的上述執行準備狀態轉移用信息(71f)，進而把在執行準備狀態監視任務(64a)中接收到的發送目標(72)是音頻處理任務(64f)的執行準備狀態轉移用信息(71f)發送到音頻處理任務(64f)。
圖13是說明睡眠任務動作的流程圖。從睡眠任務(64g)的睡眠程序開始點(141)開始，進入睡眠處理(142)。睡眠處理(142)在CPG(51)中設定為停止向處理器(21)供給時鐘脈衝，使處理器(21)停止。因為睡眠任務(64g)為最低優先權任務，所以睡眠任務(64g)以外的全部任務如果處於待機狀態，即處於等待狀態則處理器停止。另外如果來自TMU(52)或者I/O(55)的搶先發生，則從等待狀態恢復到通常的動作狀態。
如果進行以上的執行，則即使在執行中的任務進入搶先以及例外處理，也可以進行抑制任務處理的延遲的控制，在電力最佳化方面有效。
圖14是說明本發明的信息處理裝置的電力控制動作的一實施例的圖。縱軸為任務(64)的消耗電力，橫軸為時間，表示各任務的處理經過。因而，每一任務的面積相當於各任務的消耗能量。
例如視頻處理任務(64e)的處理在任務起動時刻(12e)中開始，在視頻處理任務(64e)的截止輸出時間(11e)前進行。這時，執行準備狀態監視任務(64a)的初始化處理(2)把執行準備狀態監視變量單元(82)設置為1，把任務起動時刻(12e)的信息處理裝置的電力設定為低電力。在視頻處理任務(64e)的處理結束前的過程中，對應用程式片段(4)的每一處理進行電力控制。例如，在第3應用程式片段的處理結束的階段，與WECT進行比較，因為處理延遲所以轉移到高電力模式。
如果成為預先設定的PCM輸出任務(64d)的起動時刻(12d)，則優先權高的PCM輸出任務(64d)起動。另外，在執行準備狀態監視變量單元(82)上加1變為2。因為執行準備狀態監視變量單元(82)變為2，所以執行準備狀態監視任務(64a)，把信息處理裝置設置為高電力模式。而後視頻處理任務(64e)被設置為預處理(36)，變為執行準備狀態(33)。PCM輸出任務(64d)變為執行準備狀態(31)，把預先在解碼處理中生成的音頻的PCM信號輸出到揚聲器。如果結束輸出則通過向音頻處理任務(64f)發送信息(71f)，把音頻處理任務設置為執行準備狀態，雖然未圖示，但在執行準備狀態監視變量單元(82)上加算1變為3。
PCM輸出任務(64d)在結束之前把信息(71a)發送到執行準備狀態監視入任務(64a)中，在執行準備狀態監視變量單元(82)中減去1設置為2。
從音頻處理任務(64f)的起動時刻(12f)開始，音頻處理任務(64f)的處理開始，但因為執行準備狀態監視變量單元(82)為2，所以音頻處理任務(64f)的起動時的信息處理裝置的電力仍是高電力模式。
另外，音頻處理任務(64f)因為執行準備狀態監視變量單元(82)變為2，所以不是音頻處理任務(64)的輸出時間(11f)，在音頻處理任務(64f)的假想輸出時間(41f)中，對應用程式片段(4)的每一處理進行電力控制。音頻處理任務(64f)在結束之前把信息(71a)發送到執行準備狀態監視任務(64a)中，在執行準備狀態監視變量單元(82)中減去1設置為1。
如果音頻處理任務(64f)結束，則在此前被預處理(36)處於執行準備狀態的視頻處理任務(64e)恢復到執行狀態(31)，開始下面的處理。因為恢復時的執行準備狀態監視變量單元(82)是1，所以執行準備狀態監視任務(64a)把信息處理裝置的電力設定為低電力。
視頻處理任務(64e)因為執行準備狀態監視變量單元(82)是1，所以不是視頻處理任務(64e)的假想輸出時間(41e)，在輸出時間(11e)對每一應用程式片段(4)進行電力控制。
如果視頻處理任務(64e)在視頻處理任務(64e)的輸出時間(11e)結束，則在結束之前把信息(71a)發送到執行準備狀態監視任務(64a)，在執行準備狀態監視變量單元(82)上減1設置為0。
因為執行準備狀態監視變量單元(82)是0，所以執行準備狀態監視任務(64a)把信息處理裝置的電力模式設定為低電力。
如果成為預先設定的圖像顯示任務(64c)的起動時刻(12c)，則圖像顯示任務(64c)起動，在執行準備狀態監視變量單元(82)上加算1變為1。因為執行準備狀態監視變量單元(82)是1，所以執行準備狀態監視任務(64a)仍設置為低電力。
