CN100527047C - 电子装置及其相关峰值功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子装置(200)包括处理器(20)-(22)、设备(30)-(33)、以及峰值功率管理单元(10)。该峰值功率管理单元(10)包括可操作来存储总功耗值的功率信息存储单元(11)以及可操作来存储暂停使用请求的暂停请求存储单元(12)。每个处理器(20)-(22)向峰值功率管理单元(10)提出使用设备(30)-(33)当中的目标设备的使用请求。当确定目标设备的操作仍然将相加后的总功耗值保持在规定值之内时,峰值功率管理单元(10)向该处理器发布设备使用许可通知。当收到设备使用许可通知时,处理器设立要由目标设备提供的动作过程。因此,提供了受控制的峰值功率,而且可以根据更新后的信息运行该设备。
Description
技术领域
本发明涉及在电子装置中使用的峰值功率控制技术,其中该电子装置包括几个起主设备作用的处理器和几个起从设备作用的设备。
背景技术
在近来广泛使用的电池驱动信息终端中,就电池容量设计而言,由整个装置消耗的最大峰值功率是重要的,而且已经开发了可通过禁止装置中各种外围设备的并发使用而实现的最大峰值功率抑制技术。例如,所引用的参考文献1,已出版的日本专利申请公开No.(HEI)9-237138中公开了这样的技术,其中提供了用于对处理器所作出的操作外围设备的请求进行排队的块,借此外围设备具有可控制为维持在某个值之内的总功耗值。
图20是说明现有技术中的功耗管理装置的框图。图20是基于所引用的参考文献No.1公开的图4的简化框图。功耗管理装置包括处理器1、诸如FDD、CD-ROM和HDD之类的设备3、4、和5、以及功率管理单元2。处理器1可进行操作来执行几个线程。每个线程向功率管理单元2作出使用设备3-5中的任何一个的请求。功率管理单元2包括队列控制程序,其可操作来管理每个设备的功耗。该程序将允许的请求发出到设备3-5中的每个控制程序,以便将全部允许的请求所需要的总功耗值保持在最大系统电源值之内。
图21是说明现有技术中的功耗管理装置的控制序列的图示。下面参考图21中的控制序列图示而详细论述在图20的现有技术功耗管理装置中使用的功耗控制方法。
处理器1确定要由设备3提供的动作过程。在时间“T1”处,处理器1向功率管理单元2发出使用设备3的请求。功率管理单元2将来自处理器1的使用请求在等待线中排队。当使用请求来到队列头部时,则功率管理单元2确定包括目标设备3的全部操作设备的总功耗值等于或者小于最大系统电源值。在时间“T2”处,功率管理单元2将该使用请求发送到设备3。在收到来自功率管理单元2的使用请求时,设备3执行预定动作过程。当完成该动作过程时,则在时间“T3”处,设备3将有关该动作过程的完成通知发送到功率管理单元2。在时间“T4”处,功率管理单元2将完成设备3的使用的通知发送到处理器1。
如上所述,当使用外围设备时,现有技术功耗管理装置控制最大功耗,从而将最大功耗限制为至多系统电源的最大功率值。然而,如图21所示,根据现有技术构造,提出(addressed)设备使用请求的处理器不可能准确理解功率管理单元2将该请求在等待线中持有多长时间。这意指存在这样的问题,其中即使当在排队期间更新或以别的方式取消了发送给设备3的数据时,也根据早已接收的、更新前的信息对该设备进行引起反对的(objectionably)操作。此外,在收到设备3已经完成动作过程的完成通知之前,处理器1不可能掌握设备使用请求正如何被处理。此外,不能以设备使用优先级的次序使用几个设备3-5。
鉴于上述,本发明的目的是提供这样一种电功率管理技术,其可操作来向包括几个处理器和几个设备的电子装置提供受控制的峰值功率,并且可操作来根据不断更新的信息来操作所述设备。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种电子装置,其包括起主设备作用的处理器,其中该处理器可进行操作来处理多个线程;多个设备,每个设备起从设备的作用;以及峰值功率管理单元,可操作来管理峰值功率。在根据本发明第一方面的电子装置中,当处理器处理所述多个线程时,处理器向峰值功率管理单元提出使用多个设备当中的目标设备的设备使用请求;所述峰值功率管理单元在收到该设备使用请求后,当确定总功耗值等于或者小于预定值、其中该总功耗值包括由目标设备的操作所增加的功耗值时,向所述处理器发布许可该设备使用请求的设备使用许可通知;以及其中所述处理器在收到该设备使用许可通知时,设立要由所述目标设备提供的动作过程。
根据上述结构,处理器在处理线程时提出使用设备之一的请求,然后,只有当设备的操作仍然将增加后的总功耗值维持在预定值内时,峰值功率管理单元允许处理器使用该设备。因此,峰值功率保持在允许值之内。此外,在收到许可使用设备的通知之后,处理器可以设立要由该设备提供的动作过程,而且设备可以根据不断更新的信息进行操作。
本发明的第二方面提供了一种电子装置,其中该峰值功率管理单元包括:功率信息存储单元,其可操作来存储有关当前功耗值的电功率信息;以及暂停请求存储单元,其可操作来存储和暂停由所述处理器提出的对所述多个设备的设备使用请求。在根据本发明第二方面的电子装置中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出所述设备使用请求;以及在所述峰值功率管理单元收到该设备使用请求后,当所述峰值功率管理单元参考所述功率信息存储单元中存储的功率信息而确定总功耗值等于或者小于预定值、所述总功耗值包括由目标设备的操作而增加的功耗值时,所述峰值功率管理单元向提出该设备使用请求的处理器发布许可所述设备使用请求的设备使用许可通知,但是当参考所述功率信息存储单元中存储的功率信息确定所述总功耗值大于预定值时,所述峰值功率管理单元暂停该设备使用请求并且将其存储在所述暂停请求存储单元中。
根据上述结构,当几个起主设备作用的处理器使用几个起从设备作用的设备时,处理器之一提出使用设备之一的请求以便处理这些线程,然后只有当设备的操作将增加后的总功耗值仍然维持为等于或者小于预定值时,峰值功率管理单元才允许处理器使用这些设备。因此,峰值功率保持在容许值之内。此外,当响应于设备的操作、增加后的总功耗值超过预定值时,则峰值功率管理单元暂停该设备使用请求,并且将该请求存储在暂停请求存储单元中。因此,当另一个设备的已完成动作过程提供了充分的总功耗值时,其中存储的暂停请求可再次用于确定设备可用性。
本发明的第三方面提供了一种电子装置,其中当多个设备中的任何一个完成动作过程时,峰值功率管理单元按照设备使用请求在暂停请求存储单元中存储的时间次序,参考存储在暂停请求存储单元中的设备使用请求,来确定设备可用性。
根据上述结构,可以按照设备使用请求在暂停请求存储单元中存储的时间次序,参考已暂停的设备使用请求,来确定设备可用性。
本发明的第四方面提供了一种电子装置,其中该峰值功率管理单元还包括优先级比较单元。在根据本发明第四方面的电子装置中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求;以及其中所述优先级比较单元在目标设备和操作设备之间比较设备使用优先级,并且当操作设备在设备使用优先级方面低于目标设备时,则所述峰值功率管理单元中断操作设备的操作,由此向目标设备发布该设备使用许可通知。
根据上述结构,当出现了对使用较高优先级设备的请求时,如果下述步骤仍然将增加后的总功耗值维持在预定值之内的话,可以通过其中暂时中断较低优先级设备的使用来操作该较高优先级设备的步骤来满足该请求。
本发明的第五方面提供了一种电子装置,其中当所述峰值功率管理单元中断所述操作设备的操作时,所述峰值功率管理单元发布中断指令到线程,其中所述操作设备由该线程激活。
