專利名稱：低電力動作控制裝置及程序最佳化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對于具有利用標(biāo)識符的指令執(zhí)行控制功能(以下稱為斷定(日文プレデイケ一ト(功能))的微處理器的低電力動作控制裝置及程序最佳化裝置。
背景技術(shù)：
實現(xiàn)微處理器的低電力動作化的方式中有一種是指令判別方式(例如，可參照日本專利第2778583號公報)。
圖1A是傳統(tǒng)的利用指令判別的低電力動作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖1B是傳統(tǒng)的利用指令判別的低電力動作控制裝置的動作流程圖。
在圖1中，用解碼器101將輸入的指令進行解碼，利用低電力控制電路102根據(jù)解碼結(jié)果對低電力控制內(nèi)容進行判定，根據(jù)判定結(jié)果由特定區(qū)段的時鐘停止等的控制信號103實施控制。
另外，實現(xiàn)低電力動作化的方式中還有一種低電力指令組判別方式(例如，可參照日本專利特開2001-184208號公報)。
圖2A是傳統(tǒng)的微處理器中使用的指令組的結(jié)構(gòu)圖，圖2B是傳統(tǒng)的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖3是傳統(tǒng)的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的動作流程圖。
在圖2、圖3的與通常指令組可切換的低電力指令組中，對指令數(shù)進行限定，留有指令編碼格式的空隙，做成將低電力控制內(nèi)容定義在該指令編碼的空隙內(nèi)的形式，具有通常指令組及低電力指令組的各個指令解碼器201，使用低電力指令組時利用低電力控制電路202對低電力控制內(nèi)容進行判定，根據(jù)判定結(jié)果利用特定區(qū)段的時鐘停止等的控制信號203實施控制。
但是，在上述方法中，圖1B所示的指令判別方式，從將指令進行解碼后實施控制的原理上，對于指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級實施控制是困難的或者是不可能的。
另外，在低電力指令組判別方式中，從指令解碼以外取得用于實施低電力控制的信息，能實現(xiàn)對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級的控制，但需要具有多個指令解碼器和與使用的指令組對應(yīng)的指令解碼結(jié)果的選擇電路，故存在因電路規(guī)模增大引起的信號傳遞路徑204的增加導(dǎo)致消耗電力的增加、解碼時間增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，實現(xiàn)微處理器的低電力動作。
為了達到上述目的，第1發(fā)明是，搭載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制的低電力動作控制裝置，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有進行選擇用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在上述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指令信息的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路；在第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以進行低電力動作的控制電路的控制指定信息進行抽出的控制指定信息抽出電路；實施與所述控制指定信息對應(yīng)的各控制電路的低電力動作的控制動作執(zhí)行裝置，事先使執(zhí)行指令的單位程序中具有指令執(zhí)行控制功能信息和控制指定信息，通過根據(jù)控制指定信息以單位指令進行各控制電路的低電力動作，能以單位指令對所述微處理器的低電力動作進行控制。
第2發(fā)明，搭載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制的低電力動作控制裝置，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有進行選擇用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在上述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指令信息的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路；在第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以對應(yīng)于所述控制指定信息產(chǎn)生事件的事件發(fā)生裝置；接受了所述事件后進行與所述事件對應(yīng)的各控制電路的低電力動作的控制動作執(zhí)行裝置，事先使執(zhí)行指令的單位程序中具有指令執(zhí)行控制功能信息和控制指定信息，通過根據(jù)控制指定信息以單位指令進行各控制電路的低電力動作，能以單位指令對所述微處理器的低電力動作進行控制。
第3發(fā)明，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定部分中的動作停止部分進行判定的動作停止判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是從動作停止判定裝置的判定結(jié)果對微處理器的任意處進行動作停止控制的動作停止控制裝置，通過對微處理器的任意處進行動作停止控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
第4發(fā)明，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定部分的電源電壓的控制執(zhí)行進行判定的電源電壓判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是根據(jù)電源電壓判定裝置的判定結(jié)果進行微處理器的電源電壓控制的電源電壓控制裝置，通過進行微處理器的電源電壓控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
第5發(fā)明，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定處中的基板電壓的控制執(zhí)行進行判定的基板電壓判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是根據(jù)基板電壓判定裝置的判定結(jié)果對微處理器的基板電壓進行控制的基板電壓控制裝置，通過對微處理器的基板電壓進行控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
