用於計算設備的電源管理的空閒檢測度量縮放的製作方法

2023-08-12 14:55:01

專利名稱：用於計算設備的電源管理的空閒檢測度量縮放的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算設備等的電源管理，且具體地涉及將空閒檢測度量用 於這樣的電源管理來確定計算設備上的組件何時要進入增強的省電狀態。 具體地，本發明涉及基於組件的當前電量狀態縮放空閒檢測度量以便增加 達到該增強的省電狀態的可能性。背景應當理解，諸如個人計算機等計算設備對於其組件中的至少一些採用 了電源管理技術以便最小化在這樣的計算設備操作期間所利用的電量。如 可以理解的，將關於這樣的計算設備的電量使用最小化表示了良好的做法， 即使在電量使用不是特別的考慮事項時，諸如例如可以是使用外部供應的 市電操作的臺式計算機等的情況。更重要地，將關於這樣的計算設備的電 量使用最小化在電量使用實際上是特別的考慮實現時可能至關重要，諸如 例如可以是使用內部供應的電池電源操作的膝上型計算機等的情況。通常，儘管電源管理可以被應用於計算設備的任何組件，但計算設備 中的電源管理被應用於該計算設備中尤其是高耗電者的一個或多個組件。 計算設備中的高耗電組件的示例包括處理器、存儲設備(例如硬碟驅動器) 和顯示器。特別是關於計算設備的處理器，電源管理以兩種形式出現。在第一種 形式中，並記住處理器根據具有設定頻率的時鐘來操作，通過降低時鐘的 頻率來節省電量。推測一下，雖然降低頻率以大致成反比的方式增加實際 的處理器使用率，但是這樣的實際的處理器使用率在任何特定時間可能不 是很高，且無論如何如果實際的處理器使用率突然增加，則可增加時鐘的 頻率。在第二種形式中，且記住處理器和/或其部分可能有時實質上未被使 用，尤其是在計算設備很少活動或沒有活動的時間期間，通過空閒處理器 的至少未使用的部分以便停止執行來節省電量。例如，如果處理器是多核 處理器，則可以空閒這些核的一個或多個。同樣地，如果處理器包括諸如
數學部分、邏輯部分、安全部分、密碼部分等專用部分，則可以空閒這樣 的專用部分。類似地，可能除了一些核心功能之外，如可以接收中斷並基 於此重新激活處理器的中斷部分，可以空閒整個處理器。在任何這種情況 下，空閒的處理器的至少一部分可被稱為是'睡眠中'，直到為實際的處 理任務而被重新激活為止。如可理解的，如在頻率降低和空閒之間，頻率降低導致相對較少的電 量節約，而空閒至少在瞬時的基礎上導致相對較大的電量節約。值得注意 的是，可以一起利用兩種形式的電源管理來降低處理器的總耗電。具體地， 在操作處理器的過程期間，執行電源管理以基於處理器使用率和/或其它因 子調整時鐘的頻率，同時只要處理器使用率和/或其它因素允許則也空閒處 理器的至少一部分。特別是關於空閒，這一空閒是基於某一預定的空閒檢 測度量來執行的。例如，這樣的空閒檢測度量可以是預定義的處理器不活 動時間段，如l毫秒不活動、1/10秒不活動或1秒不活動等。然而，且顯著地，可以理解，由於時鐘的頻率降低且實際的處理器使 用率對應地增加，處理器或其至少一部分變得不活動並可被空閒的可能性 降低了。 S卩，由於時鐘的頻率下降，實際的處理器使用率對應地增加，並 且處理器不活動的時間段通常變得更小，且可能小於預定的空閒檢測度量。 結果，雖然可以達到因頻率降低而獲得的相對較少的電量節約，但是卻不 能同樣地達到因空閒而獲得的相對較大的電量節約。因而，存在對於可以 用於增加處理器的空閒量以達到因空閒而獲得的相對較大的電量節約的方 法和機制的需求。具體地，存在對一方法和機制的需求，通過該方法和機 制可以根據時鐘的頻率縮放空閒檢測度量以便提高滿足空閒檢測度量的可 能性，處理器因而更經常地被空閒，從而同樣地更經常地達到因空閒而獲 得的相對較大的電量節約。概述上述需求由本發明滿足，在本發明中，提供了一種對計算設備的組件 執行電源管理的方法。