根据上述结构,当出现了对使用较高优先级设备的请求时,如果下述步骤仍然将增加后的总功耗值维持在预定值之内的话,可以通过其中暂时中断较低优先级设备的使用来操作该较高优先级设备的步骤来满足该请求。
本发明的第六方面提供了一种电子装置,其中该峰值功率管理单元还包括优先级比较单元。在根据本发明第六方面的电子装置中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求;以及其中所述优先级比较单元在目标设备和操作设备之间比较设备使用优先级,并且当操作设备在设备使用优先级方面低于目标设备时,则所述峰值功率管理单元降低该操作设备的功耗,由此向目标设备发布设备使用许可通知。
本发明的第七方面提供了一种电子装置,其中峰值功率管理单元降低设备使用优先级较低的操作设备的时钟频率、及其电源电压中的至少一个。
根据上述结构,当出现了对使用较高优先级设备的请求时,如果下述步骤仍然将增加后的总功耗值维持在预定值之内的话,可以通过其中暂时中断较低优先级设备的使用来操作该较高优先级设备的步骤来满足该请求。可以通过较低优先级设备的时钟频率的降低或者其电源电压的降低,来减少该较低优先级设备的功耗。
本发明的第八方面提供了一种电子装置,其中峰值功率管理单元还包括优先级比较单元。在根据本发明第八方面的电子装置中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求;并且所述优先级比较单元在目标设备和操作设备之间比较设备使用优先级,并且当操作设备在设备使用优先级方面低于目标设备时,则所述峰值功率管理单元增加该操作设备的功耗。
本发明的第九方面提供了一种电子装置,其中峰值功率管理单元增加设备使用优先级较低的操作设备的时钟频率、及其电源电压中的至少一个。
根据上述结构,当出现了对较高优先级设备的使用请求时,增加较低优先级设备的时钟频率或者电源电压,来增加该较低优先级设备的功耗,同时允许该较低优先级设备尽可能快地完成动作过程,由此可靠地提供较高优先级设备所需要的功耗。因此,假如较高优先级设备的操作仍然将增加后的总功耗值在预定值之内,就可以尽可能快地满足对使用较高优先级设备的请求。
本发明的第十方面提供了一种电子装置,其中峰值功率管理单元还包括优先级比较单元。在根据本发明第十方面的电子装置中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求;当确定总功耗值大于预定值、所述总功耗值包括由目标设备的操作而增加的功耗值时,所述峰值功率管理单元暂停所述设备使用请求,并且将其存储在所述暂停请求存储单元中;并且当所述多个设备中的任何一个完成动作过程时,则所述峰值功率管理单元按照设备使用优先级的递减次序,参考所述暂停请求存储单元中存储的设备使用请求,来确定设备可用性。
根据上述结构,可以按照优先级的递减次序而顺序地参考暂停设备使用请求来确定设备可用性。
本发明的第十一方面提供了一种电子装置,其中所述峰值功率管理单元还包括峰值功率检测单元,可操作来检测峰值功耗值,其中每当检测峰值功耗值时,所述峰值功率检测单元更新在所述功率信息存储单元中存储的电功率信息。
上述结构允许峰值功率管理单元总是掌握由该电子装置消耗的峰值功率。
本发明的第十二方面提供了一种电子装置,其包括:起主设备作用的处理器;多个设备,每个起从设备的作用;峰值功率管理单元,可操作来管理峰值功率;以及功率测量单元,可操作来测量多个设备中的每个的功耗值,其中峰值功率管理单元包括暂停请求存储单元,其可操作来存储和暂停由处理器提出的对所述多个设备的设备使用请求。在根据本发明第十二方面的电子装置中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出设备使用请求;在所述峰值功率管理单元收到该设备使用请求后,当所述峰值功率管理单元参考来自所述功率测量单元的当前功耗值而确定总功耗值等于或者小于预定值、所述总功耗值包括由目标设备的操作所增加的功耗值时,所述峰值功率管理单元向提出该设备使用请求的处理器发布许可所述设备使用请求的设备使用许可通知,但是当确定总功耗值大于预定值时,所述峰值功率管理单元暂停该设备使用请求并且将其存储在所述暂停请求存储单元中;以及所述处理器在收到设备使用许可通知时,设立要由所述目标设备提供的动作过程。
根据上述结构,基于由功率测量单元实时测量的功耗值来确定使用该目标设备的许可。参考可实时测量的功耗值提供了对电功率的精确控制。
本发明的第十三方面提供了一种电子装置,其还包括电池单元,其包括剩余量管理单元,可操作来管理剩余电功率量;其中当所述处理器使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出使用所述多个设备当中的目标设备的设备使用请求;以及在所述峰值功率管理单元收到该设备使用请求后,当所述峰值功率管理单元确定总功耗值等于或者小于预定值时,向所述处理器发布许可该设备使用请求的使用许可通知。所述总功耗值包括通过目标设备的操作而增加的功耗值。所述预定值是基于来自所述剩余量管理单元的剩余电功率量而计算的。
根据上述结构,基于可操作来向电子装置提供电功率的电池的剩余量来确定使用目标设备的许可。参考电池或者实际电源的剩余量提供了对电功率的最优控制。
根据以下结合附图阅读的描述,本发明的上述及其它目的、特征和优点将变得明显,附图中的类似附图标记指定相同元件。
附图说明
图1是说明根据本发明第一实施例的电子装置的框图;
图2是说明根据第一实施例的电子装置的控制序列的图示;
图3是示出根据第一实施例的示范峰值功率控制的说明;
图4是说明根据第二实施例的电子装置的框图;
图5是说明根据第二实施例、由处理器提供的动作过程的流程图;
图6是说明根据第二实施例、由峰值功率管理单元提供的动作过程的流程图;
图7是说明根据第二实施例、由峰值功率管理单元提供的另一个动作过程的流程图;
图8是说明根据第三实施例的电子装置的框图;
图9是说明根据第三实施例、由峰值功率管理单元提供的动作过程的流程图;
图10是说明根据第四实施例的电子装置的框图;
图11是说明根据第四实施例、由峰值功率管理单元提供的动作过程的流程图;
图12是说明根据第四实施例、由峰值功率管理单元提供的另一个动作过程的流程图;
图13是说明根据第五实施例的电子装置的框图;
图14是说明根据第六实施例的电子装置的框图;
图15是说明根据第六实施例、由每个处理器提供的动作过程的流程图;
图16是说明根据第六实施例、由峰值功率管理单元提供的动作过程的流程图;
图17是说明根据第六实施例、由峰值功率管理单元提供的另一个动作过程的流程图;
图18是说明根据第七实施例的电子装置的框图;
图19是说明根据第八实施例、由峰值功率管理单元提供的处理过程的流程图;
图20是说明现有技术中的功耗管理装置的框图;以及
图21是说明现有技术中的功耗管理装置的控制序列的图示。
具体实施方式
现在,将参考附图描述本发明的实施例。
第一实施例
图1是说明根据本发明第一实施例的电子装置100的框图。根据当前实施例的电子装置100包括处理器20,设备30、31、和32,以及峰值功率管理单元10。处理器20可进行操作来处理几个线程。以下论述了由根据当前实施例的电子装置100提供的动作过程。
图2是说明根据当前实施例的电子装置100的控制序列的图示。图2的纵轴代表沿着纵轴从上到下过去的时间。
现在,假定处理器20正在处理线程“A”、“B”和“C”。此外假定在时间“T1”处,处理器20向峰值功率管理单元10提出使用设备30的请求,以便处理线程“A”。