第6發(fā)明，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定處中的時鐘頻率控制進行判定的時鐘頻率判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是根據(jù)時鐘頻率判定裝置的判定結(jié)果進行時鐘頻率控制的時鐘頻率控制裝置，通過對微處理器的時鐘頻率進行控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
第7發(fā)明，其特征在于，在作為與具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器不同的微處理器的1或2以上的對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置中，具有對作為所述控制動作執(zhí)行裝置的所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的低電力動作進行控制的動作控制裝置，通過具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器，對所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的低電力控制動作進行控制。
第8發(fā)明，其特征在于，在作為與具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器不同的微處理器的1或2以上的對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置中，具有通過對作為所述控制動作執(zhí)行裝置的所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的電力供給進行控制以對低電力控制動作進行控制的電源供給控制裝置，通過具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器，對所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的低電力控制動作進行控制。
第9發(fā)明，其特征在于，是生成所述指令編碼的微處理器程序最佳化裝置，包括通過微處理器的消耗電力信息算出所述控制停止控制或所述電源電壓控制或所述基板電壓控制或所述時鐘頻率控制中的消耗電力的消耗電力算出裝置；利用所述消耗電力算出各指令的動作控制電路候補的消耗電力的動作控制候補算出裝置；對各指令的動作控制電路進行選擇以使所述消耗電力為最小的切換判定裝置，通過插入對所述第1指令組和所述第2指令組進行切換的指令組切換指令，決定所述第2指令組的所述控制指定信息，使進行低電力動作控制的程序的結(jié)構(gòu)最佳化。
第10發(fā)明是，搭在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制的低電力動作控制裝置，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有進行選擇用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在上述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指令信息的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路；在第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以進行低電力動作的控制電路的控制指定信息進行抽出的控制指定信息抽出電路；利用所述控制指定信息對程序的特定處的處理量進行測定的程序處理量測定裝置；從所述處理量對每一程序的最佳消耗電力進行判定的處理量判定裝置；對程序執(zhí)行時的頻率和電源電壓進行控制的頻率/電源控制裝置；利用所述控制指定信息對與所述指令執(zhí)行控制功能對應(yīng)的各控制電路的頻率/電源控制裝置進行對應(yīng)控制的控制動作執(zhí)行裝置，通過對與各指令對應(yīng)的程序的處理量進行測定，以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
第11發(fā)明是，搭載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制的低電力動作控制裝置，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有進行選擇用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在上述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指令信息的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路；在第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以進行低電力動作的控制電路的控制指定信息進行抽出的控制指定信息抽出電路；利用所述控制指定信息對程序的特定處的處理量進行測定的程序處理量測定裝置；用微處理器的程序中的變量的形式對所述處理量進行參照的處理量參照裝置，在程序執(zhí)行中對程序動作中的每單位指令所能得到的程序處理量進行參照。
由此，可不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，實現(xiàn)微處理器的低電力動作。


圖1A是表示傳統(tǒng)的利用指令判別的低電力動作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖1B是表示傳統(tǒng)的利用指令判別的低電力動作控制裝置的動作流程圖。
圖2A是傳統(tǒng)的指令組的結(jié)構(gòu)圖，圖2B表示傳統(tǒng)的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示傳統(tǒng)的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的動作流程圖。
圖4A是表示本發(fā)明的低電力動作控制裝置的微處理器所使用的指令組的結(jié)構(gòu)圖，圖4B是表示本發(fā)明的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示本發(fā)明的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的動作流程圖。
