JP2001109538A - パワーマネジメントシステム - Google Patents

パワーマネジメントシステム

Info

Publication number
JP2001109538A
JP2001109538A JP28787199A JP28787199A JP2001109538A JP 2001109538 A JP2001109538 A JP 2001109538A JP 28787199 A JP28787199 A JP 28787199A JP 28787199 A JP28787199 A JP 28787199A JP 2001109538 A JP2001109538 A JP 2001109538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
idle
cpu
instruction
memory
counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28787199A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoshi Ueno
智志 上野
Akiko Furukatsu
昭子 古勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Engineering Ltd
Priority to JP28787199A priority Critical patent/JP2001109538A/ja
Publication of JP2001109538A publication Critical patent/JP2001109538A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Sources (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチタスク環境下においても、CPUのア
イドル/ビジー状態を的確に判断することを可能にす
る。 【解決手段】 アドレス解析回路(4)は、ステータス
信号とアドレス情報に基づいて、CPU(1)からメモ
リー(2)への命令読み出し用アクセスがアイドルタス
ク固有のメモリーアドレスに対してなされているか否か
を判断することにより、CPUが実行している命令がア
イドルタスクかどうかを判断する。カウンタ比較回路
(7)はアイドルタスクの実行頻度が所定値以上の場合
にはアイドル信号を出力し、クロックダウン指示回路
(9)はCPUの動作クロックを低下させ、CPUの消
費電力を節減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの中
央演算処理装置(CPU)の消費電力を節減するための
パワーマネジメントシステムに係り、特に、マルチタス
ク・オペレーティングシステム(OS)環境下における
パワーマネジメントシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】特開平4−311230号公報には従来
のパワーマネジメントシステムの一例が記載されてい
る。この従来のシステムはハードウエアからなるCPU
アイドル検出装置を備え、このCPUアイドル検出装置
は、CPUがメモリから読み出した命令がアイドル用命
令か動作用命令かを判断する手段と、アイドル用命令の
発生頻度を計測する手段とから構成されている。同公報
には、メモリから読み出した命令がアイドル用命令であ
るか動作用命令であるかの判断は次のように行われるこ
とが記載してある。即ち、アプリケーションは、例え
ば、キー入力検出を行う時は、BIOS(基本入出力サ
ブシステム)に対して「INT16」の命令を出す。ア
プリケーションは、直接ハードウエアを操作できないの
で、BIOSにキー入力の有無を通知してもらい、キー
入力があった時はそのキーで入力されたデータを、ま
た、キー入力が無いときはキー入力がないことを、BI
OSから知らせてもらう。このような場合、「INT1
6」がアイドル用命令になる。一方、入出力装置のう
ち、例えば、フロッピー(登録商標)ディスクへのアク
セス時は、CPUは読み取り動作を行うために仕事を行
う。このように、CPUが仕事を行う必要のある命令が
動作用命令となる。この従来のパワーマネジメントシス
テムは次のように動作する。即ち、アイドル用命令の発
生頻度が高い場合にはシステムがアイドル状態であると
判断し、CPU動作クロックを下げることで消費電力を
低減させる。また、動作用命令が実行されるとシステム
はアイドル状態ではなくなったと判断し、CPU動作ク
ロックを回復させる。
【0003】特開平7−295694号公報には、演算
処理装置の省電力方法の他の従来例が記載されている。
この方法では、アイドルタスクのNOP命令を省電力命
令に置き換えることにより省電力を実現している。特開
平8−76874号公報には、中央処理装置のクロック
制御装置および方法の他の例が記載されている。この方
法では、必要とする中央処理装置の性能情報をタスク毎
に設定しておき、この情報に基づいて中央処理装置の最
適クロック周波数を決定することにより省電力を実現し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特開平4−31123
0号の方式の問題点は、マルチタスクOSに対応してい
ないということである。その理由は、この方式では、プ
ログラムがアイドル状態にある時に発生する命令をハー
ドウエアからなるCPUアイドル検出装置により検出し
ているが、マルチタスクOSでは、あるプログラムがア
イドル状態になっていても、他のプログラムが動作して
いる場合があり、正しい判断ができないからである。さ
らに、マルチタスクOS環境下では、アイドル状態時に
は、大抵の場合、ジャンプ命令又はループ命令が実行さ
れているが、これらの命令はアイドル時以外でも頻繁に
利用されるので、それらを検出してもアイドルの判断に
は使用することができない。
【0005】特開平7−295694号の省電力方法の
問題点は、プログラムの書き換えが必要であるというこ
とである。他社製のOSを使用する場合には、一般的に
はプログラムコードを書き換えて使用することは認めら
れないので、この方法を実現することは不可能ないし困
難である。特開平8−76874号のクロック制御方法
の問題点は、必要とする中央処理装置の性能情報をタス
ク毎に設定しておく必要があるということである。即
