CN100397301C - 中央处理器的省电方法 - Google Patents

Abstract

一种中央处理器的省电方法，应用于一中央处理器处于一无法窥视事件的休眠状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件。本发明的省电方法首先是驱使中央处理器不撷取指令；之后，驱使中央处理器离开无法窥视事件的休眠状态；然后，驱使中央处理器进入一可窥视事件的休眠状态并开启仲裁器，以传输总线主控器要求事件至中央处理器进行处理，待中央处理器处理完总线主控器要求事件时，关闭仲裁器并驱使中央处理器离开可窥视事件的休眠状态，并回复进入无法窥视事件的休眠状态。如此即可降低中央处理器消耗的电源以节省电源。

Description

中央处理器的省电方法

技术领域

本发明涉及一种中央处理器的省电方法，特别是涉及一种中央处理器处于无法窥视(snoop)事件的休眠状态且有总线主控器要求事件时的处理方法，以节省电源。

背景技术

电力除了用在照明外，还用于许多重要用途，像使用于家电、交通工具、通讯装置等，少了电力，这些家电、交通工具等将无法运作。因此如何开发出经济有效又环保的电源是全世界都渴求的科技，但在这项科技尚未突破之前，恐怕只有节约用电才是最有效的用电措施。以电脑为例，桌上型电脑或是笔记型电脑的耗电量一直是研发人员与消费者所关注的问题之一，尤其是笔记型电脑耗电量与便利性息息相关。所以现今技术除了研发高蓄电量的电池外，也只有设计出更省电的笔记型电脑来因应对此问题。

目前的电脑系统，例如桌上型电脑或者笔记型电脑皆设置有电源管理系统，现今最普遍的电源管理系统即为先进架构电源介面(AdvancedConfiguration and Power Interface，ACPI)，其所制定的电源状态包括有：系统状态G(Global)、装置状态D(Device)、休眠状态S(Sleeping)以及中央处理器状态C(CPU)，上述的中央处理器状态可分为C0、C1、C2、C3四个层级。电脑系统的作业系统会依据中央处理器目前的使用状态驱使中央处理器进入适当的状态。

C0状态为中央处理器可正常执行指令的处理状态，而C1、C2与C3状态则分别为中央处理器三种不同层级的省电休眠状态。C1状态为中央处理器在最低的回复时间回复至C0状态以正常执行指令的状态；C2状态较C1状态省电，中央处理器在C2状态下仅执行一部份功能，例如窥视(snooping)处理事件的功能，以能够窥视总线主控器要求(bus master request)事件并进行处理，使电脑系统的周边装置可读取记忆体的资料；C3状态几乎不执行任何功能，所以为最省电的休眠状态。

请参阅图1，其是现有习知技术的先进架构电源介面的状态切换图。如图所示，中央处理器处于C1、C2或C3状态下且系统晶片接收到周边装置所发送的一中断(interrupt)事件时，中央处理器会回复至C0状态以处理中断事件。除此之外，中央处理器处于C3状态，若有周边装置发出总线主控器要求事件时，中央处理器也会回到C0状态以进行处理。其是因为C3状态为无法窥视事件的休眠状态，所以中央处理器必须从C3状态返回C0状态恢复窥视事件的功能，以可窥视总线主控器要求事件并进行处理，使周边装置可读取记忆体的资料。

中央处理器处理完总线主控器要求事件后，必须待在C0状态直到符合进入C3状态的条件时，作业系统才会驱使中央处理器再度进入C3状态。但是，中央处理器处于C2状态时即可窥视总线主控器要求事件并进行处理，所以习知的必须返回C0状态的处理方式将会使得中央处理器耗费更多电力。