圖6是表示本發(fā)明的裝載有低電力動作控制裝置的微處理器的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示標(biāo)識符寄存器的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示本發(fā)明的低電力動作控制裝置的指令選擇流程說明圖。
圖9是表示本發(fā)明的低電力模式說明圖。
圖10是對本發(fā)明的實施形態(tài)1的控制動作的說明圖。
圖11是表示本發(fā)明的實施形態(tài)1的電源電壓/時鐘頻率控制動作的說明圖。
圖12是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的具有低電力動作控制裝置的程序最佳化裝置的說明圖。
圖13是表示停止對象候補算出裝置的動作流程圖。
圖14是表示切換判定裝置的動作流程圖。
圖15是表示指令組切換指令插入裝置的動作流程圖。
圖16是表示控制指定信息附加裝置的動作流程圖。
圖17是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的具有低電力動作控制裝置的微處理器及其周邊電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖18是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的利用事件發(fā)生電路的低電力動作控制的說明圖。
圖19是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的具有低電力動作控制裝置的微處理器的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的根據(jù)對程序處理量進行測定的低電力動作控制的說明圖。
圖21A是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的程序處理量測定結(jié)果的圖，圖21B是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的處理量控制的圖。
圖22A是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的根據(jù)程序處理量的測定結(jié)果進行動作控制的說明圖，圖22B是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的也考慮了有無執(zhí)行斷定動作的處理量判定的圖。
具體實施例方式
利用圖4A、圖4B、圖5對本發(fā)明的概念進行說明。
圖4A是表示本發(fā)明的低電力動作控制裝置的微處理器所使用的指令組的結(jié)構(gòu)圖，圖4B是表示本發(fā)明的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖5是表示本發(fā)明的利用指令組判別的低電力動作控制裝置的動作流程圖。
作為微處理器的指令執(zhí)行形式中有一種稱為斷定動作。這是依賴于過去決定的標(biāo)識符信息來決定指令的執(zhí)行/不執(zhí)行的。一般裝有斷定動作的場合，在指令編碼的結(jié)構(gòu)中存在作為將用于設(shè)定使依賴執(zhí)行/不執(zhí)行的標(biāo)識符的識別信息(斷定位)進行儲存的位字段的斷定字段301。本發(fā)明，如圖4所示，作為指令模式，具有將斷定指定信息在該位字段內(nèi)進行定義的指令組1、將斷定以外的控制指定信息302在該位字段內(nèi)進行定義的2種以上的指令組2，在微處理器動作中根據(jù)對所述指令組1和指令組2進行切換的指令進行切換，利用低電力控制電路303輸出的控制信號304，實現(xiàn)以程序動作的各單位指令進行低電力控制。
圖5表示控制信號304作為在(n+2)時刻的指令流水線的指令取出、指令解碼級的流水線寄存器、邏輯電路的控制進行使用的概念?？梢娍刂菩盘?04不是指令解碼器，由低電力控制電路303生成，且對于(n+2)時刻的指令流水線的指令解碼級、時間優(yōu)先的流水線級(指令取出級)能實現(xiàn)留有余地的控制。
另外，在指令組1與指令組2的關(guān)系中，指令解碼所參照的操作碼、操作數(shù)相同，故不需要具有多個指令解碼器。
由此，不增加電路規(guī)模和解碼時間，從指令解碼以外取得用于進行低電力控制的信息，能對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制。
以下參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。

首先，利用圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11對本發(fā)明的實施形態(tài)1的低電力動作控制裝置進行說明。
圖6是表示本發(fā)明的裝載有低電力動作控制裝置的微處理器的結(jié)構(gòu)圖。
在圖6中，本發(fā)明的微處理器，由指令存儲器401；將從指令存儲器401取得的指令編碼進行寄存的指令寄存器420；指令編碼解碼器402運算器403；斷定動作中使用的標(biāo)識符生成用運算器404；將標(biāo)識符生成用運算器404的運算結(jié)果進行寄存的標(biāo)識符寄存器405；將運算結(jié)果進行寄存的寄存文件406；從指令編碼中的斷定字段內(nèi)容和標(biāo)識符生成用運算器404的輸出對斷定動作進行判定的斷定判定電路407；從指令編碼中的斷定字段內(nèi)容將控制指定信息進行取出的控制指定信息抽出電路408；從斷定字段內(nèi)容中的對斷定動作進行分配的信息及對控制指定信息分配的信息的區(qū)分和動作模式、對斷定判定電路407和控制指定信息抽出電路408的動作進行指示的斷定控制電路409；利用控制指定信息進行時鐘和邏輯屏蔽等的動作停止控制的動作停止控制電路410；時鐘控制電路411；將邏輯電路的輸入固定在0或1的邏輯屏蔽電路412；由控制指定信息進行電源電壓控制的電源電壓控制電路413；電源414；由控制指定信息進行基板電壓控制的基板電壓控制電路415；基板電壓416；由控制指定信息進行時鐘頻率控制的時鐘頻率控制電路417；時鐘發(fā)生電路418；對動作模式進行定義的動作模式設(shè)定寄存器419構(gòu)成。
在寄存標(biāo)識符生成用運算器404的結(jié)果的標(biāo)識符寄存器405中，如圖7的標(biāo)識符寄存器的結(jié)構(gòu)圖所示，定義了8個標(biāo)識符(C0～C7)，根據(jù)運算結(jié)果各標(biāo)識符被設(shè)定或清楚。不過，C7始終定義為1的標(biāo)識符。
這里，向標(biāo)識符生成用運算器404輸入的2個數(shù)據(jù)分別作為A、B，與運算對應(yīng)的標(biāo)識符的設(shè)定例如下。