ち、タスク毎に必要性能を評価しなければならないの
で、大規模システムには採用可能であるが、どのような
アプリケーションが動作せられるのか予想することがで
きないパーソナルコンピュータやハンドヘルドコンピュ
ータのようなパーソナルユースのコンピュータには採用
することができない。
【0006】そこで、本発明の目的は、マルチタスクO
S環境下でも使用することができ、CPUのアイドル状
態を的確に判断することが可能で、アプリケーションプ
ログラムに特別な作り込みを必要としないパワーマネジ
メントシステムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、マルチタスク
・オペレーティングシステム環境下においてCPUの消
費電力を節減するためのパワーマネジメントシステムを
提供するもので、このパワーマネジメントシステムは、
CPUからメモリーへの命令読み出し用アクセスがアイ
ドルタスク固有のメモリーアドレスに対してなされてい
るか否かを判断するための解析手段(アドレス解析回
路)と、前記アイドルタスク固有のアドレスに対する所
定時間内におけるアクセスの回数を計測するカウンタ手
段(カウンタ)と、前記カウンタ手段のカウントに基づ
いてCPUがビジー状態にあるかアイドル状態にあるか
を判断する手段(比較回路)と、前記判断手段の判断に
基づいてCPUのクロックを増減する手段(クロックア
ップ・ダウン指示回路)、とを備えていることを特徴と
する。
【0008】好ましい実施態様においては、解析手段
は、メモリーへのアクセスが命令読み出し用アクセスで
あるか否かをステータス信号に基づいて判断する。
【0009】
【発明の実施の形態】図1を参照するに、本発明のパワ
ーマネジメントシステムは、CPU1のアイドル状態を
検出するアイドル状態検出装置3と、クロックアップ指
示回路8とクロックダウン指示回路9を有する。アイド
ル状態検出装置3は、アドレス解析回路4とカウンタ5
とタイマ6とカウンタ比較回路7を有する。
【0010】最初に各構成要素の機能を説明するに、ア
イドル状態検出装置3は、CPU1からメモリー2への
メモリーアクセスが命令の読み出しか否かを判断するこ
とを可能にするステータス信号を入手すると共に、CP
U1がアクセスしているメモリーのアドレスを表すアド
レス情報をデータバスから入手する。アイドル状態検出
装置3内では、アドレス解析回路4は、CPU1からメ
モリー2へのアクセスがアイドルタスク固有のメモリー
アドレスに対してなされているか否かを判断し、これに
該当する場合にはカウントアップ信号をカウンタ5に出
力する。アイドルタスク固有のメモリーアドレスは予め
ICEなどにより調査しておき、初期値としてROMな
どに格納しておくことができる。
【0011】カウンタ5は、カウントアップ信号に応じ
てカウントを増進させ、カウンタリセット信号に応じて
カウントをゼロにする。また、カウンタ比較回路7から
の要求に応じてカウンタ値を通知する。タイマ6は、定
められた一定時間毎にタイムアウト信号を出力する。カ
ウンタ比較回路7は、タイムアウト信号を受信する毎に
カウンタ値を判断基準値Nと比較し、カウンタ値の方が
大きければビジー信号を送出し、大きくなければアイド
ル信号を送出する。また、カウンタリセット信号をカウ
ンタに送出する。クロックアップ指示回路8は、ビジー
信号に応じてCPU1にクロックアップ(高速モード)
信号を送出する。クロックダウン指示回路9は、アイド
ル信号に応じてCPU1にクロックダウン(省電力モー
ド)信号を送出する。
【0012】次に、マルチタスクOS環境下におけるC
PUアイドル状態の検出原理について説明する。マルチ
タスクOSは複数存在するアプリケーションプログラム
やデバイスドライバを管理しているが、アプリケーショ
ンプログラムやデバイスドライバが一切動作していない
ときは、OSは優先順位の最も低いアイドルタスクを動
作させ、何らかのタスクが起動するまで動作させ続け
る。アイドルタスクではアイドルの処理が無限ループで
繰り返されるが、この繰り返し処理命令を格納したメモ
リー上のアドレスは通常固定(固有のアドレス)であ
る。従って、CPUからこれらのアイドルタスク固有の
メモリーアドレスへのメモリーアクセスの頻度が高いと
きには、アイドルタスクの動作頻度が高く、ひいてはC
PUはアイドル状態であると判断することができる。
【0013】次に、図2および図3のフローチャートを
併せて参照しながら、このパワーマネジメントシステム
の動作を説明する。先ず、アドレス解析回路4は、CP
U1からのステータス信号に基づいて、メモリー2への
アクセスが命令読み出しのためのアクセスであるか否か
を判断すると共に、データバスのアドレス情報に基づい
て、命令読み出しのためにアクセス中のメモリーアドレ
スがアイドルタスク固有のものであるかを判断し、アイ
ドルタスク固有のアドレスであればカウンタ5にカウン
トアップ信号を送出する(図2(a))。カウンタ5は
アドレス解析回路4からのカウントアップ信号に応じて
カウンタ値を増進する(図2(b))。タイマ6は、予
め定められた一定時間毎にタイムアウト信号をカウンタ
比較回路7に送出する。
【0014】カウンタ比較回路7は、タイムアウト信号
受信毎に、カウンタ5のカウンタ値を読み、この値を判
断準値Nと比較し、カウンタの方が大きければ、アイド
ル信号を送出し、小さければビジー信号を送出する(図
3(a))。その後、カウンタリセット信号をカウンタ
に送出する。
【0015】カウンタ5は、カウンタリセット信号を受
けると、カウンタをゼロにリセットする(図2
(c))。タイマを用いたこのリセット処理により、正
しいアイドル状態の検出を行うことができる。即ち、カ
ウンタ5をいつまでも動作させていると何時かはカウン
タ値が「N」となり、誤ったアイドル状態の検出を行っ
てしまうが、タイマ6で計測する一定時間内のみのアイ
ドル状態をカウントすることにより、このような問題を
避けることができる。
【0016】クロックアップ指示回路8は、カウンタ比
較回路7からビジー信号を受け取ると、CPUのモード
を判断し、省電力モードで動作中であればクロックアッ
プ信号をCPU1に送出し、CPUを高速モードに遷移
させる(図3(b))。他方、クロックダウン指示回路
9は、カウンタ比較回路7からのアイドル信号を受ける
と、CPUのモードを判断し、高速モードで動作中であ
れば、クロックダウン信号をCPU1に送出し、CPU
を省電力モードに遷移させる(図3(c))。このよう
にして、メモリーへの命令読み出しのためのアクセスが