当从处理器20收到使用请求时,峰值功率管理单元10确定设备30的操作是否仍然将已增加的总功耗值维持在预定值之内。当确定结果为“是”或者“已增加的总功耗值仍然保持在预定值之内”时,则峰值功率管理单元10立即向处理器20发布使用许可通知。相反,当确定结果为“否”或者“已增加的总功耗值大于预定值”时,则峰值功率管理单元10暂时暂停对设备30的使用请求。当由剩余设备之一的动作过程完成而减少了总功耗值时,以及当在设备30的操作期间、峰值功率管理单元10确定已增加的总功耗值保持在预定值之内时,则在时间“T2”处,峰值功率管理单元10向处理器20发布使用许可通知。
当收到使用许可通知时,处理器20确定在那个时候要由设备30提供的动作过程,以便处理线程“A”。在时间“T3”处,处理器20设立(sets up)所确定的设备30’的动作过程。
设备30根据来自处理器20的已设立动作过程进行操作。当完成所设立的动作过程时,则在时间“T4”处,设备30向处理器20发布完成通知。
当从设备30收到完成通知时,则在时间“T5”处,处理器20将已完成设备30的使用的通知发布到峰值功率管理单元10。
上面论述了控制根据当前实施例的电子装置100的峰值功率的序列。现在将如上所述的序列和图21中的现有技术序列进行比较。根据现有技术,当提出设备3的使用请求时,确定要由设备3提供的动作过程。相反,根据当前实施例的电子装置100允许峰值功率管理单元10向处理器20发送有关设备30的使用许可通知,并此后允许处理器20根据当处理器20收到有关设备30的使用许可通知时更新的最当前信息、来确定设备30的动作过程,借此设立所确定的设备30的动作过程。
图3是示出根据当前实施例的示范峰值功率控制的说明。下面参考图3论述要由峰值功率管理单元10提供的示范峰值功率控制的流程。
如图3所示,电子装置100中的处理器20正处理三个不同的线程“A”、“B”和“C”。假定设备30、31、和32分别具有最大功耗值200、300、和400mW。假定电子装置100具有500mW的最大峰值功耗值(最大可用电功率值),其可以同时提供给设备30-32。
为了处理线程“A”,在序列编号1处,处理器20向峰值功率管理单元10提出使用设备30的请求。
在序列编号2处,峰值功率管理单元10在从处理器20收到请求时,确定是否允许将设备30的功耗值200mW添加到当前总功耗值中。在这种情况下,在缺少当前已用功耗值时,峰值功率管理单元10确定设备30的功耗值200mW小于最大可用功率500mW,并且将有关设备30的使用许可通知发布到处理器20。
在序列编号3处,处理器20在从峰值功率管理单元10收到使用许可通知时,开始根据在那个时候更新的动作过程使用设备30来处理线程“A”,并且由此激活设备30。在图3中,活动中的设备由阴影区域指定。
为了处理线程“B”,在序列编号4处,处理器200向峰值功率管理单元10提出使用设备31的请求。
在序列编号5处,峰值功率管理单元10在从处理器20收到请求时,确定是否可允许进一步将设备31的功耗值300mW添加到当前总功耗值中。在这种情况下,峰值功率管理单元10确定已增加的总功耗值500mW或者当前使用的功耗值200mW和设备31的功耗值300mW的总和仍然保持在最大可用功率500mW之内,并且将有关设备31的使用许可通知发布到处理器20。
在序列编号6处,处理器20在从峰值功率管理单元10收到使用许可通知时,开始根据在那个时候更新的动作过程使用设备31来处理线程“B”,并且由此激活设备31。
为了处理线程“C”,在序列编号7处,处理器200向峰值功率管理单元10提出使用设备32的请求。
在序列编号8处,峰值功率管理单元10在从处理器20收到请求时,确定是否可允许进一步将设备32的功耗值400mW添加到当前总功耗值中。在这种情况下,峰值功率管理单元10确定已增加的总功耗值900mW或者当前使用的功耗值500mW和设备32的功耗值400mW的总和大于最大可用功率500mW,并且暂停来自处理器20的、对使用设备32的请求。
在序列编号9处,设备30完成该动作过程,并且发布完成通知到处理器20。在从设备30收到完成通知时,处理器20将已完成设备30的使用的通知发布到峰值功率管理单元10。
在序列10处,在从处理器20收到已完成设备30的使用的通知时,峰值功率管理单元10从总功耗值500mW中减去设备30的功耗值200mW,由此提供更新后的总功耗值300mW。峰值功率管理单元10确定是否可以向已暂停的、使用设备32的请求做出许可。因此,峰值功率管理单元10确定添加后的总功耗值700mW或者当前使用的功耗值300mW和设备32的功耗值400mW的总和仍然大于最大可用功率500mW,并且继续暂停对使用设备32的请求。
在序列编号11处,设备31完成该动作过程,并且发布完成通知到处理器20。在从设备31收到完成通知时,处理器20将已完成设备31的使用的通知发布到峰值功率管理单元10。
在序列12处,在从处理器20收到已完成使用设备31的通知时,峰值功率管理单元12从总功耗值300mW中减去设备31的功耗值300mW,由此提供更新后的总功耗值0mW。峰值功率管理单元10确定是否可以向已暂停的、使用设备32的请求做出许可。因此,在没有当前已用功耗值时,峰值功率管理单元10确定设备32的功耗值400mW保持在最大可用功率500mW之内,并且将有关设备32的使用许可通知发布到处理器20。
在序列编号13处,在从峰值功率管理单元10收到使用许可通知时,处理器20开始根据在那个时候更新的动作过程使用设备32来处理线程“C”,并且由此激活设备32。
在序列编号14处,设备32完成该动作过程,并且发布完成通知到处理器20。在从设备32收到完成通知时,处理器20将已完成设备32的使用的通知发布到峰值功率管理单元10。
在序列编号15处,在从处理器20收到已完成设备32的使用的通知时,峰值功率管理单元10从总功耗值400mW中减去设备32的功耗值400mW,由此提供更新后的总功耗值0mW。
现在,终止由峰值功率管理单元10提供的峰值功率控制序列。
第二实施例
图4是说明根据第二实施例的电子装置200的框图。在图4中,与图1中的元件类似的那些元件由相同参考符号标识,并且此处省略与其相关的描述。
根据当前实施例的电子装置200包括处理器20、21和22、设备30、31、32和33、以及峰值功率管理单元10。每一处理器20、21、和22起主设备的作用,并且可以使用设备30-33中的任何一个。峰值功率管理单元10包括:功率信息存储子单元11,其可操作来存储有关当前功耗值的电功率信息;以及暂停请求存储子单元12,其可操作来存储来自处理器的、暂停的和不能允许的设备使用请求。
图5是说明根据当前实施例、由处理器20提供的动作过程的流程图。下面参考图5论述由根据当前实施例的电子装置200中的每个处理器提供的动作过程。
在步骤S10,开始当前处理。在步骤S11,处理器20-22中的任何一个(例如,处理器20)向峰值功率管理单元10提出使用设备30-33中的任何一个(例如,设备30)的请求。(在步骤S11之后,在从处理器20收到使用设备30的请求时,峰值功率管理单元10确定设备30是否可用,并且将有关设备30的使用许可通知发布到处理器22。稍后详细描述由峰值功率管理单元10提供的、这样的与确定相关的动作过程。)
在步骤S12,处理器20接收有关设备30的使用许可通知。
在步骤S13,处理器20确定在那个时候要由设备30提供的动作过程,由此建立所确定的、设备30的动作过程。(在步骤S13之后,设备30开始所建立的动作过程。当完成该动作过程时,设备30发布完成通知到处理器20。)
在步骤S14,处理器20从设备30接收完成通知。
在步骤S15,处理器20向峰值功率管理单元10发布设备30的完成使用通知。在步骤S16,终止当前处理。
(在步骤S15之后,在从处理器20收到设备30的完成使用通知时,峰值功率管理单元10处理暂停的使用请求。稍后描述该处理的细节。)
图6是说明根据当前实施例、由峰值功率管理单元10提供的动作过程的流程图。图6说明了在其中峰值功率管理单元10已从处理器20收到使用设备30的请求的图5的上述步骤S11之后、峰值功率管理单元10如何进行操作。