Cmp.EQ C0，A，B將寄存器A與寄存器B的內(nèi)容進行比較，如一致時將1、不一致時將0寄存至C0。
Cmp.GT C0，A，B將寄存器A與寄存器B的內(nèi)容進行比較，如A＞B時將1、A≤B時將0寄存至C0。
指令編碼的結(jié)構(gòu)如圖8的本發(fā)明的低電力動作控制裝置的指令選擇流程說明圖所示的那樣，斷定字段存在3位，可進行C0～C7的8種標(biāo)識符的設(shè)定。通過對每個指令指定斷定標(biāo)號來選擇標(biāo)識符，根據(jù)所選擇的標(biāo)識符的內(nèi)容是0還是1來設(shè)定是否執(zhí)行對應(yīng)的指令。因C7如上所述始終作為1的標(biāo)識符進行了定義，因而如將C7作為斷定標(biāo)號進行指定，則意味著“始終執(zhí)行”。
在動作模式設(shè)定寄存器419中，設(shè)有用于對通常動作及2個以上的低電力模式中的任何1個進行指定的位。通過將斷定字段3個位的組合與動作模式設(shè)定寄存器的內(nèi)容組合進行結(jié)合，可使由低電力模式進行控制的種類多樣化。作為低電力模式有以下例子。
低電力模式1利用斷定字段的控制信息，進行與各種指令相關(guān)的功能區(qū)段的時鐘、停止電源供給、邏輯屏蔽。
低電力模式2利用斷定字段的控制信息，對時鐘頻率、電源電壓進行控制。
另外，動作模式設(shè)定寄存器419的信息供給斷定控制電路409，用于斷定判定及控制指定信息的控制。
如圖9的本發(fā)明的低電力模式說明圖所示，在低電力模式中，8種斷定標(biāo)號的使用受到限制，這里，僅C0、C4、C6、C7可使用。取而代之的是，作為電力控制信息可指定P1、P2、P3、P5。作為寄存在斷定字段的信息在表觀上沒有變化，但在低電力模式中，輸入斷定判定電路407的斷定標(biāo)號為C1、C2、C3、C5時，強制性地變更為C7的值。斷定字段也被控制指定信息抽出電路408參照，C1、C2、C3、C5時，作為控制信息使用。通過這一系列的動作，可在斷定字段中將斷定標(biāo)號、電力控制信息混合指定。不過，作為斷定字段的指定方法也有上述以外的組合。
作為低電力模式1的例子，利用動作停止控制電路410、時鐘控制電路411、邏輯屏蔽電路412、基板電壓控制電路415、基板電源416的控制動作，可如圖10的本發(fā)明的實施形態(tài)1的控制動作的說明圖那樣地實現(xiàn)。作為動作模式，設(shè)定有實施利用P1、P2、P3、P5的控制動作的低電力模式。本動作模式下的電力控制信息(P1、P2、P3、P5)的含義定義如下。
P13指令后存在寄存(日文ロ一ド·ストア)指令。
P23指令后存在轉(zhuǎn)送指令。
P33指令后存在運算指令。
P53指令后存在轉(zhuǎn)移指令。
根據(jù)這些電力控制信息，實施功能區(qū)段的時鐘固定和邏輯屏蔽，使功能區(qū)段的動作停止。另外，在功能區(qū)段的動作停止期間，為了減少晶體管的泄漏電流而控制基板電壓，使閾值電壓(Vt)上升。
該微處理器的流水線結(jié)構(gòu)，是指令取出(IF)、解碼(DC)、運算(EM)、反寫(WB)，各指令的執(zhí)行流水線級如下。
寄存指令804EM、WB的2級轉(zhuǎn)送指令803EM級運算指令802EM級轉(zhuǎn)移指令805IF級各個級的控制以與圖5相同的概念進行實施。
在圖10的結(jié)構(gòu)中，在實施時鐘控制、邏輯屏蔽、基板電壓控制的場合，需要考慮延遲時間，在數(shù)循環(huán)之前確定控制信號。在本實施形態(tài)中，需要在1循環(huán)之前就確定控制信號。因此，考慮到流水線級，則需要在3指令之前指定控制信號的狀態(tài)，但如上所述，電力控制信息是指示3指令后的控制內(nèi)容，故能確定控制信號，能實施時鐘控制、邏輯屏蔽及基板電壓控制的實施動作806。
作為低電力模式2的例子，利用電源電壓控制電路413、電源414、時鐘頻率控制電路417、時鐘發(fā)生電路418的電源電壓/時鐘頻率控制，可如圖11的本發(fā)明的實施形態(tài)1的電源電壓/時鐘頻率控制動作的說明圖那樣地實現(xiàn)。作為動作模式，設(shè)定有實施利用P1、P2、P3、P5的電源電壓/時鐘頻率控制的低電力模式。本動作模式下的電力控制信息(P1、P2、P3、P5)的含義定義如下。
P15指令后將電源電壓、時鐘頻率做成基本電壓的100％。
P25指令后將電源電壓、時鐘頻率做成基本電壓的50％。
P35指令后將電源電壓、時鐘頻率下降5％。
P55指令后將電源電壓、時鐘頻率提高5％。
根據(jù)這些電力控制信息，對電源電壓、時鐘頻率進行控制。該微處理器的流水線結(jié)構(gòu)與圖8相同。各個級的控制以與圖5相同的概念進行實施。
在圖11的結(jié)構(gòu)中，對時鐘頻率進行控制的場合，一般需要確保使頻率穩(wěn)定化用的時間。
作為確保頻率切換時穩(wěn)定化時間的裝置，具有2個時鐘發(fā)生電路418，在頻率穩(wěn)定化后切換時鐘發(fā)生電路的場合，需要在數(shù)循環(huán)之前確定控制信號。在本實施形態(tài)中，需要在4循環(huán)之前就確定控制信號。因此，考慮到流水線級，則需要在5指令之前指定控制信號的狀態(tài)，但如上所述，電力控制信息902是指示5指令后的控制內(nèi)容，故能確定控制信號，能實施電源電壓控制、時鐘頻率控制。
由此，不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，實現(xiàn)微處理器的低電力動作。
下面，利用圖12、圖13、圖14、圖15、圖16，對本發(fā)明的實施形態(tài)2的由低電力動作控制裝置的具有斷定信息的最佳化后程序的生成方法進行說明。
圖12是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的程序最佳化裝置的說明圖。
在圖12中，微處理器的程序最佳化裝置由停止對象候補算出裝置1001、切換判定裝置1002、指令組切換指令插入裝置1003、控制指定信息附加裝置1004構(gòu)成。在停止對象候補算出裝置1001中，輸入最佳化對象的程序1005、微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的消耗電力一覽1006、微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的各指令動作一覽1011，輸出停止對象候補一覽1007。在切換判定裝置1002中，輸入停止對象候補一覽1007，輸出切換判定結(jié)果1008。在指令組切換指令插入裝置1003中，輸入切換判定結(jié)果1008、動作模式一覽1012，輸出指令組切換指令插入結(jié)果1009。在控制指定信息附加裝置1004中，輸入指令組切換指令插入結(jié)果1009、控制指定信息一覽1013，輸出最佳化后程序1010。
