JP2015501969A - スケジュールされたリソースセット移行を使用したポータブルコンピューティングデバイスのための作業負荷推定による電力の節約 - Google Patents

スケジュールされたリソースセット移行を使用したポータブルコンピューティングデバイスのための作業負荷推定による電力の節約 Download PDF

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Abstract

第2のリソース状態セットで示される状態へのリソース移行を始める開始時間が、リソース移行を完了させるまでの推定処理時間量に基づいてスケジュールされる。スケジュールされた開始時間に、1つまたは複数のリソースの状態が、第1のリソース状態セットによって示される状態から第2のリソース状態セットによって示される状態に切り替えられるプロセスが開始する。リソース状態を移行させるプロセスを、プロセッサが第2のアプリケーション状態に入り次第リソース状態を利用できるようにジャストインタイムでプロセスを完了させることができる時間に始めるようにスケジュールすることは、リソース待ち時間の悪影響を最小化するのに寄与する。システムの状態および状態間の移行が正確に測定され、ポータブルコンピューティングデバイスのメモリに記憶されるときに、ジャストインタイムでプロセスが完了すべき時間を計算するこのステップは強化され得る。

Description

優先権および関連出願に関する陳述
本出願は、2011年11月11日に出願した「USING SCHEDULED RESOURCE SET TRANSITIONS」と題する米国仮特許出願第61/558,743号への、米国特許法第119条(e)による優先権を主張する。その内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。本出願はまた、2011年11月8日に出願した「Title:MINIMIZING RESOURCE LATENCY BETWEEN PROCESSOR APPLICATION STATES IN A PORTABLE COMPUTING DEVICE BY SCHEDULING RESOURCE SET TRANSITIONS」と題する米国非仮特許出願第13/291,767号に関係する。
ポータブルコンピューティングデバイス(「PCD」)は、個人レベルおよび専門レベルにおいて人々に必要なものになりつつある。これらのデバイスは、セルラー電話、携帯情報端末(「PDA」)、ポータブルゲームコンソール、パームトップコンピュータ、および他のポータブル電子デバイスを含み得る。
PCDは通常、中央処理装置、デジタル信号プロセッサなどを含む複数の処理ユニットから一般的に作られる複雑でコンパクトな電子パッケージングを有する。このハードウェアの大部分は、当業者によって理解されるようにSystem-on-a-chip(「SOC」)設計の一部であり得る。
従来型のPCDはたいてい、様々なSOCのそれぞれのプロセッサが低電力状態に入ろうとするときに、かなりの遅延時間に遭遇する。低電力状態では、プロセッサまたは同様のサブシステムはアプリケーションプログラムを実行していないか、さもなければ事実上アイドル状態にあり、こうした低電力状態は当業者によって理解されるようにスリープ状態とも呼ばれる。
従来型のプロセッサが直面する1つの問題は、プロセッサがスリープ状態に入るために、たいてい、ソフトウェアにおいていくつかの通信が生じることである。この問題は、いくつかのリソースが、複数のSOCサブシステム間で状態を調整する必要がある共用リソースであることによって、さらに複雑になっている。
SOCの所与のサブシステム内において、ローカルリソースの管理は、たいてい容易であり、それぞれのオペレーティングシステムのアイドル状況から行われ得る。しかしながら、共用リソースのシャットダウンを管理するために、状態はたいてい、当該リソースのコントローラにより調整されなければならない。従来型の解決策は、サブシステムがスリープ状態に入るのを許容される前にソフトウェア内の同期ハンドシェイクを使用することによって、このシャットダウンの複雑性に対処してきた。この手法は次のようないくつかの理由で不利である。ソフトウェアハンドシェイクは遅い。ソフトウェアハンドシェイクはあらゆる種類の遅延、特に割込みサービスおよびコンテキスト切替えの問題を起こしやすい。
ソフトウェアハンドシェイクは電力節約を遅らせる。ハンドシェイクはソフトウェア内であるので、命令処理コアはすべてのハンドシェイクが完了するまで維持される必要がある。プロセッサコアは大きく複雑であるため、これは電力節約上、非常に不利である。
したがって、当技術分野で必要なものは、PCDのプロセッサがソフトウェアハンドシェイクなしでスリープ状態に入れるようにするための方法およびシステムである。
ポータブルコンピューティングデバイスのスリープ状態およびアクティブ状態などのアプリケーション状態を管理するための方法およびシステムについて説明する。アプリケーション状態に対応するリソース状態セットがメモリで維持される。第1のリソース状態セットに対応する第1のアプリケーション状態で動作するプロセッサに対し、第1のアプリケーション状態から第2のリソース状態セットに対応する第2のアプリケーション状態に移行することを求める要求が出され得る。第2のリソース状態セットで示される状態へのリソース移行を始める開始時間が、リソース移行を完了させるまでの推定処理時間量に基づいてスケジュールされる。スケジュールされた開始時間に、1つまたは複数のリソースの状態が、第1のリソース状態セットによって示される状態から第2のリソース状態セットによって示される状態に切り替えられるプロセスが始まる。リソース状態を移行させるプロセスを、プロセッサが第2のアプリケーション状態に入り次第リソース状態を利用できるようにジャストインタイムでプロセスを完了させることができる時間に始めるようにスケジュールすることは、リソース待ち時間の悪影響を最小化するのに寄与する。リソース間の作業負荷が正確に推定されるときに、リソース状態を移行させるプロセスをジャストインタイムでプロセスを完了させることができる時間に始めるようにスケジュールするこのステップは、電力を大幅に節約することができる。作業負荷が正確に推定される方法の例示的な実施形態について説明する。
図中、別段に規定されていない限り、同様の参照番号は、様々な図の全体を通じて、同様の部分を指す。「102A」または「102B」のような文字指定を伴う参照番号について、文字指定は、同じ図に存在する2つの同様の部分または要素を区別し得る。参照番号の文字指定は、参照番号が、すべての図において同じ参照番号を有するすべての部分を包含することが意図される場合には、省略されることがある。
ポータブルコンピューティングデバイス(PCD)の一実施形態を示す機能ブロック図である。 コントローラ、システムパワーマネージャ、マスタプロセッサ、低レベルドライバ、共用リソース、およびローカルリソースの間の関係を示す機能ブロック図である。 コントローラおよびトリガセットに関する詳細を示す機能ブロック図である。 プロセッサの例示的なアクティブ/スリープトリガセットを示す図である。 トリガセットを管理し、別途プロセッサをアウェイク状態のような第1のアプリケーション状態からスリープ状態のような第2のアプリケーション状態に移行させるための方法を示す論理フローチャートである。 トリガセットを管理し、別途プロセッサをスリープ状態のような第2のアプリケーション状態からアウェイク状態のような第3のアプリケーション状態に移行させるための方法を示す論理フローチャートである。 コントローラバッファメモリの機能ブロック図である。 プロセッサをアウェイク状態のような第1のアプリケーション状態からスリープ状態のような第2のアプリケーション状態に移行させるための代替方法を示す論理フローチャートである。 代替のコントローラバッファメモリの機能ブロック図である。 プロセッサをアウェイク状態のような第1のアプリケーション状態からスリープ状態のような第2のアプリケーション状態に移行させるための別の代替方法を示す論理フローチャートである。 2つの要求に関連する処理間の競合状態を示すタイムラインである。 図11の競合状態を緩和するための例示的な方法の結果を示すタイムラインである。 リソース状態を変更するプロセスをスケジュールすることを含む、プロセッサをスリープアプリケーション状態からアウェイクアプリケーション状態に移行させるための方法を示す図6に類似した論理フローチャートである。 リソース状態を変更するプロセスをスケジュールする際の競合状態を緩和するための方法を示す論理フローチャートである。 スケジュールされた要求およびスケジュールされていない要求に関連する処理間の競合状態を示すタイムラインである。 図15の競合状態を緩和するための例示的な方法の結果を示すタイムラインである。 図15の競合状態を緩和するための第2の例示的な方法の結果を示すタイムラインである。 図16の競合状態を緩和するための別の例示的な方法の結果を示すタイムラインである。 あるリソース状態セットへの移行に関連する処理または作業の部分を示すタイムラインである。 実際の作業が予定よりも早く完了したときの浪費された電力状態を示すタイムラインである。 図20の浪費された電力状態を緩和するための例示的な方法の結果を示すタイムラインである。 作業の部分を示す図17に類似したタイムラインである。 複数のリソース状態セット移行要求に対処することに関連するプロセスをスケジュールするための方法を示す論理フローチャートである。 ポータブルコンピューティングデバイスにおける1つまたは複数のリソースによって処理され得る様々な作業負荷を示すグラフである。 例示的な一実施形態による状態トポロジー内のグループ化を示すチャートである。 コントローラによって使用されるハッシュ関数の一実施形態の例示的な特徴を示すチャートである。 システム状態キャッシュにおいて使用され得る要素を示すチャートである。 システム状態キャッシュの例示的な一実施形態である。 図27Bのシステム状態キャッシュ内で発見され得るシステム状態移行のグラフィカル表現である。 3つの例示的な作業負荷を含む同時作業負荷シナリオを示す図である。 いくつかの状態移行が状態システムキャッシュと突き合わせられた後の図29の同時作業負荷シナリオを示す図である。 ハッシュ値を作成してハッシュ値をシステム状態キャッシュと比較することによって作業負荷を推定するための図14および図23のサブ方法またはルーチンに関するフローチャートである。
「例示的な」という語は、「例、実例、または具体例としての役割を果たすこと」を意味するように本明細書において用いられている。「例示的な」ものとして本明細書で説明する何らかの態様は、必ずしも他の態様よりも好ましい、または有利であると解釈されるわけではない。
本明細書では、「アプリケーション」という用語は、オブジェクトコード、スクリプト、バイトコード、マークアップ言語ファイル、およびパッチなど、実行可能なコンテンツを有するファイルを含むこともある。加えて、本明細書で言及する「アプリケーション」は、開封される必要があり得るドキュメント、またはアクセスされる必要がある他のデータファイルなど、本質的に実行可能ではないファイルを含むこともある。
「コンテンツ」という用語は、オブジェクトコード、スクリプト、バイトコード、マークアップ言語ファイル、およびパッチなど、実行可能なコンテンツを有するファイルを含むこともある。加えて、本明細書で言及する「コンテンツ」は、開封される必要があり得るドキュメント、またはアクセスされる必要がある他のデータファイルなど、本質的に実行可能ではないファイルを含むこともある。
本明細書で使用される場合、「構成要素」、「データベース」、「モジュール」、「システム」などの用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、実行中のソフトウェアを問わず、コンピュータ関連のエンティティを指すことが意図されている。たとえば構成要素は、プロセッサ上で作動しているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プログラムおよび/またはコンピュータであってよいが、これらであることに限定されない。例を挙げると、コンピューティングデバイス上で作動しているアプリケーションとコンピューティングデバイスの両方が構成要素であり得る。1つまたは複数の構成要素は、プロセスおよび/または実行スレッドの中に存在してよく、1つの構成要素を1つのコンピュータに局在化すること、および/または2つ以上のコンピュータ間に分散することが可能である。加えて、これらの構成要素は、様々なデータ構造を記憶している様々なコンピュータ可読媒体から実行することができる。各構成要素は、1つまたは複数のデータパケット(たとえば、信号を介してローカルシステム、分散システムにおける別の構成要素と相互作用するある構成要素からのデータ、および/または信号を介してインターネットなどのネットワーク上で他のシステムと相互作用するある構成要素からのデータ)を有する信号に従うなどしてローカルプロセスおよび/またはリモートプロセスを介して通信することができる。
本明細書では、「通信デバイス」、「ワイヤレスデバイス」、「ワイヤレス電話」、「ワイヤレス通信デバイス」、および「ワイヤレスハンドセット」という用語は交換可能に用いられる。第3世代(「3G」)および第4世代(「4G」)のワイヤレス技術が出現したことによって、利用可能な帯域が拡大されたので、より多くのワイヤレス機能を備えたより携帯が容易なコンピューティングデバイスが利用可能になっている。
本明細書では、「ポータブルコンピューティングデバイス」(「PCD」)という用語は、バッテリーなど限られた容量の電源で動作する任意のデバイスを説明するために使用される。何十年もの間バッテリー式PCDが使用されてきたが、第3世代(「3G」)および第4世代(「4G」)ワイヤレス技術の出現とともにもたらされた充電式バッテリーの技術的進歩は、複数の機能を有する多数のPCDを可能にした。したがって、PCDは、中でも、セルラー電話、衛星電話、ページャ、PDA、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、スマートブックまたはリーダー、メディアプレーヤ、上述したデバイスの組合せ、およびワイヤレス接続を有するラップトップコンピュータであってよい。
図1を参照すると、この図は、PCD100内のプロセッサ110、126の迅速なスリープ状態を管理するための方法およびシステムを実現するためのワイヤレス電話の形態によるPCD100の例示的で非限定的な態様の機能ブロック図である。図示のように、PCD100は、マルチコアである第1の中央処理装置(「CPU」)110A、シングルコアタイプである第2のCPU110B、およびアナログ信号プロセッサ126を含むオンチップシステム102を含む。
これらの3つのプロセッサ110A、110B、および126は連結され得る。第1のCPU110Aは、当業者によって理解されるように第0のコア222、第1のコア224、および第Nのコア230を含むことができる。代替実施形態では、2つのCPU110を使用する代わりに、当業者によって理解されるように2つのデジタル信号プロセッサ(「DSP」)を用いることもできる。さらなる例示的な実施形態では、当業者によって理解されるように前述のいずれかを組み合わせて使用することができる。
