CN104615229B - 实时监视中央处理单元的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示实时监视中央处理单元的系统和方法，实时监视一个或一个以上中央处理单元CPU的方法可包含：实时监视与所述一个或一个以上CPU相关联的状态数据；对所述状态数据进行滤波；以及至少部分基于经滤波状态数据选择性地更改一个或一个以上系统设定。

Description

实时监视中央处理单元的系统和方法
本申请为申请号为201180005687.2、申请日为2011年1月10日、发明名称为“实时监视中央处理单元的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
相关申请案
本申请案主张2010年1月11日申请的标题为“实时监视中央处理单元的系统和方法(SYSTEM AND METHOD OF MONITORING A CENTRAL PROCESSING UNIT IN REAL TIME)”的第61/294,006号美国临时专利申请案的优先权，所述临时专利申请案的内容全部以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及便携式计算装置，更具体地涉及实时监视中央处理单元的系统和方法。
背景技术
便携式计算装置(PCD)普遍存在。这些装置可包含蜂窝式电话、便携式数字助理(PDA)、便携式游戏控制台、掌上型计算机，和其它便携式电子装置。除了这些装置的主要功能外，许多装置还可包含外围功能。举例来说，蜂窝式电话可包含进行蜂窝式电话呼叫的主要功能，以及照相机、摄像机、全球定位系统(GPS)导航、网络浏览、发送和接收电子邮件、发送和接收文本消息、即按即说能力等外围功能。随着此装置的功能性增加，支持此功能性所需的计算或处理能力也增加。此外，随着计算能力增加，更加需要有效管理提供计算能力的处理器。
因此，需要实时监视CPU的改进的方法。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种实时监视一个或一个以上中央处理单元的方法，所述方法包括：实时监视与所述一个或一个以上CPU相关联的状态数据；对所述状态数据进行滤波；以及至少部分基于经滤波状态数据，选择性地更改一个或一个以上系统设定。
本发明的一个实施例提供一种无线装置，其包括：用于实时监视与所述一个或一个以上CPU相关联的状态数据的装置；用于对所述状态数据进行滤波的装置；以及用于至少部分基于经滤波状态数据选择性地更改一个或一个以上系统设定的装置。
本发明的一个实施例提供一种无线装置，其包括：处理器，其中所述处理器可操作以：实时监视与所述一个或一个以上CPU相关联的状态数据；对所述状态数据进行滤波；以及至少部分基于经滤波状态数据选择性地更改一个或一个以上系统设定。
本发明的一个实施例提供一种存储器媒体，其包括：用于实时监视与所述一个或一个以上CPU相关联的状态数据的至少一个指令；用于对所述状态数据进行滤波的至少一个指令；以及用于至少部分基于经滤波状态数据选择性地更改一个或一个以上系统设定的至少一个指令。
附图说明
图式中，除非另外指示，否则贯穿于各图的相同参考数字指代相同零件。
图1是处于关闭位置的便携式计算装置(PCD)的第一方面的平面前视图；
图2是处于打开位置的PCD的第一方面的平面前视图；
图3是PCD的第二方面的框图；
图4是处理系统的第二方面的框图；
图5是监视系统的第一方面的框图；
图6是监视系统的第二方面的框图；
图7是说明实时监视中央处理单元的方法的第一方面的流程图；
图8是说明对数据进行二次取样的方法的流程图；
图9是说明实时监视中央处理单元的方法的第二方面的第一部分的流程图；
图10是说明实时监视中央处理单元的方法的第二方面的第二部分的流程图；以及
图11是说明实时监视中央处理单元的方法的第二方面的第三部分的流程图。
具体实施方式
本文使用词语“示范性”来表示“充当实例、例子或说明”。本文描述为“示范性”的任何方面不必解释为比其它方面优选或有利。
在此描述中，术语“应用程序”还可包含具有可执行内容的文件，例如：对象代码、脚本、字节代码、标记语言文件和修补程序。另外，本文引用的“应用程序”还可包含本质上不可执行的文件，例如可能需要打开的文档或需要存取的其它数据文件。
术语“内容”也可包含具有可执行内容的文件，例如：对象代码、脚本、字节代码、标记语言文件和修补程序。另外，本文引用的“内容”还可包含本质上不可执行的文件，例如可能需要打开的文档或需要存取的其它数据文件。