圖13是停止對象候補算出裝置的動作流程圖，由3個步驟構(gòu)成。
在圖13中，最佳化對象的程序1005由微處理器的指令列1101構(gòu)成。微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的消耗電力一覽1006，對每個微處理器的指令羅列了各微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的消耗電力，例如，圖13表示了各構(gòu)成電路的消耗電力的一例1102。
首先，動作第1步驟1103，利用消耗電力一覽1006對最佳化對象的程序1005的各指令的微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的消耗電力進行檢索，算出程序消耗電力信息1104。
該程序消耗電力信息1104是表示對于程序的各行，微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路各個進行動作的場合的消耗電力。作為一列，在圖13的程序消耗電力信息1104的Line 0101中，成為，電路A0.005mW電路B0.003mW電路C0.001mW微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的各指令動作一覽1011，網(wǎng)羅了微處理器的各指令的微處理器或各多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的需要動作部分1105。這里，需要動作部分1105是表示為了實現(xiàn)指令功能而所需的最低限度動作的電路部分。
下面，動作第2步驟1106，利用各指令動作一覽1011按最佳化對象的程序1005的各個指令對微處理器或各多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路是否需要動作進行檢索，算出停止對象候補電路信息1107。
該停止對象候補電路信息1107，是表示對于程序的各行，各個微處理器或多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路是否可停止。作為一例，在圖13的停止對象候補電路信息1107的Line 0101中，表示，電路A需要動作(不可停止)電路B可停止電路C可停止這里，對于停止對象候補電路信息1107的可停止的構(gòu)成電路，可以通過與從消耗電力信息1104得到的消耗電力進行組合，預(yù)算“假定可停止的構(gòu)成電路已經(jīng)停止時”的程序的各行的消耗電力。
即，在圖13的1104、1107的Line 0101中，電路B、電路C可停止。
電路B的消耗電力為0.003mW，但“假定電路B已經(jīng)停止時”的Line 0101的消耗電力，假設(shè)電路B的消耗電力為0mW，就可預(yù)算電路A、電路C、……的各電路的消耗電力的總和。
電路C的消耗電力為0.001mW，但“假定電路C已經(jīng)停止時”的Line 0101的消耗電力，假設(shè)電路C的消耗電力為0mW，就可預(yù)算電路A、電路C、……的各電路的消耗電力的總和。
利用該方法，動作第3步驟1108，利用停止對象候補電路信息1107及程序消耗電力信息1104，對假定停止對象候補電路的消耗電力分別為0時的最佳化對象的程序1005的各個指令的微處理器或各多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路的消耗電力進行檢索，算出停止對象候補一覽1007。
該停止對象候補一覽1007，是表示對于程序的各行，假設(shè)使微處理器或各多處理器系統(tǒng)構(gòu)成電路中可停止的電路分別停止時的消耗電力的總和。作為一例，在圖13的1107的Line 0101中，表示，電路B是可停止的候補1電路B已停止時，Line 0101的消耗電力的總和為0.40mW電路C是可停止的候補2電路C已停止時，Line 0101的消耗電力的總和為0.77mW。
圖14是切換判定裝置的動作流程圖，由1個步驟構(gòu)成。
動作步驟1201，利用停止對象候補一覽1007，檢索消耗電力最少的停止對象候補電路1202、1203、1204，按最佳化對象的程序1005的各個指令選擇成為停止對象的電路及其消耗電力1205，算出切換判定結(jié)果1008。
圖15是表示指令組切換指令插入裝置的動作流程圖，由2個步驟構(gòu)成。
動作第1步驟1301，利用切換判定結(jié)果1008、動作模式一覽1012，通過最佳化對象的程序1005的與動作模式對應(yīng)的對象電路的關(guān)系1304和指令和對象電路的關(guān)系1305，算出可適用于可指定各指令的停止對象的動作模式和同一動作模式的指令列范圍，并輸出動作模式判定結(jié)果1302。
動作第2步驟1303，檢索動作模式判定結(jié)果1302中的動作模式進行切換的動作模式變化點1306，按最佳化對象的程序1005的各指令列將指定動作模式的指令組切換指令1307進行插入，從而算出指令組切換指令插入結(jié)果1009。
圖16是控制指定信息附加裝置的動作流程圖，由3個步驟構(gòu)成。
動作第1步驟1401，利用指令組切換指令插入結(jié)果1009、控制指定信息一覽1013，按指令組切換指令插入結(jié)果1009的各個指令，檢索停止對象電路及與動作模式對應(yīng)的控制指定信息1406，并輸出控制指定信息判定結(jié)果1402。
動作第2步驟1403，利用控制指定信息判定結(jié)果1402，檢索在一定的循環(huán)之前可確定控制信息的指令列1407，從而算出控制指定信息位置1404。不過，該步驟的檢索規(guī)則按照圖10、圖11已說明的控制信息的循環(huán)關(guān)系。
動作第3步驟1405，利用控制指定信息判定結(jié)果1402、控制指定信息位置1404，按指令組切換指令插入結(jié)果的各個指令將控制指定信息插入，從而算出最佳化后程序1010。
由此，通過生成具有判定信息的最佳化后程序，按各單位指令進行低電力控制，不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，實現(xiàn)微處理器的低電力動作。
下面，利用圖17、圖18對本發(fā)明的實施形態(tài)3的低電力動作控制裝置進行說明。
圖17是本發(fā)明的實施形態(tài)3的具有低電力動作控制裝置的微處理器及其數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖，這里，例示的數(shù)據(jù)處理裝置也由微處理器構(gòu)成。