参见图6,在步骤S20处,峰值功率管理单元10被示为从处理器20接收使用设备30的请求的通知。
在步骤S21处,峰值功率管理单元10参考功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值,而确定当把要由处理器20使用的目标设备30的功耗值添加到当前总功耗值中时、添加后的总功耗值是否仍然保持在预定规定值或者最大可用功率之内。当在步骤S21的确定导致“是”或者添加后的总功耗值仍然保持在预定规定值之内时,则该例程前进到步骤S22,而是当确定导致相反结果或者“否”时,则移动到步骤S24。
在步骤S22处,峰值功率管理单元10将设备30的功耗值添加到当前总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S23,峰值功率管理单元10将有关设备30的使用许可通知发布到处理器20。该例程前进到步骤S25,在该步骤处终止当前处理。
同时,在步骤S24处,响应于来自步骤S21的确定的否定结果,峰值功率管理单元10暂停来自处理器20的、使用设备30的请求,并然后将已暂停的、使用设备30的请求作为暂停请求存储在暂停请求存储子单元12中。该例程前进到步骤S25,在该步骤处终止当前处理。
图7是说明根据当前实施例、由峰值功率管理单元10提供的另一个动作过程的流程图。图7中的流程图说明了在其中峰值功率管理单元10已收到来自处理器20的设备30的完成使用通知的图5中的上述步骤S15之后、峰值功率管理单元10如何进行操作。
参见图7,在步骤S30处,峰值功率管理单元10被示为从处理器20接收设备30的完成使用通知。
在步骤S31处,峰值功率管理单元10从功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值中减去已经完成了其动作过程的设备30的功耗值,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S32处,峰值功率管理单元10按照暂停请求存储在暂停请求存储子单元12中的次序、来搜索存储在该暂停请求存储子单元12中的一个或多个暂停请求,并然后参考存储在功率信息存储子单元11中的更新后的总功耗值、确定当现在操作与所搜索的一个暂停请求相关的设备时,添加后的总功耗值是否仍然保持在最大可用功率之内。当步骤S32的确定导致“否”或者添加后的总功耗值大于最大可用功率时,则例程前进到步骤S33,在该步骤处终止当前处理。相反,当步骤S32的确定导致相反结果或者“是”时,该例程前进到步骤S34,并且如上所述所搜索到的暂停请求相关的设备重新可用。
在步骤S34处,峰值功率管理单元10将重新可用设备的功耗值添加到功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S35,峰值功率管理单元10从暂停请求存储子单元12中删除暂停的、对重新可用设备的请求。
在步骤S36,峰值功率管理单元10将有关重新可用设备的使用许可通知发布到通过其提出使用该重新可用设备的请求的处理器之一。
该例程返回到步骤S32,其中峰值功率管理单元10根据更新后的总功耗值,而检查与其他备用设备相关的已暂停请求。
如上所述,根据当前实施例的包括几个处理器和几个设备的电子装置200允许每个设备进行操作,同时总是将整个装置的峰值功率限制为至多规定值。
第三实施例
图8是说明根据第三实施例的电子装置300的框图。在图8中,与图1或者图4中的元件类似的那些元件由相同参考符号标识,并且此处省略与其相关的描述。
根据当前实施例的电子装置300包括处理器20、21和22、设备30、31、32和33、以及峰值功率管理单元10。每个处理器20-22起主设备的作用,并且可以使用设备30-33中的任何一个。峰值功率管理单元10包括功率信息存储子单元11、暂停请求存储子单元12、和优先级比较子单元13。优先级比较子单元13可进行操作,来基于添加到有关每个设备的使用请求通知中的优先级信息片段而确定搜索暂停请求的次序。
在根据当前实施例的电子装置300中,当提出使用设备30-33中的任何一个的请求时,每个处理器20-22将包括有关目标设备优先级信息的使用请求通知发布到峰值功率管理单元10。该优先级信息示出优先使用目标设备的优先级。峰值功率管理单元10根据包括优先级信息的使用请求通知来管理对应的暂停使用请求。
就执行整个处理的方式而言,除了处理暂停使用请求的方式之外,根据当前实施例的电子装置300基本上与根据第二实施例的电子装置200相同。
更具体而言,根据当前实施例的电子装置300根据图5中的流程图、以类似于根据第二实施例的电子装置200的方式进行操作;然而,由每个处理器20-22提出的使用设备30-33之一的请求具有优先级信息,该优先级信息指示有关要由处理器之一使用的目标设备的优先使用的优先级。
在从每个处理器20-22收到使用设备30-33中的任何一个的请求时,峰值功率管理单元10根据图6中的流程图、提供类似于根据第二实施例的峰值功率管理单元10的动作过程,由此处理来自处理器20-22的设备使用请求。
根据当前实施例的电子装置300的特征在于处理暂停使用请求的方式。下面参考由优先级比较子单元13提供的动作过程、论述由根据当前实施例的电子装置300提供的特征动作过程。
图9是说明根据当前实施例、由峰值功率管理单元10提供的动作过程的流程图。图9中的流程图说明了在其中峰值功率管理单元10已收到来自处理器20的设备30的完成使用通知的、图5中的先前描述的步骤S15之后,峰值功率管理单元10如何进行操作。
参见图9,在步骤S40处,峰值功率管理单元10被示为从处理器20接收到设备30的完成使用通知。
在步骤S41处,峰值功率管理单元10从功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值中减去已经完成了其动作过程的设备30的功耗值,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S42处,峰值功率管理单元10将指定的优先级设置为最高级。
在步骤S43,峰值功率管理单元10参考暂停请求存储子单元12而确定是否存在具有指定优先级或者在这种情况下为最高优先级的暂停请求。当步骤S43的确定导致“否”或者不存在这样的暂停请求时,则例程移到步骤S44,但是当步骤S43的确定导致相反结果或者“是”时,则例程前进到步骤S46。
在步骤S44,优先级比较子单元13确定所指定的优先级是否是最低级。当步骤S44的确定导致“是”或者所指定的优先级为最低级时,则例程前进到步骤S45,在该步骤处终止当前处理。相反,当步骤S44的确定导致相反结果或者“否”时,则例程前进到步骤S50。
在步骤S46,峰值功率管理单元10确定与暂停请求存储子单元12中存储的、具有指定优先级的暂停请求相关的设备的可用性。更具体而言,峰值功率管理单元10参考功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值,而确定当现在操作如上所述的与指定优先级相关的设备时,添加后的总功耗值是否仍然保持在最大可用功率之内。当步骤S46的确定导致“否”或者添加后的总功耗值大于最大可用功率时,则该例程前进到步骤S50,但是当步骤S46的确定导致相反结果或者“是”时,该例程前进到步骤S47,并且如上所述与指定优先级相关的设备重新可用。
在步骤S47处,峰值功率管理单元10将重新可用设备的功耗值添加到当前总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S48,峰值功率管理单元10从暂停请求存储子单元12中删除暂停的使用重新可用设备的请求。