如此描述中使用，术语“组件”、“数据库”、“模块”“系统”等意在指代计算机相关实体，其为硬件、固件、硬件与软件的组合、软件，或执行中的软件。举例来说，组件可为(但不限于为)在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行线程、程序，和/或计算机。借助说明，在计算装置上运行的应用程序和计算装置两者均可为组件。一个或一个以上组件可驻留在进程和/或执行线程内，且组件可局限于一个计算机上且/或分布于两个或两个以上计算机之间。另外，这些组件可从上面存储有各种数据结构的各种计算机可读媒体执行。所述组件可借助本地和/或远程进程，例如根据具有一个或一个以上数据包的信号(例如，来自一个与本地系统、分布式系统中的另一组件和/或借助所述信号越过例如因特网等网络与其它系统交互的组件的数据)来通信。
首先参看图1和图2，展示示范性便携式计算装置(PCD)，且其一般表示为100。如图所示，PCD 100可包含外壳102。外壳102可包含上部外壳部分104和下部外壳部分106。图1展示上部外壳部分104可包含显示器108。在特定方面中，显示器108可为触摸屏显示器。上部外壳部分104还可包含跟踪球输入装置110。此外，如图1所示，上部外壳部分104可包含通电按钮112和断电按钮114。如图1所示，PCD 100的上部外壳部分104可包含多个指示灯116和一扬声器118。每一指示灯116可为发光二极管(LED)。
在特定方面中，如图2中描绘，上部外壳部分104可相对于下部外壳部分106移动。特定来说，上部外壳部分104可相对于下部外壳部分106滑动。如图2所示，下部外壳部分106可包含多按钮键盘120。在特定方面中，多按钮键盘120可为标准QWERTY键盘。多按钮键盘120可在上部外壳部分104相对于下部外壳部分106移动时显露。图2进一步说明PCD 100可包含在下部外壳部分106上的复位按钮122。
参看图3，展示便携式计算装置(PCD)的示范性非限定性方面，且其一般表示为320。如图所示，PCD 320包含包括多核CPU 324的芯片上系统322。多核CPU 324可包含第零核325、第一核326和第N核327。
如图3中说明，显示器控制器328和触摸屏控制器330耦合到多核CPU 324。芯片上系统322外部的显示器/触摸屏332又耦合到显示器控制器328和触摸屏控制器330。
图3进一步指示视频编码器334(例如，逐行倒相(PAL)编码器、顺序传送与彩色存储电视系统(SECAM)编码器或国家电视系统委员会(NTSC)编码器)耦合到多核CPU324。此外，视频放大器336耦合到视频编码器334和显示器/触摸屏332。并且，视频端口338耦合到视频放大器336。如图3中所描绘，通用串行总线(USB)控制器340耦合到多核CPU 324。并且，USB端口342耦合到USB控制器340。存储器344和订户身份模块(SIM)卡346也可耦合到多核CPU 324。此外，如图3所示，数码相机348可耦合到多核CPU 324。在示范性方面中，数码相机348是电荷耦合装置(CCD)相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)相机。
如图3中进一步说明，立体声音频CODEC 350可耦合到多核CPU 324。此外，音频放大器352可耦合到立体声音频CODEC 350。在示范性方面中，第一立体声扬声器354和第二立体声扬声器356耦合到音频放大器352。图3展示麦克风放大器358也可耦合到立体声音频CODEC 350。另外，麦克风360可耦合到麦克风放大器358。在特定方面中，调频(FM)无线电调谐器362可耦合到立体声音频CODEC 350。并且，FM天线364耦合到FM无线电调谐器362。此外，立体声头戴式耳机366可耦合到立体声音频CODEC 350。
图3进一步指示射频(RF)收发器368可耦合到多核CPU 324。RF开关370可耦合到RF收发器368和RF天线372。如图3所示，小键盘374可耦合到多核CPU 324。并且，具有麦克风的单声道耳机376可耦合到多核CPU 324。此外，振动器装置378可耦合到多核CPU 324。图3还展示电源380可耦合到芯片上系统322。在特定方面中，电源380为直流(DC)电源，其向PCD320的需要功率的各个组件提供电力。此外，在特定方面中，电源为可再充电DC电池或DC电源，其从连接到AC电源的交流(AC)/DC变换器导出。
图3进一步指示PCD 320还可包含可用于接入数据网络(例如，局域网、个域网，或任何其它网络)的网卡388。网卡388可为蓝牙网卡、WiFi网卡、个域网(PAN)网卡、个域网超低功率技术(PeANUT)网卡，或此项技术中众所周知的任何其它网卡。此外，网卡388可并入到芯片中，即网卡388可为芯片中的整套解决方案(full solution)，且可并非单独的网卡388。
如图3中所描绘，显示器/触摸屏332、视频端口338、USB端口342、相机348、第一立体声扬声器354、第二立体声扬声器356、麦克风360、FM天线364、立体声头戴式耳机366、RF开关370、RF天线372、小键盘374、单声道耳机376、振动器378和电源380在芯片上系统322外部。