在圖17中，本發(fā)明的多處理器系統(tǒng)由微處理器A1512和微處理器B1515構(gòu)成，其中，微處理器A1512，包括指令存儲器1501；將從指令存儲器取得的指令編碼進行寄存的指令寄存器1516；指令編碼解碼器1502；運算器1503；斷定動作中使用的標(biāo)識符生成用運算器1504；將標(biāo)識符生成用運算器的結(jié)果進行寄存的寄存器1505；將運算結(jié)果進行寄存的寄存文件1506；從指令編碼中的斷定字段內(nèi)容和標(biāo)識符生成用運算器1504的輸出對斷定動作進行判定的斷定判定電路1507；從指令編碼中的斷定字段內(nèi)容將控制指定信息進行取出的控制指定信息抽出電路1508；從斷定字段內(nèi)容中的對斷定動作進行分配的信息及對控制指定信息分配的信息的區(qū)分和動作模式、對斷定判定電路1507和控制指定信息抽出電路1508的動作進行指示的斷定控制電路1509；利用控制指定信息判定是否需要發(fā)生事件、從而發(fā)生事件的事件發(fā)生電路1510；定義動作模式的動作模式設(shè)定寄存器1511，而微處理器B1515則受到由事件發(fā)生電路1510的事件進行控制的動作控制電路1513；電源供給控制電路1514；動作控制電路1513；電源供給控制電路1514的控制。
微處理器A1512的寄存器、斷定動作、動作模式及流水線構(gòu)成與圖6、圖7、圖8、圖9、圖10相同，但低電力模式中根據(jù)控制指定信息從事件電路發(fā)生事件，實施微處理器B1515的控制之點是不同的。即，由微處理器A進行微處理器B的低電力動作控制。這里，對由微處理器A進行微處理器B的低電力動作控制的情況作了說明，但也可利用微處理器以外的數(shù)據(jù)處理裝置來進行。
另外，這里是對不同的微處理器的低電力動作進行控制的情況作了說明，但也可進行產(chǎn)生事件的微處理器本身的控制。
利用事件發(fā)生電路的微處理器B1515的控制，可如圖18的本發(fā)明的實施形態(tài)3的利用事件發(fā)生電路的低電壓動作控制的說明圖那樣地實現(xiàn)。設(shè)定有實施利用作為微處理器A的動作模式的P1、P2、P3、P5的控制的低電力模式。本動作模式中的電力控制信息(P1、P2、P3、P5)的含義定義如下。
P15指令后起動微處理器B。
P25指令后停止微處理器B。
P35指令后向微處理器B供給電源。
P55指令后停止微處理器B的電源。
根據(jù)這些電力控制信息，對微處理器B的動作和電源的供給進行控制。對微處理器B的動作和電源的供給進行控制的場合，一般需要用于起動動作和電源的供給穩(wěn)定化的時間，需要在數(shù)循環(huán)之前發(fā)生事件。在本實施形態(tài)中，如控制信號定時1601所示，發(fā)生事件，微處理器B1515從開始起動至起動結(jié)束需要4個循環(huán)。因此，考慮到流水線級，則需要在5指令之前指定事件的狀態(tài)，但如上所述，電力控制信息是指示5指令后的事件內(nèi)容，故能發(fā)生事件，能實施微處理器B的動作及電源的供給控制動作1602。
由此，不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，實現(xiàn)微處理器的低電力動作。
下面，利用圖19、圖20、圖21、圖22對本發(fā)明的實施形態(tài)4的低電力動作控制裝置進行說明。
圖19是本發(fā)明的實施形態(tài)4的具有低電力動作控制裝置的微處理器的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的微處理器，由指令存儲器1701；將從指令存儲器1701取得的指令編碼進行寄存的指令寄存器1717；指令編碼解碼器1702；運算器1703；斷定動作中使用的標(biāo)識符生成用運算器1704；將標(biāo)識符生成用運算器1704的結(jié)果進行寄存的標(biāo)識符寄存器1705；將運算結(jié)果進行寄存的寄存文件1706；從指令編碼中的斷定字段內(nèi)容和標(biāo)識符生成用運算器1704的輸出對斷定動作進行判定的斷定判定電路1707；從指令編碼中的斷定字段內(nèi)容將控制指定信息進行取出的控制指定信息抽出電路1708；從斷定字段內(nèi)容中的對斷定動作進行分配的信息及對控制指定信息分配的信息的區(qū)分和動作模式、對斷定判定電路1707和控制指定信息抽出電路1708的動作進行指示的斷定控制電路1709；利用控制指定信息進行程序處理量測定的程序處理量測定電路1710；可參照測定結(jié)果的程序處理量測定結(jié)果參照寄存器1711；利用測定結(jié)果對程序所需處理量進行判定并將結(jié)果進行輸出的程序處理量判定電路1712；定義動作模式的動作模式設(shè)定寄存器1713；由程序所需處理量判定結(jié)果進行控制的時鐘頻率/電源電壓控制電路1714；時鐘發(fā)生電路1715；電源1716構(gòu)成。
本微處理器的寄存器、斷定動作、動作模式及流水線構(gòu)成與圖6、圖7、圖8、圖9、圖10相同，但低電力模式中根據(jù)控制指定信息從程序處理量判定電路算出所需程序處理量、進行時鐘頻率/電源電壓控制之點是不同的。
利用程序所需處理量判定電路1712的時鐘頻率/電源電壓控制，可如圖20的本發(fā)明的實施形態(tài)4的對程序處理量進行測定而進行低電壓動作控制的說明圖、圖21A的表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的程序處理量測定結(jié)果的圖、圖21B的表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的處理量控制的圖那樣地實現(xiàn)。這里，設(shè)定有實施利用作為動作模式的P1、P2、P3、P5的處理量測定的低電力模式。本動作模式中的電力控制信息(P1、P2、P3、P5)的含義定義如下。
P1將處理量計數(shù)器復(fù)位。
P2處理量計數(shù)器的增加開始。
P3處理量計數(shù)器的增加停止。
P55指令后利用處理量計數(shù)器的值對時鐘頻率/電源電壓進行控制更新。
首先，在程序處理量測定電路1710中，設(shè)有處理量計數(shù)器1801，由電力控制信息對處理量計數(shù)器進行控制，對程序處理量象程序處理量測定結(jié)果1802那樣進行測定。
然后，在程序處理量判定電路1712內(nèi)，事先設(shè)定程序需要到何時為止是執(zhí)行結(jié)束的信息、即結(jié)束期限信息1803。通過利用該結(jié)束期限信息1803和處理量測定結(jié)果算出程序動作的所需最低限處理量1804，可進行從時鐘頻率/電源電壓控制電路1714輸出的控制信號定時1805的延長處理1807等的控制。另外，時鐘頻率/電源電壓控制一般需要用于起動和電源穩(wěn)定化的時間，需要在數(shù)循環(huán)之前發(fā)生事件。在本實施形態(tài)中，如時鐘頻率/電源電壓控制定時1806所示，需要在4個循環(huán)之前發(fā)生事件。因此，考慮到流水線級，則需要在5指令之前指定時鐘頻率/電源電壓的控制更新，但如上所述，電力控制信息P5是指示5指令后的控制更新，故可進行控制。