組件基於以一頻率振蕩的時鐘信號來操作，且該方 法包括在保證時調整應用於該組件的時鐘信號的頻率，且還在該組件經歷 了長於根據所調整的頻率縮放的空閒檢測度量的一段不活動時間時空閒該組件。具體地，為調整時鐘信號的頻率，獲得時鐘信號的最高頻率和最大空 閒檢測度量且監視該組件。在某一點處，從被監視的組件確定時鐘信號的 頻率可被調整到與最高頻率相比被降低了的所得頻率，且確定該所得頻率。所得頻率被應用於時鐘信號，且基於時鐘信號的所得頻率調整經縮放 的空閒檢測度量以使經縮放的空閒檢測度量承擔與時鐘信號的所得頻率的 相對應的關係並與最大空閒檢測度量相比被降低了。因此，即使在時鐘信 號的頻率被降低時該組件更可能經歷更短的不活動時間段，但該組件更可 能基於經縮放的和降低的空閒檢測度量而被空閒。附圖簡述以上概述以及以下本發明實施例的詳細描述在結合附圖閱讀時能夠被 更好地理解。出於說明本發明的目的，在附圖中示出目前優選的各實施例。 然而，如應理解的，本發明不限於所示的精確安排和手段。在附圖中

圖1是表示本發明和/或其部分的各方面可被納入其中的通用計算機系 統的框圖；圖2是示出根據本發明的各實施例的具有用於對於計算設備的一個或 多個組件執行電源管理的電源管理器的計算設備的框圖；以及圖3是示出根據本發明的各實施例的由圖2的電源管理器執行的關鍵 步驟的流程圖。詳細描述計算機環境圖1和以下討論旨在提供其中可實現本發明和/或其部分的合適計算環 境的簡要概括描述。儘管並非所需，但是本發明在諸如程序模塊等由諸如 客戶機工作站或伺服器等計算機執行的計算機可執行指令的一般上下文中 描述。 一般而言，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的 例程、程序、對象、組件、數據結構等。而且，應該理解，本發明和/或其 部分可用其它計算機系統配置來實踐，包括手持設備、多處理器系統、基於微處理器或可編程消費電子產品、網絡PC、小型機、大型計算機等。本 發明也可以在其中任務由通過通信網絡連結的遠程處理設備執行的分布式
計算環境中實現。在分布式計算環境中，程序模塊可以位於本地和遠程存 儲器存儲設備中。如圖1所示，示例性通用計算系統包括常規個人計算機120等，該計算機包括處理單元121、系統存儲器122和將包括系統存儲器的各種系統組 件耦合到處理單元121的系統總線123。系統總線123可以是若干類型總線 結構中的任一種，包括存儲器總線或存儲器控制器、外圍總線以及使用各 類總線體系結構中的任一種的局部總線。系統存儲器包括只讀存儲器 (ROM)124和隨機存取存儲器(RAM)125。基本輸入/輸出系統126(BIOS) 包含有助於諸如啟動時在個人計算機120中的元件之間傳遞信息的基本例 程，它被存儲在ROM 124中。個人計算機120還包括對硬碟(未示出)讀寫的硬碟驅動器127、對 可移動磁碟129讀寫的磁碟驅動器128、以及對諸如CD-ROM或其它光學 介質等可移動光碟131讀寫的光碟驅動器130。硬碟驅動器127、磁碟驅動 器128和光碟驅動器130分別通過硬碟驅動器接口 132、磁碟驅動器接口 133和光碟驅動器接口 134連接到系統總線123。驅動器及其相關聯的計算 機可讀介質為個人計算機120提供了對計算機可讀指令、數據結構、程序 模塊和其它數據的非易失性存儲。儘管此處所述的示例性環境使用硬碟、可移動磁碟129和可移動光碟 131，但是應該理解，在示例性操作環境中也可使用能夠存儲可由計算機訪 問的數據的其它類型的計算機可讀介質。這樣的其它類型介質包括磁帶盒、 快閃記憶體卡、數字視頻盤、貝努利盒式磁帶、隨機存取存儲器(RAM)、只讀 存儲器(ROM)等。可在硬碟、磁碟129、光碟131、 ROM 124或RAM 125上存儲多個程 序模塊，包括作業系統135、 一個或多個應用程式136、其它程序模塊137 和程序數據138。用戶可通過諸如鍵盤140和定點設備142等輸入設備向個 人計算機120中輸入命令和信息。其它輸入設備(未示出)可以包括話筒、 操縱杆、遊戲手柄、圓盤式衛星天線、掃描儀等。