數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的強(qiáng)制空閑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的強(qiáng)制空閑。用于管理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率的方法和裝置的示例性實(shí)施例被描述。工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)被監(jiān)視。系統(tǒng)在工作在第二頻率和第二電壓時(shí)，基于對(duì)約束參數(shù)的監(jiān)視被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)。空閑狀態(tài)防止指令被執(zhí)行。
【專利說明】數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的強(qiáng)制空閑
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年12月22日申請(qǐng)?zhí)枮?00880124193.4 (國際申請(qǐng)?zhí)?PCT/US2008/013975 )發(fā)明名稱為“數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的強(qiáng)制空閑”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明的至少一些實(shí)施例一般地涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，更具體而言但非排他性地涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的功率的管理。
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)上，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成能夠連續(xù)地運(yùn)行一最壞情況的功率負(fù)載。根據(jù)這種連續(xù)的最壞情況功率負(fù)載的設(shè)計(jì)還未成為大問題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)上單獨(dú)的組件具有適度的操作功率并且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有大功率預(yù)算，從而使得系統(tǒng)能夠自然適當(dāng)?shù)鼐S持負(fù)載。
[0004]當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的單獨(dú)組件的操作功耗緩慢上升時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功率預(yù)算變得吃緊?，F(xiàn)在，設(shè)計(jì)一種運(yùn)行連續(xù)的最壞情況負(fù)荷量并同時(shí)達(dá)成其他高性能目標(biāo)(例如，高計(jì)算功率、小型化、安靜、更好的電池性能等等)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正在成為一種挑戰(zhàn)。例如，諸如膝上型計(jì)算機(jī)之類的便攜式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有有限的電池輸出容量；并因此針對(duì)給定的電池輸出容量的最壞情況工作量可能由于最壞情況工作量極少發(fā)生而限制系統(tǒng)的性能。
[0005]因此，管理功率對(duì)于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電池壽命和熱設(shè)計(jì)目標(biāo)兩者是非常重要的。一種例如用于管理重要處理單元(“CPU”)的功率的常見技術(shù)是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多個(gè)不同狀態(tài)之間動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)CPU內(nèi)核的操作頻率以及供電電壓兩者。通常，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功率操作點(diǎn)上，可能存在兩種功耗分量，例如動(dòng)態(tài)功率和泄漏功率。動(dòng)態(tài)功率代表實(shí)際所需的電路操作。其可能與每秒時(shí)鐘跳變的次數(shù)(頻率)以及電壓的平方成比例。泄漏功率代表對(duì)(PU完全供電的代價(jià)開銷。其對(duì)于給定電壓是固定的，并且通常隨電壓增大呈指數(shù)上升。但是，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)操作頻率只能管理動(dòng)態(tài)功率而對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的泄漏功率沒有效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]用于管理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率的方法和裝置的示例性實(shí)施例已被描述。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)可以被監(jiān)視。在一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)正被監(jiān)視時(shí)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以工作在第一頻率和第一電壓?；谝粋€(gè)或多個(gè)約束參數(shù)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在工作在第二頻率和第二電壓時(shí)被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，空閑狀態(tài)防止指令被執(zhí)行，并且第二頻率大于零并小于第一頻率，第二電壓大于零并小于第一電壓。在其他實(shí)施例中，空閑狀態(tài)防止指令被執(zhí)行并且第二頻率為零，并且第二電壓針對(duì)系統(tǒng)的至少一些部分也為零。在一個(gè)實(shí)施例中，強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的速率是基于約束參數(shù)來確定的。約束參數(shù)例如可以是功率、溫度、電流、電池負(fù)載或它們的任意組合。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，工作在第一電壓和第一頻率的系統(tǒng)的約束參數(shù)被監(jiān)視。如果第一電壓是最小電壓并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則系統(tǒng)可以被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)。如果系統(tǒng)沒有工作在最小電壓并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則可以減小系統(tǒng)的操作點(diǎn)。系統(tǒng)的操作點(diǎn)可以通過減小系統(tǒng)的操作電壓、系統(tǒng)的操作頻率或它們的組合來減小。在一個(gè)實(shí)施例中，工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的空閑狀態(tài)百分比是基于約束參數(shù)來確定的。
[0008]至少在某些實(shí)施例中，一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括:處理器；耦合到處理器的存儲(chǔ)器；耦合到處理器的一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)。所述處理器被配置為在系統(tǒng)工作在第二頻率和低于第一電壓的第二電壓時(shí)強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)，其中，所述空閑狀態(tài)防止指令被執(zhí)行。存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)關(guān)于何時(shí)以及怎樣強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器還可以被配置為確定強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的速率。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器還可以被配置為:如果第一電壓是最小電壓并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器還可以被配置為:如果系統(tǒng)沒有工作在所述最小電壓上并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則降低系統(tǒng)的操作點(diǎn)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，處理器還被配置為:基于約束參數(shù)確定工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)處在空閑狀態(tài)的百分比。
[0010]至少在某些實(shí)施例中，一種包含可執(zhí)行程序指令的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)被描述，所述可執(zhí)行程序指令致使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如下操作:監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)；在系統(tǒng)工作在第二頻率和低于第一電壓的第二電壓時(shí)，基于對(duì)約束參數(shù)的監(jiān)視，強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括致使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的速率的指令。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括致使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如下操作的指令:如果第一電壓是最小電壓并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括致使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如下操作的指令:如果系統(tǒng)沒有工作在最小電壓并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則降低系統(tǒng)的操作點(diǎn)(例如，電壓、頻率或它們的任意組合)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還包括致使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如下操作的指令:基于約束參數(shù)，確定工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的空閑狀態(tài)百分比。
