JP2002304232A - Operation processing system, operation processing control method, and recording medium - Google Patents

Operation processing system, operation processing control method, and recording medium

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JP2002304232A
JP2002304232A JP2001104560A JP2001104560A JP2002304232A JP 2002304232 A JP2002304232 A JP 2002304232A JP 2001104560 A JP2001104560 A JP 2001104560A JP 2001104560 A JP2001104560 A JP 2001104560A JP 2002304232 A JP2002304232 A JP 2002304232A
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JP
Japan
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processor
operating frequency
power supply
time
supply voltage
Prior art date
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Application number
JP2001104560A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Togawa
敦之 戸川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the processing with a request for the response time imposed thereon with less power consumption. SOLUTION: A system has a hardware mechanism for changing the operating frequency and the power supply voltage given to a processor while the system is in operation. A power manager sets the operating frequency and the power supply voltage necessary and sufficient for processing other loads in a waiting state (a state for waiting for the key input and the input-output of a mouse click). The power consumption of the processor is reduced by changing the operating frequency and the power supply voltage according to the elapsed time after leaving the waiting state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、1以上のタスクを
同時に実行するタイプのプロセッサに関する電力削減技
術に係り、特に、応答時間に対する要求が課されたタス
クを含んだ1以上のタスクを実行するプロセッサに関す
る電力削減技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power reduction technique for a processor of the type that executes one or more tasks at the same time, and more particularly to executing one or more tasks including a task that is required to have a response time. The present invention relates to a power reduction technology for a processor.

【0002】更に詳しくは、本発明は、動作周波数と電
源電圧を変化させる機構を備えたプロセッサに関する電
力削減技術に係り、GUI(Graphical User Interfac
e)処理のように、あらかじめ実行開始時間や処理時間
が予測することができないタスクを実行時の動作周波数
と電源電圧を最適に設定することにより低消費電力化を
図るプロセッサに関する電力削減技術に関する。
More specifically, the present invention relates to a power reduction technology for a processor having a mechanism for changing an operating frequency and a power supply voltage, and relates to a GUI (Graphical User Interface).
e) The present invention relates to a power reduction technique for a processor that reduces power consumption by optimally setting an operation frequency and a power supply voltage at the time of execution of a task whose execution start time and processing time cannot be predicted in advance, such as processing.

【0003】[0003]

【従来の技術】昨今のLSI(Large Scale Integratio
n)技術における革新的な進歩とも相俟って、各種の情
報処理機器や情報通信機器が開発され、市販されるよう
になってきた。この種の機器では、CPU(Central Pr
ocessing Unit)やその他のプロセッサが所定のプログ
ラム・コードを実行することによりさまざまな処理サー
ビスを提供するようになっている。
2. Description of the Related Art Recent LSI (Large Scale Integratio)
n) In combination with innovative advances in technology, various types of information processing equipment and information communication equipment have been developed and commercialized. In this type of equipment, the CPU (Central Pr
A variety of processing services are provided by executing predetermined program code by an operating unit and other processors.

【0004】他方において、情報機器に関する消費電力
の削減が産業界における最重要課題の1つとされてい
る。これは、バッテリ駆動式の情報機器においてはバッ
テリ持続時間の延長に関わる問題だからである。また、
商用電源で無尽蔵に駆動することができる情報機器にお
いても、資源有限という社会生態学的な観点から省電力
化が推奨されている。
[0004] On the other hand, reduction of power consumption of information equipment is regarded as one of the most important issues in the industry. This is because a battery-operated information device is a problem related to extension of the battery duration. Also,
For information devices that can be driven inexhaustibly by commercial power sources, power saving is recommended from the socio-ecological point of view of limited resources.

【0005】情報機器内では、そのメイン・コントロー
ラであるプロセッサの消費電力は、機器全体のそれに占
める割合は高い。言い換えれば、プロセッサの省電力化
は情報機器自体の省電力化にもつながる。一般には、プ
ロセッサは、動作周波数の増大に従って演算速度が向上
する一方で、その消費電力(さらには発熱量)が増大す
る傾向にある。
[0005] In an information device, the power consumption of a processor as its main controller accounts for a large proportion of that of the entire device. In other words, power saving of the processor also leads to power saving of the information equipment itself. In general, a processor tends to increase the operation speed as the operating frequency increases, while increasing the power consumption (further the heat generation amount).

【0006】例えば、特開平11−194849号公報
には、消費電力を無用に増加させることなく所定の処理
時間に所定の処理動作を完了することができ、タスクの
処理容量が変化する場合でも設定作業が簡単となるデー
タ処理方法及び装置について開示している。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-194849 discloses that a predetermined processing operation can be completed within a predetermined processing time without unnecessarily increasing power consumption, and the setting can be performed even when the processing capacity of a task changes. A data processing method and apparatus for simplifying operations are disclosed.

【0007】同公報に開示されたデータ処理装置では、
マイクロコンピュータが各種の処理動作を実行する場合
の処理容量と処理時間を容量記憶手段と時間記憶手段と
に登録しておき、マイクロコンピュータが各種の処理動
作を実行する場合に対応する処理容量及び処理時間を選
出し、処理容量を処理時間で除算してマイクロコンピュ
ータの処理速度を算出して基準クロックの周波数を可変
としている。マイクロコンピュータの処理速度を処理容
量と処理時間に対応して可変するので、所定の処理動作
を所定の処理時間に確実に完了することができるととも
に、基準クロックの周波数を最適値に設定できるので、
データ処理装置における消費電力の無用な増加も防止す
ることができる。
[0007] In the data processing device disclosed in the publication,
The processing capacity and processing time when the microcomputer executes various processing operations are registered in the capacity storage unit and the time storage unit, and the processing capacity and processing corresponding to the case where the microcomputer executes various processing operations are registered. The time is selected, the processing capacity is divided by the processing time to calculate the processing speed of the microcomputer, and the frequency of the reference clock is made variable. Since the processing speed of the microcomputer is varied in accordance with the processing capacity and the processing time, a predetermined processing operation can be reliably completed in the predetermined processing time, and the frequency of the reference clock can be set to an optimum value.
Unnecessary increase in power consumption in the data processing device can be prevented.

【0008】しかしながら、同公報に開示されるデータ
処理方法及び装置では、プロセッサの動作クロック周波
数を変更するだけで消費電力の削減を図るものである。
言い換えれば、動作クロック周波数の削減によって、単
位時間当りの消費電力は低下するものの、各処理を完了
させるための所要時間が長くなり、この結果、総電力量
を削減する効果はあまり高くない。すなわち、プロセッ
サがアイドリング状態にあるときの消費電力量の範囲を
越えず、効果として不充分である。
However, the data processing method and apparatus disclosed in the publication aims to reduce power consumption only by changing the operating clock frequency of the processor.
In other words, although the power consumption per unit time is reduced by reducing the operating clock frequency, the time required to complete each process is increased, and as a result, the effect of reducing the total power is not so high. That is, the power consumption does not exceed the range of the power consumption when the processor is in the idling state, and the effect is insufficient.

【0009】また、同公報に開示されるデータ処理方法
及び装置は、各処理の処理タイミングがあらかじめ定ま
っており、且つ、各処理を中断することなく順次処理す
ることによってすべての処理を時間内に完了させること
が可能なことを前提とするものである。このため、ある
処理の実行を中断して、より緊急度が高い処理(例えば
リアルタイム処理)を行わせる必要があるシステムに対
しては適用することができない。
In the data processing method and apparatus disclosed in the above publication, the processing timing of each processing is predetermined, and all the processing is performed in time by performing the processing sequentially without interrupting each processing. It is assumed that it can be completed. For this reason, it cannot be applied to a system that needs to interrupt the execution of a certain process and perform a process with a higher degree of urgency (for example, a real-time process).

【0010】また、特開2000−122747号公報
には、デジタル信号演算処理部にクロックを供給するク
ロック発生部を設けて、このクロック発生部からデジタ
ル信号演算処理部へ供給するクロック周波数を、デジタ
ル信号演算処理部での演算処理量に基づいて制御するこ
とによって消費電力を低減する制御装置及び方法につい
て開示されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-122747, a clock generator for supplying a clock to a digital signal operation processor is provided, and a clock frequency supplied from the clock generator to the digital signal operation processor is set to a digital value. A control device and a method for reducing power consumption by controlling based on a calculation processing amount in a signal calculation processing unit are disclosed.

【0011】しかしながら、同公報に開示される制御装
置及び方法では、演算部の動作クロック周波数を変更す
るだけで消費電力の削減を図るものである。言い換えれ
ば、動作クロック周波数の削減によって、単位時間あた
りの消費電力は低下するものの、各処理を完了させるた
めの所要時間が長くなり、この結果、電力量の削減効果
は、演算部がアイドリング状態にあるときの消費電力量
の範囲を越えず、効果として不充分である。
However, the control device and method disclosed in the publication aims to reduce power consumption only by changing the operation clock frequency of the operation unit. In other words, although the power consumption per unit time decreases due to the reduction of the operating clock frequency, the time required to complete each process increases, and as a result, the effect of reducing the power amount is that the operation unit is in an idling state. This does not exceed the range of the power consumption at a certain time, and the effect is insufficient.

【0012】また、同公報に開示される制御装置及び方
法では、アイドリング時間が占める割合から動作周波数
を算出するようになっている。ところが、アイドリング
時間が占める割合は時々刻々と変化するので、その変化
を予測することは極めて困難である。
In the control apparatus and method disclosed in the publication, the operating frequency is calculated from the ratio of the idling time. However, since the ratio of the idling time changes every moment, it is extremely difficult to predict the change.

【0013】また、Takanori Okuma, Tohru Ishihara,
Hiroto Yasuura共著の論文"Real-Time Task Scheduling
for a Variable Voltage Processor"(IEEE 12th Inte
rnational Symposium on System Synthesis, November
1999)において提案されるSS及びSDなるスケジュー
リング手法では、システムの稼動前に、タスクの実行開
始時間が判っていることを前提としている。このため、
GUI(Graphical User Interface)処理のように、あ
らかじめ実行開始時間や処理時間が予測することができ
ない処理に対して適用することができないという問題が
ある。
Also, Takanori Okuma, Tohru Ishihara,
"Real-Time Task Scheduling" written by Hiroto Yasuura
for a Variable Voltage Processor "(IEEE 12th Inte
rnational Symposium on System Synthesis, November
The scheduling method of SS and SD proposed in 1999) presupposes that the execution start time of a task is known before the system starts operating. For this reason,
There is a problem that it cannot be applied to a process whose execution start time and processing time cannot be predicted in advance, such as a GUI (Graphical User Interface) process.

【0014】また、この論文で提案されているDDスケ
ジューリング手法は、GUI処理のように明確なデッド
ラインを持たない処理に対しては適用することができな
いという問題がある。
Further, there is a problem that the DD scheduling method proposed in this paper cannot be applied to processing having no clear deadline such as GUI processing.