アイドルタスク固有のメモリーアドレスに対してなされ
ているか否かに基づいてアイドル状態が判断され、アイ
ドル状態時にはCPUの動作クロックを低下させ、消費
電力を節減する。或いは、更に、表示装置等の周辺デバ
イスへの電源供給を停止させることもできる。
【0017】
【発明の効果】本発明の第1の効果は、マルチタスクO
S環境下において、アイドル状態を的確に判断できると
いうことである。その理由は、アイドル状態の判断は、
アイドルタスク固有のメモリーアドレスへのアクセスの
頻度に基づいてなされるからである。本発明の第2の効
果は、マルチタスクOSでも利用できることである。そ
の理由は、マルチタスクOSのアイドル処理を検出する
からである。本発明の第3の効果は、OSやアプリケー
ションプログラムに特別な作り込みを必要としないとい
うことである。その理由は、パワー制御をハードウエア
だけで行っているからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパワーマネジメントシステムのブロッ
ク図である。
【図2】図1に示したパワーマネジメントシステムの動
作を示すフローチャートである。
【図3】図1に示したパワーマネジメントシステムの動
作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1: 中央演算処理装置(CPU) 2: メモリー 4: 解析手段(アドレス解析回路) 5: カウンタ 7: アイドル状態判断手段(比較回路) 8/9: クロック制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B011 EA01 EA02 KK03 LL13 LL15 5B033 AA05 BC01 5B079 BA01 BB10 BC01 BC07 5B098 FF03 GA04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マルチタスク・オペレーティングシステ
    ム環境下においてコンピュータの中央演算処理装置の消
    費電力を節減するためのパワーマネジメントシステムで
    あって:中央演算処理装置からメモリーへの命令読み出
    し用アクセスがアイドルタスク固有のメモリーアドレス
    に対してなされているか否かを判断するための解析手段
    と、 前記アイドルタスク固有のアドレスに対する所定時間内
    におけるアクセスの回数を計測するカウンタ手段と、 前記カウンタ手段のカウントに基づいて中央演算処理装
    置がビジー状態にあるかアイドル状態にあるかを判断す
    る手段と、 前記判断手段の判断に基づいて中央演算処理装置の動作
    クロックを制御する手段、とを備えていることを特徴と
    するパワーマネジメントシステム。
  2. 【請求項2】 前記解析手段は、メモリーへのアクセス
    が命令読み出し用アクセスであるか否かをステータス信
    号に基づいて判断することを特徴とする請求項1に基づ
    くパワーマネジメントシステム。
JP28787199A 1999-10-08 1999-10-08 パワーマネジメントシステム Pending JP2001109538A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28787199A JP2001109538A (ja) 1999-10-08 1999-10-08 パワーマネジメントシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28787199A JP2001109538A (ja) 1999-10-08 1999-10-08 パワーマネジメントシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001109538A true JP2001109538A (ja) 2001-04-20

Family

ID=17722832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28787199A Pending JP2001109538A (ja) 1999-10-08 1999-10-08 パワーマネジメントシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001109538A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7386853B2 (en) 2001-07-12 2008-06-10 Denso Corporation Multitasking operating system capable of reducing power consumption and vehicle electronic control unit using same
JP2008544736A (ja) * 2005-06-16 2008-12-04 インテル コーポレイション アイドル同期による計算システム電力の低減
JP2014505294A (ja) * 2011-01-10 2014-02-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 並行ソフトウェア環境のためのアクティビティ記録システム
JP2014112376A (ja) * 2004-01-30 2014-06-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US9471458B2 (en) 2012-01-05 2016-10-18 International Business Machines Corporation Synchronization activity recording system for a concurrent software environment

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7386853B2 (en) 2001-07-12 2008-06-10 Denso Corporation Multitasking operating system capable of reducing power consumption and vehicle electronic control unit using same