[0014]至少在某些實(shí)施例中，一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被描述，其包括:用于監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)的裝置；用于在系統(tǒng)工作在第二頻率和低于第一電壓的第二電壓時(shí)，基于對(duì)約束參數(shù)的監(jiān)視，強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括:用于如果第一電壓是最小電壓并且約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括:用于基于約束參數(shù)確定工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的空閑狀態(tài)百分比的裝置。
[0015]本發(fā)明的其他特征將從附圖以及隨后的詳細(xì)描述中變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在附圖中以示例方式而非限制方式圖示出本發(fā)明，在附圖中，類似標(biāo)號(hào)指示類似元件。
[0017]圖1A示出可被用于提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)示例。[0018]圖1B示出提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的系統(tǒng)的另一實(shí)施例。
[0019]圖2示出提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
[0020]圖3A是示出數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率操作點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例的示圖。
[0021]圖3B是示出泄漏功率對(duì)電源電壓的依賴性的示圖。
[0022]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作時(shí)強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的不圖。
[0023]圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作時(shí)強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的示圖。
[0024]圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作時(shí)強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的示圖。
[0025]圖6不出包括關(guān)于空閑狀態(tài)的信息的表的一個(gè)實(shí)施例。
[0026]圖7是強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0027]圖8是強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0028]圖9是基于約束參數(shù)強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0029]圖10示出用于動(dòng)態(tài)地確定可以在這里描述的某些實(shí)施例中使用的功率用量預(yù)算的方法。
[0030]圖11示出可以在這里描述的某些實(shí)施例中使用的功率用量情形。
[0031]圖12是管理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率到目標(biāo)功率的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0032]圖13是增大不帶強(qiáng)制空閑的操作功率點(diǎn)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0033]圖14是增大包括強(qiáng)制空閑的操作功率點(diǎn)的方法1400的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0034]圖15是減小不帶強(qiáng)制空閑的操作功率點(diǎn)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0035]圖16是減小包括強(qiáng)制空閑的操作功率點(diǎn)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0036]圖17是為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0037]圖18是從強(qiáng)制空閑狀態(tài)切換的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0038]圖19是提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將參考下述細(xì)節(jié)來描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例和方面，并且附圖將圖示出各個(gè)實(shí)施例。以下描述和附圖是對(duì)本發(fā)明的舉例說明，不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明。多個(gè)具體細(xì)節(jié)被描述，以用于對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的全面理解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，無需這些具體細(xì)節(jié)也可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。在其他實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以框圖形式而非細(xì)節(jié)形式示出，以免模糊本發(fā)明的實(shí)施例。
[0040]在說明書中提到“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意思是與該實(shí)施例相關(guān)聯(lián)地描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中各個(gè)位置出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”不一定指代同一實(shí)施例。
[0041]除非特別說明，否則將意識(shí)到，貫穿本說明，利用諸如“處理”或“計(jì)算”或“確定”或“顯示”等術(shù)語所進(jìn)行的論述指的是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和進(jìn)程，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)操縱計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器中的被表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)變換成其他數(shù)據(jù)，所述其他數(shù)據(jù)也被類似地表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或其他這樣的信息存儲(chǔ)設(shè)備、發(fā)送或顯示設(shè)備中的物理量。
[0042]本發(fā)明的實(shí)施例可以涉及用于執(zhí)行這里所描述的一種或多種操作的裝置。該裝置可以針對(duì)所需目的特別構(gòu)造，或者其可以包括由存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序有選擇地激活或重配置的通用計(jì)算機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)在機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如是(但不局限于)任意類型的盤(包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)、可擦除可編程ROM (EPR0M)、電子可擦除可編程ROM(EEPROM)、磁或光卡、或者適合于存儲(chǔ)電子指令并各自耦合到總線的任意類型的介質(zhì)。
[0043]機(jī)器可讀介質(zhì)包括用于存儲(chǔ)或發(fā)送具有機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))可讀形式的信息的任意機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)包括:只讀存儲(chǔ)器(ROM);隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM);磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存設(shè)備；電、光、聲或其他形式的介質(zhì)。
[0044]這里呈現(xiàn)的算法和顯示沒有固有地與任意特定的計(jì)算機(jī)或其他裝置相關(guān)?？梢允褂镁哂懈鶕?jù)這里的教導(dǎo)的程序的各種通用系統(tǒng)，或者可以證明，構(gòu)造更加專門的裝置來執(zhí)行所需的及其實(shí)現(xiàn)的方法操作是很方便的。用于這些系統(tǒng)的各種所需結(jié)構(gòu)將從以下描述中顯現(xiàn)。
[0045]另外，本發(fā)明的實(shí)施例沒有參考任意特定的編程語言來描述。將會(huì)意識(shí)到，各種編程語言否可以被用來實(shí)現(xiàn)這里所描述的本發(fā)明的實(shí)施例的教導(dǎo)。
[0046]本發(fā)明的很多方法可以利用數(shù)字處理系統(tǒng)(例如，傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng))來執(zhí)行。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)例如可以是由位于加州Cupertino的Apple Inc.所生產(chǎn)的條目級(jí)Macmini?和用戶級(jí)iMac?桌上型模型、工作站級(jí)MacPro?塔以及MacBook?和MacBook Pro?膝上型計(jì)算機(jī)。小型系統(tǒng)(例如，非常薄的膝上型計(jì)算機(jī))可以受益于這里所描述的方法。為執(zhí)行僅一種功能而設(shè)計(jì)或編程的專用計(jì)算機(jī)或者諸如蜂窩電話之類的用戶電子設(shè)備也可以執(zhí)行這里所描述的方法。
[0047]圖1A示出可以用來提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的典型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)示例。注意，雖然圖1A示出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種組件，但是其意圖不是要代表任意特定的體系結(jié)構(gòu)，或者如此詳細(xì)描述的組件互連方式不是與本發(fā)明密切相關(guān)。還將意識(shí)到，具有更少組件或更多組件的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也可以被用于本發(fā)明。圖1A的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)例如可以是Apple Macintosh ? 計(jì)算機(jī)。