因此本发明提出一种中央处理器的省电方法，其是使中央处理器在处于C3状态并接收到总线主控器要求事件时，回复至可窥视事件的C2状态，以窥视并处理总线主控器要求事件。

由此可见，上述现有的中央处理器的省电方法在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的中央处理器的省电方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的中央处理器的省电方法，便成了当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的中央处理器的省电方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的中央处理器的省电方法，能够改进一般现有的中央处理器的省电方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的中央处理器的省电方法存在的缺陷，而提供一种新的中央处理器的省电方法，所要解决的技术问题是使得当中央处理器处于无法窥视事件的休眠状态且周边装置发出总线主控器要求事件时，驱使中央处理器离开无法窥视事件的休眠状态并立即进入可窥视事件的休眠状态，使中央处理器可处理总线主控器要求事件且在处理完后再度返回无法窥视事件的休眠状态，而达到省电的目的，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种中央处理器的省电方法，应用于一中央处理器处于一C3状态且一周边装置发送一总线主控器要求事件，该方法包括下列步骤：发送一停止讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器不撷取指令；发送一第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该C3状态；以及发送一第二控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器进入一C2状态并开启一仲裁器以传输该总线主控器要求事件至该中央处理器进行处理；其中，该中央处理器处理完该总线主控器要求事件时，关闭该仲裁器并发送一第三控制讯息与一第四控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该C2状态并回复进入该C3状态。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的中央处理器的省电方法，其中所述的中央处理器回复进入该C3状态后，若该周边装置发送一中断事件，发送该第一控制讯息至该中央处理器驱，使该中央处理器离开该C3状态进入一C0状态，并发送一恢复讯号至该中央处理器驱使该中央处理器恢复撷取指令，开启该仲裁器以传输该中断事件至该中央处理器进行处理。

前述的中央处理器的省电方法，其中所述的中央处理器回复进入该C3状态后，若该周边装置又发送一总线主控器要求事件，重复执行发送该第一控制讯息、该第二控制讯息与开启该仲裁器的步骤，以驱使该中央处理器进入该C2状态处理该总线主控器要求事件，在处理完该总线主控器要求事件后，重复执行关闭该仲裁器、发送该第三控制讯息与该第四控制讯息的步骤，以驱使该中央处理器回复进入该C3状态。

前述的中央处理器的省电方法，其中于驱使该中央处理器回复进入该C3状态的步骤后更包括一步骤，其是发送一恢复讯号至该中央处理器驱使该中央处理器恢复撷取指令。

前述的中央处理器的省电方法，其中发送该第一控制讯息、该第二控制讯息、该第三控制讯息与该第四控制讯息的步骤是驱使一系统晶片的一电源管理单元发送该第一控制讯息、该第二控制讯息、该第三控制讯息与该第四控制讯息至该中央处理器。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种中央处理器的省电方法，应用于一中央处理器处于一无法窥视(Snoop)事件的休眠状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件，该方法包括下列步骤：发送一停止讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器不撷取指令；发送一第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态；及发送一第二控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器进入一可窥视事件的休眠状态，并开启一仲裁器以传输该总线主控器要求事件至该中央处理器进行处理；其中，该中央处理器处理完该总线主控器要求事件，关闭该仲裁器并发送一第三控制讯息与一第四控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该可窥视事件的休眠状态并回复进入该无法窥视事件的休眠状态。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。

前述的中央处理器的省电方法，其中所述的中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态后，若该周边装置发送一中断事件，发送该第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态进入一可执行指令的处理状态，并发送一恢复讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器恢复撷取指令，开启该仲裁器以传输该中断事件至该中央处理器进行处理。

前述的中央处理器的省电方法，其中所述的无法窥视事件的休眠状态是一C3状态，该可执行指令的处理状态是一C0状态。

前述的中央处理器的省电方法，其中所述的中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态后，若该周边装置又发送一总线主控器要求事件，重复执行发送该第一控制讯息、该第二控制讯息与开启该仲裁器的步骤，以驱使该中央处理器进入该可窥视事件的休眠状态，处理该总线主控器要求事件，在处理完该总线主控器要求事件后，重复执行关闭该仲裁器、发送该第三控制讯息与该第四控制讯息的步骤，以驱使该中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态。

前述的中央处理器的省电方法，其中于驱使该中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态的步骤后更包括一步骤，其是发送一恢复讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器恢复撷取指令。

前述的中央处理器的省电方法，其中发送该第一控制讯息、该第二控制讯息、该第三控制讯息与该第四控制讯息的步骤是驱使一系统晶片的一电源管理单元发送该第一控制讯息、该第二控制讯息、该第三控制讯息与该第四控制讯息至该中央处理器。

前述的中央处理器的省电方法，其中所述的无法窥视事件的休眠状态是一C3状态，该可窥视事件的休眠状态是一C2状态。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种中央处理器的省电方法，是有关于中央处理器处于无法窥视事件的C3状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件的处理方法。本发明的方法首先，发送一停止讯号至中央处理器，驱使中央处理器不撷取指令；接着，发送一第一控制讯息至中央处理器，驱使中央处理器离开C3状态；然后，发送一第二控制讯息至中央处理器，驱使中央处理器进入一可窥视事件的C2状态，并开启至少一仲裁器，以传输该总线主控器要求事件至中央处理器进行处理，待总线主控器要求事件处理完时，关闭仲裁器并发送一第三控制讯息，驱使中央处理器离开C2状态；之后，接续发送一第四控制讯息至中央处理器，驱使中央处理器回复进入C3状态。如此即可达到省电的目的。