図1は、1つまたは複数のコントローラモジュール101を含む。この説明の残り部分では、コントローラモジュール101を複数形ではなく単数形でコントローラ101と呼ぶ。当業者は、本発明から逸脱することなく、コントローラ101を様々な部分に分割し、異なるプロセッサ110、126によって実行することができることを認識されよう。代替的に、コントローラ101を、単一の要素として編成し、単一のプロセッサ110または126によって実行することができる。
図1はまた、システムパワーマネージャ157を示している。システムパワーマネージャ(「SPM」)157は、CPU110Aおよびコントローラ101に結合される。SPM157は一般に、プロセッサのようなハードウェアを含む。ただし、当業者によって理解されるように、SPM157にソフトウェアおよび/またはファームウェアを用いてもよい。SPM157は、プロセッサ110、126、および母線の状態を監視する役目を果たすことができる。SPM157は、プロセッサ110、126がスリープ状態に入ろうとしているとき、またはスリープ状態から出ようとしているときを検出することができる。SPM157はコントローラ101に対し、プロセッサ110、126のこれらの状態を通信することができる。より一般的には、SPM157は、プロセッサ110、126が1つのアプリケーション状態から別のアプリケーション状態に移行しようとしているときを検出することができる。プロセッサ110、126のアプリケーション状態は、プロセッサ110、126が事実上アイドル状態であるか、アプリケーションプログラムを実行していないスリープ状態、および1つまたは複数のアプリケーションプログラムを実行しているアウェイク状態またはアクティブ状態だけでなく、または代替的に、以下の状態のいずれかを含むことができる。プロセッサ110、126が動作している状態であって、別の状態で動作する場合よりも速いスピードまたは遅いスピードで動作している状態。アプリケーションプログラムを実行しているプロセッサ110、126によって定義される状態であって、別のアプリケーションプログラムを実行しているプロセッサ110、126によって定義される別の状態とは異なる状態。ある数のアプリケーションプログラムを同時に実行しているプロセッサ110、126によって定義される状態であって、異なる数のアプリケーションプログラムを同時に実行しているプロセッサ110、126によって定義される別の状態とは異なる状態。
コントローラ101は、CPU110によって実行されるソフトウェアを含むことができる。ただし、コントローラ101は、当業者によって理解されるように、ハードウェアおよび/またはファームウェアから形成されてもよい。
一般に、コントローラ101は、プロセッサ110、126がスリープ状態に迅速に入ること、およびスリープ状態から迅速に出ることを促進する役目を果たすことができる。コントローラ101は、以下で説明するように、システム状態を追跡するための1つまたは複数のシステム状態キャッシュ2705(図27B参照)を維持する役目を果たすこともできる。
コントローラ101は、図3に関して以下でさらに詳細に説明するように、リソースセットおよびトリガセットを備える1つまたは複数のテーブルを含むこともできる。コントローラ101は、PCD100におけるすべての他のハードウェア要素が低電力状態に置かれ、機能していないときのために、それ自体の割込みコントローラ(不図示)を有してもよい。
コントローラ101はまた、1つまたは複数のマスタプロセッサ110、126の間のリソース要求を管理する。リソース要求は、リソース105(図2参照)によるアクションまたは機能を要求するマスタプロセッサ110によって出され得る。
リソース105は、以下でより一般的に説明するが、たとえば、1つまたは複数のマスタプロセッサ110、126によって実行されるソフトウェアアプリケーションのタスク、コマンド、および特徴をサポートするクロックおよび他の低レベルプロセッサを含むことができる。コントローラ101は、複数のマスタプロセッサ110、126の間のリソース要求競合を防ぐように設計され得る。
図1は、PCD100がメモリ112を含み得ることを示している。CPU110上で作動しているコントローラ101は、以下でさらに詳細に説明するように、迅速なスリープ状態を促進するために、またスリープ状態から迅速に出ることを促進するためにメモリ112にアクセスすることができる。
特定の態様において、本明細書で説明する方法ステップのうちの1つまたは複数は、コントローラ101を形成するメモリ112に記憶された実行可能命令およびパラメータによって実施され得る。コントローラ101を形成するこれらの命令は、CPU110、アナログ信号プロセッサ126、または別のプロセッサによって実行され得る。さらに、プロセッサ110、126、メモリ112、メモリ112に記憶された命令、またはそれらの組合せは、本明細書で説明する方法ステップのうちの1つまたは複数を実行するための手段として動作し得る。
図1に示されるように、ディスプレイコントローラ128およびタッチスクリーンコントローラ130が、デジタル信号プロセッサ110に結合される。オンチップシステム102の外部にあるタッチスクリーンディスプレイ132が、ディスプレイコントローラ128およびタッチスクリーンコントローラ130に結合される。
図1は、ビデオコーダ/デコーダ(「コーデック」)134、たとえば、位相反転線(「PAL」)エンコーダ、順次式カラーメモリ(「SECAM」)エンコーダ、全国テレビジョン方式委員会(「NTSC」)エンコーダ、または任意の他のタイプのビデオエンコーダ134を含むポータブルコンピューティングデバイス(PCD)の一実施形態を示す概略図である。ビデオコーデック134は、マルチコア中央処理装置(「CPU」)110に結合される。ビデオ増幅器136が、ビデオエンコーダ134およびタッチスクリーンディスプレイ132に結合される。ビデオポート138がビデオ増幅器136に結合される。図1に示すように、ユニバーサルシリアルバス(「USB」)コントローラ140がCPU110に結合される。また、USBポート142がUSBコントローラ140に結合される。加入者識別モジュール(SIM)カード146も、CPU110に結合され得る。さらに、図1に示すように、デジタルカメラ148がCPU110に結合され得る。例示的な態様では、デジタルカメラ148は、電荷結合デバイス(「CCD」)カメラまたは相補型金属酸化膜半導体(「CMOS」)カメラである。
図1にさらに示すように、ステレオオーディオコーデック150がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。さらに、オーディオ増幅器152がステレオオーディオコーデック150に結合され得る。例示的な態様では、第1のステレオスピーカー154および第2のステレオスピーカー156がオーディオ増幅器152に結合される。図1は、マイクロフォン増幅器158もステレオオーディオコーデック150に結合され得ることを示している。加えて、マイクロフォン160がマイクロフォン増幅器158に結合され得る。特定の態様では、周波数変調(「FM」)ラジオチューナー162がステレオオーディオコーデック150に結合され得る。また、FMアンテナ164がFMラジオチューナー162に結合される。さらに、ステレオヘッドフォン166がステレオオーディオコーデック150に結合され得る。
図1は、高周波(「RF」)トランシーバ168がアナログ信号プロセッサ126に結合され得ることをさらに示している。RFスイッチ170がRFトランシーバ168およびRFアンテナ172に結合され得る。図1に示されるように、キーパッド174がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。また、マイクロフォンを備えたモノヘッドセット176がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。さらに、バイブレータデバイス178がアナログ信号プロセッサ126に結合され得る。図1は、たとえばバッテリーなどの電源180がオンチップシステム102に結合されることも示している。特定の態様では、電源180は、充電式DCバッテリー、または交流(「AC」)電源に接続されたAC-DC変換器から導かれるDC電源を含む。
図1に示されるように、タッチスクリーンディスプレイ132、ビデオポート138、USBポート142、カメラ148、第1のステレオスピーカー154、第2のステレオスピーカー156、マイクロフォン160、FMアンテナ164、ステレオヘッドフォン166、RFスイッチ170、RFアンテナ172、キーパッド174、モノヘッドセット176、バイブレータ178、熱センサ157B、および電源180は、オンチップシステム102の外部にある。
PCD100の上記の要素の中には、ハードウェアを含み得るものがある一方、ソフトウェアを含み得るものもあり、さらに、ハードウェアとソフトウェアの組合せを含み得るものもある。「リソース」という用語は、本明細書において、ハードウェアであるか、ソフトウェアであるか、それらの組合せであるかを問わず、プロセッサによって制御可能な任意のそのような要素を指すために使用される。リソースは、一態様において、そのような要素の機能のカプセル化として定義され得る。別途示される場合を除いて、「プロセッサ」または「マスタプロセッサ」という用語は、本明細書において、第1のCPU 110A、第2のCPU 110B、アナログ信号プロセッサ126のようなプロセッサを指すために、またはソフトウェア、ファームウェアもしくは同様の制御論理の支配下で動作する任意の他のプロセッサ、コントローラもしくは同様の要素を指すために使用される。以下でさらに詳細に説明するように、リソースの一例は、プロセッサに対し実行するソフトウェア要素である。たとえば、実行アプリケーションプログラムに関係するスレッドなどのプロセッサに対する実行のスレッドが、リソースに対する「要求」を出させることによって、リソースにアクセスすることができる。
異なるアプリケーション状態では、リソースの様々な構成または状態を要求することがプロセッサにとって必要であること、または望ましいことがある。たとえば、バスリソースは、バスクロックの速度を制御することができる。1つのアプリケーション状態では、プロセッサは、たとえば100MIPS(MIPS:100万命令毎秒)のペースでプロセッサが動作することを許容するバスクロックを要求することができる一方、別のアプリケーション状態では、プロセッサは、たとえば150MIPSのペースでプロセッサが動作することを許容するバスクロックを要求することができる。スリープ状態であるアプリケーション状態に入る準備をしているプロセッサの場合、プロセッサはゼロMIPSのバスクロックを要求することができる。同様に、第1のアプリケーションプログラムを実行するプロセッサによって定義される1つのアプリケーション状態では、プロセッサは100MIPSを要求することができる一方、第2のアプリケーションプログラムを実行するプロセッサによって定義される別のアプリケーション状態では、プロセッサは150MIPSを要求することができる。同様に、一定数のアプリケーションプログラムを同時に実行するプロセッサによって定義される1つのアプリケーション状態では、プロセッサは100MIPSを要求することができる一方、異なる数のアプリケーションプログラムを同時に実行するプロセッサによって定義される第2のアプリケーション状態では、プロセッサは150MIPSを要求することができる。上記のバスクロックは、リソース要求を出すプロセッサによって構成され得るリソースの一例としてのみ意図されていること、また、数字「100」および「150」は、処理速度の任意の例として意図されていることを理解されたい。
リソース構成または状態は、リソース状態セットにグループ化され得る。リソース状態セットは、あるプロセッサアプリケーション状態においてプロセッサによって一緒に使用される1つまたは複数のリソースの構成または状態を定義する。たとえば、あるリソース状態セットは、一定数のMIPSの処理速度をプロセッサにもたらすバスクロックリソースに関する構成または状態情報、およびプロセッサに復号機能を提供するデコーダ(すなわち、リソースの別の例)に関する構成または状態情報を含むことができる。
図2は、システム103を形成するコントローラ101、システムパワーマネージャ157、マスタプロセッサ110、126、低レベルドライバ133、共用リソース105A〜C、およびローカルリソース105D〜Hの間の関係を示す機能ブロック図である。図2はまた、どのようにタッチスクリーン132がタッチスクリーンドライバ/コントローラ130に結合され得るかを示している。タッチスクリーンドライバ/コントローラ130は、第1のマスタプロセッサ110Aのクロックコード113Aに結合され得る。
システム103は、リソース待ち時間を最小化するように、プロセッサ110によって望まれるリソース状態セット間で切り替えることができる。「リソース待ち時間」という用語は、マスタプロセッサ110、126が別のリソース状態セットに移行させるためにコントローラ101およびシステムパワーマネージャ157を準備し始めた時間から、当該セットのリソースが指定の状態に構成されるようになり、プロセッサが使用できるように準備できるまでの時間に生じる遅延または待ち時間を指す。後述のように、リソース状態セットは、以下に大別され得る。プロセッサがアプリケーションプログラムを実行し、別の方法で処理能力を提供するのを支援するように構成されたリソースをプロセッサが提供されるアクティブリソース状態セット。およびプロセッサがスリープ状態、すなわちプロセッサがアプリケーションプログラムを実行していないか、別の方法で処理能力を提供していない状態を維持するのを支援するリソースのみをプロセッサが提供されるスリープリソース状態。スリープ状態にあるプロセッサは、低レベル機能を維持するが、プロセッサは、当業者によってアプリケーションプログラムであると理解されるソフトウェアを実行することはない。後述する「次のアクティブ状態」の特徴は、アクティブセットであるか、スリープセットであるかにかかわらず、任意のリソース状態セット間の移行に当てはまり得ることを理解されたい。
図2に示す例示的な実施形態では、第1のマスタプロセッサ110Aは、システムパワーマネージャ157およびコントローラ101に結合され得る。コントローラ101は、第1のマスタプロセッサ110Aのクロックコード113Aに結合され得る。コントローラ101は、1つまたは複数の低レベルドライバ133を含むことができる。1つまたは複数の低レベルドライバ133は、1つまたは複数の共用リソース105A〜Cと通信する役目を果たすことができる。共用リソース105A〜Cは、マスタプロセッサ110のタスクまたは機能をサポートする任意のタイプのデバイスを含むことができる。共用リソース105A〜Cは、グラフィカルプロセッサ、デコーダなどの単一の機能要素および他のプロセッサのクロックのようなデバイスを含むことができる。
共用リソース105A〜Cは、1つまたは複数のローカルリソース105D〜Hに結合され得る。1つまたは複数のローカルリソース105D〜Hは、マスタプロセッサ110のタスクまたは機能をサポートまたは支援する任意のタイプのデバイスを含み得るという点で、共用リソース105A〜Cに類似していてよい。ローカルリソース105D〜Hは、グラフィカルプロセッサ、デコーダなどの単一の機能要素および他のプロセッサのクロックのようなデバイスを含むことができる。ローカルリソース105D〜Hは、リーフノードを含むことができる。リーフノードは、他の従属リソース105を通常は参照せず、または含まないローカルリソース105D〜Hとして、当業者には理解されよう。