圖像顯示任務(64c)在把圖像顯示在顯示器上後，把信息(71a)發送到執行準備狀態監視任務(64a)中，在執行準備狀態監視變量單元(82)中減去1設置為0。
在音頻處理任務(64f)的輸出時間(11f)後，如果變為預先設定的PCM輸出任務(64d)的起動時刻(12d)，則在執行準備狀態監視變量單元(82)上加上1變為1。
通過上述控制的效果，可以把電源電壓以及動作頻率的控制切換時刻設置為最佳。並且已知一般情況下消耗電力與電源電壓的平方和動作頻率的乘積成比例。例如，當把電源電壓以及動作頻率數的組合設置為1.25[V]、60[MHz]、和1.5[V]、120[MHz]的2個電力模式進行電力控制的情況下，因為電源電壓的比率是0.83，動作頻率的比例為一定數值，所以和通常在1.5[V]、120[MHz]下動作的消耗電力相比，可以使消耗電力下降約65％。另外因為消耗能量與電源電壓的平方和在低電源電壓下的執行周期的乘積成比例，所以如果把低電源電壓控制和高電源電壓控制的執行周期比假設為從50％至90％，則和通常在1.5[V]、120[MHz]下動作的消耗能量相比，可以節省約15％到25％的消耗能量。
圖15是展示本發明的實施例2的概念圖。和圖4不同之處是設置有多個假想WCET(42)。在實施例1中，為了簡單，確定是否有執行準備狀態(33)的任務(24)使用WCET(14)或使用假想WCET(42)。與此相反，在本實施例中，設置多個假想WCET，當處於執行準備狀態(33)的任務(24)的個數多的情況下，控制為在更短的時間內結束。例如，當執行準備狀態的任務有3個的情況下(R＝3)，從右開始和第3個假想WCET比較。通過這樣設置多個假想WCET(42)，與處於執行準備狀態(33)中的任務(24)的個數對應地進行選擇，可以進行更細緻的電力控制。另外，處於執行準備狀態(33)的任務(24)的個數多，相當於處理器(21)必須處理的任務(24)多。在本實施例中，因為通過控制電力模式使得處於執行準備狀態(33)的任務(24)越多，則越儘快結束處理，所以可以提供可靠性高的電力控制系統。
圖16是說明實施本發明的由1個處理器構成的信息處理裝置的一實施例的圖。特別假設把1個處理器的構成適用於手機。
相當於圖1的處理器CPU(21)的部分是基帶處理器BB-CPU(21b)。基帶處理器(21b)主要實施數字通信處理以及通信協議處理，而不進行通信處理時也進行應用程式處理。基帶處理器(21b)的端子直接與和天線(151)連接的模擬無線電路(以下，稱為RF)(152)、用於通話的微型麥克風(153)、用於重放通話和音樂的揚聲器(154)以及總線(53)連接。
相當於圖1的I/O(55)的部分，在圖16中只要置換為CMOS或者CCD照相機CAM(155)和液晶或者有機EL顯示器DPY(156)即可。
另外存儲器(54)使用在快閃記憶體中有代表性的非易失性存儲器FLMEM(54a)和在SRAM中有代表性的易失性存儲器SRAM(54b)。
在非易失性存儲器(54a)中，存儲程序命令的主體和固定變量等的靜態程序數據。即，安裝RTOS(23)、執行準備狀態監視程序模塊(56)、電力/能量控制程序模塊(57)、應用程式/中間件程序模塊(58)。
另一方面，為了實現用程序命令讀寫的動態變量而使用易失性存儲器(54b)。即易失性存儲器(54b)具備RTOS(23)的動態存儲區域(157a)、執行準備狀態監視程序模塊(56)的動態存儲區域(157b)、電力/能量控制程序模塊(57)的動態存儲區域(157c)、應用程式/中間件程序模塊(58)的動態存儲區域(157d)。
圖17是說明實施本發明的由2個處理器構成的信息處理裝置的一實施例的圖。在圖16的信息處理裝置中，當需要同時實施通信信號處理以及通信協議處理和多媒體處理的情況下，在基帶處理器BB-CPU(21b)中的負荷非常重。因而，把通信處理用途的基帶處理器(21b)和多媒體處理用途的應用程式處理器AP-CPU(21a)安裝在信息處理裝置中。這裡也可以在基帶處理器(21b)和應用程式處理器(21a)的兩者中適用本申請發明。
以上，根據實施例進行了說明，但只要不脫離本發明的主旨就可以有各種變更。例如，雖然使用低電力模式和高電力模式2種說明了電力模式，但並不限於此。即，也可以設置成多種電力模式，根據WCET或者假想WCET和各應用程式片段的處理結束時的累計執行時間的差，即時間富裕，從多種電力模式中選擇一個電力模式。通過這種構成，可以更細緻地進行電力控制。另外，電力模式雖然是用模式改變動作頻率和電源電壓，但例如電源電壓不改變，而只改變動作頻率也可以。