【0015】また、Yann-Hang Lee, C. M. Krishna共著
の論文"Voltage-Clock Scaling forLow Energy Consump
tion in Real-time Embedded Systems"(IEEE Sixth In
ternational Conference on Real-Time Computing Syst
ems and Applications, December 1999)において提案
されている"Task based static scheduling"なる手法
は、システムの稼動前にタスクの実行時間があらかじめ
判っていることを前提としている。このため、GUI処
理のように、あらかじめ実行時間や処理時間が予測でき
ない処理に対して適用することができないという問題が
ある。
Also, a paper "Voltage-Clock Scaling for Low Energy Consump", co-authored by Yann-Hang Lee and CM Krishna.
tion in Real-time Embedded Systems "(IEEE Sixth In
ternational Conference on Real-Time Computing Syst
The method called "Task based static scheduling" proposed in ems and Applications, December 1999) is based on the premise that the task execution time is known before operating the system. For this reason, there is a problem that it cannot be applied to a process whose execution time or processing time cannot be predicted in advance, such as a GUI process.

【0016】また、本出願人に既に譲渡されている、特
願2000−287882号明細書並びに特願2000
−287883号明細書には、動作周波数と電源電圧が
可変なタイプのプロセッサを含んだ演算処理システムに
おけるタスク実行の省電力スケジューリングについて提
案されている。
Further, Japanese Patent Application No. 2000-287882 and Japanese Patent Application No. 2000-287882, which have already been assigned to the present applicant, have been disclosed.
The specification of -287883 proposes power-saving scheduling of task execution in an arithmetic processing system including a processor of a type whose operating frequency and power supply voltage are variable.

【0017】このうち、特願2000−287882号
明細書には、アプリケーションのリアルタイム要求に応
えつつプロセッサによる電力消費を削減することができ
る省電力スケジューリング手法について開示されてい
る。すなわち、プロセッサの動作周波数と電源電圧をオ
ペレーティング・システムの制御により変化させること
が可能なシステムにおいて、起動された周期リアルタイ
ム・タスク並びに非リアルタイム・タスクを遅滞なく処
理するために必要なプロセッサの動作周波数を適応的に
変化させるとともに、時々刻々と切り替わる動作周波数
に応じて最適なプロセッサ用電源電圧を決定していくこ
とで、プロセッサの消費電力の低減を実現する。
[0017] Of these, Japanese Patent Application No. 2000-287882 discloses a power-saving scheduling method capable of reducing the power consumption of a processor while responding to a real-time request of an application. That is, in a system in which the operating frequency and the power supply voltage of the processor can be changed under the control of the operating system, the operating frequency of the processor required to process the activated periodic real-time tasks and non-real-time tasks without delay. Is adaptively changed, and the optimal processor power supply voltage is determined in accordance with the operating frequency that changes every moment, thereby reducing the power consumption of the processor.

【0018】また、特願2000−287883号明細
書には、アプリケーションのリアルタイム要求に応えつ
つプロセッサによる電力消費を削減することができるマ
ルチプロセッサ構成システムについて開示されている。
すなわち、動作周波数と電源電圧をオペレーティング・
システムの制御により動的に変化させることができるプ
ロセッサを複数備えたマルチプロセッサ構成システムに
おいて、各プロセッサ毎に、起動された各タスクを遅滞
なく処理するために必要な動作周波数を適応的に変化さ
せるとともに、時々刻々と切り替わる動作周波数に応じ
て最適な電源電圧を決定していくことで、各プロセッサ
並びにシステム全体の消費電力の低減を実現する。
Further, Japanese Patent Application No. 2000-287883 discloses a multiprocessor configuration system capable of reducing power consumption by a processor while responding to real-time requests of applications.
In other words, operating frequency and power supply voltage are
In a multiprocessor configuration system having a plurality of processors that can be dynamically changed by system control, the operating frequency required to process each started task without delay is adaptively changed for each processor. At the same time, power consumption of each processor and the entire system can be reduced by determining an optimum power supply voltage in accordance with an operating frequency that changes every moment.

【0019】しかしながら、特願2000−28788
2号並びに特願2000−287883号はいずれも、
起動間隔と最大所要時間があらかじめ分っているリアル
タイム・タスクを対象とするものであり、GUI処理の
ように、あらかじめ実行開始時間や処理時間が予測する
ことができないタスクを実行中に、省電力スケジューリ
ングを行うものではない。
However, Japanese Patent Application No. 2000-28788.
No. 2 and Japanese Patent Application No. 2000-287883,
It is intended for real-time tasks for which the startup interval and the maximum required time are known in advance, and saves power during the execution of tasks whose execution start time and processing time cannot be predicted in advance, such as GUI processing. It does not perform scheduling.

【0020】一般には、プロセッサは、動作周波数の増
大に従って演算速度が向上する一方で、消費電力(さら
には発熱量)が増大する傾向にある(前述)。また、プ
ロセッサの動作周波数とともにその電源電圧(言い換え
れば消費電力)をつり上げていかなければならない。
(但し、実際には、LSI製造プロセスの微細化によっ
て電源電圧の上限が制限されているので、電圧を上げる
ことによって周波数を上げることは行われない。)
In general, the processor tends to increase the operation speed as the operating frequency increases, while increasing the power consumption (furthermore, the amount of heat generation) (described above). In addition, the power supply voltage (in other words, power consumption) must be raised together with the operating frequency of the processor.
(However, in practice, since the upper limit of the power supply voltage is limited by the miniaturization of the LSI manufacturing process, the frequency is not increased by increasing the voltage.)

【0021】プロセッサの動作周波数と電源電圧を動的
制御により変化させることが可能なシステムであれば、
起動された各タスクを遅滞なく処理するために必要な動
作周波数を適応的に変化させるとともに、時々刻々と切
り替わる動作周波数に応じて最適な電源電圧を決定して
いくことで、プロセッサの消費電力を低減することが可
能と思料される。
If the system can change the operating frequency and the power supply voltage of the processor by dynamic control,
The operating frequency required to process each task started without delay is adaptively changed, and the optimal power supply voltage is determined according to the operating frequency that changes every moment, thereby reducing the power consumption of the processor. It is thought that it is possible to reduce.

【0022】しかしながら、GUI処理のように、あら
かじめ実行開始時間や処理時間が予測することができな
いタスクを実行中に、動作周波数と電源電圧の設定によ
りプロセッサの低消費電力化を実現した従来技術は見当
たらない。
However, the prior art in which the power consumption of the processor is reduced by setting the operating frequency and the power supply voltage during the execution of a task whose execution start time and processing time cannot be predicted in advance, such as GUI processing, is performed. I can't find it.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、応答
時間に対する要求が課されたタスクを含んだ1以上のタ
スクを実行するプロセッサに関する優れた電力削減技術
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved power reduction technique for a processor that performs one or more tasks, including those tasks that have a requirement for response time.

【0024】本発明の更なる目的は、動作周波数と電源
電圧を変化させる機構を備えたプロセッサに関する優れ
た電力削減技術を提供することにある。
It is a further object of the present invention to provide an excellent power reduction technique for a processor having a mechanism for changing an operating frequency and a power supply voltage.

【0025】本発明の更なる目的は、GUI(Graphica
l User Interface)処理のように、あらかじめ実行開始
時間や処理時間が予測することができないタスクを実行
時の動作周波数と電源電圧を最適に設定することにより
低消費電力化を実現することができる、プロセッサに関
する優れた電力削減技術を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide a GUI (Graphica
l User Interface) It is possible to reduce power consumption by optimally setting the operating frequency and power supply voltage when executing tasks whose execution start time and processing time cannot be predicted in advance, such as processing. It is to provide an excellent power reduction technology for a processor.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面
は、応答時間に対する要求が課せられた処理タスクを実
行可能なプロセッサを含んだ演算処理システム又は演算
処理制御方法であって、前記プロセッサの稼動中の各時
点において、該応答時間に対する要求を満たすために充
分な前記プロセッサの動作周波数を決定する動作周波数
決定手段又はステップと、前記動作周波数決定手段又は
ステップによる決定結果に基づく動作周波数クロックを
生成して前記プロセッサに供給するプロセッサ・クロッ
ク生成手段又はステップと、を具備することを特徴とす
る演算処理システム又は演算処理制御方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and a first aspect of the present invention is to provide a processor capable of executing a processing task having a request for a response time. An arithmetic processing system or arithmetic processing control method, comprising: at each time during operation of the processor, an operating frequency determining means or step for determining an operating frequency of the processor sufficient to satisfy a request for the response time; Processor clock generating means or step for generating an operating frequency clock based on a result determined by the operating frequency determining means or step and supplying the generated clock to the processor. It is.

【0027】但し、ここで言う「システム」とは、複数
の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が
論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュ
ールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
However, the term "system" as used herein refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules for realizing specific functions), and each device or functional module is a single case. It does not matter whether it is in the body or not.

【0028】前記動作周波数決定手段は、応答時間に対
する要求が課せられた処理タスクが待ち状態にあるとき
は、前記プロセッサに課された他のタスクを処理するの
に充分な前記プロセッサの動作周波数を決定するように
する。また、処理タスクが待ち状態を脱してから所定時
間が経過したことに応じて前記プロセッサの動作周波数
を段階的に増大させるようにする。
When the processing task to which the request for the response time is imposed is in a waiting state, the operating frequency determining means determines an operating frequency of the processor sufficient to process another task imposed on the processor. Make a decision. Further, the operating frequency of the processor is increased stepwise in response to a lapse of a predetermined time after the processing task leaves the waiting state.

【0029】したがって、本発明の第1の側面に係る演
算処理システム又は演算処理制御方法によれば、処理タ
スクが待ち状態を脱したときを利用して、ユーザが感じ
る反応時間を増大させることなく(すなわち、ユーザの
使用感に悪影響を与えることなく)、タスク実行によっ
てプロセッサが消費する電力を好適に削減することがで
きる。
Therefore, according to the arithmetic processing system or the arithmetic processing control method according to the first aspect of the present invention, the reaction time felt by the user is not increased by utilizing the time when the processing task leaves the waiting state. The power consumed by the processor due to the task execution can be reduced appropriately (that is, without adversely affecting the user's feeling of use).

【0030】例えば、GUIアプリケーションの応答時
間は0.1秒程度で充分である。もし、これよりも早く
応答したとしても、ユーザのシステム使用感はほとんど
向上しない(体感されない)。通常であれば0.1秒以
下で実行できる処理を実行するときには、0.1秒程度
の比較的遅い応答速度で実行されるようにプロセッサの
動作周波数を制御することによって、ユーザの使用感に
悪影響を及ぼすことなく、システムの消費電力を削減す
ることができる。
For example, a response time of about 0.1 second for the GUI application is sufficient. If the user responds earlier than this, the user's feeling of using the system hardly improves (it is not felt). Normally, when processing that can be executed in 0.1 seconds or less is performed, by controlling the operating frequency of the processor so that the processing is executed with a relatively slow response speed of about 0.1 second, the usability of the user is improved. The power consumption of the system can be reduced without adverse effects.

【0031】同様に、ディスク装置からのデータ読出し
要求実行時においても、ディスク装置側からの完了イベ
ントの通知を受けてからの経過時間に応じて、プロセッ
サの動作周波数を徐々に回復させることによって、ユー
ザの使用感に悪影響を与えないようにしながら、システ
ムの消費電力を削減することができる。
Similarly, at the time of executing a data read request from the disk device, the operating frequency of the processor is gradually recovered in accordance with the elapsed time after receiving the notification of the completion event from the disk device. The power consumption of the system can be reduced without affecting the user's feeling of use.

