JP2008262370A - 情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＰＵの処理負荷を増加させることなく、ＣＰＵの負荷状態を測定して所定以上の高負荷状態で負荷を下げることにより、電源が容量オーバーとなることを防止する。
【解決手段】ＣＰＵ１０１の動作率を測定し該動作率が高くなった場合、ＣＰＵ１０１の負荷を減らす必要があると判断してＣＰＵへの割り込み制御信号や外部機器への制御信号を送出する動作率測定部１０５をＣＰＵＬＳＩに設置する。動作率測定部１０５でのＣＰＵ１０１の動作率の測定と負荷状態の判断の方法としては、スタンバイ制御部１０２の一定時間内の出力やＣＰＵ１０１へのクロック、電源の供給割合として常時測定し、動作率が高い場合に高負荷状態と判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は情報処理装置に関し、特にＣＰＵＬＳＩ等の情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法に関する。

携帯電話機等の最近の情報通信機器には、例えばゲームやインターネット、カメラや地上デジタル放送など電話以外の機能が多数搭載されており、これらの機能を１つの情報通信機器で処理するには、搭載するＣＰＵ（中央処理装置）の高速化が必要である。

ＣＰＵを高速化するにしたがって、ＣＰＵで消費する電流も増加することになる。例えば、ゲームをやりながらメールを受信する等、多数のタスクの処理によりＣＰＵの負荷が高い状態が続き、ＣＰＵ自体の電力消費に加え、当該タスクによる液晶表示やキー入力のクリック音、着信振動や各種の音声出力等により、電源となるレギュレータの負荷が高くなり、一時的に電圧が降下する可能性がある。電圧が降下すればＣＰＵが動作不安定に陥り、想定外の動作を引き起こす可能性がある。

一方、ＯＳ（オペレーティングシステム）がＣＰＵにおける応用プログラムの実行状況をその稼働率を算出して監視し、算出結果に応じてＣＰＵに供給するクロックの停止／再開、クロック周波数の選択を制御するように構成した情報処理装置が特許文献１に記載されており、また、実行準備状態のタスクの監視機能付きのＯＳ又は実行準備状態監視プログラムと電力／エネルギー制御プログラムとを搭載し、ＯＳ又は前記監視プログラムによりＣＰＵの実行準備状態のタスクの数を監視し、タスク数の有無等によりＣＰＵの動作周波数や電源電圧の高低制御を行うように構成した情報処理装置が特許文献２に記載されている。
特開平１０−２８３０５７号公報 特開２００５−１８２２２３号公報

前述のように携帯電話機等の情報通信機器においては、その高機能化により搭載されているＣＰＵの負荷が増加すると、ＣＰＵへ供給される電流も増加するとともに、ＣＰＵへ電源を供給しているレギュレータなどの電源制御部等でも負荷が増加して容量オーバーを起こし、電源供給不足によって一時的に電圧降下を起こして動作が不安定になる可能性がある。

また、従来例のように、監視機能を有するＯＳや特殊な監視プログラムによりＣＰＵのタスクを監視してクロックの停止／再開及び周波数の切換え制御を行う方法や、電源電力等の高低制御を行う方法では、その処理自体でＣＰＵに負荷をかけるという問題がある。また、外部にセンサを取り付ける等の方法ではコストがかかり得策ではなく、ＣＰＵの処理負荷をかけずに、且つ、コストをかけない方法でＣＰＵの負荷状態を監視すること、及び、これにより高負荷状態の継続時にＣＰＵ及び電源等への負荷を軽くするような対策をとることができれば好適である。

本発明の目的は、ＣＰＵの処理負荷を増加させることなく、ＣＰＵの負荷状態を測定することを可能とする情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＣＰＵの処理負荷を増加させることなく、ＣＰＵの負荷状態を測定して所定以上の負荷状態で負荷を下げることを可能にした情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＣＰＵの処理負荷を増加させることなく、ＣＰＵの負荷状態を測定して所定以上の高負荷状態で負荷を下げることにより、電源が容量オーバーとなることを防止することを可能にした情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法を提供することにある。

