JP2766170B2 - Cpu稼働率に基づいた省電力方式 - Google Patents

Cpu稼働率に基づいた省電力方式

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JP2766170B2
JP2766170B2 JP5252036A JP25203693A JP2766170B2 JP 2766170 B2 JP2766170 B2 JP 2766170B2 JP 5252036 A JP5252036 A JP 5252036A JP 25203693 A JP25203693 A JP 25203693A JP 2766170 B2 JP2766170 B2 JP 2766170B2
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雅夫 谷田部
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CPUの稼働率に基づ
いた省電力方式に関し、特にCPUの稼働率を基に動作
周波数の切替えを行う電子計算機の省電力方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のCPUの動作周波数(以下、周波
数という)の切替えによる省電力方式は、CPUの周波
数切替えの条件として、データの入出力、もしくは1つ
のCPUの稼働率(以下、稼働率という)を用いて電子
計算機の省電力化をはかっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のCPU
の周波数切替えによる省電力方式では、データの入出力
を条件とした場合(例えば、ある一定時間データ入出力
がないときは、CPUの動作クロックの周波数(以下、
周波数という)を下げ、データの入力があると周波数を
元に戻す)、メモリソートのように一定時間データ入力
がなく、稼働率が高い状態であっても周波数を下げ、C
PUの負担が大きくなったり、さらには、I/O(入出
力部)の原因により稼働率が低いとき、周波数を上げて
CPUの省電力がはかれるという機会を逃す欠点があっ
た。
【0004】また、稼働率を条件とした場合(例えば、
稼働率がある値を下回ると周波数を下げ、上回ると周波
数を元に戻す)、周波数を下げたことにより稼働率が上
がり、この稼働率の上昇により周波数を元に戻す(周波
数を上げる)という動作が頻繁に発生するという欠点が
あった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の稼働率に基づい
た省電力方式は、CPUの稼働率を監視する稼働率監視
手段と、前記CPUの周波数を切替えるための条件であ
る周波数切替え条件と、前記CPUの稼働率が前記周波
数切替え条件を満たしたとき前記CPUの周波数を切替
える周波数切替え手段と、前記周波数切替え手段による
周波数切替えの頻度を監視する周波数切替え頻度監視手
段と、前記周波数切替え頻度が周波数の切替え条件を満
たしたとき前記周波数切替え条件を変更する周波数切替
え条件変更手段とを備えている。
【0006】また、前記稼働率監視手段が、前記CPU
の稼働率を計算する稼働率計算手段と、計算した前記C
PUの稼働率が前記周波数切替え条件を満たしているか
否かを判定する周波数切替え条件判定手段とからなり、
かつ周波数切替え頻度監視手段が、前記周波数切替え手
段による前記CPUの周波数の切替頻度を計算する周波
数切替え頻度計算手段と、前記CPUの周波数切替え頻
度の計算結果が周波数切替え条件を切替える条件を満た
しているか否かを判定する周波数切替え条件の切替え条
件判定手段とからなってもよく、さらに、前記周波数切
替え条件が、少なくとも2つの周波数切替え条件からな
り、かつ前記周波数切替え手段が、低周波数化手段と高
周波数化手段とからなってもよい。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は、本発明の一実施例を示す構成図である。図
1を参照すると、本発明の一実施例は、稼働率を監視す
る稼働率監視手段1と、稼働率が周波数切替え条件を満
たしたときCPUの動作周波数(以下、周波数という)
切替えを行う周波数切替え手段2と、周波数を切替え
るための条件である周波数切替え条件3と、CPUの切
替え頻度を監視する周波数切替え頻度監視手段4と、周
波数の切替え頻度が周波数の切替え条件を満たしたとき
に周波数切替え条件を切り替える周波数切替え条件変更
手段5とから構成される。
【0008】稼働率監視手段1は、稼働率を計算する稼
働率計算手段11と、稼働率がCPUの周波数切替え条
件を満たしているかを判定する周波数切替え条件判定手