另外，在程序動作中可通過程序處理量測定結(jié)果參照寄存器1711對程序處理量測定結(jié)果進行參照，可如圖22A的本發(fā)明的實施形態(tài)4的根據(jù)程序處理量測定結(jié)果進行動作控制的說明圖、圖22B的本發(fā)明的實施形態(tài)4的也考慮了有無執(zhí)行斷定動作的處理量判定的圖那樣，也可根據(jù)處理量實現(xiàn)決定程序動作。圖22A例示了在由模塊A、B、C構(gòu)成的程序中，在根據(jù)模塊A的處理量來判定究竟起動模塊B、C中的哪一方時使用參照寄存器的操作數(shù)REF1901的情況。
又，圖22B，通過利用作為動作模式的P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7進行以下定義，可實現(xiàn)考慮了是否執(zhí)行斷定動作的處理量判定的例子。
P0C0斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P1C1斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P2C2斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P3C3斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P4C4斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P5C5斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P6C6斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
P7C7斷定動作及執(zhí)行時使處理量計數(shù)器增加。
如上所述，采用本發(fā)明，具有每個執(zhí)行指令的程序的指令編碼包含指定指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符的第1指令組和包含控制指定信息1或2以上的第2指令組，通過根據(jù)指令執(zhí)行控制功能以單位指令進行各控制電路的低電力動作，不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，實現(xiàn)微處理器的低電力動作。
權(quán)利要求
1.一種低電力動作控制裝置，搭載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有對用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符進行選擇的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在所述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指定信息(302)的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路(407)；在第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以對進行低電力動作的控制電路的控制指定信息進行抽出的控制指定信息抽出電路(408)；利用所述控制指定信息并進行各控制電路的低電力動作的控制動作執(zhí)行裝置，事先使執(zhí)行指令的單位程序中具有指令執(zhí)行控制功能信息和控制指定信息，通過根據(jù)控制指定信息以單位指令進行各控制電路的低電力動作，能以單位指令對所述微處理器的低電力動作進行控制。
2.一種低電力動作控制裝置，搭裝載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有對用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符進行選擇的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在所述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指定信息(302)的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路(1507)；在第2指令組模式時讀取所述控制指定信息以根據(jù)所述控制指定信息產(chǎn)生事件的事件發(fā)生裝置(1510)；接受所述事件后進行與所述事件對應(yīng)的各控制電路的低電力動作的控制動作執(zhí)行裝置，事先使執(zhí)行指令的單位程序中具有指令執(zhí)行控制功能信息和控制指定信息，通過根據(jù)控制指定信息以單位指令進行各控制電路的低電力動作，能以單位指令對所述微處理器的低電力動作進行控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低電力動作控制裝置，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定部分中的動作停止部分進行判定的動作停止判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是從動作停止判定裝置的判定結(jié)果對微處理器的任意處進行動作停止控制的動作停止控制裝置(410)，通過對微處理器的任意部分進行動作停止控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
4.如權(quán)利要求1或2所述的低電力動作控制裝置，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定部分的電源電壓的控制執(zhí)行進行判定的電源電壓判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是根據(jù)電源電壓判定裝置的判定結(jié)果進行微處理器的電源電壓控制的電源電壓控制裝置(413)，通過進行微處理器的電源電壓控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
5.如權(quán)利要求1或2所述的低電力動作控制裝置，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定部分的基板電壓的控制執(zhí)行進行判定的基板電壓判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是根據(jù)基板電壓判定裝置的判定結(jié)果對微處理器的基板電壓進行控制的基板電壓控制裝置(415)，通過對微處理器的基板電壓進行控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