在特定方面中，本文描述的方法步骤中的一者或一者以上可作为计算机程序指令而存储在存储器344中。这些指令可由多核CPU 324执行以便执行本文描述的方法。此外，多核CPU 324、存储器344或其组合可充当用于执行本文描述的方法步骤中的一者或一者以上以便实时监视多核CPU 324且改变任何相关系统设定的装置。
参看图4，展示处理系统，且其一般表示为400。如图所示，处理系统400可包含经由互连装置406连接到服务提供者404的服务请求者402。图4指示服务请求者402可包含至少一个硬件(HW)核410，也称为中央处理单元。此外，服务请求者402可包含连接到HW核410的输入队列412。输出队列414也可连接到HW核410。服务提供者404可包含至少一个硬件(HW)核420，也称为中央处理单元。服务提供者404可包含连接到HW核420的输入队列422。此外，输出队列424也可连接到HW核420。
如图4中说明，实时监视器430可连接到服务请求者402和服务提供者404。此外，功率管理器432可连接到实时监视器430。系统400还可包含连接到功率管理器432、服务提供者404、互连装置406和服务请求者402的电压和时钟控制器434。在特定方面中，实时监视器430、功率管理器432、电压和时钟控制器434、核410、420或其任何组合可充当用于执行本文描述的方法步骤以便实时监视核410、420且改变一个或一个以上系统设定的装置。
在特定方面中，在操作期间，实时监视器430可接收来自服务请求者内的HW核410的一个或一个以上HW核活动信号、来自服务提供者404内的HW核420的一个或一个以上HW核活动信号、来自互连装置406的一个或一个以上互连活动信号或其组合。在一个方面中，实时监视器430可在具有一微秒与二百毫秒(1μs-200ms)之间的长度的时间窗口中周期性地监视HW核410、420以及互连406。
基于服务请求者402内的HW核410的活动、服务提供者404内的HW核420的活动、互连装置406的活动或其组合，实时监视器430可在所述活动大于预定阈值或小于预定阈值时向功率管理器432发射中断请求，如下文详细描述。功率管理器432可在一微秒与一百微秒(1-100μSec)之间的时间周期内响应于实时监视器430。响应于来自实时监视器430的中断请求，功率管理器432可向电压和时钟控制器434发布系统状态改变。电压和时钟控制器434可接着将频率改变、电压改变或其组合发射到服务提供者404、互连装置406、服务请求者402或其组合。因此，基于服务请求者402的活动、服务提供者404的活动、互连装置406的活动或其组合，与服务提供者404、互连装置406、服务请求者402相关联的电压、频率或其组合可随着活动改变而实时改变。
在特定方面中，图4中说明的系统400可用于实时监视。特定来说，每一HW核410、420可针对每一时钟循环向实时监视器430发信号传输相关联的活动状态数据。实时监视器430可在可编程时间周期内(即，在一微秒到二百毫秒(1μs-200ms)窗口内)收集并集成此数据。此外，实时监视器430可在满足一条件(例如，跨越高阈值、跨越低阈值等)的情况下中断功率管理器432。功率管理器432可接着通过作出任何必要的系统改变(例如，改变电压、改变频率或其组合)以便维持所需服务质量(QoS)来进行响应。
图5说明监视系统(通常表示为500)的第一方面。监视系统500可包含二次取样系统502和无限脉冲响应(IIR)滤波器504。在操作期间，二次取样系统502可读取软件(SW)或硬件(HW)控制的信号以便确定与核相关联的状态信息。所述状态信息可包含活动状态、闲置状态、某一其它状态或其组合。此外，在特定方面中，SW/HW信号可为单一位寄存器。二次取样系统502还可读取时钟信号。时钟信号也可为单一位寄存器。二次取样系统502可将二次取样数据和IIR时钟数据输出到IIR滤波器504。在特定方面中，二次取样数据可为单一位数据，且IIR时钟数据可为单一位数据。
在特定方面中，如下文描述，IIR滤波器504可从二次取样系统取得状态信息(例如，经二次取样数据)且使用低通滤波器、高通滤波器或其组合来操纵所述数据。此外，IIR滤波器504可将经滤波数据与一个或一个以上阈值进行比较，且如果满足一条件(例如，跨越上阈值、跨越下阈值或其组合)，那么IIR滤波器504可产生中断请求。所述中断请求可发射到功率管理器，且功率管理器可发布系统状态改变以便改变频率、电压或其组合。
在特定方面中，图5所示的系统500可利用软件来通过设定寄存器位而产生所要信号。IIR滤波器504可非同步地对寄存器位进行取样且使用所述寄存器位作为到低通滤波器、高通滤波器或其组合的输入。随后，IIR滤波器504可使用一个或一个以上比较器来处理经滤波数据，且如果经滤波数据大于上阈值或小于下阈值，那么IIR滤波器504可产生中断。系统500可允许通过软件或代表所述软件起作用的某一逻辑实体而产生任意信号。所述信号可在硬件中经滤波。系统500提供实质上低的功率开销和小于一微秒(1μs)到大于二百毫秒(200ms)的非常宽的滤波器响应范围。在特定方面中，IIR滤波器504可为硬件滤波器或软件滤波器。