[0048]如圖1A所示，具有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)形式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括總線102，該總線102被耦合到微處理器103和R0M107和易失性RAM105和非易失性存儲(chǔ)器106。如圖1A的示例所示，微處理器103被耦合到緩存存儲(chǔ)器104，所述微處理器103例如可以是來自Motorola, Inc.或IBM的G3、G4或G5微處理器或者來自Intel的微處理器。總線102將這些各種組件互連在一起并且還將這些組件103、107、105和106互連到顯示控制器和顯示設(shè)備108以及諸如輸入/輸出(1/0)設(shè)備之類的外圍設(shè)備，所述1/0設(shè)備可以是鼠標(biāo)、鍵盤、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口、打印機(jī)、掃描儀、視頻相機(jī)和本領(lǐng)預(yù)公知的其他設(shè)備。通常，輸入/輸出設(shè)備110通過輸入/輸出控制器109被耦合到系統(tǒng)。易失性RAM105通常被實(shí)現(xiàn)為動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)，其需要連續(xù)供電以刷新或維持存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。非易失性存儲(chǔ)器106通常是磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器或磁光驅(qū)動(dòng)器或光學(xué)驅(qū)動(dòng)器或DVD RAM或其它類型的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，其即使在從系統(tǒng)移走供電之后也能夠維護(hù)數(shù)據(jù)。通常，非易失性存儲(chǔ)器也將是隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器，但這不是必需的。雖然圖1A示出非易失性存儲(chǔ)器是直接耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的其余組件的本地設(shè)備，但是將會(huì)意識(shí)到，本發(fā)明可以利用遠(yuǎn)離系統(tǒng)的非易失性存儲(chǔ)器，例如通過諸如調(diào)制解調(diào)器或以太網(wǎng)接口之類的網(wǎng)絡(luò)接口耦合到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備?？偩€102可以包括通過本領(lǐng)域公知的各種橋接器、控制器和/或適配器彼此連接的一個(gè)或多個(gè)總線。在一個(gè)實(shí)施例中，I/O控制器109包括用于控制USB (通用串行總線)外設(shè)的USB適配器和/或用于控制IEEE-1394外設(shè)的IEEE-1394總線適配器。
[0049]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，至少某些組件可以被主動(dòng)抑制(throttle)以犧牲性能來供給功率用量。例如，微處理器103可以具有不同的內(nèi)核電壓和頻率設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括(一個(gè)或多個(gè))被抑制的組件和(一個(gè)或多個(gè))未被抑制的組件。被抑制的組件具有不同的抑制設(shè)置，在抑制設(shè)置上，組件工作但工作在不同的功率/性能級(jí)別(操作設(shè)置)上。例如，處理器可以被抑制為工作在不同的內(nèi)核電壓和內(nèi)核頻率上；盤驅(qū)動(dòng)器可以被抑制為工作在不同的旋轉(zhuǎn)速率上；總線可以被抑制在不同的頻率上，等等。如果一組件沒有被抑制來犧牲性能換取功率用量，該組件則被認(rèn)為是未被抑制的組件。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的被抑制的組件和未被抑制的組件在2005年8月25日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/212，970中被更詳細(xì)地描述，該在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。
[0050]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100還包括耦合到(一個(gè)或多個(gè))I/O控制器109的(一個(gè)或多個(gè))功率用量傳感器111。(一個(gè)或多個(gè))傳感器111可以包括一個(gè)或多個(gè)硬件和/或軟件組件。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器使用硬件來實(shí)現(xiàn)?？商鎿Q地，至少一些傳感器可以使用軟件來實(shí)現(xiàn)。例如，軟件模塊可被用來確定工作狀態(tài)和用于從工作狀態(tài)的預(yù)定功耗率計(jì)算實(shí)際功率用量的相應(yīng)時(shí)間段，如在下述美國專利申請(qǐng)中更詳細(xì)描述的:2005年8月25日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/212,970 ;2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327,685 ;2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327，275 ;以及2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327，238，上述在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。
[0051]一個(gè)或多個(gè)傳感器可以被用來監(jiān)視系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)，如下面將更詳細(xì)描述的。約束參數(shù)例如可以是可被耦合到系統(tǒng)100的電池(未示出)的功率、溫度、電流、負(fù)載或者它們的任意組合。系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)可以被監(jiān)視來確定中央處理單元(CPU)(例如，微處理器103)和/或圖形處理單元(GPU)(例如，顯示控制器108的處理器)的功率用量。此外，一個(gè)或多個(gè)傳感器可以被直接耦合到CPU和/或GPU (未示出)。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)際功率用量被(一個(gè)或多個(gè))傳感器111監(jiān)視。例如，實(shí)際功率用量可以被周期性地測(cè)量來確定功率用量的歷史。功率用量的歷史可以被用來以某種平均方式確定功率用量。在一個(gè)實(shí)施例中，利用過去的功率用量的知識(shí)，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地確定下一時(shí)間間隔的可允許的功率預(yù)算，如在2005年8月25日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/212,970中更詳細(xì)描述的，該在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。
[0053]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，微處理器103根據(jù)存儲(chǔ)在緩存104、R0M107、RAM105和/或非易失性存儲(chǔ)器106中的指令來動(dòng)態(tài)確定功率用量的預(yù)算并強(qiáng)制系統(tǒng)100進(jìn)入空閑狀態(tài)，如下面將更詳細(xì)描述的。可替換地，系統(tǒng)100還包括微控制器(未示出)，用于基于存儲(chǔ)在緩存104、R0M107、RAM105、非易失性存儲(chǔ)器106中的信息或它們的任意組合來動(dòng)態(tài)確定功率用量的預(yù)算并確定何時(shí)以及如何強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入強(qiáng)制空閑狀態(tài)，如下面將更詳細(xì)描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100可以包括多個(gè)中央處理單元(CPU) /微處理器。
[0054]從本說明將會(huì)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的各個(gè)方面可以至少部分體現(xiàn)為軟件。就是說，這些技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中響應(yīng)于它的處理器(例如微處理器或微控制器)而執(zhí)行，所述處理器執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器中的指令序列，所述存儲(chǔ)器例如是R0M107、易失性RAM105、非易失性存儲(chǔ)器106、緩存104或其他存儲(chǔ)設(shè)備或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備。在各個(gè)實(shí)施例中，可以將硬連線的電路與用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的軟件指令結(jié)合使用。因此，這些技術(shù)并不局限于硬件電路和軟件的任意特定組合，也不局限于由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的指令的任意特定源。另外，貫穿本說明，各種功能和操作被描述為由軟件代碼執(zhí)行或引起以簡(jiǎn)化描述。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，這些表示的意思是各種功能是通過處理器(例如微處理器103或微控制器)執(zhí)行代碼而導(dǎo)致的。
[0055]機(jī)器可讀介質(zhì)可以被用于存儲(chǔ)軟件和數(shù)據(jù)，所述軟件和數(shù)據(jù)在被數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)指示系統(tǒng)執(zhí)行本發(fā)明的各種方法。該可執(zhí)行軟件和數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在各種空間中，例如包括如圖1A所示的R0M107、易失性RAM105、非易失性存儲(chǔ)器106和/或緩存104。該軟件和/或數(shù)據(jù)的多部分可以被存儲(chǔ)在這些存儲(chǔ)設(shè)備中的任意一種中。
[0056]因此，機(jī)器可讀介質(zhì)包括以機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理、制造工具、具有一個(gè)或多個(gè)處理器的集合的任意設(shè)備、等等)可訪問的形式提供(即，存儲(chǔ)和/或發(fā)送)信息的任意機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)包括可記錄/不可記錄的介質(zhì)(例如，只讀存儲(chǔ)器(ROM);隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM);磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存設(shè)備；等等)。