這些和其它輸入設備通 常由耦合至系統總線的串行埠接口 146連接至處理單元121，但也可以由 其它接口，諸如並行埠、遊戲埠或通用串行總線(USB)連接。監視 器147或其它類型的顯示設備也經由諸如視頻適配器148等接口連接至系 統總線123。除了監視器147之外，個人計算機通常包括諸如揚聲器和列印 機等其它外圍輸出設備(未示出)。圖1的示例性系統也包括主適配器155、 小型計算機系統接口 (SCSI)總線156以及連接到SCSI總線156的外置存 儲設備162。個人計算機120可使用至一個或多個遠程計算機，諸如遠程計算機149 的邏輯連接在網絡化環境中操作。遠程計算機149可以是另一個人計算機、 伺服器、路由器、網絡PC、對等設備或其它常見的網絡節點，且通常包括 上文相對於個人計算機120描述的許多或所有元件，儘管在圖1中只示出 存儲器存儲設備150。圖1中所示邏輯連接包括區域網(LAN) 151和廣域 網(WAN) 152。這樣的聯網環境在辦公室、企業範圍計算機網絡、內聯 網和網際網路中是常見的。當在LAN聯網環境中使用時，個人計算機120通過網絡接口或適配器 153連接至LAN 151。當在WAN聯網環境中使用時，個人計算機120通常 包括數據機154或用於通過諸如網際網路等廣域網152建立通信的其它 裝置。或為內置或為外置的數據機154經由串行埠接口 146連接到 系統總線123。在網絡化環境中，相對於個人計算機120所描述的程序模塊 或其部分可以存儲在遠程存儲器存儲設備中。可以理解，示出的網絡連接 是示例性的，並且可以使用在計算機之間建立通信鏈路的其它手段。計算設備上的電源管理現轉向圖2，可以看到諸如個人計算機等計算設備IO利用電源管理器 12來管理其至少一些組件以最小化在這一計算設備10的操作其間所使用 的電量。通常，且如上所述，電源管理由計算設備10中的電源管理器12 應用於計算設備10中尤其是高耗電者的一個或多個組件，如處理器14、存 儲設備16 (例如硬碟驅動器)和/或其控制器、和顯示器18和/或其控制器 和/或其圖形處理器。注意，電源管理器12可以是分開物理組件或可以被集成到另一組件中 而不背離本發明的精神和範圍。例如，電源管理器12可以是處理器14的 一部分(未示出)，且可以被具體化為這一處理器14中的硬體或軟體。這
樣的電源管理器12是眾所周知或應該對相關公眾顯而易見的，並因而除所 提供的之外，無需在此詳細闡明。特別是關於計算設備10的處理器14，電源管理器12執行基於頻率降 低和空閒的電源管理。關於頻率降低，且如上所述，可以理解處理器14根 據某一頻率的振蕩時鐘信號20來操作，其中時鐘信號20在該頻率上的每 次振蕩實際上是在其期間處理器14執行一設定量的處理工作的時鐘周期。 在此注意，時鐘信號20可以由計算設備IO的時鐘提供，或可以基於由這 樣的時鐘提供的某一信號來導出。如可以理解的，處理器14每單位時間所 執行的處理工作的量至少大致對應於時鐘信號20的頻率。因此，如果處理 器基於以頻率Y振蕩的時鐘信號20執行X量的處理工作，則處理器基於 以頻率.75Y振蕩的時鐘信號20應該至少大致執行.75X量的處理工作。相應地，且如還可理解的，處理器14執行一設定量的處理工作所需要 的時間量至少大致與時鐘信號20的頻率成反比。因此，如果處理器基於以 頻率Y振蕩的時鐘信號20在時間T內執行一設定量的處理工作，則處理 器基於以頻率.5Y振蕩的時鐘信號20應該至少大致在時間2T內執行該設 定量的處理工作。在頻率降低時，所有所述的電源管理器12通過將時鐘信號20的頻率 降低到某一預定值來節省電量。雖然降低時鐘信號20的頻率增加處理器14 用來執行一設定量的工作的時間量，但期望的是基於公知的且一般無需在 此詳細闡明的各輔助益處來降低總體電量。原則上，較低頻率允許處理器 14以較低的電壓運行，且這樣的較低電壓導致處理器14消耗較少電量。值 得注意的是，處理器14用來執行一設定量的工作的增加的時間量可能不會 對處理器14的總體性能產生不利影響，尤其是因為處理器14在任何特定 時間都可能擁有剩餘處理能力，且如果由於處理增加的活動等而使性能突 然下降，無論如何都可以增加時鐘信號20的頻率。關於空閒，應該記住，處理器14和/或其一部分可能有時實質上並未 被使用，尤其是在很少或沒有計算設備活動的時候的期間。因此，電源管 理器12可以通過空閒處理器14的至少一部分以停止執行來節省電量。這 樣的空閒能以任何適當的方式達到而不背離本發明的精神和範圍，只要這