其中，当中央处理器返回C3状态后，若周边装置发送一中断事件欲由中央处理器进行处理时，本发明藉由发送第一控制讯息至中央处理器，驱使中央处理器离开C3状态，进入一可执行指令的C0状态，并发送一恢复讯号至中央处理器且开启仲裁器，如此即可传输中断事件至中央处理器进行处理。

借由上述技术方案，本发明中央处理器的省电方法至少具有下列优点：当中央处理器处于无法窥视事件的休眠状态且周边装置发出总线主控器要求事件时，驱使中央处理器离开无法窥视事件的休眠状态并立即进入可窥视事件的休眠状态，使中央处理器可处理总线主控器要求事件且在处理完后再度返回无法窥视事件的休眠状态，而达到省电的目的。

综上所述，本发明特殊的中央处理器的省电方法，能够达到省电的目的。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类中央处理器的省电方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的中央处理器的省电方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有习知技术的先进架构电源介面的状态切换图。

图2为本发明实施例的方块图。

图3为本发明实施例的流程图。

图4为本发明另一实施例的流程图。

10：中央处理器    20：系统晶片

21：周边装置      23：仲裁器

25：电源管理单元

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的中央处理器的省电方法，其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2与图3，其为本发明实施例的方块图与流程图。如步骤S0所示，电脑系统的中央处理器10处于无法窥视事件的C3状态。为了让中央处理器10进入C3状态后不窥视事件，作业系统在驱使中央处理器10进入C3状态前，是会驱使系统晶片20关闭仲裁器23直至离开C3状态，以让系统晶片20无法通过仲裁器23传送周边装置21所发送的处理事件至中央处理器10。当中央处理器10离开C3状态进入可执行指令的C0状态时，中央处理器10会撷取并执行作业系统的指令，以驱使系统晶片20开启仲裁器23。

图3实施例是中央处理器10进入C3状态且周边装置21如步骤S1所示，发送总线主控器要求事件至系统晶片20。本发明首先藉由系统晶片20执行步骤S2，发送一停止讯号至中央处理器10，驱使中央处理器10不撷取指令。本发明系统晶片30发送停止讯号的一实施方式，是分别在中央处理器10与系统晶片20设置相对应的脚位。当系统晶片20所设置的脚位传送高电位讯号至中央处理器10所对应的脚位时，即表示为停止讯号，若传送低电位讯号时，即代表为一恢复讯号，驱使中央处理器10恢复撷取指令。

然后，系统晶片20的电源管理单元25会执行步骤S3，发送一第一控制讯息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C3状态，中央处理器10离开C3状态后会进入可执行指令的C0状态，此时系统晶片20因执行上述步骤S2，所以中央处理器10进入至C0状态时，不会撷取并执行作业系统的指令，而驱使系统晶片20开启仲裁器23，如此即可让系统晶片20在中央处理器10处于C0状态时，无法传送总线主控器要求事件至中央处理器10。

接续，电源管理单元25会执行步骤S4，发送一第二控制讯息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C0状态进入一可窥视事件的C2状态，待中央处理器10进入C2状态后，系统晶片20会自动开启仲裁器23，以通过仲裁器23传输总线主控器要求事件至该中央处理器10进行处理。当系统晶片20侦测得知中央处理器10处理完总线主控器要求事件时，会执行步骤S5，关闭仲裁器23；之后，系统晶片20会如步骤S6所示，发送一第三控制讯息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C2状态进入C0状态，此时中央处理器10仍不会撷取指令。

然后，系统晶片20会接续执行步骤S7，发送一第四控制讯息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C0状态回复进入C3状态；最后，系统晶片20执行步骤S8，发送一恢复讯号至中央处理器10，让中央处理器10恢复如同步骤S0的状态。之后，若周边装置21又发送处理事件且为总线主控器要求事件时，即重复执行步骤S2至步骤S8。若系统晶片20所接收的处理事件为中断事件，中央处理器10即必须离开C3状态进入C0状态，以处理中断事件。所以系统晶片20会发送第一讯息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C3状态进入C0状态，并开启仲裁器23，以传输中断事件至中央处理器10进行处理。

请一并参阅图4，其为本发明另一实施例的流程图。图4实施例不同于图3实施例之处在于，图3实施例在执行完步骤S7，让中央处理器10回复进入C3状态后即执行步骤S8，发送恢复讯号至中央处理器10，而图4实施例在执行完步骤S7后是不执行步骤S8。若周边装置21又发送一处理事件时即执行步骤S9，判断处理事件是否为中断事件。倘若周边装置21所发送的处理事件为总线主控器要求事件时，则重复执行步骤S3至步骤S7，使中央处理器10处理完总线主控器要求事件。倘若周边装置21所发送的处理事件为一中断事件，则必须驱使中央处理器10离开C3状态，进入C0状态以处理中断事件。所以系统晶片20会执行步骤S10，发送第一控制讯息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C3状态而进入C0状态，并且发送恢复讯号至中央处理器10，驱使中央处理器10恢复撷取指令，此时中央处理器10会撷取并执行作业系统的指令，驱使系统晶片20开启仲裁器23，以传输该中断事件至该中央处理器10进行处理。