[0057]本發(fā)明的方法可以使用專用硬件(例如，使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，或?qū)Ｓ眉呻娐?或在存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)中的程序指令控制下的共享電路(例如，微處理器或微控制器)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的方法還可以被實(shí)現(xiàn)為在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如，圖1A的系統(tǒng)100)上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令。
[0058]圖1B示出用于提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的系統(tǒng)120的另一實(shí)施例。系統(tǒng)120具有多個(gè)子系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)子系統(tǒng)包括處理器，例如CPU、GPU、微控制器等等。如圖1B所示，系統(tǒng)120包括:子系統(tǒng)121 (例如CPU);子系統(tǒng)122 (例如可以與顯示設(shè)備耦合的GPU);以及一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)129 (例如，耦合到一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)I/O控制器)；以及耦合到總線126的微控制器127。此外，系統(tǒng)120包括易失性RAM124、非易失性存儲(chǔ)器130 (例如硬盤驅(qū)動(dòng)器)、R0M123以及耦合到子系統(tǒng)121 (其耦合到總線126)的緩存存儲(chǔ)器125。
[0059]由這些子系統(tǒng)中的每一個(gè)的至少一個(gè)子集所使用的功率受例如微控制器(例如微控制器127)所控制，并且由每個(gè)子系統(tǒng)所使用的最大功率通過整個(gè)系統(tǒng)在一平均時(shí)段期間的動(dòng)態(tài)功率歷史所確定，如2005年8月25日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/212，970中更詳細(xì)描述的，該在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。這種功率控制至少在某些環(huán)境中允許較高性能的操作。即，如果在平均時(shí)段期間存在相當(dāng)?shù)偷墓β什僮?，即，空閑時(shí)間，則子系統(tǒng)可以在相當(dāng)高功率的突發(fā)中工作，如在2005年8月25日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/212,970中更詳細(xì)描述的，該在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。
[0060]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)的功率基于負(fù)載簡(jiǎn)檔(load profile)在子系統(tǒng)之間重新分發(fā)，如在下述美國申請(qǐng)中更詳細(xì)描述的:2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327,685 ;2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327，275 ;以及2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327，238，上述在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。
[0061]一個(gè)或多個(gè)傳感器128被耦合到子系統(tǒng)121、122、129以及微控制器127，如圖1B所示。傳感器可以被用來監(jiān)視、測(cè)量和/或估計(jì)一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)(例如，功率、溫度、電流、電池負(fù)載或它們的任意組合)，以確定工作在一定頻率和一定電壓上的一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)際功率用量。傳感器128進(jìn)而可以將所確定功率用量值提供到微控制器127，該微控制器127可以基于一個(gè)或多個(gè)感測(cè)到的參數(shù)來強(qiáng)制系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)，如下面將更詳細(xì)描述的。上面針對(duì)圖1A更詳細(xì)地描述了系統(tǒng)120的組件，包括處理器、微控制器、總線、I/O控制器、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)器、傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)多個(gè)查找表被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器126、124和125中的任意一個(gè)中或者存儲(chǔ)在微控制器127中的存儲(chǔ)器中，所述查找表包括關(guān)于何時(shí)以及怎樣強(qiáng)制系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的信息，如下面將更詳細(xì)描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，微控制器127執(zhí)行下面參考圖4-19所描述的方法。在另一實(shí)施例中，子系統(tǒng)121而非微控制器127執(zhí)行下面參考圖4-19所描述的方法。在又一實(shí)施例中，子系統(tǒng)121和微控制器127 —起執(zhí)行下面參考圖4-19所描述的方法。
[0062]圖2示出提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。如圖2所示，系統(tǒng)200包括耦合到互連206 (例如總線)的子系統(tǒng)A201 (例如CPU)、子系統(tǒng)B202 (例如可以與顯示設(shè)備耦合的GPU)、子系統(tǒng)C204 (例如存儲(chǔ)器)、子系統(tǒng)D205 (例如微處理器)和一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)N203 (例如耦合到一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)I/O控制器)、以及功率管理器208 (例如，微控制器)、系統(tǒng)管理控制器(“SMC”)。子系統(tǒng)C204可以是易失性RAM、非易失性存儲(chǔ)器(例如硬盤驅(qū)動(dòng)器)和/或ROM。如上參考圖1A和IB所描述的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量設(shè)備207(例如一個(gè)或多個(gè)傳感器)被耦合到子系統(tǒng)201-205，并被耦合到功率管理器208，如圖2所示。功率查找表209被耦合到功率管理器208，如圖2所示，該功率查找表209可以包括一個(gè)或多個(gè)查找表，這些查找表包含關(guān)于如何以及何時(shí)進(jìn)入強(qiáng)制空閑狀態(tài)的信息，如下面將參考圖4-19所描述的。上面已經(jīng)參考圖1A和IB詳細(xì)描述了系統(tǒng)200的組件，包括處理器、微控制器、總線、I/O控制器、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)器、傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種性能設(shè)置相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)功率查找表可以被子系統(tǒng)201 (或由設(shè)計(jì)和/或制造過程中的測(cè)試設(shè)備)生成，并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器204和/或位于功率管理器208中的存儲(chǔ)器中。包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種性能設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)功率查找表可以被使用，如在下述美國申請(qǐng)中更詳細(xì)描述的:2005年8月25日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/212.970 ;2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327,685 ;2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327，275 ；以及2006年I月5日遞交的美國專利申請(qǐng)N0.11/327，238，上述在先申請(qǐng)通過引用被整體上結(jié)合于此。在一個(gè)實(shí)施例中，功率管理器208執(zhí)行下面參考圖4-19所描述的方法。在另一實(shí)施例中，子系統(tǒng)201執(zhí)行下面參考圖4-19所描述的方法。
[0063]圖3A是示出數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率操作點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例的示圖。例如，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以是圖1A、圖1B和圖2中所描繪的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的任意一個(gè)。如圖3A所示，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率操作點(diǎn)(例如，功率操作點(diǎn)301-304)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一對(duì)操作頻率和電壓。操作頻率和電壓例如可以是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的微處理器的內(nèi)核電壓核頻率。如圖3A所示，最高功率操作點(diǎn)，例如操作點(diǎn)Ph (302)代表數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所消耗的最高功率。由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所消耗的最高功率可以基于一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)約束參數(shù)(例如功率、溫度、電流、電池負(fù)載等等)來確定。最高功率操作點(diǎn)Ph (302)可以對(duì)應(yīng)于一對(duì)最高操作頻率(fH)和電壓(Vh)0如圖3A所示，中間功率操作點(diǎn)，例如操作點(diǎn)Pn (303)代表數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所消耗的中間功率。中間功率操作APn (303)對(duì)應(yīng)于一對(duì)中間操作頻率(fN)和電壓(Vn)。通常，如果數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率需要減小到低于由最小(最低)工作電壓 '所定義的功率狀態(tài)之下的功率狀態(tài)，則可以減小數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的操作頻率。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的操作頻率(fN)可以按比率X減小，其中X小于I。例如，如果電路在最低電壓的操作頻率(fN)為1GHz，則按X=20%的減小將操作頻率改變到800MHz (第一情況)。這具有將動(dòng)態(tài)功率減小20%的凈效果，但對(duì)于泄漏功率沒有效果。