【0032】また、ネットワーク・コネクションを介し
てデータ読み出しを依頼する場合においても、リモート
装置側からの完了イベントの通知を受けてからの経過時
間に応じて、プロセッサの動作周波数を徐々に回復させ
ることによって、ユーザの使用感に悪影響を与えないよ
うにしながら、システムの消費電力を削減することがで
きる。
Also, when data reading is requested via a network connection, the operating frequency of the processor is gradually recovered in accordance with the elapsed time after receiving the notification of the completion event from the remote device. Thus, it is possible to reduce the power consumption of the system while not adversely affecting the user's feeling of use.

【0033】本発明の第1の側面に係る演算処理システ
ム又は演算処理方法は、前記動作周波数決定手段により
決定された動作周波数で前記プロセッサを駆動させるた
めに充分な前記プロセッサの電源電圧を決定する電源電
圧決定手段又はステップと、前記電源電圧決定手段又は
ステップによる決定結果に基づく電源電圧を生成して前
記プロセッサに供給するプロセッサ電源供給手段又はス
テップとをさらに備えていてもよい。
An arithmetic processing system or an arithmetic processing method according to the first aspect of the present invention determines a power supply voltage of the processor sufficient to drive the processor at the operating frequency determined by the operating frequency determining means. The apparatus may further include a power supply voltage determining unit or step, and a processor power supply unit or step for generating a power supply voltage based on a result determined by the power supply voltage determining unit or step and supplying the power supply voltage to the processor.

【0034】一般に、プロセッサの動作周波数を増大さ
せるためには供給電源の電圧を吊り上げる必要がある。
プロセッサにおいて起動された各タスクを遅滞なく処理
するために必要な動作周波数を適応的に変化させるとと
もに、時々刻々と切り替わる動作周波数に応じて最適な
電源電圧を決定していくことで、プロセッサの消費電力
を効果的に低減することが可能となる。
Generally, in order to increase the operating frequency of the processor, it is necessary to raise the voltage of the power supply.
The operating frequency required to process each task started in the processor without delay is adaptively changed, and the optimal power supply voltage is determined according to the operating frequency that changes every moment, thereby consuming the processor. The power can be effectively reduced.

【0035】また、前記動作周波数決定手段又はステッ
プは、処理タスクが待ち状態を脱してから所定時間が経
過したことに応じて前記プロセッサの動作周波数を段階
的に増大させるようにしてもよい。
The operating frequency determining means or step may increase the operating frequency of the processor in a stepwise manner when a predetermined time has elapsed since the processing task exited the waiting state.

【0036】あるいは、前記動作周波数決定手段又はス
テップは、処理タスクが待ち状態を脱してから所定時間
が経過するまでの期間に前記プロセッサの動作周波数を
連続的に増大させるようにしてもよい。
Alternatively, the operating frequency determining means or step may continuously increase the operating frequency of the processor during a period from when the processing task leaves the waiting state until a predetermined time elapses.

【0037】また、本発明の第2の側面は、応答時間に
対する要求が課せられた処理タスクを実行可能なプロセ
ッサによる演算処理の制御をコンピュータ・システム上
で実行するように記述されたコンピュータ・ソフトウェ
アをコンピュータ可読形式で物理的に格納した記憶媒体
であって、前記コンピュータ・ソフトウェアは、前記プ
ロセッサの稼動中の各時点において、該応答時間に対す
る要求を満たすために充分な前記プロセッサの動作周波
数を決定する動作周波数決定ステップと、前記動作周波
数決定ステップによる決定結果に基づく動作周波数クロ
ックを生成して前記プロセッサに供給するプロセッサ・
クロック生成ステップと、を具備することを特徴とする
記憶媒体である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided computer software written to execute, on a computer system, control of arithmetic processing by a processor capable of executing a processing task to which a request for response time is imposed. Wherein the computer software determines, at each time during operation of the processor, an operating frequency of the processor sufficient to satisfy the request for the response time. Operating frequency determining step, and an operating frequency clock that generates an operating frequency clock based on the result determined by the operating frequency determining step and supplies the generated operating frequency clock to the processor
And a clock generation step.

【0038】本発明の第2の側面に係る記憶媒体は、例
えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コン
ピュータ・システムに対して、コンピュータ・ソフトウ
ェアをコンピュータ可読な形式で提供する媒体である。
このような媒体は、例えば、CD(Compact Disc)やF
D(Floppy Disk)、MO(Magneto-Optical disc)な
どの着脱自在で可搬性の記憶媒体である。あるいは、ネ
ットワーク(ネットワークは無線、有線の区別を問わな
い)などの伝送媒体などを経由してコンピュータ・ソフ
トウェアを特定のコンピュータ・システムに提供するこ
とも技術的に可能である。
The storage medium according to the second aspect of the present invention is a medium for providing computer software in a computer-readable format to a general-purpose computer system capable of executing various program codes.
Such a medium is, for example, a CD (Compact Disc) or F
It is a removable and portable storage medium such as D (Floppy Disk) and MO (Magneto-Optical disc). Alternatively, it is technically possible to provide computer software to a specific computer system via a transmission medium such as a network (a network may be either wireless or wired).

【0039】このような記憶媒体は、コンピュータ・シ
ステム上で所定のコンピュータ・ソフトウェアの機能を
実現するための、コンピュータ・ソフトウェアと記憶媒
体との構造上又は機能上の協働的関係を定義したもので
ある。換言すれば、本発明の第2の側面に係る記憶媒体
を介して所定のコンピュータ・ソフトウェアをコンピュ
ータ・システムにインストールすることによって、コン
ピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発
明の第1の側面に係る演算処理システム及び演算処理制
御方法と同様の作用効果を得ることができる。
Such a storage medium defines a structural or functional cooperative relationship between the computer software and the storage medium for realizing a predetermined computer software function on a computer system. It is. In other words, by installing predetermined computer software into the computer system via the storage medium according to the second aspect of the present invention, a cooperative action is exerted on the computer system, and the second aspect of the present invention is realized. The same operation and effect as the arithmetic processing system and the arithmetic processing control method according to one aspect can be obtained.

【0040】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
Still other objects, features and advantages of the present invention are:
It will become apparent from the following more detailed description based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0042】1.システム構成 図1には、本発明の実施に供される演算処理システム1
0のハードウェア構成を模式的に示している。同図に示
すように、演算処理システム10は、プロセッサ11
と、RAM(Random Access Memory)12と、ROM
(Read Only Memory)13と、周辺デバイス14と、タ
イマ15とを含んでいる。
1. System Configuration FIG. 1 shows an arithmetic processing system 1 according to an embodiment of the present invention.
0 schematically illustrates a hardware configuration of the “0”. As shown in FIG. 1, the arithmetic processing system 10 includes a processor 11
, RAM (Random Access Memory) 12 and ROM
(Read Only Memory) 13, a peripheral device 14, and a timer 15.

【0043】プロセッサ11は、演算処理システム10
のメイン・コントローラであり、オペレーティング・シ
ステム(OS)の制御下で、各種のプログラム・コード
を実行するようになっている。
The processor 11 includes the arithmetic processing system 10
Is a main controller for executing various program codes under the control of an operating system (OS).

【0044】オペレーティング・システムがプログラム
実行を管理・制御する単位は、一般に「タスク」と呼ば
れる。本実施例に係るプロセッサ11は、異なる周期で
動作する複数のタスクを同時に実行するマルチタスク機
構を備えているものとする。タスクには、次の周期の開
始までに実行を完了させる必要がある「周期リアルタイ
ム・タスク」と、このような実行完了時間に制約がない
「非リアルタイム・タスク」とに大別することができ
る。非リアルタイム・タスクには、応答時間に対する要
求が課せられたタスク、若しくは、GUI(Graphical
User Interface)処理のように、待ち状態を含んだり、
実行開始時間や処理時間が予測できない処理が含まれ
る。
A unit in which the operating system manages and controls the execution of a program is generally called a "task". It is assumed that the processor 11 according to the present embodiment includes a multitask mechanism that simultaneously executes a plurality of tasks that operate at different periods. Tasks can be broadly classified into "periodic real-time tasks", which need to complete their execution before the start of the next cycle, and "non-real-time tasks", which have no restriction on the execution completion time. . Non-real-time tasks include tasks that have a requirement for response time or GUI (Graphical
User Interface) processing, including waiting state,
This includes processes for which execution start time and processing time cannot be predicted.

【0045】プロセッサ11は、バス16によって他の
機器類(後述)と相互接続されている。バス16上の各
機器にはそれぞれ固有のメモリ・アドレス又はI/Oア
ドレスが付与されており、プロセッサ11はこれらアド
レスを指定することによって所定の機器へのアクセスが
可能となっている。バス16は、アドレス・バス、デー
タ・バス、コントロール・バスを含む共通信号伝送路で
ある。
The processor 11 is interconnected with other devices (described later) by a bus 16. Each device on the bus 16 is assigned a unique memory address or I / O address, and the processor 11 can access a predetermined device by designating these addresses. The bus 16 is a common signal transmission path including an address bus, a data bus, and a control bus.

【0046】RAM12は、書き込み可能なメモリであ
り、プロセッサ11において実行されるプログラム・コ
ードをロードしたり、実行プログラムの作業データを一
時格納するために使用される。プログラム・コードに
は、例えば、BIOS(BasicInput/Output System:基
本入出力システム)、周辺機器をハードウェア操作する
ためのデバイス・ドライバ、オペレーティング・システ
ム、アプリケーションなどが挙げられる。
The RAM 12 is a writable memory, and is used for loading a program code to be executed in the processor 11 and temporarily storing work data of an execution program. The program code includes, for example, a basic input / output system (BIOS), a device driver for operating hardware of peripheral devices, an operating system, and an application.

【0047】ROM13は、所定のコードやデータを恒
久的に記憶するための不揮発メモリであり、例えば、B
IOSや始動時の自己診断プログラム(Power On Self
Test:POST)などを格納している。
The ROM 13 is a nonvolatile memory for permanently storing predetermined codes and data.
Self-diagnosis program at the time of IOS and startup (Power On Self
Test: POST).

【0048】周辺デバイス14には、ディスプレイやプ
リンタのようなユーザ出力装置、キーボードやマウスの
ようなユーザ出力装置、ハード・ディスクやその他のメ
ディア・ドライブからなる外部記憶装置、ネットワーク
・インターフェース・カード(NIC)のような通信装
置が含まれる。
The peripheral device 14 includes a user output device such as a display and a printer, a user output device such as a keyboard and a mouse, an external storage device such as a hard disk and other media drives, and a network interface card ( NIC).

【0049】各周辺デバイスには、割り込みレベルが割
り当てられており、所定のイベント発生(例えばキーボ
ード入力やマウス・クリックなどのGUI処理や、ハー
ド・ディスクにおけるデータ転送の完了など)に応答し
て、割り込み要求信号線19を介してプロセッサ11に
通知することができる。プロセッサ11は、このような
割り込み要求に応答して、対応する割り込みハンドラを
実行する。この種の割り込み処理は、待ち状態を含んだ
り、実行開始時間や処理時間が予測できない処理であ
る。
Each peripheral device is assigned an interrupt level, and responds to the occurrence of a predetermined event (for example, GUI processing such as keyboard input or mouse click, or completion of data transfer on a hard disk). The processor 11 can be notified via the interrupt request signal line 19. The processor 11 executes a corresponding interrupt handler in response to such an interrupt request. This type of interrupt processing is processing that includes a wait state or cannot predict the execution start time or processing time.