在步骤S49,峰值功率管理单元10将有关重新可用设备的使用许可通知发布到通过其作出使用该重新可用设备的请求的处理器之一。
在步骤S50,峰值功率管理单元10将指定优先级减少一个等级。该例程然后返回到步骤S43,由此重复从步骤S43到步骤S50的处理。
因此,当峰值功率管理单元10在步骤S40已收到使用的完成设备通知时,峰值功率管理单元10以设备使用优先级的递减次序搜索可用设备,直到耗尽反映为(rendered)可用的足够功耗值为止。
如上所述,根据当前实施例的包括几个处理器和几个设备的电子装置300允许较高优先级设备的优先使用,同时总是将整个装置的峰值功率限制为至多规定值。
因此,可以根据指定的峰值功率值或者最大可用功率,而唯一地确定有关从作出对使用最高优先级设备的请求的时刻到最高优先级设备备用的时刻为止的最大排队时间。可基于关于使用最高优先级设备的请求的排队时间、以及实现使用最高优先级设备请求的设备控制时间二者,唯一地确定关于使用第二高优先级设备的请求的最大排队时间。唯一地进行关于使用第三高和第四高优先级设备的请求的最大排队时间的类似确定。总之,电子装置300提供了有保证的实时。
虽然根据当前实施例的电子装置300在收到每个设备的完成使用通知时进行优先级比较,但是存在替换方式,其中当暂停设备使用请求时,优先级比较单元13可以存储和排序每个暂停请求的优先级。这个替换对应于当峰值功率管理单元10由软件制造时、作为普通优先队列的实现。
第四实施例
图10是说明根据第四实施例的电子装置400的框图。在图10中,与图1或者图8中的元件类似的那些元件由相同参考符号标识,并且此处省略与其相关的描述。
根据当前实施例的电子装置400包括处理器20、21和22、设备30、31、32和33、峰值功率管理单元10、和功率控制单元40。峰值功率管理单元10包括功率信息存储子单元11、暂停请求存储子单元12、和优先级比较子单元13。
功率控制单元40响应于来自峰值功率管理单元10的指令而控制设备30-33中的每一个的功耗。更具体而言,功率控制单元40可进行操作来控制提供给每个设备30-33的时钟频率、电功率、和电流中的至少一个,由此控制每个设备30-33的功耗。
在根据当前实施例的电子装置400中,在使用要由每个处理器使用的这样的目标设备之前,每个处理器20-22可进行操作,来将包括有关设备30-33中的任何一个的优先级信息的使用请求通知发布到峰值功率管理单元10。该优先级信息示出了其中优先使用设备30-33中的目标设备的优先级。峰值功率管理单元10根据包括优先级信息的使用请求通知来管理使用请求。
现在,假定处理器20-22中的任何一个(例如,处理器20)将请求使用设备30-33中的任何一个(例如,设备30)的通知发布到峰值功率管理单元10。
峰值功率管理单元10根据图11中的流程图管理电子装置400的峰值功率。图11中的流程图说明了根据当前实施例、由峰值功率管理单元10提供的动作过程。下面参考图11的流程图论述根据当前实施例的峰值功率管理单元10如何进行操作。
在步骤S60,峰值功率管理单元10收到来自处理器20的、使用设备30的请求。
在步骤S61处,峰值功率管理单元10参考功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值,而确定当把要由处理器20使用的目标设备30的功耗值添加到当前总功耗值中时、添加后的总功耗值是否仍然保持在预定规定值或者最大可用功率之内。当步骤S61的确定导致“是”或者添加后的总功耗值保持在预定规定值之内时,则该例程前进到步骤S62,而当步骤S61的确定导致相反结果或者“否”时,则该例程移动到步骤S64。
在步骤S62处,峰值功率管理单元10将设备30的功耗值添加到当前总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S63,峰值功率管理单元10将有关设备30的使用许可通知发布到处理器20。该例程前进到步骤S69,在该步骤处终止当前处理。
同时,在步骤S64处,在从步骤S61的确定收到否定结果时,峰值功率管理单元10参考使用设备30的请求中所包括的优先级信息,而确定是否存在由优先级比较单元13许可、并且其优先级小于设备30的优先级的一个当前操作的设备。当步骤S64的确定产生“是”或者存在这样的较低优先级设备时,则例程前进到步骤S65,但是当步骤S64的确定产生相反结果或者“否”时,则例程移动到步骤S68。
在步骤S65,峰值功率管理单元10确定由优先级比较单元13许可的较低优先级设备是否已降低了电功率。当步骤S65的确定产生“是”或者较低优先级设备已降低了电功率时,则例程前进到步骤S68,但是当步骤S65的确定产生相反结果或者“否”时,则例程移动到步骤S66。
在步骤S66,峰值功率管理单元10发出信号到功率控制单元40,由此授权功率控制单元40降低较低优先级设备的功耗值。
在步骤S67处,峰值功率管理单元10从当前总功耗值中减去较低优先级设备的已降低的功耗值(由功率控制单元40在步骤S66执行),由此提供更新后的总功耗值,并然后将更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。该例程返回到步骤S61。
在步骤S68处,峰值功率管理单元10暂停考虑到设备30的优先级而没有得到满足的、使用设备30的请求,并然后将已暂停的、使用设备30的请求作为暂停请求存储在暂停请求存储子单元12中。该例程前进到步骤S69,在该步骤处终止当前处理。
当例程在其中降低了较低优先级设备的功耗值的步骤S66之后返回到步骤S61时,然后在步骤S61处,峰值功率管理单元10参考存储在功率信息存储子单元11中的更新后的总功耗值,而重新确定是否满足使用设备30的请求。当步骤S61的重新确定产生“是”或者更新后的总功耗值保持在预定规定值之内时,则该例程前进到步骤S62,而且峰值功率管理单元10实践在每个步骤S62和S63中的处理。相反,当在步骤S61的重新确定产生“否”或者更新后的总功耗值大于预定规定值时,则该例程前进到步骤S64,其中该峰值功率管理单元10搜索任何更低优先级的操作中的设备。
如上所述,在步骤S66处,功率控制单元40降低由优先级比较单元13许可的较低优先级设备的功耗值。在这时候,功率控制单元40通过降低较低优先级设备的功耗值来降低较低优先级设备的时钟频率。因此,较低优先级设备降低处理速度,并且有时停止操作,结果使较低优先级设备的性能降低。牺牲较低优先级设备,而降低整个装置的功耗,并且可以允许较高优先级的目标设备运行。
图12是说明由根据当前实施例的峰值功率管理单元10提供的另一动作过程的流程图,其示出了在从处理器20接收到设备30的完成使用通知之后、峰值功率管理单元10如何进行操作。
参见图12,在步骤S70处,峰值功率管理单元10被示为从处理器20接收设备30的完成使用通知。
在步骤S71处,峰值功率管理单元10从功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值中减去已完成了其动作过程的设备30的功耗值,由此提供更新后的总功耗值,并将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S72,峰值功率管理单元10确定是否存在任何已经降低了功耗的设备来操作设备30。当步骤S72的确定产生“否”或者不存在降低了功耗的设备时,则例程前进到步骤S75,但是当步骤S72的确定产生相反结果或者“是”时,则例程移动到步骤S73。
在步骤S73,峰值功率管理单元10通知功率控制单元40恢复已经降低了电功率的设备的功耗值。功率控制单元40响应于来自峰值功率管理单元10的通知,而恢复该特定设备的功耗值。