情報処理部（ＣＰＵ）へ供給するクロック及び電源を制御しＣＰＵの動作状態、スタンバイ状態の制御を行うスタンバイ制御部の出力又はＣＰＵへ供給されるクロック及び電源を常時監視して、それらからＣＰＵの動作率を算出し、算出結果から所定の監視制御及び処理することを可能とするＬＳＩ及び監視制御方法を提供する。ＣＰＵの動作率を測定し該動作率が高くなった場合、ＣＰＵの負荷を減らす必要があると判断してＣＰＵへの割り込み制御信号や外部機器への制御信号を送出する機能ブロックをＣＰＵＬＳＩの内外に設置する。ＣＰＵの動作率を測定し負荷状態を判断する方法として、一定時間内のスタンバイ制御部のスタンバイ制御信号やＣＰＵへのクロック、電源の供給割合を動作率として常時測定し、動作率が高い場合に高負荷状態と判断する。つまり、

本発明の情報処理装置は、情報処理部と、前記情報処理部を動作状態とスタンバイ状態に制御するスタンバイ制御部と、一定期間における前記スタンバイ制御部による前記動作状態の制御期間の時間的な合計値の割合として前記情報処理部の動作率を測定する動作率測定部と、を備え、前記スタンバイ制御部は、前記情報処理部にタスクがない場合に前記情報処理部をスタンバイ状態に制御するとともに、所定時間後に入力される割り込み信号により前記情報処理部を動作状態に制御することを特徴とする。また、前記動作率測定部は、前記動作率が所定閾値を超える場合に、前記情報処理部に割り込み信号を出力し、前記情報処理部の負荷を低減すること、又は、前記動作率が所定閾値を超える場合に外部デバイスを制御することを特徴とし、測定した動作率と前記所定閾値とを比較する比較器を備え、前記比較器は前記所定閾値を高い閾値とするヒステリシス特性を有することを特徴とする。

また、前記情報処理部に供給する電源及びクロックを出力するそれぞれ電源制御部及びクロック制御部を備え、前記スタンバイ制御部はスタンバイ制御信号を前記電源制御部及びクロック制御部に出力し、前記情報処理部に供給する電源及びクロックを制御することを特徴とし、前記動作率測定部は、前記スタンバイ制御部の前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部及びクロック制御部の出力に基づいて前記動作状態の制御期間を特定することを特徴とする。

また、前記動作率測定部は、前記一定期間の計数値を計数最大値とするカウンタを備え、前記計数最大値に対する前記カウンタによる前記動作状態の制御期間とすることを特徴とし、前記カウンタは、第１及び第２のカウンタを備え、前記第１のカウンタは前記スタンバイ制御信号又はクロック制御部の出力に基づいて前記制御期間を計数し、前記第２のカウンタは前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部の出力に基づいて前記制御期間を計数し、各計数値の合計値と前記第１及び第２のカウンタの各計数最大値の合計値との比により前記動作率を測定することを特徴とする。更に、前記スタンバイ制御部及び動作率測定部の少なくとも一方と前記情報処理部は同一ＬＳＩ内部に配置されていることを特徴とする。

本発明の情報処理装置の監視制御方法は、前記情報処理部を動作状態とスタンバイ状態に制御するスタンバイ制御部を備える情報処理装置の監視制御方法であって、一定期間における前記スタンバイ制御部による前記動作状態の制御期間の時間的な合計値の割合として前記情報処理部の動作率を測定して監視制御することを特徴とし、前記スタンバイ制御部は、前記情報処理部にタスクがない場合に前記情報処理部をスタンバイ状態に制御するとともに、所定時間後に入力される割り込み信号により前記情報処理部を動作状態に制御することを特徴とし、前記動作率が所定閾値を超える場合に、前記情報処理部に割り込み信号を出力し、前記情報処理部の負荷を低減すること、又は前記動作率が所定閾値を超える場合に外部デバイスを制御することを特徴とする。また、前記動作率と前記所定閾値との比較は、前記所定閾値を高い閾値とするヒステリシス特性を有する比較器により行い、前記情報処理装置は前記情報処理部に供給する電源及びクロックを出力するそれぞれ電源制御部及びクロック制御部を備え、前記スタンバイ制御部はスタンバイ制御信号を前記電源制御部及びクロック制御部に出力し、前記情報処理部に供給する電源及びクロックを制御することを特徴し、前記スタンバイ制御部の前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部及びクロック制御部の出力に基づいて前記動作状態の制御期間を特定することを特徴とする。