樣的空閒導致所需的電量節省。例如，如果處理器14是多核處理器，則這些核的一個或多個可以被空閒。同樣地，如果處理器14包括諸如數學部分、 邏輯部分、安全部分、密碼部分等專用部分，則可以空閒一個或多個這樣 的專用部分。然而，最典型地，可以空閒整個處理器14，可能除了一些核 心功能之外，如可以接收中斷並基於此重新激活處理器14的中斷部分。處理器14的實際空閒本身可以採取任何適當的形式而不背離本發明 的精神和範圍。例如，這樣的實際空閒可以通過移除應用於處理器14的振 蕩時鐘信號20或通過斷開或降低到處理器14的電源來達到。在任何這種 情況下，空閒的處理器14的至少一部分可被稱為是"睡眠中"，直到為實 際的處理任務而被重新激活為止。這樣的重新激活是眾所周知或應該對相 關公眾是顯而易見的，並因而除所提供的之外，無需在此詳細闡明。縮放空閒檢測度量如上所述，電源管理器12通過對處理器14執行頻率降低而達到相對 較少的電量節約。對應地，通過對處理器14執行空閒，電源管理器12至 少在瞬時的基礎上達到相對較大的電量節約。因而，且在本發明的一實施 例中，電源管理器12可用於最大化處理器14的空閒以便獲得相對較大的 電量節約。通常，電源管理器12利用處理器14上的頻率降低和空閒兩者來由此 降低總耗電。具體地，在操作處理器的過程期間，電源管理器12基於處理 器使用率和/或其它因素來調整時鐘信號20的頻率，並且另外，只要處理器 使用率和/或其它因素允許，電源管理器12就空閒處理器20的至少一部分。 特別是關於空閒，這一空閒是基於某預定的且靜態的空閒檢測度量的出現 來執行的。例如，這樣的空閒檢測度量可以是預定義的處理器不活動時間 段，如l毫秒不活動、1/10秒不活動或1秒不活動等。因此，電源管理器 12監視處理器14的如由預定的空閒檢測度量所定義的一段不活動時間，並 且如果實際上檢測到這樣一段不活動時間，電源管理器12通過使該處理器 14適當地進入空閒模式來空閒處理器14。然而，值得注意的是，如果預定的且靜態的空閒檢測度量設置得很差， 則電源管理器12可能無意地偏愛頻率降低超過了空閒，即使電源管理器12
實際上應該偏愛空閒超過頻率降低以最大化電量節約。具體地，且假定電 源管理器12正並行地執行頻率降低和空閒，並且在適當時，情況可以是時鐘信號20的頻率被降低、處理器14變得過於繁忙以致電源管理器12沒有 檢測到由設定的空閒檢測度量所定義的活動周期。即，由於時鐘信號20的 頻率被電源管理器12降低，因此處理器14的實際使用率對應地增加，並 且處理器14的不活動時間段通常變得更小，並可能小於設定的空閒檢測度作為總結，雖然降低頻率節約了電量，但是處理器14的降低頻率的操 作也減少不活動時間段的數量及其長度，造成的結果是不滿足設定的空閒 檢測度量且處理器14即使不是根本不被空閒，也未被以任何顯著的方式空 閒。結果，雖然電源管理器12達到因頻率降低而獲得的相對較少的電量節 約，但是該電源管理器12不能達到因空閒而獲得的相對較大的電量節約。 考慮其中具有電源管理器12和處理器14的場景，其中在電源管理器12空 閒處理器12之前，處理器14必須累積100ms的連續空閒時間(即設定的 空閒檢測度量是100ms)。現在，假定電源管理器12將時鐘信號20的頻率 降低50% ，如從lGHz到500MHz。通過將頻率降低一半，處理器14理論 上至少花兩倍長的時間來完成每一任務。因此，處理器的工作量加倍了， 且累積100ms的連續空閒時間的可能性可能相當大地降低了。