在步骤S74处,峰值功率管理单元10将恢复的功耗值添加到功率信息存储子单元11中存储的总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。该例程前进到步骤S75。
在步骤S75处,峰值功率管理单元10按优先级次序搜索暂停请求存储子单元12中存储的暂停请求,并然后参考功率信息存储子单元11中存储的更新后的总功耗值,而确定是否存在与暂停请求相关的任何一个设备,借此这样设备的操作仍然将相加后的总功耗值保持在预定规定值或者最大可用功率之内。当在步骤S75的确定产生“否”或者不存在这样的设备以便将相加后的总功耗值保持在预定规定值之内时,则该例程前进到步骤S79,在该步骤处终止当前处理。相反,当步骤S75的确定产生相反结果或者“是”时,该例程前进到步骤S76,而且如上所述所搜索到的设备重新可用。
在步骤S76处,峰值功率管理单元10将重新可用设备的功耗值添加到功率信息存储子单元11中存储的总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S77,峰值功率管理单元10从暂停请求存储子单元12中删除与重新可用设备相关的暂停请求。
在步骤S78,峰值功率管理单元10将有关重新可用设备的使用许可通知发布到通过其作出使用该重新可用设备的请求的任何一个处理器。
该例程返回到步骤S75,其中峰值功率管理单元10根据更新后的总功耗值而检查对进一步可用设备的另一暂停请求。
如上所述,根据当前实施例的电子装置400降低适于较低优先级处理的设备的处理速度,以允许适于较高优先级处理的设备开始处理过程。因此,可实现较高优先级处理的降低的最大排队时间,并且可执行伴有更严格实时约束的任何处理。
根据当前实施例的电子装置400被构造为:当完成适于较高优先级处理的设备的使用时,恢复已经降低了功耗值的设备的功耗值。如果作为选择省略了恢复功耗值的方式,则电子装置400的构造将变得更简单。
虽然根据当前实施例所电子装置400被构造为降低适于较低优先级处理的设备的功耗值,以便有可能使用适于较高优先级处理的设备,但是相反,可以暂时增加适于较低优先级处理的设备的功耗。在相反情况下,已经通过增加其时钟频率而暂时增加了功耗的设备有可能更快地完成进行中的处理。因此,可实现较高优先级处理的降低的最大排队时间。
第五实施例
图13是说明根据第五实施例的电子装置500的框图。在图13中,与图1或者图10中的元件类似的那些元件由相同参考符号标识,并且此处省咯与其相关的描述。
根据当前实施例的电子装置500包括处理器20、21和22、设备30、31、32和33、峰值功率管理单元10、和功率控制单元40。每个处理器20-22起主设备的作用,并且可以使用设备30-33中的任何一个。根据当前实施例的峰值功率管理单元10包括功率信息存储子单元11、暂停请求存储子单元12、和峰值功率检测子单元14。
包括在根据当前实施例的峰值功率管理单元10中的峰值功率检测子单元14可进行操作来总是测量每个设备30-33的功耗值以及电子装置500中的每个其它元件的功耗值。功率信息存储子单元11总是存储通过测量得到的结果。峰值功率检测子单元14可进行操作,来在测量到设备30-33的总功耗值大于最大可用功率时,发布警告。
当峰值功率检测子单元14发布警告时,峰值功率管理单元10通过功率控制单元40减少设备30-33中的任何一个的功耗。
因此,根据当前实施例的电子装置500允许将最大功耗值控制为一直保持在预定值之内。
根据当前实施例的电子装置500被设计为将测量结果从峰值功率检测子单元14馈送到外部,借此可以监控电子装置500的峰值功率。由监控产生的结果的使用使得进一步详细地估计每个设备的峰值功率是可行的,而且可得到有关设计的有用信息。
第六实施例
图14是说明根据第六实施例的电子装置的框图。电子装置600包括处理器20、21、和22、设备30、31、32、和33、峰值功率管理单元10、以及功率测量单元90,该功率测量单元90可操作来测量每个设备30-33的功耗值。每个处理器20-22起主设备的作用,并且可以使用设备30-33中的任何一个。峰值功率管理单元10包括暂停请求存储子单元12。暂停请求存储子单元12可操作来存储来自处理器的、不能允许的和暂停的设备使用请求。
根据当前实施例的电子装置600具有替代功率信息存储子单元11的功率测量单元90。功率测量单元90可操作来测量每个设备30-33的功耗值,并且向峰值功率管理单元10通知测量结果。因此,峰值功率管理单元10能够实时识别每个设备30-33的功耗值。
图15是说明根据当前实施例、由每个处理器提供的动作过程的流程图。下面参考图15论述处理器20如何进行操作。
在步骤S10,开始当前处理。
在步骤S11,处理器20-22中的任何一个(例如,处理器20)将使用设备30-33中的任何一个(例如,设备30)的请求发布到峰值功率管理单元10。在步骤S11之后,在从处理器20收到使用设备30的请求时,峰值功率管理单元10确定设备30是否可用,并然后将有关设备30的使用许可通知发布到处理器20。稍后详细论述由峰值功率管理单元10提供的与确定相关的动作过程。
在步骤S12,处理器20接收有关设备30的使用许可通知。
在步骤S13,在收到使用许可通知时,处理器20确定在那个时候要由设备30提供的动作过程,由此设立所确定的、设备30的动作过程。在步骤S13设立所确定的动作过程之后,设备30开始该动作过程。当完成该动作过程时,设备30发布完成通知到处理器20。
在步骤S14,处理器20从设备30收到完成通知。
在步骤S15,已从设备30收到完成通知的处理器20向峰值功率管理单元10发布设备30的完成使用通知。在步骤S16,终止当前处理。
在步骤S15之后,在从处理器20收到设备30的完成使用通知时,峰值功率管理单元10处理暂停的使用请求。稍后详细论述该处理。
下面参考图16详细论述在图15的步骤S11之后、由峰值功率管理单元10提供的与确定相关的动作过程。
图16是说明根据当前实施例、由峰值功率管理单元提供的动作过程的流程图。图16详细论述了在图15的步骤S11之后、峰值功率管理单元10的与确定相关的动作的流程。
在步骤S20,峰值功率管理单元10从处理器20接收有关设备30的使用请求通知。
在步骤S21,峰值功率管理单元10将要由处理器20使用的目标设备30的功耗值添加到从功率测量单元90接收的当前功耗值中,由此提供相加后的总功耗值,并然后把相加后的总功耗值和预定功率值或者例如最大可用功率进行比较。进行该比较,来确定相加后的总功耗值是否等于或者小于预定功率值。当在步骤S21的确定产生“是”或者相加后的总功耗值等于或者小于预定功率值时,则该例程前进到步骤S23,但是当在步骤S21的确定产生相反结果或者“否”时,则该例程移动到步骤S24。
当相加后的总功耗值等于或者小于预定功率值时,则在步骤S23,峰值功率管理单元10向处理器20发布有关设备30的使用许可通知。在发布该使用许可通知之后,在步骤25终止当前处理。
相反,当相加后的总功耗值大于预定功率值时,则在步骤S24,峰值功率管理单元10暂停使用设备30的请求。将该暂停的使用请求存储在暂停请求存储子单元12中。
下面参考图17论述峰值功率管理单元10如何在图15的步骤S15处操作。
图17是说明根据当前实施例、由峰值功率管理单元提供的另一个动作过程的流程图。
在步骤S30处,峰值功率管理单元10从处理器20接收设备30的完成使用通知。