コントローラ101は、1つまたは複数のマスタプロセッサ110、126から出される要求を管理する役目を果たすことができる。たとえば、コントローラ101は、第1のマスタプロセッサ110Aから生じる要求を管理することができる。第1のマスタプロセッサ110Aは、オペレータがタッチスクリーン132を操作したことに応答して、この要求を出すことができる。タッチスクリーン132は、タッチスクリーンドライバ/コントローラ130に信号を出すことができる。そして、タッチスクリーンドライバ/コントローラ130は、第1のマスタプロセッサ110Aのクロックコード113Aに信号を出すことができる。
コントローラ101はまた、特定のプロセッサ110のスリープ状態を管理する役目を果たすことができる。スリープ状態に入る前に、プロセッサ110は、スリープ状態を管理するための情報を提供する。スリープ状態を管理するための情報は、スリープ状態に入ること、およびスリープ状態から出ることを含む。スリープ状態を管理するためのこの情報を、以下ではトリガおよびリソース状態と呼ぶ。リソース状態セットは、プロセッサのスリープ状態をサポートするように1つまたは複数のリソースを構成するためのリソース情報を含むことができる。
トリガは、スリープ状態に入ること、またはスリープ状態から出ることのいずれかをプロセッサ110に行わせるイベントを定義することができる。トリガは一般に、コントローラ101内に含まれているか、コントローラ101によってアクセス可能なリソース状態を参照する。リソース状態は、特定のプロセッサ110が必要とするリソース105の所望の状態を定義する。例示的な実施形態では、各プロセッサ110はコントローラ101に対し、少なくとも2つのリソース状態セット、すなわち、リソース状態のアクティブセットおよびリソース状態のスリープセットを提供することができる。ただし、他の実施形態では、プロセッサは、単一のアクティブセットおよび単一のスリープセットに加えてリソース状態セットを、または単一のアクティブセットおよび単一のスリープセットとは異なるリソース状態セットを提供することができる。そのような他のリソース状態セットは、上記のプロセッサアプリケーション状態うちの1つまたは複数に対応することができる。すなわち、任意のアプリケーション状態について、プロセッサは対応するリソース状態セットを提供することができる。
例示的な実施形態では、リソース状態のアクティブセットは、プロセッサ110がアクティブに処理機能を実行し、リソース105からのアクション/機能を要求しているときに関するリソース105の状態を定義することができる。リソース状態のスリープセットは、プロセッサ110がスリープ状態またはアイドル状態にあるときのリソース105の状態を定義することができる。トリガおよびリソース状態については、図3に関連して以下でさらに詳しく説明する。
図3は、コントローラ101、リソースセット304、およびトリガセット314に関する詳細を示す機能ブロック図である。前述のように、コントローラ101は、PCD100のプロセッサ110、126のうちの1つまたは複数によって実行されるソフトウェアを含むことができる。コントローラ101は、メモリ112に、または当業者によって理解されるようにローカルストレージのようなコントローラ101内のエリアに、情報を記憶することができる。この情報は、コントローラ101によってサービスされる各マスタプロセッサ110に割り当てられるリソースセット304を含むリソーステーブル302を含むことができる。この情報はまた、同じく各マスタプロセッサ110に割り当てられる、各マスタプロセッサ110に固有であり得るトリガセット314を含むことができる。
各リソースセット304は一般に、特定のマスタプロセッサ110によって望まれるリソース105の状態に関係する情報を含む。特定のマスタプロセッサ110に割り当てられる各リソースセット304は、アクティブリソースセット306およびスリープリソースセット308を含むことができる。アクティブリソースセット306は、特定のマスタプロセッサ110がアクティブであるか、正常に機能しているときのリソース105の状態を定義または記述することができる。スリープリソースセット308は、特定のマスタプロセッサが当業者によって理解されるようにスリープ状態または休止状態にあるときのリソース105の状態を定義または記述することができる。各リソースセット304はまた、図3に示す例示的な実施形態において、第1のマスタプロセッサ110に割り当てられる「セット1」および「セット2」のような追加セットを含むことができる。
一例として、図3に示す第1のマスタプロセッサ(A)110Aのアクティブリソースセット306は、リソース105の各々に以下の値を割り当てている。第1の共用リソース(SR#1)105Aの場合には値は1であり、第2の共用リソース(SR#2)105Bの値は1であり、第Nの共用リソース(SR#N)105Cの値は1である一方、第1のローカルリソース(LR#1)105Dの4つの値は1、0、1、および1である。
前述のように、リソース105の状態は単一の値に限定されず、複数の値を含むことができる。さらに、リソースの状態は、いくつかの異なるタイプのパラメータのいずれかを含むことができる。たとえば、状態は、リソース105として機能することができる特定のクロックのクロック速度の量について数百メガヘルツを指定することができる。
別の例として、図3に示す第1のマスタプロセッサ(A)110Aのスリープリソースセット308Aは、リソース105の各々に以下の値を割り当てている。第1の共用リソース(SR#1)105Aの場合、このリソースは0の値を割り当てられており、第2の共用リソース(SR#2)105Bは0の割当て値を有する一方、第Nの共用リソース(SR#N)105Cは0の割当て値を有する。第1のローカルリソース(LR#1)105Dは、0、1、0および0の割当て値を有し得る。
特定のマスタプロセッサ110に割り当てられる各トリガセット314は、少なくとも3つのフィールド、すなわち、割込みフィールド316、「セットから」318、および「セットへ」320を含むことができる。トリガセット314のこれら3つのフィールドの各々はまた、3つの列、すなわち、トリガ開始列322、クリア列324、およびタイマー列326からなる対応する1セットを含むことができる。
割込みフィールド316は、システムパワーマネージャ157によって生成および/または検出され得るアクションまたは活動を記述する。割込みフィールド316は一般に、「トリガイベント」と特徴付けることができ、これによりコントローラ101は、SPM157によって検出されるトリガイベントに基づいて特定のプロセッサ110によって望まれる指定のリソースセット304を選択することができる。コントローラ101によるリソースセット304の選択は、背景技術セクションで上述した時間のかかるソフトウェアハンドシェイクを回避することができる。
第1のマスタプロセッサ(A)110Aについて図3の第1のトリガセット(トリガセット#1)を調べるにあたり、セットのフィールドについて列ごとに順に論じる。トリガセット314Aの第1の列から始めると、トリガ開始列322は割込みフィールド316に対応する第1の行に「復号割込み」と記載されたアクションを有する。
前述のように、割込みフィールド316は、トリガ開始フィールド322の検出に応答してリソースセット304の状態をアクティブ化することをコントローラ101に行わせるパラメータを定義することができる。図3に示す例示的な実施形態では、割込みフィールド316Aは、「復号割込み」と定義または記述されており、これは、システムパワーマネージャ110が「復号割込み」を検出したとき、たとえば、PCD100がビデオを復号しているとき、このイベントがコントローラ101に対し、「トリガ開始」列にある第1の列322A1における「セットから」フィールド318を調べるように警告し得ることを意味する。
「セットから」フィールド318は、コントローラ101によって調べられている特定のマスタプロセッサ110に当てはまる現在のリソースセット304を示す値を含むことができる。このフィールド318は、リソースセット304をその識別子、たとえば「アクティブセット」、「スリープセット」、または「セット1」もしくは「セット2」のようなセット番号によって記載することができる。フィールド320は、アスタリスクのような「ワイルドカード」を含むこともある。
「セットから」フィールド318におけるワイルドカード指定により、コントローラ101は、特定のマスタプロセッサ101によって使用されていた最後の既知のアクティブリソースセット304を取り出すことができる。図3に示す例示的な実施形態では、「セットから」行318Aのトリガ開始列322A1は、アスタリスクまたはワイルドカードの値を有する。
「セットへ」320は、「セットから」318と同様に、識別子、たとえば「アクティブセット」、「スリープセット」、または「セット1」もしくは「セット2」のようなセット番号によるリソースセット304の記載を含むことができる。フィールド320はまた、プロセッサ110によって利用されている最後のリソースセット304を意味するアスタリスクのような「ワイルドカード」を含むことができる。図3に示す例示的な実施形態では、「セットへ」フィールド320Aのトリガ開始列322A1は、第1のリソースセット304Aの列310Aに記載されているリソースセット1である「セット1」の値を有する。
図3に示す例では、復号割込みイベントは、SPM157によって検出されたとき、コントローラ101に警告する。コントローラ101は、第1のマスタプロセッサ110の第1のトリガセットを調べる。トリガ開始列322A1は、マッチング値(復号割込み)を記載しているので、コントローラ101は、「セットから」フィールド318Aを調べて、値がワイルドカード値またはアスタリスクであると判断する。次いでコントローラ101は、特定のリソースセット304Aを指定する「セット1」の値を有する「セットへ」フィールド320Aを調べる。コントローラ101によって調べられたこの情報に基づき、コントローラ101は、第1のマスタプロセッサ110Aの現在のリソースセット304Aを、現在のセットからリソースセット「セット1」に切り替える。リソースセット1は、第1のマスタプロセッサ110Aに割り当てられているリソースセット304Aの列310Aに記載されている。
さらに、SPM157またはコントローラ101が、第1のトリガセットのクリア列324A1に示すような「非復号」イベントを検出したとき、コントローラ101は「セットから」フィールド318Aを調べ、この値が「セット1」を含むと判断する。次いで、コントローラ101は、この例ではワイルドカードまたはアスタリスクの値を有する「セットへ」フィールド320を調べる。これは、コントローラ101が、第1のマスタプロセッサ110Aのリソースセット304Aを、「セット1」のリソースセットから、プロセッサ110Aによって使用された最後のアクティブリソースセットに切り替えることを意味する。
トリガセットのタイマーフィールド326は、特定のリソースセット304がコントローラ101によって使用され得る時間量を示すことができる。そのため、図3に示す例示的な実施形態では、第1のトリガセットのタイマーフィールド326A1の場合、このフィールドは3ミリ秒の値を有する。これは、復号割込みイベントが第1のトリガセットのトリガ開始フィールド322A1とマッチしたときに、コントローラ101が、「セットへ」フィールド320Aに指定されたリソースセット304を3ミリ秒だけ利用することを意味する。他の例示的な実施形態では、タイマーフィールド326に情報がない状況、またはこの移行のタイマートリガ326がないこと、および移行が非復号フィールドにのみ適用されることを示す値に対応するように値が定義される状況が発生または存在し得る。図3に示すようなタイマーフィールド、すなわちタイマーフィールド326A1および326A2が定義される状況では、タイマーフィールド326とクリアフィールド324との間でどちらのイベントが最初に生じても、たいてい移行が始まる。
図4は、プロセッサ110の例示的なアクティブ/スリープトリガセット314を示している。この例示的な実施形態では、第1の列322における割込みフィールド316は、「シャットダウン」イベントを、特定のプロセッサ110のスリープセット308(図3)を開始するアクションと定義する。「シャットダウン」イベントは、オペレータがPCD100をシャットダウンするためにオン/オフボタンを選択するようなアクションを含むことができる。
図4の例示的な実施形態では、「シャットダウン」イベントが検出されたとき、コントローラ101は、現在のアクティブリソースセット306をスリープセット308に移行させる。スリープセット308は、図3のテーブル302のマスタリソースセット304に記載されている。
コントローラ101が、PCD100のオペレータによって開始されるパワーオンイベントのような「立ち上げ」イベントが生じていることを示すメッセージをSPM157から受信したとき、コントローラは、トリガセット314の「セットへ」フィールド320に記載されているワイルドカードまたはアスタリスク値に基づいて、プロセッサ110をスリープセット308から最後のアクティブリソースセット304に移行させる。
上記のように、システム103は、アクティブセット306およびスリープセット308に限定されない。システム103は、図3に示すように、スリープ状態に入ること、またはスリープ状態から出ること以外のイベントにおけるリソースセット304間の切替えに使用され得る。
図5は、プロセッサ110をスリープ状態に置くためのトリガセット314を管理するための方法500を示す論理フローチャートである。ブロック505が、方法500の最初のステップである。ブロック505において、各プロセッサ110は、PCD100の先行使用事例からのデータに基づいて必要に応じて、コントローラ101(図1〜図2)内のトリガセット314およびリソースセット304を更新することができる。
ブロック510において、プロセッサ110はSPM157(図2)に対し、コントローラ101へのシャットダウン信号を生成するように要求することができる。ブロック515において、SPM157はシャットダウン信号をコントローラ101に送ることができる。
コントローラ101は、ブロック520においてシャットダウン信号を受信することができ、図4に示すようにシャットダウンイベントに割り当てられ得るトリガセット314をアクティブ化することができる。図4に示す例示的な実施形態では、シャットダウン信号は、トリガセット314の割込みフィールド316と突き合わせられる。トリガセット314はコントローラ101に対し、「セットへ」フィールド320に示されているようにスリープセット308にアクセスするように指示する。ブロック525において、コントローラ101は早急に、確認応答信号をSPM157に送ることができ、コントローラ101は引き続き、シャットダウン信号イベントとマッチするトリガセット314によって参照されるリソースセット304をアクティブ化することができる。
ブロック530において、図4に示す対応する割込みフィールド316に「シャットダウン」イベントを記載しているマッチングトリガセット314のような各マッチングトリガセット314について、コントローラ101は、現在のリソースセット304を、図3のマスタプロセッサ110Aの第1のリソースセット304Aのスリープセット308Aのようなスリープセット308に切り替えることができる。
次に、ブロック535において、コントローラ101は、図2に示すような低レベルドライバ133にスリープ要求状態を伝えることができる。低レベルドライバ133は、要求された状態を、対応するリソース105に伝達することができる。