综上所述，本发明的中央处理器的省电方法，是于中央处理器在无法窥视事件的C3状态且周边装置发送总线主控器要求事件时，先驱使中央处理器不撷取指令，然后驱使中央处理器离开C3状态再经由C0状态进入可窥视事件的C2状态，让中央处理器可窥视总线主控器要求事件以进行处理。待中央处理器处理完成后再驱使中央处理器离开C2状态，经由C0状态而回复到C3状态。本发明是藉由驱使中央处理器离开C3状态而在C2状态下处理总线主控器要求事件，并在处理完成后回复至C3状态，如此可节省更多电力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种中央处理器的省电方法，应用于一中央处理器处于一C3状态且一周边装置发送一总线主控器要求事件，其特征在于其包括以下步骤：

发送一停止讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器不撷取指令；

驱使一系统晶片的一电源管理单元发送一第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该C3状态；以及

驱使该电源管理单元发送一第二控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器进入一C2状态，并开启一仲裁器以传输该总线主控器要求事件至该中央处理器进行处理；

其中，该中央处理器处理完该总线主控器要求事件时，关闭该仲裁器并驱使该电源管理单元发送一第三控制讯息与一第四控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该C2状态并回复进入该C3状态。

2.根据权利要求1所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中所述的中央处理器回复进入该C3状态后，若该周边装置发送一中断事件，发送该第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该C3状态进入一C0状态，并发送一恢复讯号至该中央处理器驱使该中央处理器恢复撷取指令，开启该仲裁器以传输该中断事件至该中央处理器进行处理。

3.根据权利要求1所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中所述的中央处理器回复进入该C3状态后，若该周边装置又发送一总线主控器要求事件，重复执行发送该第一控制讯息、该第二控制讯息与开启该仲裁器的步骤，以驱使该中央处理器进入该C2状态，处理该总线主控器要求事件，在处理完该总线主控器要求事件后，重复执行关闭该仲裁器、发送该第三控制讯息与该第四控制讯息的步骤，以驱使该中央处理器回复进入该C3状态。

4.根据权利要求1所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中于驱使该中央处理器回复进入该C3状态的步骤后，更包括一步骤，其是发送一恢复讯号至该中央处理器驱使该中央处理器恢复撷取指令。

5.一种中央处理器的省电方法，应用于一中央处理器处于一无法窥视事件的休眠状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件，其特征在于其包括以下步骤：

发送一停止讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器不撷取指令；

驱使一系统晶片的一电源管理单元发送一第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态；及

驱使该电源管理单元发送一第二控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器进入一可窥视事件的休眠状态，并开启一仲裁器以传输该总线主控器要求事件至该中央处理器进行处理；

其中，该中央处理器处理完该总线主控器要求事件时，关闭该仲裁器并驱使该电源管理单元发送一第三控制讯息与一第四控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该可窥视事件的休眠状态并回复进入该无法窥视事件的休眠状态。

6.根据权利要求5所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中所述的中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态后，若该周边装置发送一中断事件，发送该第一控制讯息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态进入一可执行指令的处理状态，并发送一恢复讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器恢复撷取指令，开启该仲裁器以传输该中断事件至该中央处理器进行处理。

7.根据权利要求6所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中所述的无法窥视事件的休眠状态是一C3状态，该可执行指令的处理状态是一C0状态。

8.根据权利要求5所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中所述的中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态后，若该周边装置又发送一总线主控器要求事件，重复执行发送该第一控制讯息、该第二控制讯息与开启该仲裁器的步骤，以驱使该中央处理器进入该可窥视事件的休眠状态处理该总线主控器要求事件，在处理完该总线主控器要求事件后，重复执行关闭该仲裁器、发送该第三控制讯息与该第四控制讯息的步骤，以驱使该中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态。

9.根据权利要求5所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中于驱使该中央处理器回复进入该无法窥视事件的休眠状态的步骤后更包括一步骤，其是发送一恢复讯号至该中央处理器，驱使该中央处理器恢复撷取指令。

10.根据权利要求5所述的中央处理器的省电方法，其特征在于其中所述的无法窥视事件的休眠状态是一C3状态，该可窥视事件的休眠状态是一C2状态。

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