【0050】タイマ15は、タイマ信号を所定周期で発
生させる装置である。タイマ15にも割り込みレベルが
割り当てられており、割り込み要求信号線19を介して
プロセッサ11に対して周期的な割り込みを発生するよ
うになっている。(但し、周期の異なる複数の周期リア
ルタイム・タスクが存在する場合、タイマ信号は周期的
な割り込みにはならない。)
The timer 15 is a device for generating a timer signal at a predetermined cycle. An interrupt level is also assigned to the timer 15, and a periodic interrupt is generated for the processor 11 via the interrupt request signal line 19. (However, if there are multiple periodic real-time tasks with different periods, the timer signal does not become a periodic interrupt.)

【0051】上述したようなシステム10の各コンポー
ネントには、電源装置17からの電力が電源供給線18
を介して供給される。電源装置17は、例えばバッテリ
や商用AC電源で構成されるが、AC/DCアダプタや
DC/DCコンバータによって一定の電源電圧を供給す
ることができる。
Each component of the system 10 described above receives power from the power supply 17 through the power supply line 18.
Is supplied via The power supply device 17 includes, for example, a battery or a commercial AC power supply, but can supply a constant power supply voltage by an AC / DC adapter or a DC / DC converter.

【0052】図示の例では、プロセッサ11に対して
は、専用のDC/DC変換器21が配設されている。本
実施形態では、プロセッサ11は、オペレーティング・
システムの制御下で、プロセッサ用DC/DC変換器2
1からの供給電圧を設定する機構を備えている。
In the illustrated example, a dedicated DC / DC converter 21 is provided for the processor 11. In the present embodiment, the processor 11 operates
Under the control of the system, the DC / DC converter 2 for the processor
1 is provided with a mechanism for setting the supply voltage.

【0053】また、プロセッサ11は、プロセッサ・ク
ロック生成器22が発生する動作クロックを入力して、
その動作周波数に同期的に駆動する。一般には、動作周
波数の増大とともに、プロセッサ11のパフォーマンス
すなわち処理速度は向上するとともに、その消費電力も
増大する。本実施例では、プロセッサ11は、オペレー
ティング・システムの制御下で、プロセッサ・クロック
生成器22が生成するクロックの動作周波数を設定する
機構を備えている。
The processor 11 inputs an operation clock generated by the processor clock generator 22,
It is driven synchronously with the operating frequency. Generally, as the operating frequency increases, the performance, that is, the processing speed of the processor 11 improves, and the power consumption also increases. In this embodiment, the processor 11 has a mechanism for setting the operating frequency of the clock generated by the processor clock generator 22 under the control of the operating system.

【0054】なお、プロセッサ11に対する電源電圧と
動作周波数の双方をプロセッサ用DC/DC変換器21
とプロセッサ・クロック生成器22の各々によって動的
に制御する必要は必ずしもなく、いずれか一方の動作に
よっても本発明の効果を実現することができる。言い換
えれば、オペレーティング・システムは、プロセッサ1
1の電源電圧と動作周波数の双方を動的制御するのでは
なく、いずれか一方のみを制御する場合であっても、後
述する本発明の動作特性並びに効果を実現することがで
きる。また、電源電圧と動作周波数のいずれか一方のみ
を演算処理により設定し、他方はその設定に自動的に追
従するように構成してもよい(例えば、プロセッサ11
の周波数をオペレーティング・システムが設定すること
によって、その周波数で動作するために必要な最小の電
源電圧が自動的にプロセッサ11に供給されるように構
成してもよい)。
It should be noted that both the power supply voltage and the operating frequency for the processor 11 are determined by the DC / DC converter 21 for the processor.
It is not always necessary to dynamically control each of them and the processor clock generator 22, and the effect of the present invention can be realized by either one of the operations. In other words, the operating system is
Even if both the power supply voltage and the operating frequency are not dynamically controlled, but only one of them, the operating characteristics and effects of the present invention described later can be realized. Alternatively, only one of the power supply voltage and the operating frequency may be set by the arithmetic processing, and the other may automatically follow the setting (for example, the processor 11).
May be configured so that the minimum power supply voltage required to operate at that frequency is automatically supplied to the processor 11 by setting the frequency of the operating system by the operating system.)

【0055】プロセッサ11は、一般に、CMOS(Co
mplementary Metal Oxide semiconductor:相補性金属
酸化膜半導体)論理素子で構成される。CMOS論理素
子には、その遅延時間が電源電圧によって変化するとい
う特性がある。これは、プロセッサ11の動作周波数を
下げることによって、より低い電源電圧で回路を駆動す
ることが可能であることを意味する。また、電源電圧を
高めることによって、より高い動作周波数でプロセッサ
11を動作させることが可能であることも意味する。
The processor 11 generally has a CMOS (Co
Implementary Metal Oxide semiconductor: Complementary metal oxide semiconductor. The CMOS logic element has a characteristic that the delay time changes according to the power supply voltage. This means that the circuit can be driven with a lower power supply voltage by lowering the operating frequency of the processor 11. It also means that the processor 11 can be operated at a higher operating frequency by increasing the power supply voltage.

【0056】ところで、CMOS論理素子が消費する電
力は、単位時間当りのスイッチング回数(これはプロセ
ッサ11の動作周波数にほぼ比例する)に比例する。し
かし、プロセッサ11の処理能力はクロック周波数にほ
ぼ比例するため、単純に動作周波数を下げただけでは、
ある所定の計算を行うために必要な電力は削減できない
(何故ならば、単位時間当りの消費電力を削減すること
はできるが、その分だけ計算に要する時間が増大するた
め、結局、計算を完了させるまでに消費する電力量は変
わらないことになる)。
The power consumed by the CMOS logic element is proportional to the number of switching operations per unit time (this is almost proportional to the operating frequency of the processor 11). However, since the processing performance of the processor 11 is almost proportional to the clock frequency, simply lowering the operating frequency will
The power required to perform a given calculation cannot be reduced (because the power consumption per unit time can be reduced, but the time required for the calculation increases by that much, so that the calculation is eventually completed. The amount of power consumed before it is changed).

【0057】他方、動作周波数が下がることによって、
プロセッサ11が正常に動作可能な最低電源電圧は低下
する。さらに、プロセッサ11の消費電力は電源電圧の
2乗にほぼ比例する。したがって、プロセッサ11のク
ロック周波数を低下させるとともに電源電圧を低下させ
ることによって、ある計算に要する消費電力量を削減す
ることが可能である。
On the other hand, as the operating frequency decreases,
The minimum power supply voltage at which the processor 11 can operate normally decreases. Further, the power consumption of the processor 11 is substantially proportional to the square of the power supply voltage. Therefore, by reducing the clock frequency of the processor 11 and the power supply voltage, it is possible to reduce the power consumption required for a certain calculation.

【0058】本実施形態では、プロセッサ11の動作ク
ロック周波数と電源電圧は、プロセッサ11が実行する
電力マネージャ(後述)によって、システムに課せられ
た性能要求を満たす範囲で、可能な限り低くなるように
制御される。電力マネージャは、例えば、オペレーティ
ング・システムの一部の機能として実装することができ
る。
In this embodiment, the operating clock frequency and the power supply voltage of the processor 11 are set to be as low as possible within a range that satisfies the performance requirements imposed on the system by the power manager (described later) executed by the processor 11. Controlled. The power manager may be implemented, for example, as a function of the operating system.

【0059】電力マネージャは、プロセッサ11への動
作クロック周波数と電源電圧のうちいずれか一方だけを
設定して、他方はその設定に自動的に追従するように構
成してもよい。例えば、電力マネージャがプロセッサ1
1の動作周波数だけを設定することによって、その周波
数で動作するために必要な最小の電源電圧が自動的に供
給されるように構成してもよい。
The power manager may be configured so that only one of the operating clock frequency and the power supply voltage to the processor 11 is set, and the other automatically follows the setting. For example, if the power manager
By setting only one operating frequency, the minimum power supply voltage required to operate at that frequency may be automatically supplied.

【0060】2.アプリケーション 本発明は、応答時間の対する要求が課された処理、ある
いは、待ち状態を含んだり、実行開始時間や処理時間が
予測できない処理を実行中のプロセッサ11の消費電力
を低減するように、その動作周波数や電源電圧の設定を
行うものである。以下では、応答時間の対する要求が課
された処理の例として、キーボードやマウスからのユー
ザ入力に応答して動作するGUIアプリケーションをと
り上げて説明する。
[0060] 2. Application The present invention is designed to reduce the power consumption of the processor 11 that is executing a process to which a request for a response time is imposed, or a process including a wait state, or a process whose execution start time or processing time cannot be predicted. The operation frequency and the power supply voltage are set. In the following, a GUI application that operates in response to a user input from a keyboard or a mouse will be described as an example of a process in which a request for a response time is imposed.

【0061】GUIアプリケーションの多くは、以下に
挙げるようなさまざまなイベントに逐次反応することに
よって処理を進めるように実装されている。すなわち、
Many GUI applications are implemented so as to proceed by sequentially reacting to various events as described below. That is,

【0062】(1)ユーザが、キーボード内のあるキー
を押下操作したとき、あるいは押下していたキーを解放
した。 (2)マウス・ボタンが押された、又は解放された。 (3)マウス・ポインタが、ウィンドウ中のある領域内
に突入した、あるいはその領域から退出した。
(1) The user has pressed down a key on the keyboard or released the pressed key. (2) The mouse button has been pressed or released. (3) The mouse pointer has entered or exited a certain area in the window.

【0063】図2には、GUIフレームワーク、並びに
GUIアプリケーションの構成を模式的に示している。
FIG. 2 schematically shows the configuration of a GUI framework and a GUI application.

【0064】GUIフレームワークは、キーボードやマ
ウス、ディスプレイなどのようにGUI入出力を行う周
辺デバイスを制御する。これら周辺デバイス上で、「キ
ー入力された」、「マウス操作された」、「ディスプレ
イ表示が更新された」などのイベントが発生すると、G
UIフレームワークは、そのイベント・オブジェクトを
イベント・キューに送信する。
The GUI framework controls peripheral devices that perform GUI input / output, such as a keyboard, a mouse, and a display. When an event such as “key input”, “mouse operation”, or “display update” occurs on these peripheral devices,
The UI framework sends the event object to the event queue.

【0065】一方、GUIアプリケーションは、起動
後、アプリケーションの初期設定を行った後、イベント
・キューにイベント・オブジェクトが到着するまで待機す
る。すなわち、GUIフレームワークのイベント・キュ
ーに対してイベント待ち手続の呼出しを行う。
On the other hand, after the GUI application is started, after initializing the application, the GUI application waits until an event object arrives in the event queue. That is, an event waiting procedure is called for the event queue of the GUI framework.

【0066】アプリケーションが処理すべきイベント・
オブジェクトがイベント・キューに到着すると、次い
で、イベントの種類を特定して、各イベントに対応した
処理を実行する。
Events to be processed by the application
When the object arrives at the event queue, the type of the event is specified, and a process corresponding to each event is executed.

【0067】イベントの処理においては、必要に応じ
て、GUIフレームワーク内の描画部に対して表示の更
新を依頼することができる。描画部は、この依頼に応答
して、ディスプレイ上の該当ウィンドウの描画処理を行
う。
In the event processing, if necessary, it is possible to request the drawing unit in the GUI framework to update the display. The drawing unit performs a drawing process of the corresponding window on the display in response to the request.