现参看图6，说明监视系统的第二方面，且其一般表示为600。如图所示，监视系统600可包含连接到滤波器604的二次取样系统602。在特定方面中，滤波器604可为无限脉冲响应(IIR)滤波器。如图所示，滤波器604可包含连接到第一选择器614的向下阿尔法系数寄存器610和向上阿尔法系数寄存器612。在特定方面中，向下阿尔法系数寄存器610和向上阿尔法系数寄存器612可为四位长，且各自可存储相应的向下阿尔法系数和向上阿尔法系数。阿尔法系数可以可由用户配置。依据从二次取样系统602接收的经二次取样数据，第一选择器614可从向下阿尔法系数寄存器610选择向下阿尔法系数或从向上阿尔法系数寄存器612选择向上阿尔法系数。举例来说，如果经二次取样数据位等于一(1)，那么可选择向上阿尔法系数。如果经二次取样数据位等于零(0)，那么可选择向下阿尔法系数。如图6所示，第一选择器614可分别连接到两个向右移位器616和626，且用于将其相应输入向右移位选定的阿尔法系数位。特定来说，第一向右移位器616可用于将IIR存储器寄存器632的先前内容向右移位选定的阿尔法系数位。
图6进一步说明滤波器604可包含连接到第二选择器624的“000000”值寄存器620和“FFFFFF”值寄存器622。“000000”值寄存器620可为二十四位长且可包含“000000”值。此外，“FFFFFF”值寄存器622可为二十四位长且可包含“FFFFFF”值。在特定方面中，“000000”值和“FFFFFF”值不可由用户配置。依据从二次取样系统602接收的经二次取样数据，第二选择器624可从“000000”值寄存器620选择“000000”值或从“FFFFFF”值寄存器622选择“FFFFFF”值。举例来说，如果经二次取样数据位等于一(1)，那么可选择“FFFFFF”值。如果经二次取样数据位等于零(0)，那么可选择“000000”值。如图6所示，第二选择器624可作为到第二向右移位器626的输入而连接，所述第二向右移位器626可用于将选定值向右移位选定的阿尔法系数位。
如图6中描绘，滤波器604可包含耦合到第一向右移位器616和第二向右移位器626的求和单元630。此外，存储器寄存器632也可连接到求和单元630。并且，第一比较器634和第二比较器636可连接到求和单元630。低阈值寄存器638可连接到第一比较器634，且高阈值寄存器640可连接到第二比较器636。在特定方面中，每一阈值寄存器638、640可为八位长且可包含当前滤波器值可与之比较的阈值。每一阈值可以可由用户配置。如图所示，中断请求(IRQ)产生器642可连接到比较器634、636。
在特定方面中，求和单元630可从存储器寄存器632接收先前滤波器值，且求和单元630可从存储在存储器寄存器632中的先前滤波器值减去来自第一向右移位器616的值且将来自第二向右移位器626的值与所述结果相加。接着，求和单元630可将新的滤波器值输出到存储器寄存器632以便替代先前滤波器值。此值可为二十四(24)位。求和单元630还可将当前滤波器值的前八位输出到第一比较器634和第二比较器636。
第一比较器634可将当前滤波器值(即，当前滤波器值的前八位)与存储在低阈值寄存器638中的低阈值进行比较。第二比较器636可将当前滤波器值(即，当前滤波器值的前八位)与存储在高阈值寄存器640中的高阈值进行比较。如果当前值小于低阈值或大于高阈值，那么任一比较器可将单一位指示符输出到IRQ产生器642。接着，IRQ产生器642可产生中断请求且将所述中断请求发射到功率管理器。
图6所示的系统600可用于实时监视一个或一个以上硬件核。特定来说，单一位输入信号可在固定频率下经取样且接着向下取样到可编程IIR时钟频率。IIR可包含具有独立的可编程向上和向下系数(即，阿尔法系数)的简单单一寄存器IIR。IIR的输出可接着与高和低阈值进行比较，且如果超过任一阈值则产生一信号。
在特定方面中，系统600可使用下和上阈值来触发系统状态的调整。软件可经调用以处理所监视系统(例如，核)脱离其所要操作限制时的情形。系统600使用直接输入和直接输出，且可不存在对所监视系统(例如，核)的观测影响。此外，增加取样速率可不影响所监视系统的性能。另外，系统600可允许比使用软件解决方案可实现的监视实质上更快的监视。
在另一特定方面中，到滤波器的输入信号特性可为单一位而无时钟位，且因此不需要输入信号的平衡，这可简化信号路由。如果利用时钟位则输入信号可为多个位，且输入得以平衡。此外，输入信号可允许提供多个位信号而不需要转化为单一位输入。
在特定方面中，滤波器604可在单一IIR滤波器中使用独立的上升和下降速率。如此，硬件成本可减小，且可排除当上升和下降速率不同时同时低和高阈值跨越的可能性。滤波器604还可提供可用于与低和高阈值进行比较的单一统一输出值。此外，滤波器604可提供对输入信号的可变向下取样。滤波器604可保持长期平均值和可变存储桶大小。并且，滤波器604可例如通过确定到滤波器604的每一输入样本表示的持续时间而允许宽动态范围和滤波器604的粒度的宽范围。滤波器604还可提供可变IIR窗口大小，且滤波器604可通过设定滤波器输出可改变的速率而允许宽调谐范围。