段12とを備える。周波数切替え手段2は、周波数を下
げる低周波数化手段21と、周波数を上げる高周波数化
手段22とを備える。周波数切替え条件3は、周波数切
替え条件A31と、周波数切替え条件B32とを備え
る。周波数切替え頻度監視手段4は、周波数の切替え頻
度を計算する周波数切替え頻度計算手段41と、周波数
の切替え頻度が周波数切替え頻度の切替え条件を満たし
ているかを判定する周波数切替え条件の切替え条件判定
手段42とを備える。
【0009】次に、本実施例の動作について図1および
図2を参照して説明する。まず、稼働率計算手段11で
計算した稼働率は、周波数切替え条件判定手段12へ渡
り、現在与えられている周波数切替え条件(本実施例で
は周波数切替え条件A31もしくは周波数切替え条件B
32のいずれか一方)を満たすか否かを判定する(ステ
ップ101,102,103および105)。そして、
ステップ102,103および105による判定の結
果、CPUの周波数切替えが不要な場合は処理を終了す
る(ステップ110)。
【0010】一方、ステップ102,103および10
5による判定の結果、周波数の切替えが必要な場合は、
周波数切替え手段2へ制御が渡り、CPUの周波数切替
えを行う(ステップ104および106)。CPUの周
波数切替えを行った後、制御が周波数切替え頻度監視手
段4へ渡り、CPUの周波数切替え頻度が周波数切替え
条件の切替え条件を満たすか否かを判定する(ステップ
107および108)。そして、ステップ107および
108による判定の結果、周波数切替え条件の切替えが
不要な場合は処理を終了する(ステップ110)。
【0011】さらに、ステップ107および108によ
る判定の結果、周波数切替え条件の切替えが必要な場合
は、周波数切替え条件変更手段5へ制御が渡り、周波数
切替え条件判定手段12が用いる判定条件を変更する。
すなわち、周波数切替え条件A31と周波数切替え条件
B32とを切替える(ステップ109)。
【0012】次に、本実施例について具体例を用いて説
明する。本実施例において、周波数切替え条件A31は
稼働率が30%を超えて変動した場合にCPUの周波数
を切替え、周波数切替え条件B32は稼働率が35%を
超えて変動した場合にCPUの周波数を切替えるものと
する。そして、1秒ごとに稼働率の計算と周波数切替え
条件の判定とを行うものとし、周波数切替え条件の切替
えは、切替え頻度が4回/4秒となった場合に、周波数
切替え条件を切替えるものとする。また、現在の周波数
切替え条件はCPU切替え条件A31に設定されてお
り、CPUの周波数は高くなっているものとする。
【0013】ここで、稼働率計算手段11が計算した稼
働率が28%である場合、周波数切替え条件判定手段1
2は、ステップ102,103の判定によりCPU低周
波数化手段21に制御を渡す。CPU低周波数化手段2
1は、周波数を下げた後、周波数切替え頻度監視手段4
に制御を渡す。周波数切替え頻度監視手段4は、周波数
切替え頻度が周波数切替え条件の切替え条件を満たして
いないとものと判断し、本発明の処理を終了する。
【0014】そして、1秒後に本発明の処理を実行した
ときCPUの周波数は下がり、CPUの処理能力が低下
したことにより稼働率が32%に上昇していた。そのた
め、高周波数化手段22はCPUの周波数を上げる。
【0015】以下同様に、1秒ごとに周波数を上げては
下げ、下げては上げるという動作が4回続いた。このと
き、周波数切替え頻度監視手段4は、周波数切替え条件
を切替える判断を下し、周波数切替え条件変更手段5に
制御を渡す。周波数切替え条件変更手段5は、現在の周
波数切替え条件である周波数切替え条件A31を周波数
切替え条件B32に変更する。
【0016】これにより、稼働率が35%前後を頻繁に
変動するまで、周波数切替え条件判定手段12は、周波
数切替え条件として周波数切替え条件B32を用いるこ
とになり、周波数の切替え動作が、際限なく頻繁に行わ
れることがなくなる。
【0017】図3および図4は、稼働率計算手段11に
おける処理の流れを示す流れ図である。稼働率計算手段
11は2つの部分からなり、1つはCPUを使用してい
る時間を求めるサブルーチンであり(図3参照)、実行
単位のプログラムをスケジュールするときに実行する。
また、もう1つは図3に示すサブルーチンで求めた値に
基づいて稼働率を計算するサブルーチンであり(図4参
照)、本実施例では1秒ごとに実行する。
【0018】図5および図6は、周波数切替え頻度監視
手段4における処理の流れを示す流れ図である。本実施
例ではCPUの周波数切替え頻度が4回/4秒となった
かを判定する必要があるが、これは4回の切替えに要し
た時間が4秒以上であるか否かを判定すればよい。従っ
て、CPUの切替え時間が4回記録できるログ・テーブ