【0068】図2において、GUIフレームワークがイ
ベント到着によってGUIアプリケーションへ制御を移
行させてから、GUIアプリケーションがイベント・キ
ューにイベント・オブジェクトが到着するまで待つ処理
の実行を開始するまでの時間が、GUIアプリケーショ
ンの応答時間に相当する。
In FIG. 2, the time from when the GUI framework transfers control to the GUI application upon arrival of an event until when the GUI application starts execution of processing for waiting for an event object to arrive in the event queue is: This corresponds to the response time of the GUI application.

【0069】多くのアプリケーションにおいて、GUI
アプリケーションの応答時間は0.1秒程度で充分であ
る。もし、これよりも早く応答したとしても、ユーザの
システム使用感はほとんど向上しない(体感されな
い)。さらに、既に述べたように、プロセッサ11の動
作周波数を低下させることによって、同一の処理をより
低い電力消費量で実行することができる。
In many applications, the GUI
An application response time of about 0.1 second is sufficient. If the user responds earlier than this, the user's feeling of using the system hardly improves (it is not felt). Further, as described above, the same processing can be executed with lower power consumption by lowering the operating frequency of the processor 11.

【0070】そこで、本実施形態においては、通常であ
れば0.1秒以下で実行できる処理を実行するときに
は、0.1秒程度の比較的遅い応答速度で実行されるよ
うにプロセッサ11の動作周波数と電源電圧を制御する
ようにした。このような制御を行うことによって、ユー
ザの使用感に悪影響を及ぼすことなく、システム10の
消費電力を削減することができる、という点を充分理解
されたい。
Therefore, in the present embodiment, when processing that can be normally executed in 0.1 seconds or less is executed, the operation of the processor 11 is performed so that the processing is executed at a relatively slow response speed of about 0.1 second. Frequency and power supply voltage are controlled. It should be appreciated that such control can reduce the power consumption of the system 10 without adversely affecting the user's feeling of use.

【0071】例えば、システム10内でただ1つのタス
クが動作しており、且つ、それがGUI処理タスクだっ
た場合、イベントが発生してから一定の時間は、プロセ
ッサ11を低い動作周波数で動作させるが、その後(所
定時間経過後)、高い動作周波数で制御するようにし
て、イベント発生に伴う待ち状態からの再開時において
ユーザの使用感に悪影響を及ぼすことなく、プロセッサ
11の消費電力を削減することができる。
For example, if only one task is operating in the system 10 and it is a GUI processing task, the processor 11 operates at a low operating frequency for a certain period of time after an event occurs. However, after that (after a lapse of a predetermined time), the power consumption of the processor 11 is reduced by controlling the operation at a high operating frequency without adversely affecting the user's usability when resuming from the waiting state due to the event occurrence. be able to.

【0072】図3には、GUI処理タスク実行中におい
て、イベント発生時におけるプロセッサ11の動作周波
数の制御タイミング例を示している。同図に示す例で
は、プロセッサ11は、フル稼働するために必要な高レ
ベル要求値と、比較的遅い応答速度を満たすために最低
限必要な低レベル要求値という、2段階の動作周波数で
駆動することができるものとする。
FIG. 3 shows an example of control timing of the operating frequency of the processor 11 when an event occurs during execution of the GUI processing task. In the example shown in the figure, the processor 11 operates at two operation frequencies: a high-level request value required for full operation and a low-level request value minimum required to satisfy a relatively slow response speed. Can do so.

【0073】まず、GUIアプリケーションがユーザか
らのGUI入力を求めるイベント待ち状態に変位する
と、プロセッサ11の動作周波数を停止して、最大限に
低消費電力化を図る。
First, when the GUI application shifts to an event waiting state for requesting a GUI input from the user, the operating frequency of the processor 11 is stopped to reduce power consumption to the maximum.

【0074】次いで、ユーザによるGUI入力が行わ
れ、イベントがGUIアプリケーションに到着すると、
待ち状態から脱して、一定期間(要求レベル変更時間)
は、比較的応答速度が遅い動作でもユーザの使用感に悪
影響を与えない。そこで、プロセッサ11に対して低レ
ベル要求値の動作周波数を供給して、低消費電力化を図
る。
Next, when a user inputs a GUI and an event arrives at the GUI application,
A certain period of time (request level change time)
Does not adversely affect the user's feeling of use even when the operation has a relatively slow response speed. Therefore, an operating frequency of a low level request value is supplied to the processor 11 to reduce power consumption.

【0075】そして、要求レベル変更時間が経過する
と、応答速度が遅いままではユーザの使用感に悪影響を
及ぼし始めるので、プロセッサ11に対して高レベル要
求値の動作周波数を供給して、最速の応答速度に戻す。
When the request level change time elapses, if the response speed remains low, the user's feeling of use begins to be adversely affected. Therefore, the operating frequency of a high-level request value is supplied to the processor 11 to provide the fastest response. Return to speed.

【0076】プロセッサの動作周波数を低下させた場
合、従来のシステムで長い応答時間を要していた処理
は、さらに応答時間が長くなるという問題が生じる。こ
れに対し、本実施形態では、要求レベル変更時間を例え
ば0.1秒程度に設定することにより、応答の遅れは約
0.1秒以下になる。0.1秒の性能劣化は、ユーザの
使用感にほとんど悪影響を与えないので、問題とはなら
ない。
When the operating frequency of the processor is reduced, the processing that required a long response time in the conventional system has a problem that the response time is further increased. On the other hand, in the present embodiment, the response delay is reduced to about 0.1 second or less by setting the request level change time to, for example, about 0.1 second. The performance degradation of 0.1 second has almost no adverse effect on the user's feeling of use, and is not a problem.

【0077】図3に示す例では、システム10がイベン
ト待ち状態を脱出してからただ一度だけプロセッサ11
の動作周波数を変化させている。しかしながら、各処理
の計算時間が広くばらついているような場合には、動作
周波数が一段階の変化しかしなければ、満足の行く省電
力制御を実現できないことも考えられる。このような場
合のために、GUIアプリケーションへのイベント到着
からの経過時間に応じて多段階でプロセッサ11の動作
周波数を変化させることも有効であると思料される。
In the example shown in FIG. 3, the processor 10 exits from the event wait state only once, and
Operating frequency is changed. However, if the calculation time of each process varies widely, it is conceivable that satisfactory power saving control cannot be realized unless the operating frequency changes by only one step. For such a case, it is also considered effective to change the operating frequency of the processor 11 in multiple stages according to the elapsed time from the arrival of the event to the GUI application.

【0078】図4には、GUI処理タスク実行中におい
て、イベント到着からの経過時間に応じて多段階でプロ
セッサ11の動作周波数を変化させる場合の制御タイミ
ング例を示している。同図に示す例では、プロセッサ1
1は、動作周波数が低い方から順に、要求値レベル1、
要求値レベル2、要求値レベル3という3段階のの動作
周波数で駆動することができるものとする。
FIG. 4 shows an example of control timing when the operating frequency of the processor 11 is changed in multiple stages according to the elapsed time from the arrival of the event during execution of the GUI processing task. In the example shown in FIG.
1 is the required value level 1 in the order of lower operating frequency,
It is assumed that the driving can be performed at three operation frequencies, that is, the required value level 2 and the required value level 3.

【0079】まず、GUIアプリケーションがユーザか
らのGUI入力を求めるイベント待ち状態に変位する
と、プロセッサ11の動作周波数を停止して、最大限に
低消費電力化を図る。
First, when the GUI application shifts to an event waiting state for requesting a GUI input from the user, the operating frequency of the processor 11 is stopped to reduce power consumption to the maximum.

【0080】次いで、ユーザによるGUI入力が行わ
れ、イベントがGUIアプリケーションに到着すると、
待ち状態から脱して、最初の要求レベル変更時間までの
期間は、要求値レベル1に相当する動作周波数をプロセ
ッサ11に供給して、応答速度が最も遅い状態で動作さ
せる。
Next, when a user inputs a GUI and an event arrives at the GUI application,
During the period from the waiting state until the first required level change time, the operating frequency corresponding to the required value level 1 is supplied to the processor 11 so that the processor 11 is operated with the slowest response speed.

【0081】次いで、最初の要求レベル変更時間が経過
すると、要求値レベル2に相当する動作周波数をプロセ
ッサ11に供給して、応答速度を少し高める。
Next, when the first required level change time elapses, the operating frequency corresponding to the required value level 2 is supplied to the processor 11 to slightly increase the response speed.

【0082】さらに、2回目の要求レベル変更し時間が
経過すると、要求値レベル3に相当する動作周波数をプ
ロセッサ11に供給して、最速の応答速度に戻す。
Further, after the elapse of the second required level change time, the operating frequency corresponding to the required value level 3 is supplied to the processor 11 to return to the fastest response speed.

【0083】図3及び図4に示す例では、システム10
がイベント待ち状態を脱出してからプロセッサ11の動
作周波数を段階的に変化させているが、イベント到着か
ら所定時間が経過するまでに動作周波数を最大に戻すま
での期間に動作周波数を変化させる態様はこれらに限定
されるものではない。例えば、イベント到着から所定時
間が経過するのでの間に、動作周波数を変化させる段階
を無限に増やし、連続的に変化させることも有効であ
る。
In the example shown in FIGS. 3 and 4, the system 10
Changes the operating frequency of the processor 11 step by step after exiting from the event waiting state, but changes the operating frequency during the period until the operating frequency returns to the maximum before a predetermined time elapses from the arrival of the event. Is not limited to these. For example, it is also effective to increase the number of steps for changing the operating frequency indefinitely during the elapse of the predetermined time from the arrival of the event, and to change the operating frequency continuously.

【0084】図5には、GUI処理タスク実行中におい
て、イベント到着からの経過時間に応じてプロセッサ1
1の動作周波数を連続的に変化させる場合の制御タイミ
ング例を示している。同図に示す例では、プロセッサ1
1は、動作周波数を連続的に変化させて駆動することが
できるものとする。
FIG. 5 shows that while the GUI processing task is being executed, the processor 1 is controlled according to the elapsed time from the arrival of the event.
4 shows an example of control timing when the operating frequency of the first control signal is continuously changed. In the example shown in FIG.
No. 1 can be driven by continuously changing the operating frequency.

【0085】まず、GUIアプリケーションがユーザか
らのGUI入力を求めるイベント待ち状態に変位する
と、プロセッサ11の動作周波数を停止して、最大限に
低消費電力化を図る。
First, when the GUI application shifts to an event waiting state for requesting a GUI input from a user, the operating frequency of the processor 11 is stopped to reduce power consumption to the maximum.

【0086】次いで、ユーザによるGUI入力が行わ
れ、イベントがGUIアプリケーションに到着すると、
待ち状態から脱して、最初の要求レベル変更時間までの
期間は、プロセッサ11の動作周波数を要求レベル1ま
で連続的に変化させる。
Next, when a user inputs a GUI and an event arrives at the GUI application,
During the period from the waiting state to the first required level change time, the operating frequency of the processor 11 is continuously changed to the required level 1.

【0087】次いで、最初の要求レベル変更時間から2
回目の要求レベル変更時間までの期間中は、プロセッサ
11の動作周波数を要求レベル1から要求レベル2まで
連続的に変化させる。
Next, 2 seconds from the initial request level change time
During the period up to the second required level change time, the operating frequency of the processor 11 is continuously changed from the required level 1 to the required level 2.