如结合图6描述，滤波器604可包含两个或两个以上可独立编程系数，即存储在下阿尔法系数寄存器610和向上阿尔法系数寄存器612的阿尔法系数。所述系数可基于输入(例如，输入信号为高(1)或低(0))来选择。选定系数可接着用以缩放经映射输入值(例如，在输入为高的情况下映射到0xFFFFFF，且在输入为低的情况下映射到0x000000)和先前输出值(即，先前滤波器值)两者，且经缩放值可添加回到先前输出值以形成新的输出值(即，当前滤波器值)。滤波器的输出(即，当前滤波器值)可接着与一个或一个以上阈值进行比较
滤波器604具有使用单一IIR滤波器以可与高/低阈值进行比较的单一无缝输出值实施多个独立系数的能力。此外，滤波器604具有将两个或两个以上独立系数施加到单一IIR滤波器的能力，以及使用单一IIR滤波器实施两个独立阈值的能力。滤波器604进一步包含对输入信号的可变向下取样，而无长期平均值的损失。并且，滤波器604提供在增加和减小输入工作循环之间的过渡点处不复位的单一无缝输出信号。滤波器604允许代替使用两个独立IIR滤波器的较低成本实施方案，且滤波器604可通过将两个系数设定为相同值而模拟标准IIR滤波器。
现参看图7，展示实时监视中央处理单元的第一方面，且其在框702处开始。在框702处，控制器可确定与一个或一个以上硬件核相关联的状态数据。所述状态数据可包含忙碌(即，活动)、闲置等。在一个方面中，控制器可大体实时接收状态数据。此外，在一个方面中，控制器可直接从硬件核接收状态数据。或者，控制器可从存储器寄存器接收状态数据。在另一方面中，状态数据可由监视硬件核的软件产生。
移动到框704，控制器可对状态数据进行滤波或以其它方式操纵状态数据。举例来说，控制器可使用一个或一个以上低通滤波器、一个或一个以上高通滤波器、一个或一个以上移位器、一个或一个以上求和单元、一个或一个以上积分器、一个或一个以上算术逻辑单元或其组合来处理所述数据。在框706处，控制器可例如使用一个或一个以上比较器将经滤波状态数据与一个或一个以上预定义阈值进行比较。
移动到决策708，控制器可确定经滤波数据是否满足修改设定条件。在特定方面中，为了满足修改设定条件，经滤波数据可大于预定上阈值。在另一方面中，为了满足修改设定条件，经滤波数据可小于预定下阈值。在任一情况下，如果在决策708处未满足修改设定条件，那么方法700可进行到框710。在框710处，控制器可维持当前系统设定，例如当前CPU频率、当前CPU电压等。接着，方法700可结束。
返回到决策708，如果经滤波数据满足修改设定条件，那么方法700可进行到框712。在框712处，控制器可确定针对一个或一个以上系统设定的经修改值，例如电压、频率等。接下来，在框714处，控制器可评估系统的当前状态，即当前系统设定。在框716处，控制器可视需要根据上文确定的系统设定的经修改值而调整当前系统设定的一者或一者以上。方法700接着可结束。
图8说明对数据进行二次取样的方法，表示为800。如图所示，当接收到系统概况表示和诊断监视(SPDM)时钟信号时，方法800可在决策802处开始。在决策802处，二次取样单元可确定SPDM时钟信号是否经切换。如果否，那么方法800返回到开始且二次取样单元可等待接收到下一SPDM时钟信号。
如果SPDM时钟信号经切换，那么方法800可进行到框804。在框804处，可接收实时数据，且二次取样单元可随着实时数据递增事件数目。随后，在决策806处，二次取样单元可确定事件数目是否等于存储桶大小。如果是，那么方法800可移动到框808，且二次取样单元可将事件数目复位。在框810处，二次取样单元可将下一经二次取样数据设定为高值。此外，在框812处，二次取样单元可递增时钟循环的数目。方法800可从框812进行到决策814。
返回到决策806，如果事件数目不等于存储桶大小，那么方法800可直接移动到框812，且二次取样单元可递增时钟循环的数目。接着，方法800可进行到决策814。在决策814处，二次取样单元可确定时钟循环的数目是否等于存储桶大小。如果否，那么方法800可返回到开始且二次取样单元可等待接收到下一SPDM时钟信号。
否则，如果时钟循环的数目等于存储桶大小，那么方法800可进行到框816，且二次取样单元可将时钟循环的数目复位。接下来，在框818处，二次取样单元可将下一经二次取样数据复制到经二次取样数据寄存器。并且，二次取样单元可将经二次取样数据输出到滤波器(例如，硬件滤波器、软件滤波器或其组合)。
移动到框820，二次取样单元可将下一经二次取样数据复位。此外，在框822处，二次取样单元可切换IIR时钟输出且输出IIR时钟信号。随后，方法800可返回到开始且二次取样单元可等待接收到下一SPDM时钟信号。