本発明によれば、情報処理部（ＣＰＵ）外のスタンバイ制御部の出力等を監視するものであるから、ＣＰＵの負荷を間接的に監視し制御することが可能であり、ＣＰＵに負荷をかけることなくＣＰＵの高負荷状態を防止し、電源や電源制御部の容量オーバー状態を防止することができる。

つまり、ＣＰＵの負荷状態を検出するために、ＣＰＵで動作する特殊機能を有するＯＳや専用の監視プログラムを利用する方法では、その処理自体でＣＰＵに負荷をかけるが、本発明ではこのような特殊なＯＳ等を利用せずに、スタンバイ制御部がＣＰＵを動作状態とする制御期間の積算値と測定の一定期間との比としてＣＰＵの動作率を測定する動作率測定部を備えることにより、ＣＰＵに新たな負荷をかけないから容量オーバーを防止でき省電力化が可能である。

（実施の形態１）
図１は本発明の情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法の第１の実施の形態を示す図である。

本実施の形態は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）内部に、情報処理部（ＣＰＵ）１０１とクロックのスタンバイ制御又は電源のスタンバイ制御を行うためのスタンバイ制御部１０２とを備え、スタンバイ制御部１０２から出力される制御信号のＨｉ／Ｌｏ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）状態によってクロック又は電源の供給を制御する情報処理装置に適用した例である。ＬＳＩ内部に更に前記制御信号を入力しＣＰＵ１０１の動作率を測定する動作率測定部１０５を備え、また、ＬＳＩ外部に前記クロック又は電源を供給する電源制御部１０３とクロック制御部１０４とを備える。各部の機能は以下のとおりである。

ＣＰＵ１０１は、クロック及び電源の供給を受け、ＯＳ、各種のアプリケーションプログラム等を含む制御プログラムにより動作し、１ないし複数のタスクを処理する機能、タスクの処理（処理状態、非処理状態等）の情報をスタンバイ制御部１０２に出力し、動作率測定部１０５からの割り込み信号により、タスクの処理中に一部のタスクの強制終了等によって負荷を低下させる機能等を有する。スタンバイ制御部１０２は、ＣＰＵ１０１の動作状態とスタンバイ状態とに切り替え制御する機能を有し、ＣＰＵ１０１の処理情報を入力し、タスクの終了時等にＬｏ（Ｏｆｆ）状態の制御信号（スタンバイ制御信号）を電源制御部１０３又はクロック制御部１０４に出力し、少なくともクロック又は電源の一方の出力を停止させ、外部からの割り込みによりクロック又は電源の供給を再開するスタンバイ制御機能を有する。

具体的には、ＣＰＵ１０１は処理すべきタスクがなくなった時に、スタンバイ制御部１０２に対してスタンバイ状態へ移行するように信号を送出し、スタンバイ制御部１０２はその信号を受けて、ＣＰＵ１０１へ供給する電源やクロックを停止させる。ＣＰＵ１０１は処理すべきタスクがなくなっても、外部から電源やクロックが供給される限り動作し続け、電流も消費するため消費電流の削減のためにスタンバイ制御部１０２を介して供給元自体を制御する。ＣＰＵ１０１が再び動作状態へ移行するためには、スタンバイ制御部１０５に対する外部からの割り込みを行う割り込みタイマ等が設けられる。

動作率測定部１０５は、スタンバイ制御部１０２がＣＰＵ１０１へのクロック又は電源の供給を制御し、ＣＰＵ１０１を動作状態とする制御期間のＨｉ（Ｏｎ）状態の制御信号に基づいて、定期的に一定期間の前記Ｏｎ状態の制御信号の時間的な積算値を求め、前記一定期間の継続時間との比を算出してＣＰＵ１０１の動作率として測定する機能を有する。