在步骤S31处,峰值功率管理单元10从功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值中减去已经完成其动作过程的设备30的功耗值,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S32,峰值功率管理单元10参考功率信息存储子单元11中存储的更新后的总功耗值,按照暂停请求在暂停请求存储子单元12中存储的次序,来搜索暂停请求存储子单元12中存储的一个或多个暂停请求。峰值功率管理单元10确定当操作与上述搜索的暂停请求之一相关的设备时、相加后的总功耗值是否仍然保持在最大可用功率之内。当步骤S32的确定产生“否”或者相加后的总功耗值大于最大可用功率时,则例程前进到步骤S33,在该步骤处终止当前处理。相反,当步骤S32的确定产生相反结果或者“是”时,该例程前进到步骤S34,而且与如上所述暂停请求之一相关的设备重新可用。
在步骤S34处,峰值功率管理单元10将重新可用设备的功耗值添加到功率信息存储子单元11中存储的当前总功耗值中,由此提供更新后的总功耗值,并然后将该更新后的总功耗值存储在功率信息存储子单元11中。
在步骤S35,峰值功率管理单元10从暂停请求存储子单元12中删除与重新可用设备相关的暂停请求。
在步骤S36,峰值功率管理单元10将有关重新可用设备的使用许可通知发布到通过其提出使用该重新可用设备的请求的处理器之一。
该例程返回到步骤S32,其中峰值功率管理单元10重复步骤32之后的处理过程,由此根据要由进一步重新可用设备提供的动作过程执行处理。
优选为峰值功率管理单元10可选地包括优先级比较单元,其在峰值功率管理单元10发布有关任一设备的设备使用许可通知之前,将提出使用请求的目标设备的优先级和活动中的另一设备的优先级进行比较。
例如,假定目标设备位于操作设备之前,则优选为中断操作中的操作设备以便发布使用许可通知到目标设备。当操作设备位于目标设备之前时,当然允许该操作设备继续运行。
作为选择,当目标设备位于操作设备之前时,还优选为降低操作设备的功耗以便发布使用许可通知到目标设备。在这时候,通过时钟频率的降低、电源电压的降低、和时钟脉冲门中的至少一个降低操作设备的功耗。
当在暂停请求存储子单元12中存储了几个设备使用请求时,则峰值功率管理单元10期望按照使用请求优先级的递减次序确定几个设备的可用性。
作为选择,峰值功率管理单元10期望按照使用请求优先级的递减次序发布有关这几个设备的使用许可通知。在这时候,当由来自任何一个设备的使用请求达到的相加后的总功耗值大于预定功率值时,则暂停请求存储子单元12存储来自该特定设备的使用请求。
如上所述,根据当前实施例的包括几个处理器和几个设备的电子装置600允许每个设备进行操作,同时总是将整个电子装置的峰值功率限制为至多规定值。此外,根据当前实施例的包括几个处理器和几个设备的电子装置600有可能恰当地控制峰值功率,即使电子装置的功耗根据在电子装置的大量生产中出现的不同设备个体而改变的话,也是如此。
特别是,根据当前实施例的包括几个处理器和几个设备的电子装置600具有功率测量单元90,由此实时更新电功率值,并且可以在更精细的范围内控制电功率。
第七实施例
现在参考图18描述第七实施例。在根据当前实施例的电子装置中,峰值功率管理单元10根据与电功率相关的剩余量(residual quantity)管理单元51来提供动作过程。电池单元50容纳剩余量管理单元51。
图18是说明根据当前实施例的电子装置的框图。参见图18,电子装置700被示出为连接到电池单元50。
电池单元50电连接到电子装置700。
电子装置700包括处理器20、21和22、设备30、31、32和33、以及峰值功率管理单元10。每一处理器20、21、和22起主设备的作用,并且可以使用设备30-33中的任何一个。峰值功率管理单元10包括暂停请求存储子单元12。
电池单元50可操作来积累物理或者化学能,以便将电功率提供给部分或者全部电子装置700。
剩余量管理单元51可操作来向峰值功率管理单元10提供有关准备输出的瞬时最大电功率的信息。
作为电池单元50的例如锂离子蓄电池或NiCd电池的使用取决于剩余电功率量而改变准备输出的电功率值。燃料电池的使用取决于例如温度条件,而类似地改变准备输出的电功率值。
考虑到上述,剩余量管理单元51向峰值功率管理单元10通知剩余电功率量,同时管理该剩余量,借此峰值功率管理单元10准确地识别出电池单元50的剩余电功率值。
类似于第六实施例,当从每个设备30-33接收到使用请求时,峰值功率管理单元10将由剩余量管理单元51通知的剩余功率值和总功耗值进行比较,由此确定是否可以进行有关使用每个设备30-33的许可。这个处理允许每个设备30-33在电池单元50的最大功率值内进行操作。简而言之,电子装置700有可能继续运行,而不中断电功率的供应。
优选为峰值功率管理单元10可选地包括优先级比较单元,其将提出使用请求的目标设备的优先级和操作中的另一个设备的优先级进行比较,由此发布有关任一个设备的使用许可通知。
例如,假定目标设备的优先级优于操作设备,则最好是中断操作中的操作设备,以便发布使用许可通知到目标设备。当操作设备的优先级优于目标设备时,当然允许该操作设备继续操作。
作为选择,当目标设备的优先级优于操作设备时,则还期望降低操作设备的功耗,以便发布使用许可通知到目标设备。在这时候,通过时钟频率的降低、电源电压的降低、和时钟脉冲门中的至少一个降低操作设备的功耗。
当在暂停请求存储子单元12中存储了几个设备使用请求时,则峰值功率管理单元10期望按照使用请求优先级的递减次序来确定几个设备的可用性。
作为选择,峰值功率管理单元10期望按照使用请求优先级的递减次序来发布有关这几个设备的使用许可通知。在这时候,当由来自任何一个设备的使用请求达到的相加后的总功耗值大于预定功率值时,则该暂停请求存储子单元12存储来自该特定设备的使用请求。
如上所述,当根据优先级确定使用许可时,电池单元50的剩余功率值用作允许的总功率值,并且进行准确确定。
第八实施例
现在参考图19描述第八实施例。
当要在操作中中断操作设备时,根据当前实施例的电子装置可操作来发布指令到激活该操作设备的线程,以便中断该设备的操作。
图19是说明根据该当前实施例、由峰值功率管理单元提供的处理过程的流程图。
在步骤S20,峰值功率管理单元10从设备30-33当中的任何一个目标设备接收使用请求通知。
在步骤S21,峰值功率管理单元10确定当将提出使用请求的目标设备的功耗值添加到当前总功耗值中时,相加后的总功耗值是否仍然保持在预定规定值或者例如最大功率值之内。
当在步骤S21的确定产生“是”或者相加后的总功耗值仍然保持在预定规定值之内时,则在步骤S22,峰值功率管理单元10将目标设备的功耗值添加到当前总功耗值中。在步骤S23,峰值功率管理单元10将使用许可通知发布到目标设备。
相反,当在步骤S21的确定产生相反结果或者“否”时,在步骤S80,峰值功率管理单元10在操作设备中搜索较低优先级的线程。
当步骤S80的搜索结果为不存在较低优先级的线程时,则在步骤S24,峰值功率管理单元10将来自目标设备的使用请求存储在暂停请求存储子单元12中。
相反,当步骤S80中的搜索产生存在较低优先级的线程的结果时,则在步骤S81,峰值功率管理单元10命令该较低优先级线程中断其操作。
在根据当前实施例的电子装置中,被命令中断其操作的线程接收中断通知。通过使用新数据执行诸如与中断相关的处理和重新计算之类的有效处理,该通知允许要中断的线程准备用于下一次调度。
根据第一到第八实施例的每个处理器起主设备的作用。如果在起主设备作用的处理器控制下、设备作为从设备工作,则根据第一到第八实施例的每个设备可以是DMA、矢量计算装置、通信装置、或者处理器本身中的任何一个。设备数目可以是两个或者更多。
设备可以是各个设备,或按照别的方式可以集成到诸如系统LSI之类的单个封装中。
根据第一到第八实施例的峰值功率管理单元10是这样的处理单元,其可操作来管理峰值功率,或者可以全部由硬件逻辑配置,或以别的方式可以全部或者部分由处理器20-22中的部分软件或者作为选择由第四处理器中的软件来配置。