貝U，如可以理解的，問題的根源是空閒檢測度量未基於時鐘頻率的調 整來調整。因而，在本發明的一實施例中，電源管理器12根據時鐘信號20 的頻率來縮放空閒檢測度量，如下更詳細地闡述的。因此，隨著電源管理 器12降低時鐘信號20的頻率和處理器14的使用率由此增加，電源管理器 12還降低空閒檢測度量以基於所檢測到的滿足(經縮放的)空閒檢測度量 的不活動時間段來增加處理器14將至少偶爾被空閒的可能性。類似地，隨 著電源管理器12提高時鐘信號20的頻率和處理器14的使用率由此減少， 電源管理器12也增加空閒檢測度量。值得注意的是，電源管理器12可以根據時鐘信號20的頻率以任何適 當的方式縮放空閒檢測度量而不背離本發明的精神和範圍。例如，情況可 以是空閒檢測度量和頻率以成比例的方式縮放。因此，如果時鐘信號20的
最高頻率是X且在最高頻率下的最大空閒檢測度量被定義為Y,則在頻率降到/縮到X的90%時空閒檢測度量被縮到Y的90%;在頻率降到/縮到X 的80%時空閒檢測度量被縮到Y的80%，等等。最大空閒檢測度量的縮放％=最高頻率的縮放％類似地，情況可以是空閒檢測度量和頻率以比例平方的方式縮放。因 此，並且再一次，如果時鐘信號20的最高頻率是X且在最高頻率下的最大 空閒檢測度量被定義為Y，則在頻率降到/縮到X的90%時空閒檢測度量被 縮到的Y的81%;在頻率降到/縮到X的80%時空閒檢測度量被縮到Y的 64%，等等。最大空閒檢測度量的縮放％=(最高頻率的縮放％)2。回到上述場景，現在考慮電源管理器12和處理器14，其中在時鐘信 號20的頻率處於最高的lGHz時在電源管理器12空閒處理器12之前，處 理器14必須累積100ms的連續空閒時間(即設定的空閒檢測度量是 100ms)，並且再一次假定電源管理器12將時鐘信號20的頻率降低50%， 如從lGHz到500MHz。再一次，通過將頻率降低一半，處理器14理論上 至少花兩倍長時間來完成每一任務且處理器的工作量加倍了。然而，在電 源管理器12按比例縮放空閒檢測度量的情況下，該度量現在是50ms (即 一半，像頻率一樣)，且累積50ms的連續空閒時間的可能性自然好於累積 100ms的連續空閒時間的可能性。結果，電源管理器12空閒處理器的可能 性顯著增加，而對應的電量節約的增加也是如此。此外，在電源管理器12根據最高頻率的百分比縮放的平方來縮放空閒 檢測度量的情況下，該度量現在是25ms (即0.5的平方乘以100ms，或.5 X.5X100ms)，且累積25ms的連續空閒時間的可能性自然好於累積50ms 或100ms的連續空閒時間的可能性。結果，電源管理器12空閒處理器的可 能性甚至更顯著地增加，而對應的電量節約的增加也是如此。
如可以理解的，縮放空閒檢測度量的實際方法(按比例、按比例平方 等)可以從任何縮放方法中選擇而不背離本發明的精神和範圍。此外，可 以基於任何準則並根據任何方法，包括科學的和經驗觀察，來選擇這樣的 方法。因此，可以是例如這樣的情況，實際的縮放方法基於盲估計或基於 實驗或甚至基於處理器14在某組給定情況下的某一目標量的空閒來選擇。無論如何，且現轉向圖3，選擇了這一縮放空閒檢測度量的實際方法之後，電源管理器12—般以如下方法操作。最初，向電源管理器12提供 相關信息，包括時鐘信號20的最高頻率和最大空閒檢測度量等等(步驟 301)。其後，電源管理器12通過監視處理器14的操作來繼續(步驟303)。 在此注意，對處理器14的監視可以包括對涉及處理器的操作的任何適當的 統計數據的監視而不背離本發明的精神和範圍。例如，電源管理器12可以 監視涉及處理器14的使用率的統計數據。在某點處，基於所監視的處理器14的操作，電源管理器可以確定正向 處理器14提供振蕩信號的時鐘信號20的頻率可能被更改到這一頻率的最 高值的某一百分比，等等(步驟305)。這一確定可基於任何適當的判定過 程來達到而不背離本發明的精神和範圍。例如，這一確定可以基於對處理 器14的使用率已低於預定值達預定的一段時間的觀察來做出。