[0064]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的最小功率有效操作點(diǎn)是由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的最低電壓以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在工作在最低電壓時(shí)被設(shè)計(jì)為持續(xù)表現(xiàn)的最高頻率來確定的。該最小功率有效操作點(diǎn)通常被稱為低頻率模式(“LFM”)，該最小功率有效操作點(diǎn)例如是對(duì)應(yīng)于最低(最小)操作電壓(')和相應(yīng)的最高(最大)操作頻率(FJ的操作點(diǎn)(301)。通常，最低操作電壓'不會(huì)大于數(shù)百毫瓦。通常，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以僅將可管理的功率減小到最小功率操作點(diǎn)(例如Pl (301))，因?yàn)閿?shù)據(jù)處理系統(tǒng)在該點(diǎn)之下不具有實(shí)際操作點(diǎn)；由于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)已經(jīng)在最小電壓上，其唯一替換方式是降低操作頻率，該替換方式效率較低并且可能甚至不起作用。
[0065]通常，為了在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)沒有任務(wù)要執(zhí)行時(shí)節(jié)省功率，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完全停止時(shí)鐘(零頻率)。這具有將動(dòng)態(tài)功率減小到零的效果。除了停止時(shí)鐘之外，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可以移動(dòng)到更低的電壓電平。這具有呈指數(shù)減小泄漏功率的效果，如圖3B所示，圖3B示出泄漏功率(Pleak)與電源電壓的關(guān)系。該操作點(diǎn)通常被稱為空閑狀態(tài)。
[0066]至少這里描述的某些實(shí)施例通過使用智能決定的強(qiáng)制空閑操作來允許系統(tǒng)工作在最小功率操作點(diǎn)(例如Pjo I)以下，在至少某些實(shí)施例中，該智能決定的強(qiáng)制空閑操作基于實(shí)際空閑時(shí)間和目標(biāo)空閑時(shí)間之間的比較(如下面將描述的圖18和19所示)來強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)(即使有任務(wù)要執(zhí)行，例如有等待被執(zhí)行的軟件指令)；這種強(qiáng)制的空閑操作是智能的，因?yàn)榭赡艽嬖诒容^結(jié)果顯示空閑狀態(tài)不應(yīng)被強(qiáng)制的時(shí)間(例如，當(dāng)已經(jīng)存在充分的空閑時(shí)間時(shí))。
[0067]在一個(gè)實(shí)施例中，通過在最低功率操作點(diǎn)處連續(xù)操作數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并且通過對(duì)于該操作時(shí)間(例如，一個(gè)時(shí)鐘周期)的某一百分比(例如，20%)強(qiáng)制該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)，創(chuàng)建了低于最小功率操作點(diǎn)的額外操作點(diǎn)。具有20 %強(qiáng)制空閑的最小操作點(diǎn)(該時(shí)間的20%中系統(tǒng)被強(qiáng)制空閑)的有效功率是最小操作點(diǎn)的功率的0.8倍加上空閑狀態(tài)的功率的0.2倍。由于空閑狀態(tài)的功率非常低，該具有智能決定的強(qiáng)制空閑的新操作點(diǎn)代表了功率比最小操作點(diǎn)小的一個(gè)點(diǎn)。
[0068]在一個(gè)實(shí)施例中，強(qiáng)制的空閑狀態(tài)是在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任意功率操作點(diǎn)上提供的。例如，強(qiáng)制的空閑狀態(tài)可以在功率操作點(diǎn)301、302和303中的任意一個(gè)上提供，并且這些強(qiáng)制空閑狀態(tài)創(chuàng)建了可能在某些實(shí)施例中有用的中間點(diǎn)。
[0069]在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制空閑方案時(shí)存在很多重要考慮。某些軟件任務(wù)(例如，多媒體回放)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)并且可能不能承受延遲。很多硬件設(shè)備需要它們的軟件驅(qū)動(dòng)器在固定的等待時(shí)間之內(nèi)對(duì)它們作出響應(yīng)，否則可能導(dǎo)致不正確的操作。某些軟件線程(例如實(shí)時(shí)任務(wù)、中斷)無法經(jīng)受強(qiáng)制空閑操作。強(qiáng)制空閑的適當(dāng)實(shí)現(xiàn)方式需要將這些問題納入考量(但是這不是取決于所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的需求的要求)。在一個(gè)實(shí)施例中，操作系統(tǒng)(OS)內(nèi)核對(duì)例如哪些線程可以被保持關(guān)斷(Off)保持跟蹤，這要求獨(dú)立于強(qiáng)制空閑設(shè)置的立即操作。該內(nèi)核負(fù)責(zé)保證在存在實(shí)時(shí)線程時(shí)維持長(zhǎng)時(shí)間的平均強(qiáng)制空閑百分比。在一個(gè)實(shí)施例中，在內(nèi)核中的調(diào)度器對(duì)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上運(yùn)行的所有進(jìn)程/線程執(zhí)行強(qiáng)制空閑操作。在一個(gè)實(shí)施例中，操作系統(tǒng)(“OS”)調(diào)度器機(jī)制被用于提供強(qiáng)制空閑。
[0070]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作時(shí)強(qiáng)制該系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的示圖。如圖4所示，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在第一部分(例如，操作時(shí)間(例如時(shí)間T3(401))的部分T2 (403))被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)S2 (406)，而在第二部分(例如，操作時(shí)間(例如時(shí)間T3 (401))的部分T1 (402))，系統(tǒng)持續(xù)工作在全(例如100%)操作狀態(tài)SI (407)中。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在任意相應(yīng)的操作電壓所允許的操作頻率下持續(xù)工作在狀態(tài)SI (407)中。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在以最低電壓所允許的最大頻率持續(xù)工作在工作狀態(tài)SI (407)中時(shí)被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)。如圖4所示，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在時(shí)間h、t2、t3和14被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)。
[0071]圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作時(shí)強(qiáng)制該系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的示圖。如圖5A所示，當(dāng)系統(tǒng)以某一操作頻率和電壓持續(xù)工作時(shí)間的一部分(例如，時(shí)間T1 (506)的部分502)時(shí)，基于一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)，系統(tǒng)被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)達(dá)時(shí)間的另一部分(例如，時(shí)間T1的部分504)。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間T1是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的時(shí)鐘周期(例如T?Ι/f)。在一個(gè)實(shí)施例中，空閑狀態(tài)防止系統(tǒng)執(zhí)行指令。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)鐘在系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時(shí)停止(操作頻率為零)。如圖5A所示，強(qiáng)制系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)的調(diào)制比被保持恒定，從而使得系統(tǒng)在空閑狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間部分和系統(tǒng)在全操作狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間部分保持基本相同。