電源制御部１０３及びクロック制御部１０４は、スタンバイ制御部１０５が出力するそれぞれの制御信号のＯｎ状態でそれぞれ電源又はクロックをＣＰＵ１０１に供給する。

以上の各部の機能により、ＣＰＵ１０１にタスクがあり動作中の時は、スタンバイ制御部１０２はクロック制御部１０３と電源制御部１０４にクロック及び電源を出力するように制御信号をＯｎ状態とし、その後ＣＰＵ１０１が処理を終え、タスクがなくなるとスタンバイ制御部１０２が省電力モードへ移行させるため、クロック制御部１０３と電源制御部１０４にクロック及び電源の出力を停止させるように制御信号をＯｆｆ状態とし、ＣＰＵ１０１を休止状態に制御する。スタンバイ制御部１０２はその後タイマなどの外部からの割込みにより、再びクロック制御部１０３と電源制御部１０４がクロック及び電源を出力するように制御信号をＯｎ状態とする。動作率測定部１０５は、クロック制御部１０３と電源制御部１０４への制御信号のＯｎ／Ｏｆｆ状態に基づき、ＣＰＵ１０１の動作率を測定し、測定した動作率によりＣＰＵ１０１が長時間供給状態に陥っていたらＣＰＵの高負荷状態と判断して、ＣＰＵ１０１へ割り込み信号を送出し、ＣＰＵ１０１はそれに応じて負荷状態を低下させるように処理動作を変更する。

図２はＣＰＵの動作率の遷移例を示す図である。同図の遷移例は時間経過における電源及びクロックの供給状況と動作率の関係を示したものである。

ＣＰＵ１０１は、ＣＰＵ１０１のスタンバイ状態から一定時間後に入力されるスタンバイ制御部１０２への割り込みにより開始し、処理の終了までの個々の要処理時間（動作時間）がタスク数に応じて異なることから、予め設定した定期的な一定時間内のＣＰＵ１０１の１ないし複数の動作時間（１ないし複数の制御信号のＯｎ状態の時間）の時間的な累積値を測定することにより、経過時間における負荷状態の遷移を推定することが可能である。つまり、ＣＰＵ１０１の動作率と動作状態や消費電流との間には相関がある。例えば、動作率が０であればＣＰＵがまったく動作していない状態であり、動作率が極端に低いのはソフトウェア処理が軽い状態や割り込み不具合等が推定され、動作率が極端に高いのは、ソフトウェア、ＣＰＵの暴走状態が推定される。更に、動作率測定部１０５の動作率により電話中、動画再生中等の消費電流をも推定することができる。

図２に示す状態（１）２０１及び状態（５）２０５では、電源及びクロックが共に停止状態であるため、ＣＰＵ動作率は低い値として測定される。逆に状態（２）２０２及び状態（４）２０４では、電源及びクロックが共に供給状態であるため、動作率は高い値として測定される。状態（３）２０３では、ＣＰＵ
Ｃｏｒｅ自体は動作を停止させたいが、ＣＰＵ周りの周辺回路は動作させるために電源供給をしておきたいという場合（ＣＰＵ周りの周辺回路のＰＬＬは別に存在する）等であり、例えば、ＲＡＭのリフレッシュ、ＬＡＮ接続プリンタのソフトウェアのロード状態の維持等のため、電源は供給状態とし、処理待ち等でクロックは停止している状態であるため、動作率は中間値として測定される。

本実施の形態では、動作率測定部１０５が状態（２）２０２、（４）２０４の動作率を測定すると、高負荷状態に陥ったと判断し、ＣＰＵへ割り込みを出してＣＰＵの動作を軽くするように処理を変更する。例えば、ＣＰＵ１０１に対し、高負荷のソフトウェアの強制終了、高負荷の機能（動画再生／ゲーム等）の低負荷化（画面描画の精度を下げる等）のように、プログラムや機能の優先順位等に基づいて、負荷が低下する処理動作に変更する。なお、図２の電源及びクロックの供給状態を示す実線は、ＣＰＵ１０１の連続的な動作状態として示しているが、スタンバイ制御部１０２の割り込み動作毎の連続的又は断続的な動作の場合においても同様である。

次に本実施の形態の動作率測定部１０５の詳細な構成及び動作について説明する。

図３は動作率測定部１０５の詳細ブロックを示す図である。スタンバイ制御部１０２から電源制御部１０３及びクロック制御部１０４へ出力される制御信号に基づいて動作率を測定する動作率測定部１０５の構成例であり、クロック監視部３０１、電源監視部３０３、カウンタ（１）３０２、カウンタ（２）３０４、コンペアレジスタ３０６を備える。