JP2014112376A (ja) * 2004-01-30 2014-06-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2008544736A (ja) * 2005-06-16 2008-12-04 インテル コーポレイション アイドル同期による計算システム電力の低減
JP4660591B2 (ja) * 2005-06-16 2011-03-30 インテル コーポレイション アイドル同期による計算システム電力の低減
JP2014505294A (ja) * 2011-01-10 2014-02-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 並行ソフトウェア環境のためのアクティビティ記録システム
US9600348B2 (en) 2011-01-10 2017-03-21 International Business Machines Corporation Recording activity of software threads in a concurrent software environment
US9471458B2 (en) 2012-01-05 2016-10-18 International Business Machines Corporation Synchronization activity recording system for a concurrent software environment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6016548A (en) Apparatus for controlling duty ratio of power saving of CPU
US5355501A (en) Idle detection system
US7036030B1 (en) Computer system and method of using temperature measurement readings to detect user activity and to adjust processor performance
US7185211B2 (en) Power management in computing applications
CN101105711B (zh) 用于在主处理器与副处理器间分配处理功能的***和方法
JP3406594B2 (ja) コンピュータ電力管理システム
US6795927B1 (en) Power state resynchronization
US5737615A (en) Microprocessor power control in a multiprocessor computer system
US6854064B2 (en) ACPI complaint computer system and overtemperature protection method therefor
US8234482B2 (en) Universal embedded controller for freeing CPU from operations of peripheral subsystem units with table of functions including an instruction specifying battery controller select protocol
US6802015B2 (en) Method for accelerating the speed of a CPU using a system command having an operation not associated with changing the speed of the CPU
US6343363B1 (en) Method of invoking a low power mode in a computer system using a halt instruction
KR100480415B1 (ko) 씨디-롬(cd-rom) 드라이브의 동작상태 체크방법
US20070143514A1 (en) Mechanism for processor power state aware distribution of lowest priority interrupts
Chen et al. Fine-grained power management using process-level profiling
US5539901A (en) Method and apparatus for system management mode support for in-circuit emulators
EP2972826B1 (en) Multi-core binary translation task processing
US20070113114A1 (en) Method and device for adjusting power-saving strategy
US20020099893A1 (en) System and method for the handling of system management interrupts in a multiprocessor computer system
US5708816A (en) Method and apparatus for interrupt management for low power PDA
US20030135534A1 (en) Method and apparatus for generating SMI from ACPI ASL control code to execute complex tasks
JPH03123919A (ja) コンピュータシステム
JP2001109538A (ja) パワーマネジメントシステム
US6321289B1 (en) Apparatus for automatically notifying operating system level applications of the occurrence of system management events
US6463492B1 (en) Technique to automatically notify an operating system level application of a system management event