[0072]圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作時(shí)強(qiáng)制該系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的示圖。如圖5B所示，當(dāng)系統(tǒng)處于強(qiáng)制空閑狀態(tài)時(shí)，在時(shí)間h接收到中斷I(508)。系統(tǒng)響應(yīng)于中斷I被切換回到工作在以某一頻率和電壓的全(例如100%)操作狀態(tài)中，如圖5B所示。在一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于中斷從空閑狀態(tài)到全操作狀態(tài)的切換是基于實(shí)際空閑時(shí)間和目標(biāo)空閑時(shí)間來執(zhí)行的，如下面將更詳細(xì)描述的。在服務(wù)了中斷I之后，系統(tǒng)被切換回到強(qiáng)制空閑狀態(tài)。系統(tǒng)可以保持在強(qiáng)制空閑狀態(tài)中持續(xù)空閑時(shí)間512，如圖5B所示。在一個(gè)實(shí)施例中，空閑時(shí)間512可以基于系統(tǒng)約束參數(shù)并且基于系統(tǒng)為了服務(wù)中斷I而在全操作狀態(tài)中花費(fèi)了多少時(shí)間(時(shí)間510)來確定。如圖5B所示，在系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時(shí)，在時(shí)間t2接收到中斷2。系統(tǒng)響應(yīng)于中斷2被切換回到工作在全(例如100%)操作狀態(tài)中。系統(tǒng)可以保持在全操作狀態(tài)中持續(xù)時(shí)間518，如圖5B所示。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間518是基于系統(tǒng)約束參數(shù)和所累積的空閑時(shí)間量來確定的。在一個(gè)實(shí)施例中，所累積的空閑時(shí)間是在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期上確定的。如圖5B所示，在服務(wù)了中斷之后，系統(tǒng)被強(qiáng)制回到空閑狀態(tài)達(dá)時(shí)間520，然后被切換到全操作狀態(tài)以在時(shí)間522期間進(jìn)行操作，該時(shí)間522可以由系統(tǒng)約束參數(shù)和所累積的空閑時(shí)間來確定，如下所述。就是說，系統(tǒng)被允許在強(qiáng)制空閑狀態(tài)期間的任何時(shí)候基于熱/功率約束而對(duì)中斷進(jìn)行服務(wù)以操作高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，所述熱/功率約束對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)性是非常重要的。
[0073]另一重要考量是強(qiáng)制空閑和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在連續(xù)的強(qiáng)制空閑狀態(tài)中可以花費(fèi)的最大時(shí)間的調(diào)制比。如果用于使能和禁止指令執(zhí)行(例如，為了執(zhí)行計(jì)算)的調(diào)制比過快，則將花費(fèi)極大的功率和計(jì)算能量來管理強(qiáng)制空閑循環(huán)的開銷。如果用于使能和禁止指令執(zhí)行的調(diào)制比過慢，則較高的空閑百分比將導(dǎo)致相當(dāng)長(zhǎng)的強(qiáng)制空閑時(shí)段。在一個(gè)實(shí)施例中，提供如下控制:較低百分比的強(qiáng)制空閑時(shí)段全部以基本相同的比率運(yùn)行，如下面將更詳細(xì)描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)強(qiáng)制空閑百分比達(dá)到空閑時(shí)間處于所需的最大值的閾值時(shí)，空閑比率開始增大，以使得永遠(yuǎn)不會(huì)超過最大空閑時(shí)間，如下面將更詳細(xì)描述的。
[0074]圖7是強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的方法700的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法開始于操作701，該操作包含監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的約束參數(shù)。該約束參數(shù)可以是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所消耗的功率、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的溫度、提供到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的電流、被耦合以向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)供電的電池的負(fù)載、等等。約束參數(shù)可以使用如上所述的一個(gè)或多個(gè)傳感器來監(jiān)視和測(cè)量。方法700繼續(xù)到操作702，該操作包含當(dāng)基于約束參數(shù)系統(tǒng)持續(xù)工作在第二頻率和不同于(低于)第一電壓的第二電壓時(shí)，強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)包含防止指令被系統(tǒng)執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時(shí)的時(shí)間段是分散的，和/或被當(dāng)系統(tǒng)工作在較高性能水平時(shí)的時(shí)間段所交織，從而使得系統(tǒng)所消耗的平均功率不會(huì)超過從系統(tǒng)的功率和/或熱約束所確定的最大平均功率。就是說，強(qiáng)制空閑狀態(tài)的占空操作(duty cycling)可以按照如下速率來執(zhí)行:該速率使得用戶不需要知道它們的機(jī)器發(fā)生了什么，如下面將更詳細(xì)描述的。在一個(gè)實(shí)施例中，強(qiáng)制空閑狀態(tài)的占空操作完全在頻域中執(zhí)行。強(qiáng)制空閑操作機(jī)制將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率管理擴(kuò)展到超出最小功率操作點(diǎn)，例如圖3A所示的匕(301)。
[0075]圖8是強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的方法800的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法開始于操作801，該操作包含監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的約束參數(shù)(例如，實(shí)際功率、溫度、電流、電池負(fù)載等約束參數(shù)或它們的任意組合)。方法繼續(xù)到操作802，該操作包含判斷約束參數(shù)是否大于第一約束參數(shù)閾值。約束參數(shù)閾值可以與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的規(guī)范功率、溫度、電池負(fù)載、電流相關(guān)聯(lián)。約束參數(shù)閾值可以是針對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的多個(gè)子系統(tǒng)(例如圖1B和2所不的子系統(tǒng))有效的最壞情況值。在一個(gè)實(shí)施例中，約束參數(shù)閾值可以例如是從多個(gè)測(cè)量樣本的統(tǒng)計(jì)分布曲線確定的最壞情況功率、溫度、電流或電池負(fù)載值。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量出的約束參數(shù)(例如實(shí)際測(cè)得的功率、溫度、電流、電池負(fù)載或它們的任意組合)被與約束參數(shù)閾值相比較，以判斷測(cè)量出的約束參數(shù)是否大于或等于第一約束參數(shù)閾值。如果約束參數(shù)不大于或等于第一約束參數(shù)閾值，則在操作803判斷約束參數(shù)是否小于第二約束參數(shù)閾值。第二約束參數(shù)閾值可以通過從第一約束參數(shù)閾值減去一滯后量(hysteresis)來確定。如果約束參數(shù)小于第二約束參數(shù)閾值，則可以在操作804增大操作點(diǎn)(例如，頻率、電壓)，然后方法800返回到操作801。如果約束參數(shù)不小于第二約束參數(shù)閾值，方法則返回操作801。如果約束參數(shù)大于或等于第一約束參數(shù)閾值，則在操作806判斷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第一操作電壓和/或第一操作頻率是否可以被進(jìn)一步降低。接下來，如果確定可以降低第一操作電壓和/或第一操作頻率，則在操作805降低操作功率點(diǎn)(例如頻率和/或電壓)，然后方法800返回操作801。例如，如果第一操作電壓對(duì)應(yīng)于中間操作電壓(例如Vn)和/或第一操作頻率對(duì)應(yīng)于中間操作頻率(例如fN)，如圖3A所示，則可以通過將電壓和/或頻率例如降低到最低操作頻率4和/或電壓 '來向下移動(dòng)操作功率點(diǎn)。如果確定第一操作電壓和/或第一操作頻率無法降低，則在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)持續(xù)操作在第一操作頻率和第一操作電壓的同時(shí)在操作807強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一操作電壓是否是最小操作電壓被判斷。在一個(gè)實(shí)施例中，如果第一操作電壓是最小操作電壓并且監(jiān)視到的實(shí)際約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)包含防止指令被數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，如果系統(tǒng)沒有工作在最小電壓并且監(jiān)視到的實(shí)際約束參數(shù)大于約束參數(shù)閾值，則降低系統(tǒng)的操作點(diǎn)(例如，頻率和/或電壓)。
[0076]在一個(gè)實(shí)施例中，工作在第一頻率和第一電壓下的系統(tǒng)的空閑狀態(tài)的百分比是基于約束參數(shù)來確定的。例如，空閑狀態(tài)的百分比可以基于約束參數(shù)來減小或增大。
[0077]圖9是基于約束參數(shù)強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的方法900的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法900開始于操作901，該操作包含監(jiān)視數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的約束參數(shù)(例如，實(shí)際使用的功率、實(shí)際溫度、電流、電池負(fù)載或它們的任意組合)，如上所述。在操作902，判斷約束參數(shù)是否大于或等于約束參數(shù)閾值，如上所述。在操作904，如果確定約束參數(shù)大于或等于約束參數(shù)閾值，則增大強(qiáng)制空閑狀態(tài)相對(duì)于總操作時(shí)間的百分比(部分)。如果確定約束參數(shù)不大于或等于約束參數(shù)閾值，則可以在操作903可選地增大強(qiáng)制空閑狀態(tài)的百分比。
[0078]返回參考圖4，基于約束參數(shù)，空閑狀態(tài)部分T2被增大到IV (405)，全操作狀態(tài)部分T1被減小到T1' (404)。
[0079]圖6不出包括關(guān)于空閑狀態(tài)的信息的表600的一個(gè)實(shí)施例。如圖6所不,表600包括如下列:空閑比、空閑速率和空閑時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，較低百分比(例如，最大30%)的強(qiáng)制空閑周期全部以相同速率運(yùn)行。當(dāng)強(qiáng)制空閑百分比達(dá)到使得空閑狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間(空閑時(shí)間)處于所需最大值的閾值時(shí)，則空閑速率開始增大，以使得不會(huì)超過最大空閑時(shí)間。如圖6所示，當(dāng)空閑比小于或等于30時(shí)，空閑速率可以維持在恒定值30000微秒，并且空閑時(shí)間隨空閑比增大而增大。如圖 6所示，如果空閑比變?yōu)榇笥?0，則空閑速率增大，而空閑時(shí)間可以保持在10000微秒的恒定值。