クロック監視部３０１及び電源監視部３０３はそれぞれクロック制御信号及び電源制御信号（制御信号）に基づきＣＰＵ１０１へのクロック及び電源の供給の有無によりＣＰＵ１０１の動作の有無を間接的に監視する。カウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４は図示しないクロック源からの高速クロックをそれぞれクロック及び電源の供給期間にカウントすることにより、その時間的な累積値を出力する。動作率計算部３０５はカウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４のカウント値をそれぞれ読み込み、読み込んだカウント値より動作率を計算する計算機能と、計算した動作率と閾値とを比較しＨｉ／Ｌｏの何れかを出力する比較器の機能と、前記比較器からのＨｉ／Ｌｏ出力時に図示しないクロック源からのクロックをカウントアップし、前記予め設定した一定時間で満了するＷａｉｔタイマの機能を有する。

ここで動作率の計算は、カウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４の各カウント最大値の合計に対する、カウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４の前記各カウント値の合計の割合として計算することができ、更にカウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４の各カウント最大値は同一とし、その場合のカウント最大値までのカウント時間は、前記予め設定した一定時間と同一又は同一定時間以下に設定することができる。

また、コンペアレジスタ３０６は比較用の前記閾値を設定可能なレジスタであって、この閾値は、算出された動作率が増加（小→大）する場合の高い閾値Ｔｈと減少（大→小）する場合の低い閾値Ｔｌ（＜Ｔｈ）の２つの閾値を設定可能とし、前記比較器の比較特性にヒステリシス特性を持たせ、閾値近傍のノイズマージンを上げ比較出力のばたつきを回避するように設定できる。

（実施の形態の動作）
本実施の形態１の動作を動作フローチャートにより以下詳細に説明する。
図４は、図３のクロック監視部３０１及びの動作フローを示す図である。
クロック監視部３０１では、同図（ａ）に示しように、クロック制御信号がｏｎ状態か否かを判断し（ステップ４０１−１）、ｏｎ状態と判断した場合、Ｈｉ出力を行う（ステップ４０２−１）。また、ステップ４０１−１でｏｆｆ状態と判断した場合、Ｌｏ出力を行う（ステップ４０３−１）。ステップ４０２−１及び４０３−１処理後、再びステップ４０１−１へ戻る。

電源監視部３０３では、同図（ｂ）に示しように、電源圧制御信号がｏｎ状態か否かを判断し（ステップ４０１−２）、ｏｎ状態と判断した場合、Ｈｉ出力を行う（ステップ４０２−２）。また、ステップ４０１でｏｆｆ状態と判断した場合、Ｌｏ出力を行う（ステップ４０３−２）。ステップ４０２−２及び４０３−２処理後、再びステップ４０１−２へ戻る。

図５は、図３のカウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４の動作フローを示す図である。
カウンタ（１）では、同図（ａ）に示しように、クロック監視部３０１からＨｉ出力されているか否か判断する（ステップ５０１−１）。Ｈｉ出力されている場合、カウンタ（１）をカウントアップさせ、再びステップ５０１−１へ戻る（ステップ５０２−１）。ステップ５０１−１でＬｏ出力されている場合は、なにもせず再びステップ５０１−１へ戻る。

カウンタ（２）では、同図（ｂ）に示しように、電源監視部３０３からＨｉ出力されているか否か判断する（ステップ５０１−２）。Ｈｉ出力されている場合、カウンタ（２）をカウントアップさせ、再びステップ５０１−２へ戻る（ステップ５０２−２）。ステップ５０１−２でＬｏ出力されている場合は、なにもせず再びステップ５０１−２へ戻る。

図６及び図７は、図３の動作率計算部３０５の動作フローを示す図である。
図６（ａ）において、カウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４からカウント値をそれぞれ読み込む（ステップ６０１）。カウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４に保存されているカウント値の初期化を要求する（ステップ６０２）。カウンタ（１）３０２及びカウンタ（２）３０４は、初期化の要求を受けるとカウント値の初期化を行う。

読み込んだカウンタ値より、動作率を次式により算出する（ステップ６０３）。
動作率＝（カウンタ（１）カウント値＋カウンタ（２）カウント値）／（カウンタ１が１回の測定で可能なカウント最大値＋カウンタ２が１回の測定で可能なカウント最大値）
次に、動作率計算部３０５が現在ＣＰＵ１０１へＨｉ出力中か否かを判断する（ステップ６０４）。Ｈｉ出力中であればレジスタ値Ｔｌと動作率とを比較し、Ｌｏ出力中であればレジスタ値Ｔｈと動作率とを比較する。