ブロック540において、各リソース105はシャットダウン信号確認応答をコントローラ101およびSPM157に出すことができる。そして、方法500は終了することができる。
図6は、プロセッサ110をスリープ状態からアクティブ状態に置くためのトリガセット314を管理するための方法600を示す論理フローチャートである。ブロック605が、方法600の最初のステップである。ブロック605において、ウェイクアップ状態またはウェイクアップイベントが、SPM157により検出されるか、ウェイクアップイベントが、それ自体の割込みコントローラ(不図示)を有し得るコントローラ101によって直接検出される。例示的な実施形態は、ウェイクアップ割込みがSPM157によって検出可能ではないように設計され得る。そのような例示的な実施形態では、コントローラ101はその割込みコントローラを使用して、それらを検出し、これらをマスタプロセッサ110のスリープセット要件に「マッピング」させることができる。
次に、ブロック610において、SPM157はウェイクアップ信号をコントローラ101に送ることができる。ブロック615において、コントローラ101は、SPM157からウェイクアップ信号を受信し、ウェイクアップ信号とマッチした1つまたは複数のトリガセット314をアクティブ化することができる。たとえば、コントローラ101はウェイクアップ信号を、図4のトリガセット314の「アクティブ」列内の割込みフィールド316に記載されている「立ち上げ」イベントと突き合わせることができる。図4の例示的な実施形態では、アクティブ列324内の「セットへ」フィールド320はコントローラを、現在のプロセッサ110によって使用された最後のリソースセット304に案内する。
そのため、ブロック620において、コントローラ101は、このマッチングトリガセット314に基づいて、プロセッサ110の現在のリソースセット304を変更する。当業者は、コントローラ101が図3に示すように維持するそのトリガセットのすべてを巡回することを認識する。
次に、ブロック625において、コントローラ101はSPM157に対し、どのマスタプロセッサ110がスリープ状態からアウェイクしたかを識別するウェイクアップ確認応答を送ることができる。次に、ブロック630において、マッチングウェイクアップトリガセット314を有する各プロセッサ110は、スリープ状態から解放され、SPM157によって電力を供給されてアクティブ状態に戻される。そして、方法600は終了する。
図7〜図10は、本明細書では「次のアクティブリソース状態セット」または「次のアクティブセット」と呼ばれる別の特徴を示している。次のアクティブセットの一例は、次のアウェイクセットである。次のアウェイクセットまたは他の次のアクティブセットは、図6およびウェイクアップイベントに伴うコントローラ101による切替え後のリソースセット304に関して上記で説明したのと同じ方法で使用され得る。
図7は、コントローラ101に記憶された情報を表すという点で、図3と同様である。例示的な実施形態では、コントローラ101は、本明細書では便宜上「A」メモリバッファ702、「B」メモリバッファ704および「C」メモリバッファ706と呼ばれる3つのメモリバッファを含むことができる。
図8は、プロセッサをスリープ状態に置くための方法800を示しているという点で、図5と同様の論理フローチャートである。ブロック805が、方法800の最初のステップであり、図5に関して上述したブロック505に類似している。ブロック805は、プロセッサ110がアクティブまたはアウェイクリソース状態セットおよびスリープリソース状態セットだけでなく、次のアウェイクリソース状態セットも更新し得ることを示している。図8に示すように、プロセッサは、アクティブセットをコントローラ101の「A」バッファ702(図7)に記憶させ、スリープセットをコントローラ101の「B」バッファ704(図7)に記憶させ、次のアウェイクセットをコントローラ101の「C」バッファ706(図7)に記憶させることができる。ブロック805の他の態様は、ブロック505(図5)に関して上述したのと同じであるので、ここでは説明しない。
ブロック810、815、820、825、830、835および840は、それぞれ図5のブロック510、515、520、525、530、535および540と同じであるので、ここでは説明しない。プロセッサは、シャットダウンを始めるとき、「A」バッファ702(図7)に記憶されているアウェイクセットに対応するアウェイクアプリケーション状態にあることに留意されたい。次いでプロセッサは、図5に関して上述したのと同様に、「B」バッファ704(図7)に記憶されているスリープセットに対応するスリープアプリケーション状態に入る。プロセッサは、「C」バッファ706(図7)に記憶されている次のアウェイクセットに対応する次のアウェイクアプリケーション状態においてスリープアプリケーション状態からアウェイクする(図6)。「C」バッファ706(図7)に次のアウェイクセット更新を事前記憶し、それらをできるだけ早く適用することによって、コントローラ101はウェイクアップイベントに伴い、かかる次のアウェイクセットによって指定されたリソースを直ちに構成し始めることができ、それによってリソース待ち時間を最小化することができる。
図9は、別の例示的な実施形態に関係し、ここでは、コントローラ101は上述のリソース状態セットの3つすべてを同時に記憶するのに十分なメモリを有していない。この実施形態では、コントローラ101'は「A」バッファ902および「B」バッファ904のみを有し、「C」バッファのために利用可能なメモリ空間がない。そのような場合、「A」バッファ902は、異なる時間に(その時点で最新の)アウェイクセットおよび次のアウェイクセットを記憶するように再利用される。
図10は、プロセッサをスリープ状態に置くための方法1000を示しているという点で、図5および図9と同様の論理フローチャートである。ブロック1005が、方法800の最初のステップであり、図8に関して上述したブロック805に類似しているが、「C」バッファに次のアウェイクセットを記憶するステップを含まない。実際にはプロセッサは、アクティブセットをコントローラ101'の「A」バッファ902(図9)に記憶させ、スリープセットをコントローラ101'の「B」バッファ904(図9)に記憶させることができるが、プロセッサは、次のアウェイクセットを記憶するために「A」バッファを再利用する前に、スリープアプリケーション状態に移行するステップで「復帰不能点」(この用語は当業者によって理解される)に達するまで待つ。ブロック1005の他の態様は、ブロック505(図5)に関して上述したのと同じであるので、ここでは説明しない。
ブロック1008において、プロセッサは、次のアウェイクセットの擬更新または仮想更新と呼ばれ得るステップを実行する。上述のブロック1005において、プロセッサは、コントローラ101'の「A」バッファ902および「B」バッファ904にリソース状態セットを書き込むことによって、リソース状態セットの実際の更新を実行し得ることに留意されたい。コントローラ101'は、バッファコンテンツが更新されていることを通知する割込みをプロセッサから受信するので、更新は実際のものであり、コントローラ101'は、更新に伴うアクションまたは更新の適用を行うことになる。コントローラ101'は、使用できるように更新リソース状態セット情報を準備するのに必要であり得る様々なタスクを実行することによって、更新を適用する。バッファ「B」におけるスリープセットが更新された場合、コントローラ101'は、リソース状態セットの切替えを必要とするシャットダウンイベントまたは同様のイベントが後に生じた場合に使用できるように更新スリープセット情報を準備することができる。「A」バッファ902におけるアクティブセットが更新された場合、コントローラ101'はリソースを相応に調整させることができる。プロセッサがブロック1008で実行する擬更新は、コントローラ101'に割込みを送ることなしに、「A」バッファ902(図9)に次のアウェイクセットのための更新を記憶するステップを含む。コントローラ101'は割込みを受信していないので、「A」バッファ902(図9)で生じた更新をまだ適用しない。この擬更新は、プロセッサ110がSPM157(図2)に対し、コントローラ101'にシャットダウンを知らせるように要求する復帰不能点の後に生じ、「A」バッファ902におけるその時点のアクティブリソースセット状態情報に対するさらなる更新を行わないことが保証される。
ブロック1010、1015、1020、および1025は、それぞれ図5のブロック510、515、520、および525に関して上述したのと同じであるので、ここでは説明しない。
次いで、ブロック1027において、コントローラ101'は、更新に関して「A」バッファ902(図9)をチェックすることによって、コントローラ101'とプロセッサとの間で生じるハンドシェイク(ブロック1020、1025)に応答し、図6のウェイクアップ方法で使用される更新を記憶する。(プロセッサがバッファに書き込んだ「メッセージ」を受信コントローラ101'に通知するために割込みが使用される方法から、メモリバッファは「メッセージRAM」とも呼ばれることが留意され得る。)したがって、「A」バッファ902(図9)に次のアウェイクセットを事前記憶することによって、コントローラ101'はウェイクアップイベントに伴い、かかる次のアウェイクセットによって指定されたリソースを直ちに構成し始めることができ、それによってリソース待ち時間を最小化することができる。
ブロック1030、1035、および1040は、それぞれ図5のブロック530、535、および540と同じであるので、ここでは説明しない。次いでプロセッサは相応に、図5に関して上述したのと同様に、「B」バッファ904(図9)に記憶されているスリープセットに対応するスリープアプリケーション状態に入る。プロセッサは、「B」バッファ904(図9)に記憶されている次のアウェイクセットに対応する次のアウェイクアプリケーション状態においてスリープアプリケーション状態からアウェイクする(図6)。次のアウェイクセットを事前記憶し、それをできるだけ早く適用することによって、コントローラ101'はウェイクアップイベントに伴い、かかる次のアウェイクセットによって指定されたリソースを直ちに構成し始めることができ、それによってリソース待ち時間を最小化することができる。
図11〜図23は、上記のリソースセット移行をスケジュールすることに関係する別の特徴を示している。当業者は、多くの場合にプロセッサアプリケーションプログラム状態の上記変更が比較的予測可能な周期で生じ得ることを理解している。たとえば、PCD100(図1)において、ビデオプレーヤアプリケーションプログラムを実行しているプロセッサが、プロセッサが周期的に(たとえば、Xミリ秒ごとに)ビデオデータのフレームを復号し得る状態において、あるいはかかる状態に移行中にウェイクアップすることが必要であり得る。同様に、PCD100のセルラー電話機能を制御しているプロセッサが、たとえば、プロセッサが周期的に(たとえば、Xミリ秒ごとに)RF通信信号を検査し得る状態において、あるいはかかる状態に移行中にウェイクアップすることが必要であり得る。アプリケーションプログラム状態の周期的変更が生じる時間は予測され得るので、またリソースが次のアプリケーションプログラム状態に対応する状態への移行を完了させるのに必要な時間量は実質的に固定されているか、一定であるので、リソース状態セットを切り替えるプロセスを始めるのに必要な時間は予測され得る。たとえば、プロセッサは時間tdeadlineに例示的なリソース状態セット(「R」)によって示される状態におけるリソースのセットを有する必要があると予測され得る。この例示的なリソース状態セット「R」は、バスクロックリソースをたとえば100MHzに変更し、電源リソースをたとえば3Vに変更することを指定することがある。バスクロックリソースおよび電源リソースがこれらの移行を完了させたことをコントローラ101が確認するのに要する時間量(「作業_時間」)が判断され得る。(「作業」という用語は、コントローラ101がリソース状態移行を実現するために実行しなければならない処理、構成およびハードウェア制御を指す。)したがって、リソースが時間tdeadlineまでにリソース状態セット「R」によって示される状態にあるようにするために、この例ではコントローラ101は、tdeadlineの前の時間量が少なくとも作業_時間に等しくなる時間までに、バスクロックおよび電源リソースを移行させるプロセス(たとえば、図5のステップ530および535、図8のステップ830および835など)を開始する必要がある。
PCD100において、2つ以上のプロセッサ(たとえば、図2のマスタプロセッサ110A、110B、110Cなど)は互いにかなり接近した時間にリソース状態セット移行を要求することがあり、それによりコントローラ101は1つのプロセッサのリソースを移行させる作業を行う一方で、別のプロセッサのリソースを移行させる作業を同時に行う必要がある。同様に、コントローラ101がリソースを移行させる作業を行っているか、リソースを移行させる作業を行う予定である間に、SPM157のような別の要素は、リソース状態セット移行を要求し得る。例示的な実施形態では、コントローラ101はこれらのタスクを同時に実行することができないので、そのような「競合」状態は望ましくない。
図11は、上記の競合状態の一例を示すタイムラインである。コントローラ101が下記のスケジューリング方法を始め、競合状態を検出するおおよその時間は「tnow」と標示される。図11に示す例では、コントローラ101は、リソースが時間tdeadline_0に、第1のプロセッサによって要求される状態にあるために、コントローラ101が時間tstart_0に、要求された状態にこれらのリソースを移行させるプロセスまたは作業(「作業_0」)を開始する必要があると判断する。同様に、コントローラ101は、リソースが時間tdeadline_1に、第2のプロセッサによって要求される状態にあるために、コントローラ101が時間tstart_1に、要求された状態にこれらのリソースを移行させるプロセスまたは作業(「作業_1」)を開始する必要があると判断する。作業_0と作業_1との間の重複が競合状態を表すことが留意され得る。
この競合状態を管理することに加えて、コントローラ101は、作業(「作業_0」および「作業_1」)の正確な推定値、すなわち、図11に示す作業を表す矢印の実際の長さ/持続時間/時間を計算することもできる。コントローラ101が作業の正確な推定値を計算する方法については、図24〜図31に関連して以下でさらに詳しく説明する。
図12は、図11に示す競合状態を緩和するための方法をタイムライン形式で示している。競合を緩和するために、コントローラは作業_0を、作業_1を始める前に完了させるようにスケジュールし得る。したがってコントローラ101は、tstart_1(すなわち、修正最終期限tdeadline_0')の前に作業_0を完了させるために、これらのリソースを要求された状態に移行させるステップを開始する修正時間tstart_0'を、以下の式で計算する。
tstart_0'=tdeadline_0-(tdeadline_1-作業_1)
上記の計算のtstart_0'はtnowと対比されていることが留意され得る。コントローラ101がtstart_1(すなわち、修正最終期限tdeadline_0')の前に作業_0を完了させるために、これらのリソースを要求された状態に移行させるステップを開始する修正時間tstart_0'を計算するこのステップは、図24〜図31に関連して以下で説明するように、コントローラ101によって行われる正確な作業負荷の推定によってさらに改良される。図24〜図31は、図11〜図12に示す作業を表す矢印の実際の長さ/持続時間/時間をコントローラ101が計算し得る方法を示している。