假定峰值功率管理单元10由处理线程的处理器上的软件配置,则峰值功率管理单元10可以可选地为这样的处理单元,其可比拟为仅仅由系统调用进行的调用。在这种情况下,可以作为软件系统调用参数来包括设备使用请求指示信号和设备使用许可指示信号。更一般而言,这些信号可以实现为信号量(semaphore),其中信号量计数器被标识为电功率值。作为选择,添加到设备使用请求指示信号中的优先级信息可以是根据发布使用请求的软件线程的优先级而确定的值。
如上所述,本发明的目的是提供电功率管理技术,其可操作来控制包括几个处理器和几个设备的电子装置的峰值功率,并且可操作来根据不断更新的功率信息来操作这些设备。可以进行各种改变而没有背离本发明的精神。
本发明提供了电功率管理技术,其可操作来控制包括几个处理器和几个设备的电子装置的峰值功率,并且可操作来根据不断更新的功率信息来运行这些设备。
已经参考附图描述了本发明的优选实施例,应当理解本发明不局限于这些精确的实施例,而且可以由本领域技术人员实施各种改变和修改,而没有背离由所附权利要求限定的本发明的范围或者精神。
工业实用性
根据本发明的电子装置可应用于诸如个人数字助理之类的主要由电池组电池驱动的电子装置、以及这样的电子装置的应用领域。
Claims (12)
1、一种电子装置,包括:
处理器,起主设备作用,所述处理器可操作来处理多个线程;
多个设备,每个设备起从设备的作用;以及
峰值功率管理单元,可操作来管理峰值功率,
其中当所述处理器处理所述多个线程时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出使用所述多个设备当中的目标设备的设备使用请求,
其中所述峰值功率管理单元在收到该设备使用请求后,当确定总功耗值等于或者小于预定值、其中该总功耗值包括由目标设备的操作所增加的功耗值时,向所述处理器发布许可该设备使用请求的设备使用许可通知,以及
其中所述处理器在收到该设备使用许可通知时,设立要由所述目标设备提供的动作过程,
其中,所述峰值功率管理单元还包括优先级比较单元,
其中当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求;以及
其中所述优先级比较单元在目标设备和操作设备之间比较设备使用优先级,并且当操作设备在设备使用优先级方面低于目标设备时,则所述峰值功率管理单元中断操作设备的操作,由此向目标设备发布该设备使用许可通知。
2、如权利要求1所述的电子装置,其中所述峰值功率管理单元包括:功率信息存储单元,其可操作来存储有关当前功耗值的电功率信息;以及暂停请求存储单元,其可操作来存储和暂停由所述处理器提出的对所述多个设备的设备使用请求;
其中当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出所述设备使用请求;以及
其中在所述峰值功率管理单元收到该设备使用请求后,当所述峰值功率管理单元参考所述功率信息存储单元中存储的功率信息而确定总功耗值等于或者小于预定值、所述总功耗值包括由目标设备的操作而增加的功耗值时,所述峰值功率管理单元向提出该设备使用请求的处理器发布许可所述设备使用请求的设备使用许可通知,但是当参考所述功率信息存储单元中存储的功率信息确定所述总功耗值大于预定值时,所述峰值功率管理单元暂停该设备使用请求并且将其存储在所述暂停请求存储单元中。
3、如权利要求2所述的电子装置,其中,当所述多个设备中的任何一个完成动作过程时,所述峰值功率管理单元按照设备使用请求在所述暂停请求存储单元中存储的时间次序,参考存储在所述暂停请求存储单元中的设备使用请求,来确定设备可用性。
4、如权利要求1所述的电子装置,其中,当所述峰值功率管理单元中断所述操作设备的操作时,所述峰值功率管理单元发布中断指令到线程,其中所述操作设备由该线程激活。
5、如权利要求2所述的电子装置,其中,当所述多个设备中的任何一个完成动作过程时,则所述峰值功率管理单元按照设备使用优先级的递减次序,参考所述暂停请求存储单元中存储的设备使用请求,来确定设备可用性。
6、如权利要求2所述的电子装置,其中,所述峰值功率管理单元还包括峰值功率检测单元,可操作来检测峰值功耗值,
其中每当检测峰值功耗值时,所述峰值功率检测单元更新在所述功率信息存储单元中存储的电功率信息。
7、一种电子装置,包括:
处理器,起主设备的作用;
多个设备,每个设备起从设备的作用;
峰值功率管理单元,可操作来管理峰值功率;以及
功率测量单元,可操作来测量所述多个设备中的每个的功耗值,
其中所述峰值功率管理单元包括暂停请求存储单元,其可操作来存储和暂停由所述处理器提出的对所述多个设备的设备使用请求;
其中当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出设备使用请求;
其中在所述峰值功率管理单元收到该设备使用请求后,当所述峰值功率管理单元参考来自所述功率测量单元的当前功耗值而确定总功耗值等于或者小于预定值、所述总功耗值包括由目标设备的操作所增加的功耗值时,所述峰值功率管理单元向提出该设备使用请求的处理器发布许可所述设备使用请求的设备使用许可通知,但是当确定总功耗值大于预定值时,所述峰值功率管理单元暂停该设备使用请求并且将其存储在所述暂停请求存储单元中;以及
其中所述处理器在收到设备使用许可通知时,设立要由所述目标设备提供的动作过程,
其中,所述峰值功率管理单元还包括优先级比较单元,
其中当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向所述峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求;以及
其中所述优先级比较单元在目标设备和操作设备之间比较设备使用优先级,并且当操作设备在设备使用优先级方面低于目标设备时,则所述峰值功率管理单元执行中断该操作设备的操作和降低该操作设备的功耗中的至少一个步骤,借此所述峰值功率管理单元向该目标设备发布该设备使用许可通知。
8、如权利要求7所述的电子装置,其中,当所述多个设备中的任何一个完成动作过程时,则所述峰值功率管理单元按照设备使用优先级的递减次序,参考所述暂停请求存储单元中存储的设备使用请求,来确定设备可用性。
9、如权利要求7所述的电子装置,还包括:电池单元,其包括剩余量管理单元,可操作来管理剩余电功率量,
其中,所述预定值是基于来自所述剩余量管理单元的剩余电功率量而计算的。
10、一种峰值功率控制方法,可操作来控制电子装置的峰值功率,所述电子装置包括起主设备作用的处理器和多个设备,每个设备起从设备作用,所述方法包括:
当处理器使用多个设备当中的目标设备时,从处理器提出设备使用请求;
当确定总功耗值等于或者小于预定值、所述总功耗值包括通过目标设备的操作而增加的功耗值时,向提出该设备使用请求的处理器发布许可该设备使用请求的设备使用许可通知;
当确定总功耗值大于预定值时,暂停该设备使用请求;以及
当所述处理器收到设备使用许可通知时,设立要由目标设备提供的动作过程,
其中,当使用所述多个设备当中的目标设备时,所述处理器向峰值功率管理单元提出包括设备使用优先级的设备使用请求,并且,
所述峰值功率管理单元还包括优先级比较单元,
其中,所述优先级比较单元在目标设备和操作设备之间比较设备使用优先级,并且当操作设备在设备使用优先级方面低于目标设备时,则所述峰值功率管理单元中断操作设备的操作,由此向目标设备发布该设备使用许可通知。
11、如权利要求10所述的峰值功率控制方法,还包括:
按照暂停所述设备使用请求的时间次序,参考包括所述设备使用请求在内的所述多个暂停的设备使用请求,来确定设备可用性。
12、如权利要求11所述的峰值功率控制方法,其中,所述确定设备可用性的步骤包括按照设备使用优先级的递减次序来确定设备可用性。
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