【0088】そして、2回目の要求レベル変更器官を経
過した後は、所定時間内に、プロセッサ11の動作周波
数を要求レベル2から要求レベル3まで、連続的に変化
させて、最速の応答速度に戻す。
After passing through the second required level changing organ, the operating frequency of the processor 11 is continuously changed from the required level 2 to the required level 3 within a predetermined time, so that the fastest response speed is achieved. return.

【0089】3.他の実施形態 これまでは、GUIアプリケーション実行時を例にとっ
て、プロセッサ11の省電力制御について説明してきた
が、本発明の要旨は、GUIアプリケーションへの適用
に限定されるものではなく、一般に、応答時間に対する
要求があり、且つ、あるイベントに反応して処理を行う
アプリケーション全般に対して適用することができる。
[0089] 3. Other Embodiments Although the power saving control of the processor 11 has been described by taking the case of executing the GUI application as an example, the gist of the present invention is not limited to the application to the GUI application. The present invention can be applied to all applications that require time and perform processing in response to an event.

【0090】本発明の他の実施形態として、ハード・デ
ィスクなどのディスク装置(あるいはその他のタイプの
外部記憶装置)からのデータ到着待ち状態における適用
例を挙げることができる。
As another embodiment of the present invention, an application example in a data arrival waiting state from a disk device such as a hard disk (or another type of external storage device) can be given.

【0091】プロセッサ11がディスク装置から要求デ
ータが到着するまで待ち状態に陥り、その後、転送デー
タを基に画面表示を行う処理を繰り返すアプリケーショ
ンを実行する場合を例にとって、図6を参照しながら説
明する。
Referring to FIG. 6, an example will be described in which the processor 11 falls into a waiting state until the requested data arrives from the disk device, and thereafter executes an application that repeats a process of displaying a screen based on the transfer data. I do.

【0092】この場合、アプリケーション・プログラム
は、オペレーティング・システム(又は、OS内のファ
イル・マネージャ)に対して、ディスク装置からのデー
タ読出しを依頼する。
In this case, the application program requests the operating system (or the file manager in the OS) to read data from the disk device.

【0093】オペレーティング・システム(又はファイ
ル・マネージャ)は、該当するディスク装置に対してデ
ータ読出し命令を発行する。オペレーティング・システ
ムとディスク装置の間には所定のディスク・ドライバ
(図示しない)などのソフトウェアが介在していてもよ
い。
The operating system (or file manager) issues a data read command to the relevant disk device. Software such as a predetermined disk driver (not shown) may be interposed between the operating system and the disk device.

【0094】このデータ読出し要求を発行した後、プロ
セッサ11はイベント待ち状態に陥り、動作周波数を停
止させる。
After issuing this data read request, the processor 11 enters an event waiting state and stops the operating frequency.

【0095】その後、ディスク装置が要求されたデータ
の読出しを完了すると、オペレーティング・システムに
対して完了イベントを通知する。オペレーティング・シ
ステムは、さらに要求元アプリケーションに対して完了
イベントを通知する。
Thereafter, when the disk device completes reading the requested data, it notifies the operating system of a completion event. The operating system further notifies the requesting application of a completion event.

【0096】この完了イベントは、GUIアプリケーシ
ョンへの適用例における「イベント到着」に相当する。
したがって、この完了イベントの通知を受けてからの経
過時間に応じて、例えば図3〜図5に示したような形式
で、プロセッサ11の動作周波数を徐々に回復させるこ
とができる。この結果、ユーザの使用感に悪影響を与え
ないようにしながら、システム10の消費電力を削減す
ることができる。
This completion event corresponds to “event arrival” in the application example to the GUI application.
Therefore, the operating frequency of the processor 11 can be gradually recovered in accordance with the elapsed time after receiving the notification of the completion event, for example, in a format as shown in FIGS. As a result, the power consumption of the system 10 can be reduced while not adversely affecting the user's feeling of use.

【0097】アプリケーション・プログラムは、オペレ
ーティング・システムを経由して受け取った読出しデー
タを基に、ディスプレイに読出し結果を表示することが
できる。この際、GUIフレームワーク(前述)が介在
してもよい。
The application program can display a read result on a display based on the read data received via the operating system. At this time, the GUI framework (described above) may be interposed.

【0098】また、本発明の他の実施形態として、ネッ
トワーク・コネクションを介してデータ入出力を行うア
プリケーションに対する適用例を挙げることができる。
Further, as another embodiment of the present invention, an example of application to an application for inputting / outputting data via a network connection can be given.

【0099】プロセッサ11がネットワーク・コネクシ
ョンを介して要求データが到着するまで待ち状態に陥
り、その後、転送データを基に画面表示を行う処理を繰
り返すアプリケーションを実行する場合を例にとって、
図7を参照しながら説明する。
An example in which the processor 11 falls into a waiting state until the requested data arrives via the network connection and thereafter executes an application that repeats the process of displaying a screen based on the transfer data will be described.
This will be described with reference to FIG.

【0100】この場合、アプリケーション・プログラム
は、オペレーティング・システム(又は、通信プロトコ
ル・ソフトウェア)に対して、ネットワーク・コネクショ
ンを介した(リモート・ディスクからの)データ読出し
を依頼する。
In this case, the application program requests the operating system (or communication protocol software) to read data (from the remote disk) via the network connection.

【0101】オペレーティング・システム(又は通信プ
ロトコル・ソフトウェア)は、該当するリモート・ディス
クに対してデータ読出し命令を発行する。
The operating system (or communication protocol software) issues a data read command to the corresponding remote disk.

【0102】このデータ読出し要求を発行した後、プロ
セッサ11はイベント待ち状態に陥り、動作周波数を停
止させる。
After issuing this data read request, the processor 11 enters an event waiting state and stops the operating frequency.

【0103】その後、リモート・ディスクが要求された
データの読出しを完了すると、オペレーティング・シス
テムに対して完了イベントを通知する。オペレーティン
グ・システムは、さらに要求元アプリケーションに対し
て完了イベントを通知する。
Thereafter, when the remote disk completes reading the requested data, it notifies the operating system of a completion event. The operating system further notifies the requesting application of a completion event.

【0104】この完了イベントは、GUIアプリケーシ
ョンへの適用例における「イベント到着」に相当する。
したがって、この完了イベントの通知を受けてからの経
過時間に応じて、例えば図3〜図5に示したような形式
で、プロセッサ11の動作周波数を徐々に回復させるこ
とができる。この結果、ユーザの使用感に悪影響を与え
ないようにしながら、システム10の消費電力を削減す
ることができる。
This completion event corresponds to “event arrival” in the application example to the GUI application.
Therefore, the operating frequency of the processor 11 can be gradually recovered in accordance with the elapsed time after receiving the notification of the completion event, for example, in a format as shown in FIGS. As a result, the power consumption of the system 10 can be reduced while not adversely affecting the user's feeling of use.

【0105】アプリケーション・プログラムは、オペレ
ーティング・システムを経由して受け取った読出しデー
タを基に、ディスプレイに読出し結果を表示することが
できる。この際、GUIフレームワーク(前述)が介在
してもよい。また、アプリケーションは、ネットワーク
経由で、データ読出し先に結果を送信する。
The application program can display the read result on a display based on the read data received via the operating system. At this time, the GUI framework (described above) may be interposed. Further, the application transmits the result to the data readout destination via the network.

【0106】4.ソフトウェア構成 図3〜図5に示したようなプロセッサ11の動作周波数
制御による電力管理は、例えば、オペレーティング・シ
ステムの1つの機能として実装することができる。以下
では、オペレーティング・システム内の当該機能モジュ
ールのことを、「電力マネージャ」と呼ぶことにする。
[0106] 4. Software Configuration Power management by operating frequency control of the processor 11 as shown in FIGS. 3 to 5 can be implemented, for example, as one function of an operating system. Hereinafter, the functional module in the operating system will be referred to as a “power manager”.

【0107】図8には、図3に示したように、イベント
到着以後1段階でプロセッサ11の動作周波数を回復さ
せる場合の電力マネージャのソフトウェア構成を模式的
に示している。
FIG. 8 schematically shows the software configuration of the power manager when the operating frequency of the processor 11 is restored at one stage after the arrival of the event, as shown in FIG.

【0108】図8に示すように、電力マネージャは、各
タスク毎に1つずつ、フレームワーク部とタイマを用意
する。各タスクは、以下の3種類の変数を保持してい
る。これらの変数の持つ意味は、図3を参照しながら既
に説明した通りである。
As shown in FIG. 8, the power manager prepares a framework unit and a timer, one for each task. Each task has the following three types of variables. The meanings of these variables are as already described with reference to FIG.

【0109】(1)低レベル要求値(値域は[0,1.
0]) (2)高レベル要求値(値域は[0,1.0]) (3)要求レベル変更時間
(1) Low level request value (value range is [0, 1.
0]) (2) High level request value (value range is [0, 1.0]) (3) Request level change time

【0110】図8に示す例では、フレームワーク部は、
以下の手順で動作する。
In the example shown in FIG. 8, the framework unit
It operates according to the following procedure.

【0111】ステップ1:タスクが「イベント・キュー
にイベント・オブジェクトが到着するまで待つ」処理の
実行開始をフレームワーク部に依頼したとき(手順P
1)、電力マネージャに対して、このタスクがプロセッ
サ11の動作周波数に関してまったく要求を行っていな
いことを通知する(手順P2)。また、タイマが動作中
だった場合には、それを停止させる。
[0111] Step 1: When the task is to ask "wait in the event queue until the event object to arrive" process of the execution start to the framework part (procedure P
1) The power manager is notified that this task has not made any request regarding the operating frequency of the processor 11 (procedure P2). If the timer is operating, it is stopped.

【0112】ステップ2:イベント・キューにイベント
が到着したとき(手順P3)、タスクがプロセッサ11
の動作周波数に対して低レベルな要求を行っていること
を通知して(手順P4)、タイマを始動させる(手順P
5)。また、対応するアプリケーションにイベントの到
着を通知する(手順P6)。タイマは、始動してから要
求レベル変更時間が経過したときに、電力マネージャに
対して、このタスクが高レベルな要求を行っていること
を通知する(手順P7)。
Step 2: When an event arrives at the event queue (procedure P3), the task is
Is notified that a low-level request has been made for the operating frequency (procedure P4), and the timer is started (procedure P
5). The corresponding application is notified of the arrival of the event (procedure P6). The timer notifies the power manager that this task is making a high-level request when the request level change time has elapsed since the timer was started (procedure P7).

【0113】また、図9には、図4に示したように、イ
ベント到着以後1段階でプロセッサ11の動作周波数を
回復させる場合のソフトウェア構成を模式的に示してい
る。
FIG. 9 schematically shows a software configuration for recovering the operating frequency of the processor 11 at one stage after the arrival of the event, as shown in FIG.

【0114】図9に示すように、電力マネージャは、各
タスク毎に以下の4種類の変数を用意する。これらの変
数の意味は、以下に示す通りである。
As shown in FIG. 9, the power manager prepares the following four types of variables for each task. The meaning of these variables is as follows.