ステップ６０４でＨｉ出力中の場合、図６（ｂ）において、コンペアレジスタ３０６に設定されているレジスタ値Ｈｌと動作率を比較する（ステップ６０５）。ステップ６０５の比較結果、動作率がレジスタ値Ｔｌより高かった場合、Ｈｉ出力する（ステップ６０６）。ステップ６０５の比較結果、動作率がレジスタ値Ｔｌ以下の場合、Ｌｏ出力する（ステップ６０７）。

ステップ６０４でＬｏ出力中の場合、図７（ａ）において、コンペアレジスタ３０６に設定されているレジスタ値Ｔｈと動作率を比較する（ステップ７０１）。ステップ７０１の比較結果、動作率がレジスタ値Ｔｈより高かった場合、Ｈｉ出力する（ステップ７０２）。ステップ７０１の比較結果、動作率がレジスタ値Ｔｈ以下の場合、Ｌｏ出力する（ステップ７０３）。

次に、前記比較結果のＨｉ／Ｌｏ出力時に動作率計算部３０５では、図７（ｂ）において、Ｗａｉｔタイマのカウントアップを開始し、Ｗａｉｔタイマが満了するまで、カウンタ（１）及びカウンタ（２）によるそれぞれクロック監視部３０１及び電源監視部３０３のＨｉ出力の期間のカウントアップをＷａｉｔする（ステップ７０４）。Ｗａｉｔタイマが満了したら、ステップ６０１へ戻る（ステップ７０５）。

以上の処理動作によりＣＰＵの処理負荷を増加させることなく、ＣＰＵの負荷状態を測定して所定以上の高負荷状態で負荷を下げ、電源が容量オーバーとなることを防止することを可能とする。

（実施の形態２）
以上、第１の実施の形態ではスタンバイ制御部がＬＳＩ内部に設けた構成例を説明したが、スタンバイ制御部をＬＳＩ外部に設ける場合の第２の実施の形態としては、ＬＳＩ内部の動作率測定部がスタンバイ制御部の制御信号を直接測定できないから、スタンバイ制御部の制御信号のＨｉ／Ｌｏ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）状態の利用に代えて、ＣＰＵに供給されるクロック又は電源を直接モニタするように構成すると好適である。

図８は第２の実施の形態の構成を示す図である。ＬＳＩ外部に電源制御部８０３とクロック制御部８０４及びスタンバイ制御を行うためのスタンバイ制御部８０２とを備え、ＬＳＩ内部にＣＰＵ８０１と動作率測定部８０５に加えて周波数測定部８０６及び電圧測定部８０７を備える。

周波数測定部８０６及び電圧測定部８０７は、それぞれ電源制御部８０３及びクロック制御部８０４から出力されるクロック信号と電圧のアナログ信号を測定し、所定の閾値との比較により二値信号（Ｈｉ／Ｌｏ）を出力する。つまり、周波数測定部８０６はクロックが供給されているか否かを判断し、電圧測定部８０７は電源が供給されている（動作電圧になっている）か否（低電圧状態もしくは電圧がかかっていない）かを判断して前記二値信号を出力し、動作率測定部９０５は第１の実施の形態と同様に動作率を測定して、負荷状態に応じて割り込み信号を出力し、ＣＰＵ８０１を制御する。

（実施の形態３）
第３の実施の形態として、動作率測定部をＬＳＩ外部に設けるように構成することも可能である。
図９は本実施の形態の構成例を示す図である。ＬＳＩ内部にスタンバイ制御部９０２がＣＰＵ９０１とともに設けられ、動作率測定部９０５はタンバイ制御部９０２の制御信号をＬＳＩの外部から入力するように構成しているが、ＬＳＩ内部から入力するように構成することが可能であり、更に図８に示すように周波数測定部８０６及び電圧測定部８０７をＬＳＩ外部又は内部に設け、ＣＰＵに供給されるクロック又は電源を直接モニタするように構成することも可能である。

（実施の形態４）
以上の実施の形態では、割り込み信号によりＣＰＵが負荷を低下させた処理動作に移行する例により説明したが、ＣＰＵが暴走した場合等で、割り込み信号を受信できない状況又は受信できても負荷を低下させる処理動作への変更が不可能な状況に陥ることも考えられ、かかる場合に備えて第４の実施の形態として、ＣＰＵに依存せず外部デバイスを制御するように構成することが可能である。