図13は、プロセッサ110をスリープリソース状態セットに対応するスリープアプリケーション状態からアクティブリソース状態セットに対応するアクティブアプリケーション状態に移行させるための方法1300を示す論理フローチャートである。方法1300が、コントローラ101がリソース状態の変更または移行のために実行する処理または作業をスケジュールするステップを含むことを除いて、方法1300は、図6の上記の方法600と同様である。ブロック1305、1310、および1315は、それぞれ図6のブロック605、610、および615と同じであるので、ここでは説明しない。ブロック1318において、コントローラ101は、コントローラ101の判断により周期的にアプリケーション状態を変更する1つまたは複数のプロセッサのリソース状態セット移行をスケジュールする。
上述のように、アプリケーション状態の予測される変更は、次のアプリケーション状態に対応するリソースセットのリソースが完全に移行する関連最終期限を有する。このスケジュールするステップは、リソース状態セット移行が完了するのに要する時間量(「作業」)、ひいてはコントローラ101が最終期限までに移行を完了させるために移行プロセスまたは「作業」を開始する必要がある時間を計算するステップを含むことができる。このスケジュールするステップはまた、上記で説明した方法で、または代替方法を使用してスケジューリング競合を緩和するステップを含むことができる。ブロック1320、1325および1330は、それぞれブロック620、625および630と同じであるので、ここでは説明しない。ただし、ブロック1322がブロック1320とブロック1325との間に提供され、ブロック1322では、システム状態キャッシュ2705が実際の作業負荷値に基づいてコントローラ101によって更新される。ブロック1322については、図27Bに関連して以下でさらに詳しく説明する。
図14は、リソース状態セット移行をスケジュールする図13のブロック1318に含まれ得る方法1400を示す論理フローチャートである。ルーチンまたはサブ方法ブロック1402は、図27Bに示すようにコントローラ101によりハッシュ値を作成してハッシュ値をシステム状態キャッシュ2705と比較することによって作業負荷を推定するステップを含むことができる。ルーチンまたはサブ方法ブロック1402のさらなる詳細については、図27および図31に関連して以下でさらに詳しく説明する。ブロック1405は、コントローラ101が次の式を評価し得ることを示している。
tdeadline_x-作業_x<tdeadline_y
ここでxおよびyは、(たとえば第1のプロセッサxおよび第2のプロセッサyからの)2つのリソース状態移行要求を表すインデックスであり、x>yである。
式が偽であると評価した場合、2つの要求間に競合状態がなく、本方法は終了する。式が真であると評価した場合、図11に関して上述したタイプの競合状態がある。競合状態が存在すると判断された場合、コントローラ101は競合を緩和するために修正開始時間をブロック1410で計算することができる。
tstart_x'=tdeadline_x-(tdeadline_y-作業_y)
コントローラ101は、当初スケジュールされたリソース状態セット移行開始時間の代わりに、修正開始時間を使用することができる。
スケジューリング競合を緩和するための方法はまた、スケジュールされていないリソース状態セット移行要求を考慮することができる。上記のように、スケジュールされたリソース状態セット移行要求は、周期的に生じるか、あるいは予測可能な要求を含む。スケジュールされていないリソース状態セット移行要求は、ユーザがタッチスクリーン132(図2)を使用して、PCD100に1つまたは複数のプロセッサをウェイクアップさせるアクションを実行するなど、予測不可能なイベントの結果として生じ得る。スケジュールされていない要求は、リソース状態セット移行が完了しなければならない関連最終期限(「tdeadline」)を有さない。実際にはそれは、リソース状態セット移行が特定の時間に開始された場合に完了する時間(「tdone」)を指すことに関係するだけである。
図15は、コントローラ101がスケジュールされていないリソース状態セット移行要求に対する処理、すなわち作業を、要求がtnon-scheduled_1で生じるとすぐに始め、リソース状態セット移行がtdone_1に完了するまで要求に対する作業を続けた場合に、競合状態が生じ得ることを示すタイムラインである。tstart_0に始まりtdeadline_0に終わるスケジュールされた要求の処理(「作業_0」)が、スケジュールされていない要求の処理(「作業_1」)と重複することに留意されたい。
図16は、図15の競合状態を緩和するための簡単な例示的な方法を示すタイムラインである。競合状態を緩和するために、コントローラ101は、最初に、スケジュールされた要求に関連するリソースを移行させ、次いで、スケジュールされていない要求に関連するリソースを移行させることができる。
図17は、図15の競合状態を緩和するための第2の簡単な例示的な方法を示すタイムラインである。競合状態を緩和するために、コントローラ101は、最初に、スケジュールされた要求に関連するリソースを移行させ、次いで、スケジュールされていない要求に関連するリソースを移行させることができる。ただし、図16に示す方法とは異なり、作業_0の開始tstart_0をtstart_0'へと早めて、作業_1が早期に完了できるようにすることで、スケジュールされていない作業の遅延を回避する。
図18は、図15の競合状態を緩和するための別の例示的な方法を示すタイムラインである。競合状態を緩和するために、コントローラ101は最初に、修正開始時間を次の式で計算することができる。
tstart_1=(tdeadline_0-作業_0)-tnow
コントローラ101は修正開始時間tstart_1に、スケジュールされていない要求に関連するリソースを移行させる作業のサブセットまたは部分を始めることができる。次いでtstart_0において、コントローラ101は、スケジュールされていない要求に関連するリソースを移行させる作業を停止し、代わりに、スケジュールされた要求に関連するリソースの移行に切り替える。コントローラ101がtdeadline_0に、スケジュールされた要求に関連するリソースの移行を完了させた後、コントローラ101は、スケジュールされていない要求に関連するリソースを移行させる作業に戻ることができる。
図19は、リソース状態セット変更要求に関連するリソースの移行に関わる作業または処理が、多くの場合、サブセットまたは部分「作業0」〜「作業N」に分割され得ることを示している。リソース状態セット変更に関連するリソースの移行に関わる作業または処理は、多くの個別のタスクを伴い得る。したがって、コントローラ101は容易に、そのような個別のタスク間で別のリソース状態セットに移行するプロセスを一時的に停止させることができる。たとえば、図18のtstart_1とtstart_0との間で生じる処理または作業の部分は、1つまたは複数のそのような個別のタスクを含むことができる。
図20は、作業のサブセットまたは部分が予定よりも早く完了することがあり、結果的に、作業が最終期限tdeadlineよりも早くtdoneに終了することがあることを示すタイムラインである。そのため、(当業者によって理解されるように)最終期限を守るために必要な時間よりも早く電力を消費する作業にリソースが関わった結果、電力が浪費され得る。
図21は、図20の浪費された電力状態を緩和するための例示的な方法を示している。状態を緩和するために、早く完了した作業のサブセットまたは部分の後に続く作業のサブセットまたは部分を延期または「先延ばし」することができる。「作業N+1」は、「作業N」の後の作業でリソースを変更することによる電力の影響を回避するために、「作業N」の完了予定時間まで延期され得る。
図22は、個別のタスクのコンセプトをより十分に示しており、たとえば、部分である作業2_1がtstart_1とtstart_0との間に実行され得ることを示している。リソース状態セットのリソースの移行に関わる個別のタスクのいくつかが他のタスクに依存しないので、そのようなタスクが任意の適切な順序で実行され得ることに留意されたい。したがって、たとえば、作業は図19において連続的なタスクに関わるとして示され得るが、作業0_1の前に作業2_1を実行するように、タスクを非連続的に実行しても悪影響がない場合もある。個別のタスクまたは部分の長さが互いに等しくないことがあることにも留意されたい。したがって、作業2_1のような個別のタスクまたは部分のうちの1つが、図22に示す例のtstart_1とtstart_0との間の時間間隔に、当該リソース状態セット移行の他の部分よりも上手く適合する場合、コントローラ101は、そのような順序で部分を実行することによって、方法を最適化することができる。一般に、できるだけ早くリソース状態セット移行に対する可能な最も多くの作業を実行するのが望ましいことがある。したがって、図22に示す例のtstart_1とtstart_0との間の時間間隔にちょうど適合するより長い部分を実行する方が、当該間隔でより短い部分を実行し、その結果、tstart_0の直前に作業が実行されずに隙間が残るよりも望ましいことがある。
図23は、リソース状態移行の処理をスケジュールするための方法2300を示す論理フローチャートである。方法2300は、スケジュールされたかスケジュールされていない3つ以上の要求が同時に処理される必要があり得るというコンセプトをより一般的に伝える。(明快にするために、図11〜図22に関して上述した方法は、たった1つまたは2つの要求の処理およびそれらの間の競合状態の可能性に関係する。)
方法2300は状態2305に始まり、この状態は、以下の状態のいずれかが生じた結果として到達し得る。コントローラ101が、要求に応答してリソース状態を移行させることに関わる処理または作業を終えている。コントローラ101が、スケジュールされていないリソース状態セット移行要求を受信する。またはコントローラ101が、リソース状態移行を処理するスケジュールされた開始時間(「tstart」)が迫っていると判断する。方法2300の始まりを表すブロック2310において、コントローラ101は、何らかの処理または作業がスケジュールされているか否かを判断する。上記のように、そのような処理または作業を周期的間隔で開始するようにスケジュールできるが、競合状態を緩和するためにスケジュールされた開始時間を修正することができる。
コントローラ101が、そのようなスケジュールされた処理または作業を実行する時間(「tnow」)であると判断した場合、コントローラ101は、ブロック2315によって示されるように処理または作業を実行する。コントローラ101が、何らかのスケジュールされた処理または作業を実行する時間ではないと判断した場合、図14のブロック1402と同様に、ブロック2317において、コントローラは、ハッシュ値を作成してハッシュ値をシステム状態キャッシュ2705と比較することによって作業負荷を推定することができる。ルーチンまたはサブ方法ブロック2317のさらなる詳細については、図27および図31に関連して以下でさらに詳しく説明する。
コントローラ101は、ブロック2320で保留中のスケジュールされていない要求を処理することができる。保留中のスケジュールされていない要求が2つ以上存在することがある。また、スケジュールされていない要求は、それらに関連する優先順位を有し得る。2つ以上のスケジュールされていない要求が保留中である場合、コントローラ101は、そのときから次のスケジュールされた作業開始時間(tstart)まで、最優先の保留中のスケジュールされていない要求の部分に対する作業を行う。次の開始時間tstart_nextは以下の通りである。
tstart_next=(tdeadline_next-作業_next)-tnow
上記の計算のtstart_nextはtnowと対比されていることに留意されたい。
コントローラ101がスケジュールされていない要求に関連する作業の一部分(図19参照)に対する処理または作業を完了させると、コントローラ101は、ブロック2325によって示されるように、処理または作業がさらなる部分を含むか否かを判断する。さらなる部分が存在する場合、コントローラ101は、ブロック2320に関して上述したのと同様に次の部分に対する作業を行う。上記の「最優先」という用語は、一部の実施形態に含まれ得る優先順位付け方式を指す。たとえば、ユーザがPCD100を「オフにすること」、すなわち、タッチスクリーン132(図1)を通じて低電力状態を開始することから生じるスケジュールされていない要求には、他のスケジュールされていない要求よりも低い優先順位が割り当てられ得る。
作業が完了したとき、ブロック2330において、図13のブロック1322と同様に、システム状態キャッシュ2705が実際の作業負荷値に基づいてコントローラ101によって更新される。ブロック1322については、図27Bに関連して以下でさらに詳しく説明する。
図24は、ポータブルコンピューティングデバイス100における1つまたは複数のリソース105によって処理され得る様々な作業負荷を示すグラフである。図24に示す例示的な実施形態では、4つの作業負荷、すなわち作業負荷A、作業負荷B、作業負荷C、および作業負荷Dが示されている。
推定最終期限2405Aは、作業負荷Dが終了しなければならない時間に対応することができ、この最終期限2405は、他の作業負荷の開始時間および終了時間に影響を与え得る。場合によっては、最終期限2405により他の作業負荷は、作業負荷Dが存在しなかった場合よりも早く開始することがある。
システム103、また特にコントローラ101が、作業負荷全体(作業負荷A〜D全体)または様々な作業負荷を完了させるまでの時間の正確な推定値を有しない場合、コントローラ101は、システム103によって不必要に余分な電力が消費されることになり得る部分最適スケジューリングを生成することができる。たとえば、最終期限2405Aが、システムによって生成される推定最終期限であると仮定する。
そして、第2のグラフにおいて、作業負荷を完了させるまでの記録された実際の時間が示されており、すべての作業負荷が完了した後にシステム103内で生じた実際の最終期限を第2の最終期限2405Bが示していると仮定する。システム103は引き続き推定最終期限2405Aまで、第4の作業負荷Dに関連するリソースに電力供給し、その結果、ブロック2410によって表されるシステムの電力の浪費が生じる。
最適作業負荷シナリオでは、当業者によって理解されるように、リソース105がシステム103、また特にコントローラ101によってオンにされるのが遅くなるほど、システム103によって消費される電力が少なくなる。この最適シナリオでは、推定値が、作業負荷が完了するときの時間どおりであった場合、作業負荷の推定値がさほど正確ではないシステムと比較して、電力のコストが低くなる。
同時作業状況では、正確な作業負荷の推定により、システム103は、すべての最終期限が守られるようにシステムが物事のスケジュールを早めるか、またはタイムラインにおける開始時間を早める必要があるような、作業負荷の実際の同時性または作業負荷の重複があるか否かの判断においてより正確になる。作業負荷の推定が正確になるほど、悲観的度合いが低くなり、作業負荷の重複が正確になり、したがって、コントローラ101は一般に、同時作業負荷を完了させる必要がある時点よりも早くリソース105をオンにすることはなくなる。