本發明在信息處理裝置中，特別是在信息處理通信裝置中適用有效。
權利要求
1.一種信息處理裝置，是具有處理器、內置在上述處理器中或者被設置在上述處理器的外部的硬體定時器、向上述處理器以及硬體定時器提供時鐘的時鐘脈衝發生器的信息處理裝置，其特徵在於上述硬體定時器計量從應用程式任務的開始到現在時刻為止的處理時間；上述應用程式任務被分割為多個處理單位；上述處理器比較在上述應用程式任務的上述多個處理單位中處理規定的處理單位所需要的時間和上述處理單位的最差執行時間，根據上述比較結果，改變從上述時鐘脈衝發生器輸出的動作頻率；上述處理器當通過上述應用程式任務的處理過程中的中斷而起動的其它應用程式任務佔用了上述處理器的計算資源時，計數處於執行準備狀態的應用程式任務數，當在上述要執行的其它應用程式任務以外存在上述處於執行準備狀態的應用程式任務的情況下，通過上述執行準備狀態監視任務，提高上述動作頻率和上述電源電壓，當不存在的情況下，通過上述執行準備狀態監視任務降低上述動作頻率和上述電源電壓。
2.根據權利要求1所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器，在執行上述應用程式任務時，當已知在上述應用程式任務以外存在上述處於執行準備狀態的其它應用程式任務的情況下，上述應用程式任務比較比上述最差執行時間快的假想最差執行時間和處理上述規定的處理單位所需要的時間。
3.根據權利要求2所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器當比較上述最差執行時間或者上述假想最差執行時間和處理上述規定的處理單位所需要的時間的結果，即上述最差執行時間或者上述假想最差執行時間和處理上述規定處理單位所需要的時間的差比規定時間大的情況下，降低用於執行現在正在執行處理中的上述應用程式任務的上述動作頻率和上述電源電壓，當上述時間的差比規定時間小的情況下，提高上述動作頻率和上述電源電壓。
4.根據權利要求1所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器當通過詢問上述執行準備狀態監視任務，知道了在上述其它應用程式任務以外存在上述處於執行準備狀態的應用程式任務的情況下，在知道了上述其它應用程式任務不存在比上述最差執行時間快的預先設定的假想最差執行時間的情況下，根據原最差執行時間計量時間富裕的程度。
5.根據權利要求4所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器當根據上述最差執行時間或者上述假想最差執行時間計量的時間富裕程度比預先決定的時間富裕大的情況下，降低用於執行現在正在執行處理中的上述應用程式任務的上述動作頻率和上述電源電壓，當小的情況下，提高上述動作頻率和上述電源電壓。
6.根據權利要求2所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器，根據上述處於執行準備狀態的應用程式任務的個數，改變加快上述假想最差執行時間的上述最差執行時間的程度。
7.權利要求4所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器，針對上述其它應用程式任務的詢問，計數上述處於執行準備狀態的應用程式任務數，用系統調用通知上述處於執行準備狀態的上述應用程式任務數或者有無。
8.權利要求4所述的信息處理裝置，其特徵在於上述處理器基於作業系統動作。
9.一種信息處理裝置，是具備處理器、定時器、時鐘發生電路、動作電壓提供電路的信息處理裝置，其特徵在於上述定時器計量由上述處理器執行的應用程式任務的執行時間，上述應用程式任務被分割為多個處理單位；上述信息處理裝置管理處於執行準備狀態中的應用程式任務的個數；上述信息處理裝置在使用上述處理器執行上述第1應用程式任務時，當處於執行準備狀態的應用程式任務比規定數少的情況下，針對上述多個處理單位的每個，管理對應的處理單位的處理應該結束的最差執行時間，在使用上述處理器執行上述第1應用程式任務時，當處於執行準備狀態的應用程式的個數比規定數多的情況下，針對上述多個處理單位的每個，管理比對應的上述最差執行時間短的假想最差執行時間。