6.如權(quán)利要求1或2所述的低電力動作控制裝置，其特征在于，所述控制電路是對程序的特定部分的時鐘頻率控制進行判定的時鐘頻率判定裝置，所述控制動作執(zhí)行裝置是根據(jù)時鐘頻率判定裝置的判定結(jié)果進行時鐘頻率控制的時鐘頻率控制裝置(417)，通過對微處理器的時鐘頻率進行控制，能以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
7.如權(quán)利要求2所述的低電力動作控制裝置，其特征在于，在作為與具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器不同的微處理器(1515)的1或2以上的對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置中，具有對作為所述控制動作執(zhí)行裝置的所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的低電力動作進行控制的動作控制裝置(1513)，通過具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器，對所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的低電力控制動作進行控制。
8.如權(quán)利要求2所述的低電力動作控制裝置，其特征在于，在作為與具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器不同的微處理器(1515)的1或2以上的對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置中，具有通過對作為所述控制動作執(zhí)行裝置的所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的電力供給進行控制以對低電力控制動作進行控制的電源供給控制裝置(1514)，通過具有所述事件發(fā)生裝置的微處理器，對所述對象微處理器或數(shù)據(jù)處理裝置的低電力控制動作進行控制。
9.如權(quán)利要求1或2所述的低電力動作控制裝置用的程序最佳化裝置，是生成所述指令編碼的微處理器程序最佳化裝置，其特征在于，包括通過微處理器的消耗電力信息算出動作停止控制或電源電壓控制或基板電壓控制或時鐘頻率控制的消耗電力的消耗電力算出裝置；利用所述消耗電力算出各指令的動作控制電路候補的消耗電力的動作控制候補算出裝置(1001)；對各指令的動作控制電路進行選擇以使所述消耗電力為最小的切換判定裝置(1002)，所述動作停止控制是所述控制動作執(zhí)行裝置根據(jù)動作停止判定裝置的判定結(jié)果對微處理器的任意部分進行的動作停止控制；所述電源電壓控制是所述控制動作執(zhí)行裝置根據(jù)電源電壓判定裝置的判定結(jié)果對微處理器進行的電源電壓控制；所述基板電壓控制是所述控制動作執(zhí)行裝置根據(jù)基板電壓判定裝置的判定結(jié)果對微處理器進行的基板電壓控制；所述時鐘頻率控制是所述控制動作執(zhí)行裝置根據(jù)時鐘頻率判定裝置的判定結(jié)果進行的時鐘頻率控制，通過插入對所述第1指令組和所述第2指令組進行切換的指令組切換指令，決定所述第2指令組的所述控制指定信息，使進行低電力動作控制的程序的構(gòu)成最佳化。
10.一種低電力動作控制裝置，搭載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有對用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符進行選擇的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在所述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指令信息的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路(1707)；在第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以進行低電力動作的控制電路的控制指定信息進行抽出的控制指定信息抽出電路(1708)；利用所述控制指定信息對程序的特定部分的處理量進行測定的程序處理量測定裝置(1710)；從所述處理量對每一程序的最佳消耗電力進行判定的處理量判定裝置(1712)；為成為最佳消耗電力而對程序執(zhí)行時的頻率和電源電壓進行控制的頻率/電源控制裝置(1714)，通過對與各指令對應(yīng)的程序的處理量進行測定，以單位指令對微處理器的低電力動作進行控制。
11.一種低電力動作控制裝置，搭載在具有利用條件標(biāo)識符的指令條件執(zhí)行功能的微處理器上并對微處理器的低電力動作進行控制，其特征在于，具有在輸入微處理器的指令解碼的特定位字段中含有對用于指令執(zhí)行控制功能的標(biāo)識符進行選擇的指令執(zhí)行控制功能信息的第1指令組和在所述特定位字段中包含有用于低電力控制的控制指令信息的1或2以上的第2指令組，包括切換指令組以使通常動作時執(zhí)行第1指令組、低電力動作時執(zhí)行第2指令組的動作模式切換電路；在第1指令組模式時讀取與所述指令執(zhí)行控制功能信息對應(yīng)的標(biāo)識符以對指令執(zhí)行控制功能動作進行識別的斷定判定電路(1707)；第2指令組模式時對讀取所述控制指定信息以進行低電力動作的控制電路的控制指定信息進行抽出的控制指定信息抽出電路(1708)；利用所述控制指定信息對程序的特定部分的處理量進行測定的程序處理量測定裝置(1710)；用微處理器的程序中的變量的形式對所述處理量進行參照的處理量參照裝置，在程序執(zhí)行中對程序動作的各單位指令所能得到的程序處理量進行參照。
全文摘要
一種低電力動作控制裝置，具有執(zhí)行指令的各程序的指令編碼包含指定斷定(301)的標(biāo)識符的第1指令組和包含有控制指定信息(302)的1或2以上的第2指令組，通過根據(jù)指令執(zhí)行控制功能以單位指令進行各控制電路的低電力動作，能不增加電路規(guī)模和解碼時間地對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級進行控制，并實現(xiàn)微處理器的低電力動作。本發(fā)明不增加電路規(guī)模和解碼時間，對指令解碼的流水線級、及時間上優(yōu)先的流水線級也能實現(xiàn)微處理器的低電力動作。
文檔編號G06F9/38GK1530826SQ20041000333
公開日2004年9月22日 申請日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者
川幸宏, 笹川幸宏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社