図１０は本実施の形態の構成例を示す図である。動作率測定部１００５の出力で動作する外部デバイス１００６を制御する構成を備える。動作率測定部１００５は、ＣＰＵ１００１の動作率が所定レベルになると、外部デバイス１００６に対して制御信号を送出する。それにより、ＣＰＵ１００１が割り込み信号を受信できない状況に陥っても、ＣＰＵ１００１に依存せずに外部デバイス１００６を制御することで対処を可能とすることができる。

例えば、動作率測定部１００５で測定した動作率に基づく制御信号等を外部デバイスに出力し、制御信号（負荷状態）を表示したり、外部リセット、ＣＰＵ１００１のファンの起動等を行い、ユーザの操作又は外部機器によるＣＰＵ１００１への直接制御が可能な構成とする。ソフトウェアが暴走してＣＰＵが操作不能に陥った場合は、動作率測定部８０１が外部に接続されている外部デバイス１００６にリセット信号を送出することで、装置全体にリセットを掛けて再起動を促すことを可能とする。なお、本実施の形態においても図１に示すようにＣＰＵに割り込み信号を入力する構成とすることが可能である。

（他の実施の形態）
更に以上の実施の形態では、電源制御部及びクロック制御部の両方に対する制御信号の出力又は電源及びクロックの両方を監視する構成とした例を説明したが、スタンバイ制御部が電源及びクロックの供給を連動又はほぼ連動して制御する場合には前記実施の形態１〜４のスタンバイ制御部からの制御信号又は電源及びクロックの供給に基づく動作率の測定は、電源及びクロックに対する何れかに基づいて算出するように構成を変更することが可能である。

また、各実施の形態の動作率計算部の比較器としてヒステリシス特性を有する構成例を示したが、比較基準値として単一の閾値を有する比較器を使用することが可能である。この場合、動作率計算部の動作率による割り込み信号の生成には、比較器の機能による出力に対する所定期間のタイマ機能を持たせて比較器のＨｉ／Ｌｏ出力が一定時間継続する場合に出力されるように構成すると好適である。

本発明は携帯電話機、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）などＣＰＵを有する情報機器であれば適用可能である。

本発明の情報処理装置及び情報処理装置の監視制御方法の第１の実施の形態を示す図である。 ＣＰＵの動作率の遷移例を示す図である。 動作率測定部の詳細ブロックを示す図である。 図３のクロック監視部３０１及びの動作フローを示す図である。 図３のカウンタ（１）及びカウンタ（２）の動作フローを示す図である。 図３の動作率計算部の動作フローを示す図である。 図３の動作率計算部の動作フローを示す図である。 第２の実施の形態の構成を示す図である。 第３の実施の形態の構成例を示す図である。 第４の実施の形態の構成例を示す図である。

符号の説明

１０１、８０１、９０１、１００１ 情報処理部（ＣＰＵ）
１０２、８０２、９０２、１００２ スタンバイ制御部
１０３、８０３、９０３、１００３ 電源制御部
１０４、８０４、９０４、１００４ クロック制御部
１０５、８０５、９０５、１００５ 動作率測定部
３０１ クロック監視部
３０２ カウンタ（１）
３０３ 電源監視部
３０４ カウンタ（２）
３０５ 動作率計算部
３０６ コンペアレジスタ
８０６ 周波数測定部
８０７ 電圧測定部
１００６ 外部装置

Claims (20)