【0115】(1)要求値段階番号 現在、プロセッサ11の動作周波数が何段階目に達して
いるかを保持する変数である。例えば、図4に示す例で
は、「2.イベントの到着」直後から「3.最初の要求
値変更時間が経過」直前までは、この変数の値は1であ
る。その後、要求値の変更が行われる度に、要求値段階
番号は1ずつ加算される。また、要求が発生していない
(すなわち、タスクがイベント待ち状態にある)とき
は、値0をとる。
(1) Request value stage number This is a variable that holds the order of the operation frequency of the processor 11 at present. For example, in the example shown in FIG. 4, the value of this variable is 1 immediately after “2. Arrival of event” to immediately before “3. Thereafter, each time the required value is changed, the required value step number is incremented by one. When no request has occurred (that is, when the task is in the event waiting state), the value is 0.

【0116】(2)要求値配列 要求値配列のn番目の要素には、変数「要求値段階番
号」が値nをとるときの要求値が格納されている。
(2) Request Value Array The request value when the variable “request value stage number” takes the value n is stored in the n-th element of the request value array.

【0117】(3)要求値変更時間配列 要求値変更時間配列のn番目の要素には、変数「要求値
段階番号」が値nをとり、電力マネージャに対して要求
「要求値配列[n]」が設定されている期間の長さが格
納されている。この時間が経過したならば、次の段階の
要求値が設定されることになる。但し、以下に述べる変
数「段階数」を越えてnが増加することはない。
(3) Request value change time array In the n-th element of the request value change time array, the variable “request value stage number” takes a value n, and the request “request value array [n]” is sent to the power manager. The length of the period for which "" is set is stored. After this time has elapsed, the required value for the next stage will be set. However, n does not increase beyond the variable “number of steps” described below.

【0118】(4)段階数 段階数を保持する変数である。(4) Number of steps This is a variable that holds the number of steps.

【0119】図9に示す例では、フレームワーク部は、
以下の手順で動作する。
In the example shown in FIG. 9, the framework unit
It operates according to the following procedure.

【0120】ステップ1:タスクが「イベント・キュー
にイベント・オブジェクトが到着するまで待つ」処理の
実行開始をフレームワーク部に依頼したとき(手順P1
1)、電力マネージャに対して、このタスクがプロセッ
サ11の動作周波数に関してまったく要求を行っていな
いことを通知する(手順P12)。また、タイマが動作
中だった場合には、それを停止させる。さらに、フレー
ムワーク部の要求値段階番号に0を代入する。
Step 1: When the task requests the framework unit to start the execution of the process of “waiting for the arrival of an event object in the event queue” (procedure P1
1) Notify the power manager that this task has not made any request regarding the operating frequency of the processor 11 (procedure P12). If the timer is operating, it is stopped. Further, 0 is substituted for the required value stage number of the framework unit.

【0121】ステップ2:イベント・キューにイベント
が到着したとき(手順P13)、要求値段階番号に1を
代入する(又は、1だけ増分する)。そして、第1段階
(又は、次の段階)の要求値を電力マネージャに設定し
て(手順P14)、タイマを始動させる(手順P1
5)。また、対応するアプリケーションにイベントの到
着を通知する(手順P16)。タイマは、要求値変更時
間配列の先頭の要素が示す時間が経過したとき、電力マ
ネージャに対して、このタスクが次の段階の要求を行っ
ていることを通知する(手順P17)。これによって、
要求値段階番号の更新と、この段階番号に対応する要求
値の設定、及び、タイマの再設定が行われる。
Step 2: When an event arrives at the event queue (procedure P13), 1 is substituted for the request value stage number (or incremented by 1). Then, the required value of the first step (or the next step) is set in the power manager (procedure P14), and the timer is started (procedure P1).
5). The corresponding application is notified of the arrival of the event (procedure P16). When the time indicated by the first element of the request value change time array has elapsed, the timer notifies the power manager that this task is making a request for the next stage (procedure P17). by this,
The request value step number is updated, the request value corresponding to this step number is set, and the timer is reset.

【0122】5.電力マネージャ マルチタスク環境下でも本発明を好適に実現するため
に、電力マネージャは、複数のタスクの性能要求を統合
し、プロセッサ11の適切な動作周波数、及び電源電圧
を決定する必要がある。この項では、その決定処理を行
う方法について説明する。
[0122] 5. To be suitably implement the present invention under power manager multitasking environment, power manager integrates the performance requirements of a plurality of tasks, it is necessary to determine the proper operating frequency of the processor 11, and a power supply voltage. In this section, a method for performing the determination processing will be described.

【0123】本実施形態では、プロセッサ11は、以下
の3種類のタスクを扱うことができるものとする。
In this embodiment, it is assumed that the processor 11 can handle the following three types of tasks.

【0124】(1)リアルタイム・タスク リアルタイム・タスクは、ある定められた周期で起動さ
れ、且つ、次の周期の開始までに実行を完了させる必要
があるタスクのことである。但し、各リアルタイム・タ
スクの周期は区々である。
(1) Real-time task A real-time task is a task that is started at a predetermined cycle and whose execution must be completed before the start of the next cycle. However, the cycle of each real-time task varies.

【0125】(2)高応答性タスク 応答時間の対する要求が課された処理、あるいは、待ち
状態を含んだり、実行開始時間や処理時間が予測できな
い処理を行うタスクである。高応答性タスクは、キーボ
ードやマウスなどのユーザ入力操作をはじめとしたさま
ざまなイベントに応答して実行される。
(2) High Responsiveness Task This is a task to perform a process to which a request for a response time is imposed, or a process including a wait state or an execution start time or a processing time which cannot be predicted. The high-responsive task is executed in response to various events such as a user input operation such as a keyboard and a mouse.

【0126】(3)その他のタスク(3) Other tasks

【0127】本実施形態では、電力マネージャは、動作
中のすべてのリアルタイム・タスクと、その他のタスク
を考慮して、負荷の変化に応じて、プロセッサ11の適
切な動作周波数を常に計算する。この処理自体は、例え
ば、本出願人に既に譲渡されている特願2000−28
7882号明細書に開示されている(起動された周期リ
アルタイム・タスク並びに非リアルタイム・タスクを遅
滞なく処理するために必要なプロセッサの動作周波数を
適応的に変化させるとともに、時々刻々と切り替わる動
作周波数に応じて最適なプロセッサ用電源電圧を決定し
ていくことで、プロセッサの消費電力を低減する)。そ
して、その計算結果が変数「リアルタイム・タスク、そ
の他のタスクの要求値」に格納される。
In the present embodiment, the power manager always calculates an appropriate operating frequency of the processor 11 according to a change in load, taking into account all the real-time tasks in operation and other tasks. This processing itself is performed, for example, in Japanese Patent Application No. 2000-28 already assigned to the present applicant.
No. 7,882,878 discloses a method for adaptively changing the operating frequency of a processor necessary for processing activated periodic real-time tasks and non-real-time tasks without delay, and changing the operating frequency to change every moment. The power consumption of the processor is reduced by deciding the optimum processor power supply voltage in accordance therewith.) Then, the calculation result is stored in a variable “request value of a real-time task or another task”.

【0128】リアルタイム・タスクは、その性質上、他
のタスクよりも優先的に実行する必要がある。すなわ
ち、実行可能なリアルタイム・タスクが存在するときに
は、必ずそれらが実行されることが保証されているもの
とする。
A real-time task, by its nature, needs to be executed with priority over other tasks. That is, it is assumed that whenever there is an executable real-time task, it is guaranteed that they are executed.

【0129】動作中の高応答性タスクの要求値は、フレ
ームワーク部を経由して電力マネージャへと通知される
(例えば、図8中の手順P2,P4,P7)。この通知
が行われる度に(すなわち、高応答性タスクの要求が変
化する度に)、電力マネージャは以下の値を計算して、
これをプロセッサ11の動作周波数として設定する。
The required value of the high responsive task in operation is notified to the power manager via the framework unit (for example, procedures P2, P4, P7 in FIG. 8). Each time this notification is made (i.e., every time the request for a responsive task changes), the power manager calculates the following value:
This is set as the operating frequency of the processor 11.

【0130】[0130]

【数1】 (Equation 1)

【0131】[追補]以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示とい
う形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈
されるべきではない。本発明の要旨を判断するために
は、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきで
ある。
[Supplement] The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the present invention has been disclosed by way of example, and should not be construed as limiting. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.

【0132】[0132]

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
応答時間に対する要求が課されたタスクを含んだ1以上
のタスクを実行するプロセッサに関する優れた電力削減
技術を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention,
An excellent power reduction technique can be provided for a processor that performs one or more tasks, including tasks that have a requirement for response time.

【0133】また、本発明によれば、動作周波数と電源
電圧を変化させる機構を備えたプロセッサに関する優れ
た電力削減技術を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent power reduction technique for a processor having a mechanism for changing an operating frequency and a power supply voltage.

【0134】また、本発明によれば、GUI(Graphica
l User Interface)処理のように、あらかじめ実行開始
時間や処理時間が予測することができないタスクを実行
時の動作周波数と電源電圧を最適に設定することにより
低消費電力化を実現することができる、プロセッサに関
する優れた電力削減技術を提供することができる。
According to the present invention, a GUI (Graphica
l User Interface) It is possible to reduce power consumption by optimally setting the operating frequency and power supply voltage when executing tasks whose execution start time and processing time cannot be predicted in advance, such as processing. An excellent power reduction technique for a processor can be provided.

【0135】また、本発明によれば、ユーザが感じる反
応時間を増大させることなく(すなわち、ユーザの使用
感に悪影響を与えることなく)、GUIアプリケーショ
ンやネットワーク・アプリケーションなどの実行によっ
てプロセッサが消費する電力を好適に削減することがで
きる。また、プロセッサの消費電力が低減されることに
より、その発熱量も抑制することができる。
Further, according to the present invention, the processor is consumed by executing the GUI application or the network application without increasing the reaction time felt by the user (ie, without adversely affecting the user's feeling of use). Electric power can be suitably reduced. Further, since the power consumption of the processor is reduced, the amount of heat generated can also be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施に供される演算処理システム10
のハードウェア構成を模式的に示した図である。
FIG. 1 is an arithmetic processing system 10 provided for implementing the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the hardware configuration of FIG.

【図2】GUIフレームワーク、並びにGUIアプリケ
ーションの構成を模式的に示した図である。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a GUI framework and a GUI application.

【図3】GUI処理タスク実行中において、イベント発
生時におけるプロセッサ11の動作周波数の制御タイミ
ング例を示した図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of control timing of an operating frequency of a processor 11 when an event occurs during execution of a GUI processing task.

【図4】GUI処理タスク実行中において、イベント発
生時におけるプロセッサ11の動作周波数の制御タイミ
ングの他の例を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the control timing of the operating frequency of the processor 11 when an event occurs during execution of the GUI processing task.

【図5】GUI処理タスク実行中において、イベント発
生時におけるプロセッサ11の動作周波数の制御タイミ
ングの他の例を示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the control timing of the operating frequency of the processor 11 when an event occurs during execution of the GUI processing task.

【図6】ディスク装置から要求データが到着するまで待
ち状態に陥り、その後、転送データを基に画面表示を行
う処理を繰り返すアプリケーションを実行する場合にお
ける、本発明の適用例を模式的に示した図である。
FIG. 6 schematically illustrates an application example of the present invention in a case where an application that repeats a process of performing a screen display based on transfer data after executing a wait state until request data arrives from a disk device. FIG.