现参看图9，展示实时监视中央处理单元的方法的第二方面，且其一般表示为900。方法900在框902处开始。在框902处，滤波器可周期性地接收经二次取样数据。在特定方面中，经二次取样数据经向下取样且可包含具有值零(0)或一(1)的单一位。在框904处，滤波器可将实时样本输出到外部监视器。实时样本与在框902处接收到的经二次取样数据相同。
移动到决策906，滤波器可确定经二次取样数据的值，即零(0)或一(1)。如果经二次取样数据的值为零，那么滤波器可执行步骤910到914以及步骤920到924。特定来说，在框910处，滤波器可在位选择器处选择向下阿尔法系数。在特定方面中，向下阿尔法系数为可编程或可以其它方式配置的四(4)位值。在框912处，滤波器可从位选择器将向下阿尔法系数作为位移大小输出到向右移位器。接下来，在框914处，第一向右移位器可将先前IIR滤波器值向右移位所述向下阿尔法系数位。方法900可从框914进行到下文描述的图10的框1006。
在框920处，滤波器可在位选择器处选择二十四(24)位长的“000000”值。接着，在框922处，滤波器可将“000000”值输出到第二向右移位器。在框924处，第二向右移位器可将“000000”值向右移位向下阿尔法系数位。方法900可从框924进行到下文描述的图10的框1006。
返回到决策906，如果经二次取样数据的值为一，那么滤波器可执行步骤930到934以及步骤940到944。特定来说，在框930处，滤波器可在位选择器处选择向上阿尔法系数。在特定方面中，向上阿尔法系数为可编程或可以其它方式配置的四(4)位值。在框932处，滤波器可从位选择器将向上阿尔法系数作为位移大小输出到向右移位器。接下来，在框934处，第一向右移位器可将先前IIR滤波器值向右移位所述向上阿尔法系数位。方法900可从框934进行到下文描述的图10的框1006。
在框940处，滤波器可在位选择器处选择二十四(24)位长的“FFFFFF”值。接着，在框942处，滤波器可将“FFFFFF”值输出到第二向右移位器。在框944处，第二向右移位器可将“FFFFFF”值向右移位向上阿尔法系数位。方法900可从框944进行到下文描述的图10的框1006。
在图10的框1006处，滤波器可将先前滤波器值从存储器位置输出到求和单元。在框1008处，求和单元可将来自第二向右移位器的值与先前滤波器值相加且从结果减去来自第一向右移位器的值。
在框1012处，求和单元可输出新的滤波器值。移动到框1014，滤波器可将新的滤波器值存储在存储器位置中。存储器位置可为具有二十四(24)位的存储器寄存器。接下来，在1016处，滤波器可将新的滤波器值的前八位输出到第一比较器。在框1018处，滤波器可将新的滤波器值的前八位输出到第二比较器。并且，在框1020处，滤波器可将新的滤波器值的前八位输出到外部监视器。随后，方法900可进行到图11的框1102。
在图11的框1102处，滤波器内的第一比较器可将当前滤波器值与上阈值进行比较。在框1104处，滤波器内的第二比较器可将滤波器值与下阈值进行比较。
进行到决策1106，滤波器可确定当前滤波器值是否大于上阈值或小于下阈值。上阈值、下阈值或其组合可为可编程或可以其它方式配置的。如果当前滤波器值不大于上阈值或不小于下阈值，那么方法900可结束。
另一方面，在决策1106处，如果当前滤波器值大于上阈值或小于下阈值，那么方法900可进行到框1108，且滤波器可将指示符输出到中断请求(IRQ)产生器。在框1110处，IRQ产生器可产生中断请求。接着，在框1112处，IRQ产生器可将IRQ发射到功率控制器。接着，方法900可结束。
应了解，本文描述的方法步骤无需一定以所描述的次序执行。此外，例如“随后”、“接着”、“接下来”等词语不希望限制步骤的次序。这些词语仅用于引导读者通读方法步骤的描述。此外，本文描述的方法描述为可在便携式计算装置(PCD)上执行。PCD可为移动电话装置、便携式数字助理装置、智能本计算装置、上网本计算装置、膝上型计算装置、桌上型计算装置，或其组合。此外，本文描述的方法步骤可在单核处理器、多核处理器、多个单核处理器、多个多核处理器或其任何组合上执行。
在一个或一个以上示范性方面中，所描述的功能可用硬件、软件、固件或其任何组合实施。如果用软件实施，那么所述功能可作为一个或一个以上指令或代码存储在例如机器可读媒体(即，非易失性计算机可读媒体)等计算机程序产品上。计算机可读媒体包含计算机存储媒体，促进将计算机程序从一处传送到另一处。存储媒体可为可通过计算机存取的任何可用媒体。借助实例而非限制，此类非易失性计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或任何其它可用于载运或存储呈指令或数据结构的形式的所需程序代码且可通过计算机存取的媒体。如本文所使用的磁盘(Disk)与光盘(Disc)包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。上述内容的组合也应包含于非易失性计算机可读媒体的范围内。