10.根據權利要求9所述的信息處理裝置，其特徵在於上述信息處理裝置具有第1電力模式和比上述第1電力模式消耗電力小的第2電力模式，在上述第1應用程式任務的規定的處理單位結束的時刻，比較由上述定時器計量的上述規定的處理單位的執行時間和與上述規定的處理單位對應的上述最差執行時間或上述假想最差執行時間，上述信息處理裝置當與上述規定的處理單位對應的上述最差執行時間或上述假想最差執行時間與上述規定的處理單位的執行時間的差比規定時間大的情況下，在上述第2電力模式下動作，當比上述規定時間小的情況下，在上述第1電力模式下動作。
11.根據權利要求10所述的信息處理裝置，其特徵在於對於上述處理器的動作頻率，上述第2電力模式比上述第1電力模式小，對於上述處理器的動作電壓，上述第2電力模式比上述第1電力模式小。
12.根據權利要求11所述的信息處理裝置，其特徵在於上述信息處理裝置在上述第2電力模式下動作的狀態下，當上述第1應用程式任務的規定的處理單位結束時，當處於執行準備狀態的應用程式任務數比規定數大的情況下，轉移到上述第1電力模式。
13.一種作業系統，是控制具有處理器、定時器的信息處理裝置的動作的作業系統，其特徵在於上述作業系統，把由上述處理器執行的應用程式任務分割為多個處理單位，管理處於執行準備狀態的應用程式任務的個數，在使用上述處理器執行第1應用程式任務時，當處於執行準備狀態的應用程式任務比規定數少的情況下，針對上述多個處理單位的每個，管理各個處理單位的處理應該結束的最差執行時間，在用上述處理器執行上述第1應用程式任務時，當處於執行準備狀態的應用程式任務數比規定數多的情況下，針對上述多個處理單位的每個，管理比對應的上述最差執行時間短的假想最差執行時間。
14.根據權利要求13所述的作業系統，其特徵在於上述信息處理裝置具有第1電力模式和比上述第1電力模式消耗電力小的第2電力模式，上述作業系統在上述第1應用程式任務的規定的處理單位結束的時刻，比較由上述定時器計量的上述規定的處理單位的執行時間和與上述規定的處理單位對應的上述最差執行時間或上述假想最差執行時間，當與上述規定的處理單位對應的上述最差執行時間或上述假想最差執行時間與上述規定的處理單位的執行時間的差比規定時間大的情況下，使上述信息處理裝置在上述第2電力模式下動作，當比上述規定時間小的情況下，使上述信息處理裝置在上述第1電力模式下動作。
15.根據權利要求14所述的作業系統，其特徵在於上述作業系統在上述信息處理裝置在上述第2電力模式下動作的狀態下，當上述第1應用程式任務的規定的處理單位結束時，當處於執行準備狀態的應用程式任務數比規定數多的情況下，使上述信息處理裝置轉移到上述第1電力模式。
16.根據權利要求13所述的作業系統，其特徵在於上述作業系統起動管理處於執行準備狀態的應用程式任務數的執行準備狀態監視任務，通過由上述處理器對上述多個處理單位的每個執行上述執行準備狀態監視任務，來管理處於執行準備狀態的應用程式的個數。
17.一種信息處理裝置，在控制具有處理器、定時器的信息處理裝置的動作的作業系統，其特徵在於具備用於輸出上述處於執行準備狀態的應用程式任務數的系統調用，當在上述應該執行的其它應用程式任務以外存在上述處於執行準備狀態的應用程式任務的情況下，提高上述動作頻率和上述電源電壓，當不存在的情況下，通過上述執行準備狀態監視任務降低上述動作頻率和上述電源電壓。
全文摘要
本發明提供一種通過在搶先/例外處理發生時也可以進行更充分的電力控制，來實現低消耗電力的信息處理裝置。用RTOS或者執行準備狀態監視任務監視執行準備狀態的任務數，當完全沒有執行準備狀態的任務的情況下，用RTOS或者執行準備狀態監視任務實施降低電力的控制，而執行中的任務用預先設定的各應用程式片段的WCET進行電力控制，反之當有執行準備狀態的任務的情況下，實施提高電力的控制，而執行中的任務用比各應用程式片段的WCET時間快的假想WCET進行電力控制，進而當沒有執行準備狀態的任務並且執行中的任務不存在的情況下，RTOS或者執行準備狀態監視任務和睡眠任務降低電力。由此可以實現提高信息處理裝置的低消耗電力化。
文檔編號G06F1/32GK1629774SQ200410004880
公開日2005年6月22日 申請日期2004年2月10日 優先權日2003年12月17日
發明者三坂智, 入江直彥 申請人:株式會社日立製作所