【図7】ネットワーク・コネクションを介してデータ入
出力を行うアプリケーションに対する本発明の適用例を
模式的に示した図である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing an application example of the present invention to an application that inputs and outputs data via a network connection.

【図8】図3に示したように、イベント到着以後、1段
階でプロセッサ11の動作周波数を回復させる場合の電
力マネージャのソフトウェア構成を模式的に示した図で
ある。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a software configuration of a power manager when the operating frequency of the processor 11 is restored in one stage after an event arrives, as illustrated in FIG. 3;

【図9】図4に示したように、イベント到着以後、多段
階でプロセッサ11の動作周波数を回復させる場合の電
力マネージャのソフトウェア構成を模式的に示した図で
ある。
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a software configuration of a power manager when the operating frequency of the processor 11 is restored in multiple stages after the arrival of the event, as illustrated in FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…演算処理システム 11…プロセッサ 12…RAM 13…ROM 14…周辺デバイス 15…タイマ 16…システム・バス 17…電源装置 18…電源供給線 19…割り込み要求線 21…プロセッサ用DC/DC変換器 22…プロセッサ・クロック生成器 Reference Signs List 10 arithmetic processing system 11 processor 12 RAM 13 ROM 14 peripheral device 15 timer 16 system bus 17 power supply 18 power supply line 19 interrupt request line 21 processor DC / DC converter 22 … Processor clock generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B011 EA01 LL02 LL13 5B033 AA06 AA15 BC01 5B079 BA01 BC01 5B098 FF03 GA02 GA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5B011 EA01 LL02 LL13 5B033 AA06 AA15 BC01 5B079 BA01 BC01 5B098 FF03 GA02 GA04

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】応答時間に対する要求が課せられた処理タ
スクを実行可能なプロセッサを含んだ演算処理システム
であって、 前記プロセッサの稼動中の各時点において、該応答時間
に対する要求を満たすために充分な前記プロセッサの動
作周波数を決定する動作周波数決定手段と、 前記動作周波数決定手段による決定結果に基づく動作周
波数クロックを生成して前記プロセッサに供給するプロ
セッサ・クロック生成手段と、を具備することを特徴と
する演算処理システム。
An arithmetic processing system including a processor capable of executing a processing task to which a request for a response time is imposed, wherein at each time during operation of the processor, the processor is sufficient to satisfy the request for the response time. Operating frequency determining means for determining an operating frequency of the processor; and a processor clock generating means for generating an operating frequency clock based on a result determined by the operating frequency determining means and supplying the generated operating frequency clock to the processor. Arithmetic processing system.
【請求項2】前記動作周波数決定手段により決定された
動作周波数で前記プロセッサを駆動させるために充分な
前記プロセッサの電源電圧を決定する電源電圧決定手段
と、 前記電源電圧決定手段による決定結果に基づく電源電圧
を生成して前記プロセッサに供給するプロセッサ電源供
給手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1に
記載の演算処理システム。
2. A power supply voltage determining means for determining a power supply voltage of the processor sufficient to drive the processor at the operating frequency determined by the operating frequency determining means, and based on a result determined by the power supply voltage determining means. The processing system according to claim 1, further comprising: a processor power supply unit configured to generate a power supply voltage and supply the generated power supply voltage to the processor.
【請求項3】前記動作周波数決定手段は、処理タスクが
待ち状態を脱してからの経過時間に応じて前記プロセッ
サの動作周波数を決定する、ことを特徴とする請求項1
に記載の演算処理システム。
3. The operating frequency determining means according to claim 1, wherein said operating frequency determining means determines an operating frequency of said processor in accordance with an elapsed time after a processing task leaves a waiting state.
An arithmetic processing system according to item 1.
【請求項4】前記動作周波数決定手段は、処理タスクが
待ち状態を脱してから所定時間が経過したことに応じて
前記プロセッサの動作周波数を段階的に増大させる、こ
とを特徴とする請求項1に記載の演算処理システム。
4. The processor according to claim 1, wherein said operating frequency determining means increases the operating frequency of said processor in a stepwise manner when a predetermined time has elapsed since the processing task exited the waiting state. An arithmetic processing system according to item 1.
【請求項5】前記動作周波数決定手段は、処理タスクが
待ち状態を脱してから所定時間が経過するまでの期間に
前記プロセッサの動作周波数を連続的に増大させる、こ
とを特徴とする請求項1に記載の演算処理システム。
5. The operating frequency determining means according to claim 1, wherein the operating frequency of the processor is continuously increased during a period from when the processing task leaves the waiting state until a predetermined time has elapsed. An arithmetic processing system according to item 1.
【請求項6】前記プロセッサは、応答時間に対する要求
が課せられた処理タスクを含んだ1以上のタスクを並行
して実行することが可能であり、 前記動作周波数決定手段は、応答時間に対する要求が課
せられた処理タスクが待ち状態にあるときは、前記プロ
セッサに課された他のタスクを処理するのに充分な前記
プロセッサの動作周波数を決定する、ことを特徴とする
請求項1に記載の演算処理システム。
6. The processor may execute, in parallel, one or more tasks including a processing task to which a request for a response time is imposed, and the operating frequency determination unit may determine that the request for a response time is not received. The operation of claim 1, wherein when an imposed processing task is in a wait state, determining an operating frequency of the processor sufficient to process other tasks imposed on the processor. Processing system.
【請求項7】応答時間に対する要求が課せられた処理タ
スクを実行可能なプロセッサによる演算処理を制御する
演算処理制御方法であって、 前記プロセッサの稼動中の各時点において、該応答時間
に対する要求を満たすために充分な前記プロセッサの動
作周波数を決定する動作周波数決定ステップと、 前記動作周波数決定ステップによる決定結果に基づく動
作周波数クロックを生成して前記プロセッサに供給する
プロセッサ・クロック生成ステップと、を具備すること
を特徴とする演算処理制御方法。
7. An arithmetic processing control method for controlling arithmetic processing by a processor capable of executing a processing task to which a request for a response time is imposed, wherein the request for the response time is determined at each point in time when the processor is operating. An operating frequency determining step of determining an operating frequency of the processor sufficient to satisfy the condition; and a processor clock generating step of generating an operating frequency clock based on a result determined by the operating frequency determining step and supplying the operating clock to the processor. An arithmetic processing control method comprising:
【請求項8】前記動作周波数決定ステップにより決定さ
れた動作周波数で前記プロセッサを駆動させるために充
分な前記プロセッサの電源電圧を決定する電源電圧決定
ステップと、 前記電源電圧決定ステップによる決定結果に基づく電源
電圧を生成して前記プロセッサに供給するプロセッサ電
源供給ステップと、をさらに備えることを特徴とする請
求項7に記載の演算処理制御方法。
8. A power supply voltage determining step of determining a power supply voltage of the processor sufficient to drive the processor at the operating frequency determined by the operating frequency determining step, and based on a result of the determination by the power supply voltage determining step. The method according to claim 7, further comprising a processor power supply step of generating a power supply voltage and supplying the power supply voltage to the processor.
【請求項9】前記動作周波数決定ステップでは、処理タ
スクが待ち状態を脱してからの経過時間に応じて前記プ
ロセッサの動作周波数を決定する、ことを特徴とする請
求項7に記載の演算処理制御方法。
9. The arithmetic processing control according to claim 7, wherein in the operating frequency determining step, the operating frequency of the processor is determined according to an elapsed time after the processing task leaves the waiting state. Method.
【請求項10】前記動作周波数決定ステップでは、処理
タスクが待ち状態を脱してから所定時間が経過したこと
に応じて前記プロセッサの動作周波数を段階的に増大さ
せる、ことを特徴とする請求項7に記載の演算処理制御
方法。
10. The operating frequency determining step includes increasing the operating frequency of the processor in a stepwise manner when a predetermined time has elapsed since the processing task exited the waiting state. 3. The arithmetic processing control method according to 1.
【請求項11】前記動作周波数決定ステップでは、処理
タスクが待ち状態を脱してから所定時間が経過するまで
の期間に前記プロセッサの動作周波数を連続的に増大さ
せる、ことを特徴とする請求項7に記載の演算処理制御
方法。
11. The operating frequency determining step, wherein the operating frequency of the processor is continuously increased during a period from when the processing task leaves the waiting state until a predetermined time elapses. 3. The arithmetic processing control method according to 1.
【請求項12】前記プロセッサは、応答時間に対する要
求が課せられた処理タスクを含んだ1以上のタスクを並
行して実行することが可能であり、 前記動作周波数決定ステップでは、応答時間に対する要
求が課せられた処理タスクが待ち状態にあるときは、前
記プロセッサに課された他のタスクを処理するのに充分
な前記プロセッサの動作周波数を決定する、ことを特徴
とする請求項7に記載の演算処理制御方法。
12. The processor according to claim 1, wherein the processor is capable of executing one or more tasks including a processing task to which a request for a response time is imposed in parallel. 8. The operation of claim 7, wherein when an imposed processing task is in a wait state, determining an operating frequency of the processor sufficient to process other tasks imposed on the processor. Processing control method.
【請求項13】応答時間に対する要求が課せられた処理
タスクを実行可能なプロセッサによる演算処理の制御を
コンピュータ・システム上で実行するように記述された
コンピュータ・ソフトウェアをコンピュータ可読形式で
物理的に格納した記憶媒体であって、前記コンピュータ
・ソフトウェアは、 前記プロセッサの稼動中の各時点において、該応答時間
に対する要求を満たすために充分な前記プロセッサの動
作周波数を決定する動作周波数決定ステップと、 前記動作周波数決定ステップによる決定結果に基づく動
作周波数クロックを生成して前記プロセッサに供給する
プロセッサ・クロック生成ステップと、を具備すること
を特徴とする記憶媒体。
13. Computer software physically stored in a computer-readable format, which is written to execute, on a computer system, control of arithmetic processing by a processor capable of executing a processing task to which a request for a response time is imposed. An operating frequency determining step of determining an operating frequency of the processor sufficient to satisfy the request for the response time at each time during the operation of the processor; and A processor clock generating step of generating an operating frequency clock based on a result determined by the frequency determining step and supplying the operating frequency clock to the processor.
【請求項14】前記動作周波数決定ステップでは、処理
タスクが待ち状態を脱してから所定時間が経過するまで
の期間に前記プロセッサの動作周波数を連続的に増大さ
せる、ことを特徴とする請求項13に記載の記憶媒体。
14. The operating frequency determining step, wherein the operating frequency of the processor is continuously increased during a period from when the processing task leaves the waiting state to when a predetermined time elapses. A storage medium according to claim 1.
【請求項15】前記プロセッサは、応答時間に対する要
求が課せられた処理タスクを含んだ1以上のタスクを並
行して実行することが可能であり、 前記動作周波数決定ステップでは、応答時間に対する要
求が課せられた処理タスクが待ち状態にあるときは、前
記プロセッサに課された他のタスクを処理するのに充分
な前記プロセッサの動作周波数を決定する、ことを特徴
とする請求項13に記載の記憶媒体。
15. The processor may execute one or more tasks including a processing task to which a request for a response time is imposed in parallel. 14. The storage of claim 13, wherein when an imposed processing task is in a waiting state, determining an operating frequency of the processor sufficient to process other tasks imposed on the processor. Medium.
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