無論如何，基於這一確定，電源管理器12計算或以其它方式確定該頻 率的最高值的百分比和所得頻率(步驟307)，並實際上將這一所得頻率應 用於時鐘信號20 (步驟309)。這一計算或確定和應用可按照任何適當的 方式來執行而不背離本發明的精神和範圍。例如，這一計算可以基於處理 器14的目標使用率，而這一應用可以通過將一特定值加載到與時鐘信號20 相關聯的寄存器中來進行。在此注意，所得頻率可以是增加或降低，取決 於現有的值是什麼，並假定該過程是以迭代的方式執行的。注意，對時鐘 信號20的頻率的調整可以在計算設備10的時鐘上執行，或者如果該時鐘 不可調整則在其它位置上執行。除調整時鐘信號20的頻率之外，且在本發明的一實施例中，電源管理 器還調整被用來確定是否空閒處理器14的空閒檢測度量。具體地，且如上 所述，基於對時鐘信號20的調整，電源管理器基於電源管理器12所利用
的任何空閒檢測度量縮放算法(成比例、比例平方等)來縮放空閒檢測度量(步驟311)。其後，至少關於頻率降低，步驟303-311的過程對於電源 管理器12終止。然而，注意，如上所述，步驟303-311的這一過程可以或 以某一預定迭代速率或基於改變的情況按需在正在進行的基礎上迭代地執 行。無論如何，且仍參考圖3,可以看到除步驟305-311的頻率降低(調整) 過程之外，電源管理器還基於在步驟311處產生的經縮放的空閒檢測度量 來周期性地執行空閒檢測過程。具體地，電源管理器12在如在步驟303處 監視處理器14的操作時可以確定處理器14已進入一段空閒時間(步驟 313)，其中處理器14實質上未被調用來執行任何實質性操作。這樣的實 質性操作以及通過擴展而得的非實質性操作可以被定義為任何適當的操作 而不背離本發明的精神和範圍。例如，實質性操作可以響應於中斷、調用 等被執行，而非實質性操作可以是不響應於任何這樣的中斷、調用等被執 行的管理性任務等。無論如何，在如在步驟313處那樣確定處理器14已進入一段空閒時間 時，電源管理器12隨後通過對其可用的適當的測量工具來測量該段空閒時 間(步驟315)，並在確定該段空閒時間超過經縮放的空閒檢測度量時(步 驟317)時，電源管理器12將處理器14空閒(步驟319)。其後，至少關 於空閒，步驟303和313-319的過程對於電源管理器12終止。在此注意， 如前所述，尤其是如果處理器14未被空閒時，可以或以某一預定的迭代速 率或基於改變的情況按需在正在進行的基礎上迭代地執行空閒過程的至少 一部分(即，直到步驟317)。如可以理解的，如果被空閒，則可以掛起迭 代空閒過程，直到處理器14被重新激活為止。結論實現關於本發明執行的過程所需的編程相當直接，且應對相關編程公 眾是顯而易見的。因而，這樣的編程不附在此。因此，可採用任何特定的 編程來實現本發明，而不背離其精神和範圍。在前述描述中，可以看到本發明包括可以用於增加處理器14的空閒量 以便達到因空閒而獲得的相對較大的電量節約的新的且有用的方法和機
制。具體地，根據時鐘信號20的頻率縮放空閒檢測度量以便增加滿足空閒 檢測度量的可能性，處理器14因而更經常地被空閒，從而同樣地更經常地 達到因空閒而獲得的相對較大的電量節約。應當理解，可對上述實施例作出改變而不脫離其發明概念。僅作為一 示例，雖然本發明最初是按照根據時鐘信號的可調整頻率來縮放空閒檢測度量來闡明的，但這樣的縮放可以另選地根據如應用於處理器14的另外的 可調整參數來執行，包括但不限於提供給處理器14的電壓、處理器14的 循序狀態等。作為另一示例，雖然本發明最初是按照關於處理器14的電源 管理來闡明的，但這樣的電源管理可以另選地關於計算設備10的其它可調 整組件來執行，包括存儲設備(例如，硬碟驅動器)、計算設備10的顯示 器18、控制器、輔助處理器等。特別是關於度計算設備IO的其它組件執行電源管理，應該理解，這一 電源管理可以基於應用於處理器14的時鐘信號20的頻率或基於某一其它 可用的但卻是關於時間度量或其它組件的其它度量的變量來執行。