尽管已详细说明和描述选定方面，但将了解，可在其中作出各种替代和更改而不脱离如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围。

Claims (24)

1.一种用于实时监视中央处理单元的方法，所述方法包括：
在二次取样系统处从所述中央处理单元接收硬件核信号；
至少部分基于所接收的所述硬件核信号确定所述中央处理单元的状态；
至少部分地基于所确定的所述中央处理单元的所述状态产生二次取样数据；
将所述二次取样数据发送到无限脉冲响应滤波器；
在所述无限脉冲响应滤波器中滤波所述二次取样数据以产生经滤波数据；
在所述无限脉冲响应滤波器中将所述经滤波数据与阈值做比较；且
基于所述比较调整所述中央处理单元的电压或频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
在所述无限脉冲响应滤波器中将所述经滤波数据与阈值做比较包括：
在所述无限脉冲响应滤波器中确定所述经滤波数据是否大于高阈值；以及
在所述无限脉冲响应滤波器中确定所述经滤波数据是否小于低阈值；以及
基于所述比较调整所述中央处理单元的电压或频率包括一旦所述经滤波数据大于所述高阈值或小于所述低阈值就调整所述中央处理单元的所述电压或频率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述比较调整所述中央处理单元的电压或频率包括：
确定所述比较是否满足修改设定条件；
一旦所述比较满足所述修改设定条件，就为所述中央处理单元的电压和频率确定经修改的值；以及
将所述中央处理单元的电压或频率调整到经确定的所述经修改的值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述中央处理单元的状态为活动状态或闲置状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在二次取样系统处从所述中央处理单元接收硬件核信号包括在所述中央处理单元的每个时钟周期期间在二次取样系统处从所述中央处理单元接收硬件核信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述无限脉冲响应滤波器中滤波所述二次取样数据以产生经滤波数据包括：
基于所述二次取样数据的值选择阿尔法系数；以及
在所述无限脉冲响应滤波器中使用所选择的所述阿尔法系数滤波所述二次取样数据以产生经滤波数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述二次取样数据的值选择阿尔法系数包括：
确定所述二次取样数据的状态为高或低；
当所述二次取样数据的状态为高时，选择向上阿尔法系数；以及
当所述二次取样数据的状态为低时，选择向下阿尔法系数。
8.根据权利要求6所述的方法，其中将所述二次取样数据发送到无限脉冲响应滤波器包括：
在所述二次取样系统处确定时钟周期数目是否等于存储桶大小；以及
当所述时钟周期数目等于所述存储桶大小时，将所述二次取样数据发送到无限脉冲响应滤波器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述存储桶大小，所述阿尔法系数，以及所述阈值可被用户所配置。
10.一种无线装置，其包括：
用于在二次取样系统处从中央处理单元接收硬件核信号的装置；
用于至少部分基于所接收的所述硬件核信号确定所述中央处理单元的状态的装置；
用于至少部分地基于所确定的所述中央处理单元的所述状态产生二次取样数据的装置；
用于将所述二次取样数据发送到无限脉冲响应滤波器的装置；
用于在所述无限脉冲响应滤波器中滤波所述二次取样数据以产生经滤波数据的装置；
用于在所述无限脉冲响应滤波器中将所述经滤波数据与阈值做比较的装置；且
用于基于所述比较调整所述中央处理单元的电压或频率的装置。
11.根据权利要求10所述的无线装置，其中：
用于在所述无限脉冲响应滤波器中将所述经滤波数据与阈值做比较的装置包括：
用于在所述无限脉冲响应滤波器中确定所述经滤波数据是否大于高阈值的装置；以及
用于在所述无限脉冲响应滤波器中确定所述经滤波数据是否小于低阈值的装置；以及
用于基于所述比较调整所述中央处理单元的电压或频率的装置包括用于一旦所述经滤波数据大于所述高阈值或小于所述低阈值就调整所述中央处理单元的所述电压或频率的装置。
12.根据权利要求10所述的无线装置，其中用于基于所述比较调整所述中央处理单元的电压或频率的装置包括：
用于确定所述比较是否满足修改设定条件的装置；
用于一旦确定出所述比较满足所述修改设定条件，就为所述中央处理单元的电压和频率确定经修改的值的装置；以及
用于将所述中央处理单元的电压或频率调整到经确定的所述经修改的值的装置。
13.根据权利要求10所述的无线装置，其中所述中央处理单元的状态为活动状态或闲置状态。