ルが必要になる(図6参照)。ログ・テーブルの初期値
は“0”であり、次のログのポインタが示す内容が
“0”の場合、切替え回数が3回以下であると判断する
(切替え回数が3回以下ではCPU切替え条件を切替え
ることはない)。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、CPUの
稼働率に基づいてCPUの周波数切替えを行い、周波数
の切替え頻度が高い場合は、周波数切替え条件の稼働率
を切替えるように構成したことにより、システム性能を
著しく低下させることなく、省電力をはかることができ
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】図1のソフトウェア制御の流れを示す流れ図で
ある。
【図3】図1の稼働率計算手段11の処理の流れを示す
流れ図である。
【図4】図1の稼働率計算手段11の処理の流れを示す
流れ図である。
【図5】図1の周波数切替え頻度監視手段4の処理の流
れを示す流れ図である。
【図6】図3の流れ図の中で使用するログ領域を示す図
である。
【符号の説明】
1 稼働率監視手段 2 周波数切替え手段 3 周波数切替え条件 4 周波数切替え頻度監視手段 5 周波数切替え条件変更手段 11 稼働率計算手段 12 周波数切替え条件判定手段 21 低周波数化手段 22 高周波数化手段 31 周波数切替え条件A 32 周波数切替え条件B 41 周波数切替え頻度計算手段 42 切替え条件判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−24712(JP,A) 特開 平3−51902(JP,A) 特開 平3−217916(JP,A) 特開 平4−235618(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 1/04 301

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUの稼働率を監視する稼働率監視手
    段と、前記CPUの動作周波数を切替えるための条件で
    ある周波数切替え条件と、前記CPUの稼働率が前記周
    波数切替え条件を満たしたとき前記CPUの動作周波数
    を切替える周波数切替え手段と、前記周波数切替え手段
    による動作周波数切替えの頻度を監視する周波数切替え
    頻度監視手段と、前記動作周波数切替え頻度が周波数の
    切替え条件を満たしたとき前記周波数切替え条件を変更
    する周波数切替え条件変更手段とを備える特徴とするC
    PU稼働率に基づいた省電力方式。
  2. 【請求項2】 前記稼働率監視手段が、前記CPUの稼
    働率を計算する稼働率計算手段と、計算した前記CPU
    の稼働率が前記周波数切替え条件を満たしているか否か
    を判定する周波数切替え条件判定手段とからなり、 かつ周波数切替え頻度監視手段が、前記周波数切替え手
    段による前記CPUの動作周波数の切替頻度を計算する
    周波数切替え頻度計算手段と、前記CPUの動作周波数
    切替え頻度の計算結果が周波数切替え条件を切替える条
    件を満たしているか否かを判定する周波数切替え条件の
    切替え条件判定手段とからなることを特徴とする請求項
    1記載のCPU稼働率に基づいた省電力方式。
  3. 【請求項3】 前記周波数切替え条件が、少なくとも2
    つの周波数切替え条件からなり、かつ前記周波数切替え
    手段が、低周波数化手段と高周波数化手段とからなるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のCPU稼働率に
    基づいた省電力方式。
JP5252036A 1993-10-08 1993-10-08 Cpu稼働率に基づいた省電力方式 Expired - Lifetime JP2766170B2 (ja)

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US6684341B1 (en) 2000-03-09 2004-01-27 International Business Machines Corporation Method of altering the appearance of an icon of a program to provide an indication to a user that a power management is associated with the particular program
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