1. 情報処理部と、前記情報処理部を動作状態とスタンバイ状態に制御するスタンバイ制御部と、一定期間における前記スタンバイ制御部による前記動作状態の制御期間の時間的な合計値の割合として前記情報処理部の動作率を測定する動作率測定部と、を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記スタンバイ制御部は、前記情報処理部にタスクがない場合に前記情報処理部をスタンバイ状態に制御するとともに、所定時間後に入力される割り込み信号により前記情報処理部を動作状態に制御することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記動作率測定部は、前記動作率が所定閾値を超える場合に、前記情報処理部に割り込み信号を出力し、前記情報処理部の負荷を低減することを特徴とする請求項１又は２記載の情報処理装置。
4. 前記動作率測定部は、前記動作率が所定閾値を超える場合に外部デバイスを制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載の情報処理装置。
5. 前記動作率測定部は測定した動作率と前記所定閾値とを比較する比較器を備え、前記比較器は前記所定閾値を高い閾値とするヒステリシス特性を有することを特徴とする請求項３又は４記載の情報処理装置。
6. 前記情報処理部に供給する電源及びクロックを出力するそれぞれ電源制御部及びクロック制御部を備え、前記スタンバイ制御部はスタンバイ制御信号を前記電源制御部及びクロック制御部に出力し、前記情報処理部に供給する電源及びクロックを制御することを特徴とする請求項１ないし５の何れかの請求項記載の情報処理装置。
7. 前記動作率測定部は、前記スタンバイ制御部の前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部及びクロック制御部の出力に基づいて前記動作状態の制御期間を特定することを特徴とする請求項６記載の情報処理装置。
8. 前記動作率測定部は、前記一定期間の計数値を計数最大値とするカウンタを備え、前記計数最大値に対する前記カウンタによる前記動作状態の制御期間とすることを特徴とする請求項１ないし７の何れかの請求項記載の情報処理装置。
9. 前記カウンタは、第１及び第２のカウンタを備え、前記第１のカウンタは前記スタンバイ制御信号又はクロック制御部の出力に基づいて前記制御期間を計数し、前記第２のカウンタは前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部の出力に基づいて前記制御期間を計数し、各計数値の合計値と前記第１及び第２のカウンタの各計数最大値の合計値との比により前記動作率を測定することを特徴とする請求項８記載の情報処理装置。
10. 前記スタンバイ制御部及び動作率測定部の少なくとも一方と前記情報処理部は同一ＬＳＩ内部に配置されていることを特徴とする請求項１ないし９の何れかの請求項記載の情報処理装置。
11. 前記情報処理部を動作状態とスタンバイ状態に制御するスタンバイ制御部を備える情報処理装置の監視制御方法であって、一定期間における前記スタンバイ制御部による前記動作状態の制御期間の時間的な合計値の割合として前記情報処理部の動作率を測定して監視制御を可能とすることを特徴とする情報処理装置の監視制御方法。
12. 前記スタンバイ制御部は、前記情報処理部にタスクがない場合に前記情報処理部をスタンバイ状態に制御するとともに、所定時間後に入力される割り込み信号により前記情報処理部を動作状態に制御することを特徴とする請求項１１記載の情報処理装置の監視制御方法。
13. 前記動作率が所定閾値を超える場合に、前記情報処理部に割り込み信号を出力し、前記情報処理部の負荷を低減することを特徴とする請求項１１又は１２記載の情報処理装置の監視制御方法。
14. 前記動作率が所定閾値を超える場合に外部デバイスを制御することを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載の情報処理装置の監視制御方法。
15. 前記動作率と前記所定閾値との比較は、前記所定閾値を高い閾値とするヒステリシス特性を有する比較器により行うことを特徴とする請求項１３又は１４記載の情報処理装置の監視制御方法。
16. 前記情報処理装置は前記情報処理部に供給する電源及びクロックを出力するそれぞれ電源制御部及びクロック制御部を備え、前記スタンバイ制御部はスタンバイ制御信号を前記電源制御部及びクロック制御部に出力し、前記情報処理部に供給する電源及びクロックを制御することを特徴とする請求項１１ないし１５の何れかの請求項記載の情報処理装置の監視制御方法。
17. 前記スタンバイ制御部の前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部及びクロック制御部の出力に基づいて前記動作状態の制御期間を特定することを特徴とする請求項１６記載の情報処理装置の監視制御方法。
18. 前記一定期間の計数値を計数最大値とするカウンタを備え、前記計数最大値に対する前記カウンタによる前記制御期間の計数値の割合として前記動作率を測定することを特徴とする請求項１１ないし１７の何れかの請求項記載の情報処理装置の監視制御方法。
19. 前記カウンタとして第１及び第２のカウンタを用い、前記第１のカウンタにより前記スタンバイ制御信号又はクロック制御部の出力に基づいて前記制御期間を計数し、前記第２のカウンタにより前記スタンバイ制御信号又は前記電源制御部の出力に基づいて前記制御期間を計数し、各計数値の合計値と前記第１及び第２のカウンタの各計数最大値の合計値との比により前記動作率を測定することを特徴とする請求項１８記載の情報処理装置の監視制御方法。
20. 前記情報処理装置の前記スタンバイ制御部及び動作率測定部の少なくとも一方と前記情報処理部は同一ＬＳＩ内部に配置されていることを特徴とする請求項１１ないし１９の何れかの請求項記載の情報処理装置の監視制御方法。

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