システム103の例示的な実施形態では、コントローラ101はハッシュ値を使用して、システムの状態ならびに移行を表す。コントローラ101は、現在のシステムの状態ならびに移行をハッシュする。移行は、図3〜図4に関して上述したスリープセットおよびアクティブセットを含むことができる。コントローラ101はまた、1つまたは複数のリソース105向けにクライアントによって作成された入来要求をハッシュする。
図1〜図3に示すようなコントローラ101は、上述のハッシュ値を計算する。コントローラ101は、例示的な実施形態では約800バイトの長さを有するデータ構造によって通常表されるシステムの状態の要素を取り、それらのデータ構造を、約4バイトまたは約32ビットの長さを有するデータ構造に縮小している。いくつかの例示的な実施形態では、これらのデータ構造またはハッシュ値は、64ビットの長さを有することがある。当業者によって理解されるように、これらのデータ構造の他のサイズも本開示の範囲内である。これらの縮小されたデータ構造は、システム状態キャッシュ2705(図27B参照)に記憶されてよく、この場合に小さくなった各データ構造は、約4バイトがそれ自体の一意識別子に割り当てられる。
システム103全体の状態は、約800バイトの長さを有するデータ構造によって容易に表され得る。一方、クライアントから生じる要求は、最大800バイトを有するデータ構造を含み得るが、そのような要求は、約800バイトよりもはるかに小さいことがある。
コントローラ101は、そのハッシュ2600(図26参照)の一部として混合関数および結合関数を使用することができる。当業者によって理解されるように、ハッシュ2600の混合関数は、単一ビット差異を強調する。たとえば、約800バイトのサイズを有するデータ構造で各々表され得る2つの異なるシステムの状態の間では、2つの状態の間の差異は、非常に小さいことがあり、サイズの差異が約2〜3バイトになり得る。
一方、ハッシュ2600の混合関数は、約800バイトのサイズを有するデータ構造の性質の点で互いに非常に近いシステム状態の間におけるそれらの単一ビット差異を強調しようとする。混合関数は、通常はシステムハッシュ値の正確性を高める一意のハッシュ値を作成する。
結合関数の場合、この関数は状態トポロジーを使用し、この状態トポロジーにより、システム状態間のグループ化がハッシュ値の一意性を高める。結合関数の1つの目的は、N個の状態を取り、それらを単一の1個の状態表現にまとめることである。
図25は、システム103の例示的な一実施形態による状態トポロジー内のグループ化を示すチャート2500である。図25は、システム状態内の要素間の差異が非常に小さくなり得る様子を示している。たとえば、第1のクロック「a」が200MHzの周波数を有する一方で、第2のクロック「b」が100MHzの周波数を有することがある。同様に、第1の電圧調整器「a」が1000mVの設定を有する一方で、第2の電圧調整器「b」が1015mVの設定を有することがある。
図26は、コントローラ101によって使用されるハッシュ関数2600の一実施形態の例示的な特徴を示すチャートである。前述のように、ハッシュ関数2600の例示的な実施形態は、混合および結合関数を使用する。結合関数は、回転関数へのシードとして、システム状態を表すデータ構造への、各リソース105に割り当てられた一意のインデックスを使用し、図26に示すハッシュ2600の例示的な実施形態では、インデックスを13で乗算し、32で除算したときの剰余を求めるステップを含む。具体的には、図26のハッシュ2600の例示的な実施形態では、数13および32が選択されており、その理由として、これらは互いに素であり、約32個のリソースにわたる回転の一意のセットを生成し得る。
ポータブルコンピューティングデバイス100には通常、トポロジーでグループ化された同様の32個未満のリソースがあることがわかっている。結合関数内の回転関数により、各リソースが影響を与えるハッシュ2600内のビットの何らかのランダム化が可能になる。これにより、たとえば、ハッシュ2600の最初の4つまたは最初の5つのビット内のクロック読取り差異のすべてに集中することではなく、ハッシュ2600内の様々なビット全体にクロック読取りを分散することによって、ハッシュ2600から一意性を高めることができる。
結合関数は、回転角度が異なるようにシステム要素の各々をひねるために、各リソース一意インデックスによる回転を使用している。言い換えれば、回転に各一意リソース識別子(状態トポロジーインデックスとも呼ばれ得る)を使用することによって、状態要素のグループ化にわたって一意性を高めることができる。回転により、同様の状態を有する要素を結合しつつ、この結合が重要な情報を消す可能性を最小化することができる。
このように回転することによって、システム要素が圧縮されるとき、それらの差異は、上記のように小さいが、当業者によって理解されるように、それほど重複しない。回転がなければ、状態間の小さい差異が結合されるときに、ハッシュ2600において状態情報は失われることがある。
システムの現在の状態が変化するときはいつでも、ハッシュ2600は更新され得る。後述する図27〜図31に示す例示的な実施形態では、更新があるときにシステム103全体が再ハッシュされるわけではない。代わりに、変化したシステム103の部分がハッシュ2600で更新される。他の例示的な実施形態では、システム103全体の再ハッシュが、そのような実施形態がシステム103にいくつかの利点をもたらす場合には行われ得ることを、当業者には認識される。
たいていの従来型のハッシュでは、フィードバックが使用される。フィードバックは一般に、ハッシュ更新の前にハッシュの結果を含む。そのようなフィードバック実施形態は、当業者によって理解されるように、MD5やSHAのようなハッシュを含む。
他のハッシュシステムでは、フィードバックは使用されないことがあり、この場合、当業者によって理解されるようにXOR演算技法を使用して古い情報の上に新しい情報が結合される。しかしながら、フィードバックが使用されないそのようなハッシュシステムでは、新しい情報と古い情報との間で相当量の衝突が発生し得る。
上述の例示的なハッシュ2600では、システム103、また特にコントローラ101は、フィールドの内容が互いに類似している場合でもフィールドに一意識別子が提供される方法を考慮している。コントローラ101は、フィールドの一意インデックスを使用してフィールドを回転することによって、これらの類似性を軽減することができる。フィールドの状態は同様の値を有し得るが、一意識別子により、コントローラ101は、各フィールドが別個の異なるリソース105の状態を表していることを認識する。このようにして、上述のようにフィードバックループを伴うハッシュと同様に動作する更新可能ハッシュ2600が提供される。
ハッシュ2600によりシステムは、どのようなシステム状態が現在存在するかを素早く識別することができる。コントローラ101は、結果を達成する様々な作業負荷に費やされた実際の時間およびシステム状態を記録するシステム状態キャッシュ2705(図27B参照)を維持する。様々な作業負荷に費やされ、システム状態キャッシュ2705に記録された実際の時間は、上記の図13のブロック1322および図23の2330に対応する。システム103の例示的な実施形態におけるハッシングにより、コントローラ101は、システム103が置かれている現在の状態を識別することができる。
ハッシングにより、状態の変化が生じたときのシステム状態の追跡が可能になる。本明細書で説明する更新可能ハッシュ2600の場合、システム状態の変化が生じたときにハッシュを更新するのに必要とされる計算能力に対して、演算はそれほど費用のかかるものではない。
たとえば、アクティブセットである現在のセットに対して、将来生じるスリープセットなどの状態のセットでは、ハッシュ2600は、将来生じるスリープセットに関して作成され得る。スリープセットに関するハッシュ2600は、スリープセットが実際に実施される前に、スリープセットに変化が生じたときに更新され得る。ハッシュ2600は、リソース105の変化を含み得る所与の状態に関する即時の変化が生じるときのみ更新されるように設定され得る。即時要求によるハッシュ2600に対するこの更新を実行して、上述のスリープセットの例など、現在スケジュールされている任意の他の将来の要求の状態に即時要求が影響を与え得るか否かを判断することができる。
システム103内で複数のスケジュールされた移行に対処するために再帰的にハッシュ値を計算することによって、各移行から生じる計算されたシステム状態を使用して、将来の移行のために初期システム状態を判断し、より正確なキャッシュ/ハッシュベースの作業負荷推定が将来の各移行に使用されるようにすることができる。作業負荷推定が正確になるほど、システムによって必要とされているときにより近いときにリソースをオンにすることによって、スケジューリングをより効率的に行うことができ、その結果、システムによる電力消費全体を低減することができる。さらに、システム状態の推定が迅速になるほど、スケジューリングで考慮されるオーバーヘッドを小さくすることができる。
図27Aは、図27Bのシステム状態キャッシュ2705において使用され得る要素を示すチャート2702である。大文字「S」は、システム状態ハッシュ2600を表すことができ、一方で小文字「a」は、サブ状態またはアクション(要求)に関するハッシュ2600の結果を表すことができる。コントローラ101は、システム状態およびサブ状態を使用して、時間単位(t1)の作業負荷を発見できるように、システム状態キャッシュ2705内のマッチを発見する。
図27Bは、(結果的システム状態列2725において大文字「S」によって表される)結果的システム状態を計算するために(システム状態列2710において大文字「S」によって表される)現在のシステム状態ならびに(サブ状態列2715によって小文字「a」によって表される入来要求またはスリープセット、アクティブセットなどの)サブ状態またはアクションを追跡するシステム状態キャッシュ2705を示している。システム状態キャッシュ2705におけるサブ状態またはアクション値「a」は、上述のハッシュ2600およびコントローラ101によって行われたその計算の結果である。
ハッシュ2600の計算値は、将来において完了することが意図されている(アクティブセットもしくはスリープセットなどの)要求のセットまたはほぼ即時に完了することが意図されている要求のセットからコントローラ101によって導出される。システムは、ほぼ即時に完了することが意図されている要求が、近い将来に生じる将来の要求またはスケジュールされた要求にどのように影響を与え得るかを考慮する。
コントローラ101はまた、その移行に関する(推定値列2720において小文字「t」によって表される)時間単位の最悪ケース作業負荷推定値を追跡する。システム状態キャッシュ2705はコントローラ101によって、ハッシュ2600およびその計算値を使用して連続的に更新される。列2715におけるサブ状態または「a」値は、入来要求が受信されたときに計算される。列2715におけるサブ状態または「a」値は、要求がコントローラ101によって受信されたときに更新されてもよい。
システム状態キャッシュ2705は基本的に、過去に生じたシステム103の状態に関してシステムのために記録される履歴である。そのため、たとえば、システム状態キャッシュ2705の第1の行を見ると、過去には、サブ状態またはアクション「a1」を受信したシステム状態S1は、システム状態S2をもたらしており、この新しいシステム状態S2に到達するのに要した時間は時間t1である。
システムは、マッチする行を発見するために、現在のシステム状態をシステム状態列2710の各値と比較し、現在のサブ状態またはアクションをサブ状態列2715の各値と比較することによって、システム状態キャッシュ2705を使用する。システムは、対応するシステム状態値2710およびサブ状態値2715を識別すると、時間推定値列2720からの時間推定値「t」を使用することができる。システムは、列2725からの結果的システム状態の推定値を使用することもできる。
システム状態キャッシュ2705に記録されたことがないシステム状態S5などの新しいシステム状態の場合、またはあまりにも古くてシステム状態キャッシュ2705によってドロップまたは置換されたシステム状態の場合、コントローラは、列2720の時間推定値および列2725に記録される結果的システム状態を割り出すために完全な計算を実行することができる。
システム状態キャッシュ2705に挿入される時間「t」の各推定値は、列2710に記載された現在のシステム状態に列2715の実際のアクションまたはサブ状態が適用される前の、コントローラ101によって計算された最悪ケースシナリオを使用している。現在のシステム状態に列2715の実際のアクションまたはサブ状態が適用されると、実際のアクションまたはサブ状態を完了させるのに要した実際の時間は、システムによって割り出された先行する推定値よりも長い場合には、実際の時間としてシステム状態キャッシュ2705に記録され、格納される。これにより、システム状態キャッシュ2705に記録される時間「t」の推定値を継続的に改善することができる。
システム状態キャッシュ2705の列2720に記録される時間「t」の推定値を、現在のアクションに要する実際の時間で更新する代わりに、維持される時間の推定値は、スライド式ウィンドウ平均、加重システム平均、システムによって観察される最悪ケース時間、および他の同様の値を含み得ることを、当業者には認識されよう。図27に示す例示的な実施形態では、システムによって観察される最悪ケース時間が時間推定値列2720に記録される。
この最悪ケース時間値は、出された要求に基づいてシステム103によって実行される実際の作業負荷を時間推定値が下回ることのないようにし得る。この最悪ケース時間値により、システムは作業負荷を、約1%を超えて過大に推定することができず、その結果、作業負荷が時間どおりにスケジュールされ、時間どおりに終了することがわかる。
図28は、図27Bのシステム状態キャッシュ内で発見され得るシステム状態移行のグラフィカル表現である。たとえば、図28は、ハッシュ関数によって計算されたアクションまたはサブ状態a1をシステム状態S1が受信し得る方法を示している。図27Bを見ると、システム状態S1とサブ状態a1との間にマッチがある。システム状態キャッシュ2705では、そのようなアクションa1を現在のシステム状態S1に適用すると、作業負荷推定値t1とともに第2のシステム状態S2が生じる。同様に、図28に示すように、アクションa2を受信する第2のシステム状態S2から、システム状態キャッシュ2705にやはりマッチが存在し、このアクションa2からの結果的システム状態は、作業負荷推定値t2とともに第1のシステム状態S1であり、以下同様に示されている。
図29は、3つの例示的な作業負荷、すなわち第1のスケジュールされた作業A 2905A、第2のスケジュールされた作業B 2905B、および第3のスケジュールされた作業C 2905Cを含む同時作業負荷シナリオを示している。それぞれの作業負荷は、破線によって表されるそれ自体の一意の完了最終期限A、B、およびCを有し得る。
最悪ケース時間twはコントローラ101によって作業負荷ごとに計算され得る。第3のスケジュールされた作業C 2905Cの最悪ケース時間tcwは、一定の長さまたは持続時間を有するので、コントローラ101によるこの計算された最悪ケース時間tcwを受けて、スケジュールされた作業B 2905Bの開始および終了は、図29に示すそのスケジュールされた最終期限Bよりもはるかに早くなる。