14.根据权利要求10所述的无线装置，其中用于在二次取样系统处从所述中央处理单元接收硬件核信号的装置包括用于在所述中央处理单元的每个时钟周期期间在二次取样系统处从所述中央处理单元接收硬件核信号的装置。
15.根据权利要求10所述的无线装置，其中用于在所述无限脉冲响应滤波器中滤波所述二次取样数据以产生经滤波数据的装置包括：
用于基于所述二次取样数据的值选择阿尔法系数的装置；以及
用于在所述无限脉冲响应滤波器中使用所选择的所述阿尔法系数滤波所述二次取样数据以产生经滤波数据的装置。
16.根据权利要求15所述的无线装置，其中用于基于所述二次取样数据的值选择阿尔法系数的装置包括：
用于确定所述二次取样数据的状态为高或低的装置；
用于当所述二次取样数据的状态为高时选择向上阿尔法系数的装置；以及
用于当所述二次取样数据的状态为低时选择向下阿尔法系数的装置。
17.根据权利要求15所述的无线装置，其中用于将所述二次取样数据发送到无限脉冲响应滤波器的装置包括：
用于在所述二次取样系统处确定时钟周期数目是否等于存储桶大小的装置；以及
用于当所述时钟周期数目等于所述存储桶大小时，将所述二次取样数据发送到无限脉冲响应滤波器的装置。
18.根据权利要求17所述的无线装置，其中所述存储桶大小，所述阿尔法系数，以及所述阈值可被用户所配置。
19.一种用于监视中央处理单元的装置，所述装置包括：
二次取样电路，其经配置以从所述中央处理单元接收硬件核信号并输出中央处理单元状态指示；以及
无限脉冲响应滤波器，其连接到所述二次取样电路并经配置以从所述二次取样电路接收所述中央处理单元状态指示，其中所述无限脉冲响应滤波器包括：
第一选择器，其连接到第一阿尔法寄存器和第二阿尔法寄存器，所述第一选择器经配置以基于所述中央处理单元状态指示从所述第一阿尔法寄存器或所述第二阿尔法寄存器选择阿尔法系数并输出所选择的阿尔法系数；
第二选择器，其连接到第一值寄存器和第二值寄存器，所述第二选择器经配置以基于所述中央处理单元状态指示从所述第一值寄存器或所述第二值寄存器选择值并输出所选择的值；
第一移位器，其连接到所述第一选择器和存储器寄存器，所述第一移位器经配置以从所述存储器寄存器接收先前滤波器值，以及从所述第一选择器接收所述所选择的阿尔法系数，并将所述先前滤波器值移位所述所选择的阿尔法系数位以输出经移位的先前滤波器值；
第二移位器，其连接到所述第一选择器和所述第二选择器，所述第二移位器经配置以从所述第二选择器接收所述所选择的值，以及从所述第一选择器接收所述所选择的阿尔法系数，并将所述所选择的值移位所述所选择的阿尔法系数位以输出经移位的所选择的值；
求和单元，其连接到所述第一移位器，所述第二移位器，和所述存储器寄存器，所述求和单元经配置以从所述存储器寄存器接收所述先前滤波器值，接收所述经移位的所选择的值和所述经移位的先前滤波器值，并将所述经移位的所选择的值加到所述经移位的先前滤波器的值减去所述经移位的滤波器值的结果以输出当前滤波器值；
第一比较器，其连接到所述求和单元和第一阈值寄存器，所述第一比较器经配置以从所述求和单元接收所述当前滤波器值的至少一部分，并从所述第一阈值寄存器接收第一阈值以输出第一比较指示；以及
中断产生器，其连接到所述第一比较器，并经配置以从所述第一比较器接收所述第一比较指示并输出中断请求以响应于接收所述第一比较指示调整所述中央处理单元的电压或频率。
20.根据权利要求19所述的装置，其中：
所述第一阿尔法寄存器为存储向上阿尔法系数的向上阿尔法寄存器；且
所述第二阿尔法寄存器为存储向下阿尔法系数的向下阿尔法寄存器。
21.根据权利要求19所述的装置，其中：
所述无限脉冲响应滤波器进一步包括第二比较器，所述第二比较器连接到所述求和单元和第二阈值寄存器，所述第二比较器经配置以从所述求和单元接收所述当前滤波器值的至少一部分，并从所述第二阈值寄存器接收第二阈值，并输出第二比较指示，且
所述中断产生器进一步连接到所述第二比较器，并经配置以从所述第二比较器接收所述第二比较器指示，并输出所述中断请求以响应于接收所述第一比较指示或所述第二比较指示调整所述中央处理单元的所述电压或频率。
22.根据权利要求21所述的装置，其中：
所述第一阈值为高阈值；
所述第二阈值为低阈值；
所述第一比较器经配置以当所述当前滤波器值大于所述高阈值时输出所述第一比较指示；以及
所述第二比较器经配置以当所述当前滤波器值小于所述低阈值时输出所述第二比较指示。
23.根据权利要求21所述的装置，其中所述二次取样电路进一步经配置以接收时钟周期指示，且一旦时钟周期数目超过存储桶大小就输出所述中央处理单元状态指示。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述第一阿尔法寄存器，所述第二阿尔法寄存器，所述第一阈值，所述第二阈值，以及所述存储桶大小可在所述装置运转期间被用户所配置。
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