[0080]圖12是用于管理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率到目標(biāo)功率的方法1220的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法1220開始于1200。在1201，執(zhí)行初始化，其中積分誤差(Integral Error)被設(shè)置為零(“Integral Error=?！?。在一個(gè)實(shí)施例中，積分誤差被定義為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的測(cè)得功率和目標(biāo)功率之差。在操作1202，方法1200等待下一樣本間隔以測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功率。在操作1203，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的目標(biāo)功率和測(cè)得功率被接收。在一個(gè)實(shí)施例中，功率是使用一個(gè)或多個(gè)傳感器(如上所述)在樣本時(shí)間間隔期間測(cè)得的。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的目標(biāo)功率基于一個(gè)和多個(gè)系統(tǒng)約束參數(shù)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的所需性能來確定，如上所述。在操作1204，在樣本間隔期間測(cè)得的功率與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的目標(biāo)功率之差(“誤差”)被確定。在操作1205，確定累積誤差(“積分誤差”)。在一個(gè)實(shí)施例中，在多個(gè)樣本間隔上累積的積分誤差被確定。在一個(gè)實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期上累積的積分誤差被確定。在操作1206，確定時(shí)間(例如，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期和/或樣本間隔)上的積分功率(“PI”)。在一個(gè)實(shí)施例中，PI是通過使用以下公式將控制系統(tǒng)增益“G-term”應(yīng)用到誤差和積分誤差來計(jì)算的:
[0081]PI=Gp*Error+Gi Integral^Error, (I)
[0082]其中，Gp可以與對(duì)在樣本間隔上確定誤差的加權(quán)因子相關(guān)聯(lián)，Gi與對(duì)積分誤差的加權(quán)因子相關(guān)聯(lián)。
[0083]在操作1207，判斷積分功率(“PI”)是否大于上閾值(“+閾值”)。如果PI大于上閾值，則在操作1209減小操作功率點(diǎn)。如果PI不大于上閾值，則在操作1208判斷PI是否小于下閾值。如果PI小于下閾值，則在操作1210增大操作功率點(diǎn)。[0084]圖15是無需強(qiáng)制空閑而降低操作功率點(diǎn)(1501)的方法1500的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在操作1502，判斷頻率和/或電壓是否在最低(最小)水平。如果頻率和/或電壓不在最低水平，則在操作1503減小頻率和/或電壓。如果頻率和/或電壓在最低水平，方法1500則在1504結(jié)束。但是，在很多情況下，該最低水平可能不足夠，并且可以使用智能的強(qiáng)制空閑操作來獲得在該最低水平上的更好性能。
[0085]圖16是包括強(qiáng)制空閑的降低操作功率點(diǎn)(1601)的方法1600的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在操作1602，判斷頻率和/或電壓是否在最低水平。如果頻率和/或電壓不在最低水平，則在操作1603減小頻率和/或電壓。如果頻率和/或電壓在最低水平，則在操作1604判斷強(qiáng)制空閑百分比是否在最大空閑百分比水平。如果強(qiáng)制空閑百分比不在最大空閑百分比水平，則在操作1605增大強(qiáng)制空閑百分比。方法1600在1606結(jié)束。
[0086]圖13是無需強(qiáng)制空閑而增大操作功率點(diǎn)(1301)的方法1300的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在操作1303，判斷頻率和/或電壓是否在最高(最大)水平。如果數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)頻率和/或電壓不在最大水平，則方法繼續(xù)到操作1303，該操作包含增大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)頻率和/或電壓。如果頻率和/或電壓在最高水平，則方法1300結(jié)束。
[0087]圖14是包括強(qiáng)制空閑的增大操作功率點(diǎn)(1401)的方法1400的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在操作1402，判斷強(qiáng)制空閑百分比是否為0%。如果強(qiáng)制空閑百分比不是0%，則在操作1403減小強(qiáng)制空閑百分比。如果強(qiáng)制空閑百分比是0%，則在操作1404判斷頻率和/或電壓是否在最高水平。如果頻率和/或電壓不在最高水平，則在操作1405增大頻率和/或電壓。方法在1406結(jié)束。
[0088]圖17是為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的方法1700的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。如圖17所示，方法1700開始于操作1701，該操作包括監(jiān)視數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)，如上所述。方法繼續(xù)到操作1702，該操作包含基于這一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)，強(qiáng)制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在時(shí)間的第一部分中進(jìn)入空閑狀態(tài)，而允許系統(tǒng)在時(shí)間的第二部分中進(jìn)行操作。該強(qiáng)制是響應(yīng)于目標(biāo)空閑時(shí)間和實(shí)際空閑時(shí)間之間的比較的。
[0089]圖18是從強(qiáng)制空閑狀態(tài)進(jìn)行切換的方法1800的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法1800開始于操作1801，該操作包含基于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)確定目標(biāo)強(qiáng)制空閑時(shí)間。例如，目標(biāo)強(qiáng)制空閑時(shí)間可以通過將操作周期(例如，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的時(shí)鐘周期)乘以空閑比來確定。在一個(gè)實(shí)施例中，空閑比與空閑時(shí)間相對(duì)于總操作時(shí)間的部分相關(guān)聯(lián)，如上所述。在一個(gè)實(shí)施例中，空閑比是基于系統(tǒng)功率/熱約束和系統(tǒng)性能來確定的。方法繼續(xù)到操作1802，該操作包含監(jiān)視數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)已經(jīng)在空閑狀態(tài)中花費(fèi)的實(shí)際時(shí)間(“實(shí)際空閑時(shí)間”)。在一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)際空閑時(shí)間由一個(gè)或多個(gè)傳感器測(cè)量并被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，用來提供在系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期上的累積空閑時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，累積空閑時(shí)間是在系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期上確定的。
[0090]在操作1803，累計(jì)的空閑時(shí)間基于實(shí)際空閑時(shí)間被確定。在操作1804，判斷累積的空閑時(shí)間是否大于或等于目標(biāo)空閑時(shí)間。如果累積空閑時(shí)間大于或等于目標(biāo)空閑時(shí)間，則允許系統(tǒng)基于目標(biāo)空閑時(shí)間和累積空閑時(shí)間、在操作1805從空閑狀態(tài)切換到全操作狀態(tài)持續(xù)該時(shí)間的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)被從空閑狀態(tài)切換以持續(xù)操作工作時(shí)間的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，空閑狀態(tài)防止數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行等待被執(zhí)行的軟件指令。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)查找表，這些查找表包括與一個(gè)或多個(gè)約束參數(shù)相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)空閑時(shí)間。
[0091]圖19是提供強(qiáng)制空閑狀態(tài)的方法1900的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法1900開始于1901，該操作包含開始強(qiáng)制空閑狀態(tài)。在操作1902，判斷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)被允許運(yùn)行的時(shí)間與強(qiáng)制空閑時(shí)間之比(“操作比”)是否小于100。如果操作比小于100，則在操作1903使用以下公式確定空閑百分比(部分):
[0092]max_idle= ((100 -操作比)*Period)/100， (2)
[0093]其中，Period代表系統(tǒng)的時(shí)鐘周期T=l/f，其中f是系統(tǒng)的頻率。
[0094]接下來，在操作1905判斷空閑百分比是否大于最近空閑(“l(fā)ast_idle”)。在一個(gè)實(shí)施例中，最近空閑是從先前的時(shí)間(例如，系統(tǒng)的時(shí)鐘周期)確定的。如果max_idle大于last_idle，則在操作1907通過根據(jù)以下公式考慮到最近空閑來計(jì)算累積空閑:
[0095]max_idle=max_idle - last_idle, (3)
[0096]如果max_idle不大于last_idle,則在操作1906將max_idle設(shè)置為O。然后，方法1900繼續(xù)到操作1908，該操作包含根據(jù)以下公式確定允許數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行操作的周期的結(jié)尾:
[0097]period_end=now+Period, (4)
[0098]其中，“now”是當(dāng)前時(shí)間，“Period”是時(shí)鐘周期。
[0099]接下來，在操作1909，根據(jù)以下公式確定目標(biāo)空閑時(shí)間(“idle_goal”):
[0100]idle_goal=accumulated_idle+最大空閑， (5)