同様に、第2のスケジュールされた作業B 2905Bの最悪ケース時間tbwは、一定の長さまたは持続時間を有するので、この計算された最悪ケース時間tbwを受けて、スケジュールされた作業A 2905Aの開始および終了は、図29に示すそのスケジュールされた最終期限Aよりもはるかに早くなる。これは、第3のスケジュールされた作業C 2905Cの最悪ケース時間tcwが、第1のスケジュールされた作業A 2905Aの開始時間および終了時間ならびに第2のスケジュールされた作業B 2905Bの開始時間および終了時間に影響を与え得る様子を表している。
図30は、いくつかの状態移行が状態システムキャッシュ2705と突き合わせられた後の図29の同時作業負荷シナリオを示している。図30の例示的な実施形態では、システム状態キャッシュ2705が第1の作業A 2905Aおよび第2の作業B 2905Bの値を有すると仮定する。
システム状態キャッシュ2705における値は現在のシステム状態S1を含むことができ、この場合、結果的な第2のシステム状態S2に到達するために推定作業負荷時間t1を要するサブ状態a1によって、第1の作業A 2905Aが表されている。第2のシステム状態S2から、またサブ状態a3によって表される第2の作業B 2905Bを適用すると、推定作業負荷時間t2で結果的な第4のシステム状態S4に到達する。
一方、サブ状態a5によって表される第3の作業負荷C 2905C、tcwによって表される推定作業負荷、および結果的システム状態の値は未知である。言い換えれば、サブ状態a5、その対応する作業負荷tcwおよび結果的システム状態の値は、図27Bのシステム状態キャッシュ2705にポピュレートされていない。
システムは概して、第2の作業負荷B 2905Bの終了時間を第3の作業負荷C 2905Cの開始時間と比較することによって逆方向に働く。一方で、図29に示すように、第2の作業負荷B 2905Bは第1の作業負荷A 2905Aの終了時間に影響される。
第1の作業負荷A 2905Aおよび第2の作業負荷B 2905Bの値は、既知であり、システム状態キャッシュ2705にポピュレートされているので、コントローラ101は、第1の作業負荷A 2905Aが推定完了時間3010A(この例では、第1の作業負荷A 2905Aが終了しなければならない実際の最終期限3015Aでもある)に第2の作業負荷B 2905Bとまったく重複することなく時間どおりに終了する見込みであることを認識する。同様に、コントローラ101は、第2の作業負荷B 2905Bが推定完了時間3010Bに時間どおりに、そのスケジュールされた最終期限3015Bよりもむしろ前に終了する見込みであることを認識する。
したがって、コントローラ101は、第2の作業B 2905Bの推定完了時間3010Bに基づいて、第3の作業C 2905Cの最悪ケース作業負荷tcwを推定することができる。コントローラ101は、リソース105がまさに必要とされるときにより近いときに、1つまたは複数の要求を処理するのに実際に必要とされる時間(持続時間)だけオンにされるか、または利用されるように、作業完了時間の推定を改善するために上述の状態を再帰的に探索する(recurse through)か、または調べる。
図30の例では、時間t2に基づく第2の作業負荷B 2905Bの計算された推定開始時間3005Bは、第1の作業負荷2905Aの推定完了時間3010Aおよび最終期限3015Aと重複せず、これらに干渉しないことがわかる。この例示的な実施形態では、コントローラ101はこの場合、第3の作業負荷C 2905Cの計算に焦点を当てる。
図30は、コントローラ101が図12に示す作業負荷の実際の長さまたは時間(矢印の長さ)を計算することを可能にするシステム状態キャッシュ2705からの情報をコントローラ101が今では有するという点で、上述の図12に対応する。言い換えれば、以前にはコントローラ101は、上述の図12で使用された作業負荷の正確な推定値および推定完了時間を有していない。以前には図12に関連して、最悪ケースシナリオの計算のみが使用されている。システム状態キャッシュ2705があれば、当業者によって理解されるように、図27Bのシステム状態キャッシュ2705は連続的に改良されるので、コントローラ101による推定完了時間のより正確な計算が可能である。
図12に関してこれは、作業_0および作業_1の実際の長さ(秒またはミリ秒のような時間単位の矢印の長さ)が図27Bのシステム状態キャッシュ2705において提供され得ることを意味する。さらに、システム状態キャッシュ2705は、開始時間tstart_0'のほか、tdeadline_0'およびtstart_1ならびにtdeadline_1におけるシステム103の状態の情報を提供する。
図30は、様々な作業負荷を追加することがシステム103の状態にどのように影響を与え得るかを反映している。コントローラ101は、完了のために追加される各作業負荷を考慮しなければならない。そして作業負荷の同時性により、後に適時に追加され得る追加の各作業負荷は、当業者によって理解されるように、新しく追加される作業負荷とともに完了するすべての作業負荷の開始時間および終了時間の再計算を必要とし得る。より正確でシステム状態に基づく作業負荷推定値とともに、コントローラ101は、スケジュールされたタスクすべての開始時間および終了時間を正確に推定することができる。
前述のように、コントローラ101は、新しいタスクおよび/または要求がスケジュールに追加されるときはいつでも、スケジュールされるすべての要求および/またはタスクを見直して評価することによってハッシュ2600を計算することができる。あるいは、上述の例示的な実施形態では、コントローラ101は、受信された新しいタスクおよび/または要求に基づいて、またそれぞれのタスクおよび/または要求が、スケジュールされる他のタスクおよび/または要求に対してどのように影響を与え得るか(具体的には、新しいタスクおよび/または要求が他のタスクおよび/または要求の開始時間および終了時間にどのように影響を与え得るか)を判断することによって、ハッシュ2600に対する更新を計算するだけである。言い換えれば、上述の例示的な実施形態では、システムハッシュ2600のデルタ(変化)のみが評価され(部分的ハッシュが作成され)、スケジュールにあるタスクおよび/または要求がすべて(システム103のハッシュ2600がすべて)評価されるわけではない。上述の例示的な実施形態では、移行のデルタまたは差異は、800バイトのメモリサイズが有し得るシステム状態全体よりもはるかに小さい。
コントローラ101は、システム状態を表すために、また状態間の移行を追跡するために、ハッシュ値を使用する。システムは、ポータブルコンピューティングデバイス100のリソース105間のタスクおよび/または要求の処理を高速化するために、時間的に(時間に関して)コロケートされたイベントのかなり正確な推定値を得るべくハッシュ2600およびシステム状態キャッシュ2705を一緒に使用している。
図31は、ハッシュ値を作成してハッシュ値をシステム状態キャッシュ2705と比較することによって作業負荷を推定するための図14のサブ方法またはルーチン1402および図23のサブ方法2317に関するフローチャートである。ブロック3105が、サブ方法1402、2317の最初のステップである。ブロック3105において、コントローラ101は、図26に示すハッシュ2600に基づいてシステム103全体のハッシュ値を作成する。通常、このブロック3105は、コントローラ101によって一度だけ実行される。
次に、ブロック3110において、コントローラ101は入来要求および/またはタスクに基づいてハッシュ2600を使用してハッシュ値を更新する。ブロック3115において、コントローラ101は、計算されたハッシュ値を、図27Bに示すシステム状態キャッシュ2705に記憶されたハッシュ値と比較する。ブロック3120において、コントローラ101は、図27Bのシステム状態キャッシュ2705内に値間のマッチが存在するか否かを判断する。
ブロック3125において、コントローラ101は、キャッシュ2705内で発見されたマッチに基づいて、またコントローラ101が実行する必要があり得る非マッチの計算に基づいて作業負荷を推定する。前述のように、サブ方法1402、2317は、リソース105のうちの1つまたは複数によって作業が実行されることが必要となる前に、ブロック3110に戻ることによって部分的更新を実行することができる。
本発明が説明通りに機能するように、本明細書で説明したプロセスまたはプロセスの流れの特定のステップが他のステップよりも前に行われるのは当然である。しかしながら、そのようなステップの順序または順番によって本発明の機能が変わることがない場合、本発明は説明したステップの順序に限定されない。つまり、開示されたシステムおよび方法から逸脱することなく、一部のステップを他のステップの前に実行しても、後に実行してもよく、あるいは各ステップを並行して(実質的に同時に)実行してもよいことを認識されたい。場合によっては、当業者によって理解されるように方法から逸脱することなく、特定のステップを省略してよく、実行しなくてもよい。さらに、「その後」、「次いで」、「次に」などの語は、ステップの順序を限定することを意図していない。これらの語は、単に例示的な方法の説明を通じて読者を導くために使用されている。
上記の開示に鑑みて、プログラミングの当業者は、たとえば本明細書のフローチャートおよび関連する説明に基づいて、コンピュータコードを書くか、または適切なハードウェアおよび/もしくは回路を特定し、開示された発明を容易に実施することができる。したがって、特定の1組のプログラムコード命令または詳細なハードウェアデバイスの開示が、本発明をどのように製作し使用すべきかについて適切に理解するうえで必要であるとはみなされない。コンピュータによって実施される特許請求されるプロセスの発明性のある機能が、上の説明において、かつ、様々なプロセスの流れを示し得る各図面に関連して、より詳細に説明される。
1つまたは複数の例示的な態様では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装することができる。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な非一時的媒体を含み得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令もしくはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得るとともに、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体を含み得る。
本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(「CD」)、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク(「DVD」)、フレキシブルディスク、およびブルーレイディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザで光学的にデータを再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
選択された態様について詳細に図示し説明したが、以下の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、各態様において様々な置換および改変を実施できることが理解されよう。
100 PCD
101 コントローラモジュール、コントローラ
102 オンチップシステム
103 システム
105 リソース
105A〜C 共用リソース
105A 第1の共用リソース(SR#1)
105B 第2の共用リソース(SR#2)
105C 第Nの共用リソース(SR#N)
105D〜H ローカルリソース
105D 第1のローカルリソース(LR#1)
110 プロセッサ、CPU、マスタプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マルチコア中央処理装置(「CPU」)
110A 第1の中央処理装置(「CPU」)、プロセッサ、第1のマスタプロセッサ(A)
110B 第2のCPU、プロセッサ、マスタプロセッサ
110C マスタプロセッサ
112 メモリ
113A クロックコード
126 プロセッサ、アナログ信号プロセッサ、マスタプロセッサ
128 ディスプレイコントローラ
130 タッチスクリーンドライバ/コントローラ
132 タッチスクリーンディスプレイ、タッチスクリーン
133 低レベルドライバ
134 ビデオコーダ/デコーダ(「コーデック」)、ビデオエンコーダ
136 ビデオ増幅器
138 ビデオポート
140 ユニバーサルシリアルバス(「USB」)コントローラ
142 USBポート
146 加入者識別モジュール(SIM)カード
148 デジタルカメラ、カメラ
150 ステレオオーディオコーデック
152 オーディオ増幅器
154 第1のステレオスピーカー
156 第2のステレオスピーカー
157 システムパワーマネージャ(「SPM」)
157B 熱センサ
158 マイクロフォン増幅器
160 マイクロフォン
162 周波数変調(「FM」)ラジオチューナー
164 FMアンテナ
166 ステレオヘッドフォン
168 高周波(「RF」)トランシーバ
170 RFスイッチ
172 RFアンテナ
174 キーパッド
176 マイクロフォンを備えたモノヘッドセット
178 バイブレータデバイス、バイブレータ
180 電源
222 第0のコア
224 第1のコア
230 第Nのコア
302 リソーステーブル
304 リソースセット、マスタリソースセット
306 アクティブリソースセット、アクティブセット
308 スリープリソースセット、スリープセット
314 トリガセット
316 割込みフィールド
318 「セットから」フィールド、
320 「セットへ」フィールド
322 トリガ開始列、トリガ開始フィールド
324 クリア列、クリアフィールド、アクティブ列
326 タイマー列、タイマーフィールド、タイマートリガ
702 「A」メモリバッファ、「A」バッファ
704 「B」メモリバッファ、「B」バッファ
706 「C」メモリバッファ、「C」バッファ
902 「A」バッファ
904 「B」バッファ
2600 ハッシュ、ハッシュ関数、システム状態ハッシュ
2405 最終期限
2405A 推定最終期限、最終期限
2405B 第2の最終期限
2705 システム状態キャッシュ
2710 システム状態列、システム状態値、列
2715 サブ状態列、列、サブ状態値
2720 推定値列、時間推定値列、列
2725 結果的システム状態列、列
2905A 第1のスケジュールされた作業A、スケジュールされた作業A、第1の作業A、第1の作業負荷A
2905B 第2のスケジュールされた作業B、スケジュールされた作業B、第2の作業B、第2の作業負荷B
2905C 第3のスケジュールされた作業C、第3の作業負荷C、第3の作業C
3005B 推定開始時間
3010A 推定完了時間
3010B 推定完了時間
3015A 最終期限
3015B 最終期限

Claims (40)

  1. 少なくとも1つのプロセッサおよび複数のプロセッサリソースを有するポータブルコンピューティングデバイスのアプリケーション状態を管理するための方法であって、
    メモリで第1のリソース状態セットおよび第2のリソース状態セットを維持するステップと、
    前記第1のリソース状態セットに対応する第1のアプリケーション状態で動作するプロセッサに対し、前記第1のアプリケーション状態から前記第2のリソース状態セットに対応する第2のアプリケーション状態に移行することを求める要求を出すステップと、