因此， 如果總體計算設備10空閒(即在計算設備10的處理器14上操作的操作系 統將大多數的時間花在空閒循環中)，則電源管理器12或一類似組件可以 縮放計算設備10的各種組件的電源超時度量。例如，如果計算設備10包 括在其發送信號被按比例縮回之前具有60秒超時度量的無線網絡接口設 備，且如果根據本發明的縮放的空閒檢測度量確定要空閒計算設備10，則 該超時檢測度量還能以成比例、比例平方等的方式按比例縮回。類似地， 還可以縮放其它超時度量，包括關於硬碟、USB數據總線和其它組件的度從而應理解，本發明不限於所公開的具體實施例，而是旨在覆蓋落入 如由所附權利要求書定義的本發明的精神和範圍內的修改。
權利要求
1. 一種用於對計算設備的組件執行電源管理的方法，所述組件基於以一頻率振蕩的時鐘信號來操作，所述方法包括在保證時調整應用於所述組件的所述時鐘信號的頻率且還在所述組件經歷長於根據所述經調整的頻率縮放的空閒檢測度量的一段不活動時間時空閒所述組件，其中調整所述時鐘信號的頻率包括獲取所述時鐘信號的最高頻率和最大空閒檢測度量；監視所述組件；從所述被監視的組件確定所述時鐘信號的頻率可被調整為與所述最高頻率相比被降低了的所得頻率；確定所述所得頻率；將所述所得頻率應用於所述時鐘信號；以及基於所述時鐘信號的所得頻率調整所述經縮放的空閒檢測度量，以使所述經縮放的空閒檢測度量承擔與所述時鐘信號的所得頻率的對應關係且與所述最大空閒檢測度量相比被降低，藉此，即使在所述時鐘信號的頻率被降低時所述組件更可能經歷更短的不活動時間段，所述組件也更可能基於所述經縮放的和降低的空閒檢測度量而被空閒。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述組件是計算設備的處 理器和所述計算設備的處理器的一部分中的一個。
3. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，包括在保證時基於所監視 的所述組件的使用率來降低應用於所述組件的所述時鐘信號的頻率。
4. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述所得頻率是增加的頻 率和減小的頻率中的一個。
5. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，包括 確定所述所得頻率為所述時鐘信號的最高頻率的百分比(最高頻率的%);以及 ，基於應用於所述最大空閒檢測度量的這一最高頻率的％來調整所述經 縮放的空閒檢測度量。
6. 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，包括將所述經縮放的空閒檢測度量調整為經縮放的檢測度量=最高頻率的％ X最大空閒檢測度量。
7. 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，包括將所述經縮放的空閒檢測度量調整為經縮放的檢測度量=(最高頻率的^)2X最大空閒檢測度量。
8. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，空閒所述組件包括 確定所述組件已經進入一段不活動時間； 測量所述不活動時間段；確定所測量的不活動時間段超過所述經縮放的空閒檢測度量；以及 空閒所述組件。
9. 一種其上存儲有用於對計算設備的組件執行電源管理的方法的計 算機可執行指令的計算機可讀介質，所述組件基於以一頻率振蕩的時鐘信 號來操作，所述方法包括在保證時調整應用於所述組件的所述時鐘信號的 頻率且還在所述組件經歷長於根據所述經調整的頻率縮放的空閒檢測度量 的一段不活動時間時空閒所述組件，其中調整所述時鐘信號的頻率包括獲取所述時鐘信號的最高頻率和最大空閒檢測度量； 監視所述組件；從所述被監視的組件確定所述時鐘信號的頻率可被調整為與所述最高 頻率相比被降低的所得頻率； 確定所述所得頻率；將所述所得頻率應用於所述時鐘信號；以及基於所述時鐘信號的所得頻率調整所述經縮放的空閒檢測度量，以使 所述經縮放的空閒檢測度量承擔與所述時鐘信號的所得頻率的對應關係且 與所述最大空閒檢測度量相比被降低，藉此，即使在所述時鐘信號的頻率被降低時所述組件更可能經歷更短 的不活動時間段，所述組件也更可能基於所述經縮放的和被降低的空閒檢 測度量而被空閒。