[0101]其中，“accumulated_idle”是從一個(gè)或多個(gè)先前時(shí)間(例如，時(shí)鐘周期)累積的空閑時(shí)間的總量，“最大空閑”是最近的空閑時(shí)間。
[0102]此外，在操作1910，判斷累積空閑是否小于idle_goal。如果累積空閑小于idle_goal，則只允許高優(yōu)先級(jí)線程在操作1914運(yùn)行。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如CPU)在操作1915被強(qiáng)制進(jìn)入空閑狀態(tài)持續(xù)最多max_idle時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，中斷使系統(tǒng)退出空閑狀態(tài)。在考慮到中斷的情況下，針對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在強(qiáng)制空閑狀態(tài)中所花費(fèi)的時(shí)間量對(duì)累積空閑進(jìn)行更新。然后，方法1900返回操作1910。如果累積空閑不小于idle_goal，則在操作1911將空閑開始時(shí)間設(shè)置為accumulated_idle。方法1900繼續(xù)到操作1912，該操作包含允許任何線程運(yùn)行，直到在操作1908所確定的periocLend。在操作1913，根據(jù)以下公式確定last—idle:
[0103]last—idle=accumulated—idle -1dle—start， (6)
[0104]然后，方法1900返回操作1902。
[0105]如圖18和19所示的智能強(qiáng)制空閑操作可以與在如下美國申請(qǐng)中所描述的功率和/或熱管理技術(shù)中的一種或多種結(jié)合執(zhí)行:2005年8月25日遞交的美國申請(qǐng)N0.11/212,970和/或2006年I月5日遞交的美國申請(qǐng)N0.11/327,685。例如，智能強(qiáng)制空閑操作可以通過對(duì)功率用量取平均來使用，以允許動(dòng)態(tài)確定針對(duì)未來時(shí)間間隔的可允許的功率預(yù)算；圖10和11是來自美國申請(qǐng)N0.11/212，970，并且與使用功率用量的平均的實(shí)施例相關(guān)，并且這些實(shí)施例和附圖在該申請(qǐng)中有進(jìn)一步描述。
[0106]在前述說明書中，已經(jīng)參考特定示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明的實(shí)施例。將會(huì)發(fā)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明的更廣闊精神和范圍的情況下可以作出各種修改。因此，認(rèn)為說明書和附圖是示例性而非限制性的。[0107]相關(guān)申請(qǐng)
[0108]本申請(qǐng)與2008 年 I 月 7 日遞交的 Keith Cox、David Conroy、Michael Culbert和 Guy Sptpmayor 的題為“Forced Idle of a Data Processing System”的美國專利申請(qǐng)N0.11/970，483 相關(guān)(律師卷號(hào) N0.4860P6078)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法,包括: 監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)； 基于對(duì)所述約束參數(shù)的監(jiān)視強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)，其中在所述空閑狀態(tài)中通過至少將所述第一電壓降低到第二電壓來防止指令被執(zhí)行，其中，在所述空閑狀態(tài)中，沒有指令被處理器執(zhí)行，并且同時(shí)所述系統(tǒng)操作于第二頻率和所述第二電壓，所述第二電壓低于最小操作電壓并且大于零伏特， 其中，強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)包括在總操作時(shí)段的預(yù)定部分強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)，并且在所述總操作時(shí)段的剩余部分在第一電壓和第一頻率操作所述系統(tǒng)，從而形成強(qiáng)制的空閑狀態(tài)與操作狀態(tài)的輪流占空周期。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法，其中所述第二頻率低于所述第一頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法，還包括: 確定強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)的速率。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法，還包括: 判斷所述約束參數(shù)是否大于約束參數(shù)閾值； 判斷所述第一電壓是否是所述最小操作電壓；以及 如果所述第一電壓是所述最小操作電壓并且所述約束參數(shù)大于所述約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)·器實(shí)現(xiàn)的方法，還包括: 如果所述系統(tǒng)沒有工作在所述最小電壓上并且所述約束參數(shù)大于所述約束參數(shù)閾值，則降低所述系統(tǒng)的工作點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法，其中所述約束參數(shù)是功率、溫度、電流、電池負(fù)載或它們的任意組合，并且所述第二頻率大于零并小于所述第一頻率，并且其中所述第二電壓大于零并小于所述第一電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器實(shí)現(xiàn)的方法，還包括: 基于所述約束參數(shù)確定工作在所述第一頻率和所述第一電壓的所述系統(tǒng)處在所述空閑狀態(tài)的百分比，并且其中針對(duì)所述系統(tǒng)的至少一部分，所述第二頻率為零并且所述第二電壓為零。
8.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括: 處理器； 耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器； 耦合到所述處理器的一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)，所述處理器被配置為基于對(duì)所述約束參數(shù)的監(jiān)視強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)，其中在所述空閑狀態(tài)中通過至少將所述第一電壓降低到低于工作電壓的第二電壓來防止指令被執(zhí)行，其中，在所述空閑狀態(tài)中，沒有指令被所述處理器執(zhí)行，并且同時(shí)所述系統(tǒng)操作于第二頻率和所述第二電壓，所述第二電壓低于最小操作電壓并且大于零伏特， 其中，強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)包括在總操作時(shí)段的預(yù)定部分強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)，并且在所述總操作時(shí)段的剩余部分在第一電壓和第一頻率操作所述系統(tǒng)，從而形成強(qiáng)制的空閑狀態(tài)與操作狀態(tài)的輪流占空周期。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述第二頻率低于所述第一頻率。
10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置為: 確定強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)的速率。
11.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置為: 判斷所述約束參數(shù)是否大于約束參數(shù)閾值，判斷所述第一電壓是否是所述最小操作電壓，并且如果所述第一電壓是所述最小操作電壓并且所述約束參數(shù)大于所述約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置為: 如果所述系統(tǒng)沒有工作在所述最小電壓上并且所述約束參數(shù)大于所述約束參數(shù)閾值，則降低所述系統(tǒng)的工作點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置為: 基于所述約束參數(shù)確定工作在所述第一頻率和所述第一電壓的所述系統(tǒng)處在所述空閑狀態(tài)的百分比，并且其中針對(duì)所述系統(tǒng)的至少一部分，所述第二頻率為零并且所述第二電壓為零。
14.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)關(guān)于何時(shí)和怎樣強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)的信息。
15.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述約束參數(shù)是功率、溫度、電流、電池負(fù)載或它們的任意組合，并且所述第二頻率大于零并小于所述第一頻率，并且其中所述第二電壓大于零并小于所述第一電·壓。
16.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括: 用于監(jiān)視工作在第一頻率和第一電壓的系統(tǒng)的約束參數(shù)的裝置； 用于基于對(duì)所述約束參數(shù)的監(jiān)視強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)的裝置，其中在所述空閑狀態(tài)中通過至少將所述第一電壓降低到第二電壓來防止指令被執(zhí)行，其中，在所述空閑狀態(tài)中，沒有指令被處理器執(zhí)行，并且同時(shí)所述系統(tǒng)操作于第二頻率和所述第二電壓，所述第二電壓低于最小操作電壓并且大于零伏特， 其中，強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)包括在總操作時(shí)段的預(yù)定部分強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)，并且在所述總操作時(shí)段的剩余部分在第一電壓和第一頻率操作所述系統(tǒng)，從而形成強(qiáng)制的空閑狀態(tài)與操作狀態(tài)的輪流占空周期。
17.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中還包括: 用于判斷所述約束參數(shù)是否大于約束參數(shù)閾值的裝置； 用于判斷所述第一電壓是否是所述最小操作電壓的裝置；以及 用于如果所述第一電壓是所述最小操作電壓并且所述約束參數(shù)大于所述約束參數(shù)閾值，則強(qiáng)制所述系統(tǒng)進(jìn)入所述空閑狀態(tài)的裝置。
18.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，還包括: 用于基于所述約束參數(shù)確定工作在所述第一頻率和所述第一電壓的所述系統(tǒng)處在所述空閑狀態(tài)的百分比的裝置，并且所述第二頻率大于零并小于所述第一頻率，并且其中所述第二電壓大于零并小于所述第一電壓。
【文檔編號(hào)】G06F1/32GK103593041SQ201310447402
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2008年1月7日
【發(fā)明者】基思·考克斯, 大衛(wèi)·G·康羅伊, 邁克爾·庫伯特 申請(qǐng)人:蘋果公司