    ハッシュ関数からハッシュ値を作成することによって、またメモリに記憶されたシステム状態を比較することによって、様々な状態へのリソースの移行を完了させるまでの処理時間量を推定するステップと、
    前記第2のリソース状態セットで示される状態へのリソース移行を始める開始時間を、推定された前記処理時間量に基づいてスケジュールするステップと、
    スケジュールされた開始時間に、1つまたは複数のリソースの状態を、前記第1のリソース状態セットによって示される状態から前記第2のリソース状態セットによって示される状態に切り替えるプロセスを始めるステップと
    を含む方法。
  2. 前記第1のリソース状態セットは、前記プロセッサのスリープアプリケーション状態に対応するスリープリソース状態セットであり、
    前記第2のリソース状態セットは、前記プロセッサのアクティブアプリケーション状態に対応するアクティブリソース状態セットである、請求項1に記載の方法。
  3. 開始時間をスケジュールする前記ステップ、および状態を切り替える前記プロセスを始める前記ステップは、コントローラによって実行される、請求項1に記載の方法。
  4. 開始時間をスケジュールするステップは、
    第1のプロセッサに対して出される第1の要求に関連する状態を切り替える第1のプロセスと第2のプロセッサに対して出される第2の要求に関連する状態を切り替える第2のプロセスとの間に競合状態が存在するか否かを判断するステップと、
    競合状態が存在すると判断された場合に、開始時間を修正することによって前記競合状態を緩和するステップと
    を含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記ハッシュ関数は結合関数および混合関数のうちの少なくとも1つを使用する、請求項1に記載の方法。
  6. メモリに記憶された前記システム状態は、前記ハッシュ関数から計算されたハッシュ値および実際の作業負荷完了時間を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記ハッシュ関数からシステム状態を表すハッシュ値を作成するステップと、
    前記ハッシュ値を、メモリに記憶されたシステム状態と比較するステップと
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  8. キャッシュとしてメモリにシステム状態を記憶するステップ
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  9. 1つまたは複数のプロセッサリソースによって実行された実際の作業に基づいて、メモリに記憶されたシステム状態を更新するステップ
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記ポータブルコンピューティングデバイスは、セルラー電話、衛星電話、ページャ、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、スマートブックまたはリーダー、メディアプレーヤ、およびワイヤレス接続を有するラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
  11. 少なくとも1つのプロセッサおよび複数のプロセッサリソースを有するポータブルコンピューティングデバイスのアプリケーション状態を管理するためのコンピュータシステムであって、
    プロセッサを含み、前記プロセッサは、
    メモリで第1のリソース状態セットおよび第2のリソース状態セットを維持し、
    前記第1のリソース状態セットに対応する第1のアプリケーション状態で動作するプロセッサに対し、前記第1のアプリケーション状態から前記第2のリソース状態セットに対応する第2のアプリケーション状態に移行することを求める要求を出し、
    ハッシュ関数からハッシュ値を作成することによって、またメモリに記憶されたシステム状態を比較することによって、様々な状態へのリソースの移行を完了させるまでの処理時間量を推定し、
    前記第2のリソース状態セットで示される状態へのリソース移行を始める開始時間を、推定された前記処理時間量に基づいてスケジュールし、
    スケジュールされた開始時間に、1つまたは複数のリソースの状態を、前記第1のリソース状態セットによって示される状態から前記第2のリソース状態セットによって示される状態に切り替えるプロセスを始める
    ように動作可能である、システム。
  12. 前記第1のリソース状態セットは、前記プロセッサのスリープアプリケーション状態に対応するスリープリソース状態セットであり、
    前記第2のリソース状態セットは、前記プロセッサのアクティブアプリケーション状態に対応するアクティブリソース状態セットである、請求項11に記載のシステム。
  13. 前記開始時間をスケジュールすること、および前記状態を切り替えるプロセスを始めることは、コントローラによって実行される、請求項11に記載のシステム。
  14. 開始時間をスケジュールするように動作可能な前記プロセッサは、
    第1のプロセッサに対して出される第1の要求に関連する状態を切り替える第1のプロセスと第2のプロセッサに対して出される第2の要求に関連する状態を切り替える第2のプロセスとの間に競合状態が存在するか否かを判断し、
    競合状態が存在すると判断された場合に、開始時間を修正することによって前記競合状態を緩和する
    ように動作可能な前記プロセッサを含む、請求項11に記載のシステム。
  15. 前記ハッシュ関数は結合関数および混合関数のうちの少なくとも1つを使用する、請求項11に記載のシステム。
  16. メモリに記憶された前記システム状態は、前記ハッシュ関数から計算されたハッシュ値および実際の作業負荷完了時間を含む、請求項11に記載のシステム。
  17. 前記プロセッサは、
    前記ハッシュ関数からシステム状態を表すハッシュ値を作成し、
    前記ハッシュ値を、メモリに記憶されたシステム状態と比較するようにさらに動作可能である、請求項11に記載のシステム。
  18. 前記プロセッサは、
    キャッシュとしてメモリにシステム状態を記憶するようにさらに動作可能である、請求項11に記載のシステム。
  19. 前記プロセッサは、
    1つまたは複数のプロセッサリソースによって実行された実際の作業に基づいて、メモリに記憶されたシステム状態を更新する
    ようにさらに動作可能である、請求項11に記載のシステム。
  20. 前記ポータブルコンピューティングデバイスは、セルラー電話、衛星電話、ページャ、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、スマートブックまたはリーダー、メディアプレーヤ、およびワイヤレス接続を有するラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載のシステム。
  21. 少なくとも1つのプロセッサおよび複数のプロセッサリソースを有するポータブルコンピューティングデバイスのアプリケーション状態を管理するためのコンピュータシステムであって、
    メモリで第1のリソース状態セットおよび第2のリソース状態セットを維持するための手段と、
    前記第1のリソース状態セットに対応する第1のアプリケーション状態で動作するプロセッサに対し、前記第1のアプリケーション状態から前記第2のリソース状態セットに対応する第2のアプリケーション状態に移行することを求める要求を出すための手段と、
    ハッシュ関数からハッシュ値を作成することによって、またメモリに記憶されたシステム状態を比較することによって、様々な状態へのリソースの移行を完了させるまでの処理時間量を推定するための手段と、
    前記第2のリソース状態セットで示される状態へのリソース移行を始める開始時間を、推定された前記処理時間量に基づいてスケジュールするための手段と、
    スケジュールされた開始時間に、1つまたは複数のリソースの状態を、前記第1のリソース状態セットによって示される状態から前記第2のリソース状態セットによって示される状態に切り替えるプロセスを始めるための手段と
    を含む、システム。
  22. 前記第1のリソース状態セットは、前記プロセッサのスリープアプリケーション状態に対応するスリープリソース状態セットであり、
    前記第2のリソース状態セットは、前記プロセッサのアクティブアプリケーション状態に対応するアクティブリソース状態セットである、請求項21に記載のシステム。
  23. 開始時間をスケジュールするステップ、および状態を切り替える前記プロセスを始めるステップは、コントローラによって実行される、請求項21に記載のシステム。
  24. 開始時間をスケジュールするための前記手段は、
    第1のプロセッサに対して出される第1の要求に関連する状態を切り替える第1のプロセスと第2のプロセッサに対して出される第2の要求に関連する状態を切り替える第2のプロセスとの間に競合状態が存在するか否かを判断するための手段と、
    競合状態が存在すると判断された場合に、開始時間を修正することによって前記競合状態を緩和するための手段と
    を含む、請求項21に記載のシステム。
  25. 前記ハッシュ関数は結合関数および混合関数のうちの少なくとも1つを使用する、請求項21に記載のシステム。
  26. メモリに記憶された前記システム状態は、前記ハッシュ関数から計算されたハッシュ値および実際の作業負荷完了時間を含む、請求項21に記載のシステム。
  27. 前記ハッシュ関数からシステム状態を表すハッシュ値を作成するための手段と、
    前記ハッシュ値を、メモリに記憶されたシステム状態と比較するための手段と
    をさらに含む、請求項21に記載のシステム。
  28. キャッシュとしてメモリにシステム状態を記憶するための手段
    をさらに含む、請求項21に記載のシステム。
  29. 1つまたは複数のプロセッサリソースによって実行された実際の作業に基づいて、メモリに記憶されたシステム状態を更新するための手段
    をさらに含む、請求項21に記載のシステム。
  30. 前記ポータブルコンピューティングデバイスは、セルラー電話、衛星電話、ページャ、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、スマートブックまたはリーダー、メディアプレーヤ、およびワイヤレス接続を有するラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つを含む、請求項21に記載のシステム。
  31. コンピュータ可読プログラムコードを備えたコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ可読プログラムコードは、少なくとも1つのプロセッサおよび複数のプロセッサリソースを有するポータブルコンピューティングデバイスにアプリケーション状態を管理するための方法を実施するために実行されるように適合される、コンピュータプログラムにおいて、前記方法は、
    メモリで第1のリソース状態セットおよび第2のリソース状態セットを維持するステップと、
    前記第1のリソース状態セットに対応する第1のアプリケーション状態で動作するプロセッサに対し、前記第1のアプリケーション状態から前記第2のリソース状態セットに対応する第2のアプリケーション状態に移行することを求める要求を出すステップと、
    ハッシュ関数からハッシュ値を作成することによって、またメモリに記憶されたシステム状態を比較することによって、様々な状態へのリソースの移行を完了させるまでの処理時間量を推定するステップと、
    前記第2のリソース状態セットで示される状態へのリソース移行を始める開始時間を、推定された前記処理時間量に基づいてスケジュールするステップと、
    スケジュールされた開始時間に、1つまたは複数のリソースの状態を、前記第1のリソース状態セットによって示される状態から前記第2のリソース状態セットによって示される状態に切り替えるプロセスを始めるステップと
    を含む、コンピュータプログラム。
  32. 前記第1のリソース状態セットは、前記プロセッサのスリープアプリケーション状態に対応するスリープリソース状態セットであり、
    前記第2のリソース状態セットは、前記プロセッサのアクティブアプリケーション状態に対応するアクティブリソース状態セットである、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  33. 開始時間をスケジュールする前記ステップ、および状態を切り替える前記プロセスを始める前記ステップは、コントローラによって実行される、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  34. 開始時間をスケジュールするステップは、
    第1のプロセッサに対して出される第1の要求に関連する状態を切り替える第1のプロセスと第2のプロセッサに対して出される第2の要求に関連する状態を切り替える第2のプロセスとの間に競合状態が存在するか否かを判断するステップと、
    競合状態が存在すると判断された場合に、開始時間を修正することによって前記競合状態を緩和するステップと
    を含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  35. 前記ハッシュ関数は結合関数および混合関数のうちの少なくとも1つを使用する、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  36. メモリに記憶された前記システム状態は、前記ハッシュ関数から計算されたハッシュ値および実際の作業負荷完了時間を含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  37. 前記方法を実施する前記コンピュータ可読プログラムコードは、
    前記ハッシュ関数からシステム状態を表すハッシュ値を作成するステップと、
    前記ハッシュ値を、メモリに記憶されたシステム状態と比較するステップと
    をさらに含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  38. 前記方法を実施する前記コンピュータ可読プログラムコードは、
    キャッシュとしてメモリにシステム状態を記憶するステップ
    をさらに含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  39. 前記方法を実施する前記コンピュータ可読プログラムコードは、
    1つまたは複数のプロセッサリソースによって実行された実際の作業に基づいて、メモリに記憶されたシステム状態を更新するステップ
    をさらに含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
  40. 前記ポータブルコンピューティングデバイスは、セルラー電話、衛星電話、ページャ、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ナビゲーションデバイス、スマートブックまたはリーダー、メディアプレーヤ、およびワイヤレス接続を有するラップトップコンピュータのうちの少なくとも1つを含む、請求項31に記載のコンピュータプログラム。
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