10. 如權利要求9所述的介質，其特徵在於，所述組件是所述計算設備的處理器和所述計算設備的處理器的一部分中的一個。
11. 如權利要求9所述的介質，其特徵在於，所述方法包括在保證時 基於所監視的所述組件的使用率來降低應用於所述組件的所述時鐘信號的 頻率。
12. 如權利要求9所述的介質，其特徵在於，所述所得頻率是增加的 頻率和減小的頻率中的一個。
13. 如權利要求9所述的介質，其特徵在於，所述方法包括 確定所述所得頻率為所述時鐘信號的最高頻率的百分比(最高頻率的%);以及基於應用於所述最大空閒檢測度量的這一最高頻率的％來調整所述經 縮放的空閒檢測度量。
14. 如權利要求13所述的介質，其特徵在於，所述方法包括將所述經縮放的空閒檢測度量調整為經縮放的檢測度量=最高頻率的％ X最大空閒檢測度量。
15. 如權利要求13所述的介質，其特徵在於，所述方法包括將所述經縮放的空閒檢測度量調整為經縮放的檢測度量=(最高頻率的^)2X最大空閒檢測度量。
16. 如權利要求9所述的介質，其特徵在於，空閒所述組件包括-確定所述組件已經進入一段不活動時間； 測量所述不活動時間段；確定所測量的不活動時間段超過所述經縮放的空閒檢測度量；以及 空閒所述組件。
17. —種用於基於計算設備的處理器對所述計算設備的組件執行電源 管理的方法，所述處理器基於以一頻率振蕩的時鐘信號來操作，所述方法 包括在保證時調整應用於所述處理器的所述時鐘信號的頻率且還在所述組 件經歷長於根據所述經調整的頻率縮放的空閒檢測度量的一段不活動時間 時降低所述組件的電量使用率，其中調整所述時鐘信號的頻率包括獲取所述時鐘信號的最高頻率和最大空閒檢測度量； 監視所述處理器；從所述被監視的處理器確定所述時鐘信號的頻率可被調整為與所述最高頻率相比被降低的所得頻率；確定所述所得頻率；將所述所得頻率應用於所述時鐘信號；以及基於所述時鐘信號的所得頻率調整所述經縮放的空閒檢測度量以使所 述經縮放的空閒檢測度量承擔與所述時鐘信號的所得頻率的對應關係且與 所述最大空閒檢測度量相比被降低，藉此，即使在所述時鐘信號的頻率被降低時所述組件更可能經歷更短 的不活動時間段，所述組件也更可能基於所述經縮放的和降低的空閒檢測 度量而被空閒。
18. 如權利要求17所述的方法，其特徵在於，包括-確定所述所得頻率為所述時鐘信號的最高頻率的百分比(最高頻率的%);以及基於應用於所述最大空閒檢測度量的這一最高頻率的％來調整所述經 縮放的空閒檢測度量。
19. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，包括將所述經縮放的空 閒檢測度量調整為經縮放的檢測度量=最高頻率的％ X最大空閒檢測度量。
20. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，包括將所述經縮放的空 閒檢測度量調整為經縮放的檢測度量=(最高頻率的％)2乂最大空閒檢測度量。
全文摘要
基於以一頻率振動的時鐘信號來操作計算設備的諸如處理器等的組件。在保證時通過調整被應用於該組件的時鐘信號的頻率，並且還通過在該組件經歷長於根據所調整的頻率縮放的空閒檢測度量的一段不活動時間時空閒該組件，來執行對該計算設備的電源管理。
文檔編號G06F1/28GK101401056SQ200780009169
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月8日 優先權日2006年3月14日
發明者A·馬歇爾, M·H·霍利 申請人:微軟公司