專利名稱：信息處理裝置、該裝置的時鐘脈沖控制方法及控制程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法、時鐘脈沖控制程序以及其程序產品，尤其是涉及一種通過控制時鐘的頻率來減少電力消耗的技術。
背景技術：
現(xiàn)在的家用電器，比如移動電話、移動AV器械、數(shù)碼照相機等，對盡可能地將電力消耗抑制成很低都有較高的要求。近幾年的家用電器，大多都裝有CPU(中央計算處理單元)以及許多處理裝置。而且，在這些處理裝置中，由于大多數(shù)的程序同時工作，又具有顯示屏等耗電較多的顯示裝置，所以，電力消耗處于增加的趨勢，因此，抑制電力消耗的技術就變得非常有必要。
眾所周知，作為減少信息處理裝置的耗電的技術，有一種技術是根據(jù)信息處理裝置的狀況，來控制提供給信息處理裝置的時鐘頻率。作為這種以往的技術，如日本專利公報平成5-108191號(專利文獻1)所示，通常以較慢的時鐘頻率工作，只有在對CPU進行外部中斷的期間和之后的一定期間，才提高向CPU提供的時鐘頻率。該技術通過參照標有中斷標志的裝置上的硬件，來進行對時鐘頻率的控制。
而且，還有一種以往的技術，如日本專利公報平成8-76874號(專利文獻2)所示，是以設定各任務所需要的最低限度的性能為前提，，在啟動各任務時，根據(jù)其性能來控制時鐘頻率的在指定線路上進行設定的技術。而且，還有一種技術，如日本專利公報平成4-278612號(專利文獻3)所示，在多任務操作系統(tǒng)下，總是以最低的優(yōu)先度來設定降低時鐘頻率的任務。該技術，在其它所有的任務的處理都結束后，也就是，系統(tǒng)進入了等待狀態(tài)時，通過降低時鐘頻率來抑制電力消耗。
然而，在抑制家用電器耗電的同時，又有必要使器械正常地工作，而家用電器所具有的處理裝置大多都要求有實時性。所謂實時性是指，從要求處理開始起，在規(guī)定的時間內對其內容進行處理的一種保證。在執(zhí)行排他處理的區(qū)間，例如，執(zhí)行某種處理時禁止執(zhí)行其它處理的區(qū)間，由于不接受其它處理的要求，所以就存在著影響實時性的危險性。因此，執(zhí)行排他處理的區(qū)間必須盡可能的在有限的短時間內進行。
專利文獻1所示的以往技術所存在的問題在于，在外部中斷期間執(zhí)行增大時鐘頻率的處理，會使得在外部中斷期間電力消耗始終處于非常高的狀態(tài)，所以，不能實現(xiàn)實時性的省電控制。專利文獻2所示的以往技術所存在的問題在于，因為是根據(jù)各任務所需要的性能對時鐘頻率進行控制，所以就必需事先決定并設定各任務所需要的性能。專利文獻3所示的以往技術所存在的問題在于，由于是在其它所有任務的處理都結束后，才執(zhí)行降低時鐘頻率的處理，所以，電力消耗會保持著高值而直到其它所有任務的處理都結束為止，因而不能實現(xiàn)實時性的省電控制。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決上述的課題，目的在于提供一種信息處理裝置、具有信息處理裝置的電器、信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法、時鐘脈沖控制程序以及該程序的程序產品，可以在確保處理的實時性的同時也能夠減少電力消耗。
本發(fā)明所提供的信息處理裝置，包括產生時鐘脈沖的時鐘脈沖產生單元、控制所述時鐘脈沖產生單元所產生的時鐘脈沖并決定時鐘頻率的時鐘脈沖控制單元、存儲程序的存儲單元、按照通過所述時鐘脈沖控制單元而被提供的時鐘脈沖，執(zhí)行從所述存儲單元中讀取程序的計算處理單元、檢測所述計算處理單元執(zhí)行預先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間的特別指定處理區(qū)間的開始和結束的特別指定處理區(qū)間檢測單元、根據(jù)所述特別指定處理區(qū)間檢測單元所取得的檢測結果，將控制時鐘頻率的指令傳送給所述時鐘脈沖控制單元的時鐘脈沖控制判斷單元，所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，命令所述時鐘脈沖控制單元增大時鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則命令所述時鐘脈沖控制單元降低時鐘頻率。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，則命令時鐘脈沖控制單元增大時鐘頻率，而在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的結束時，則命令時鐘脈沖控制單元降低時鐘頻率。然后，計算處理單元按照時鐘脈沖控制單元所控制的時鐘脈沖，執(zhí)行存儲在存儲單元中的程序。由此，通過將有實時性要求的處理作為特別指定的處理，就可以在確保處理的實時性的同時也能夠減少電力消耗。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的特別指定處理區(qū)間，可以是一個執(zhí)行排他處理的區(qū)間。根據(jù)此發(fā)明結構，由于特別指定處理區(qū)間通常是有實時性要求的執(zhí)行排他處理的區(qū)間，所以，可以在確保處理的實時性的同時也能夠減少電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的特別指定處理區(qū)間，還可以是執(zhí)行排他處理的多個區(qū)間中的一個預先規(guī)定的特別指定的區(qū)間。根據(jù)此發(fā)明結構，由于特別指定處理區(qū)間是執(zhí)行排他處理的多個區(qū)間中的一個預先規(guī)定的特別指定的區(qū)間，所以，可以避免對于執(zhí)行排他處理的多個區(qū)間中的不一定有實時性要求的區(qū)間，加快處理的時間從而引起電力消耗的增加。這樣，可以在確保處理的實時性的同時更進一步地提高節(jié)省電力消耗的效果。
本發(fā)明所提供的信息處理裝置，還包括一個電源控制單元，從所述時鐘脈沖控制單元得到時鐘頻率的信息，來控制提供給所述計算處理單元和所述存儲單元的電壓，所述電源控制單元對應于所述時鐘頻率增大而使電壓升高，對應于所述時鐘頻率降低而使電壓下降。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于電源控制單元對應于時鐘脈沖控制單元增大時鐘頻率，而使提供給計算處理單元和存儲單元的電壓升高，對應于時鐘頻率的降低而使所述電壓下降，所以，可以在確保處理的實時性的同時更有效地減少電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制單元，在所述電源控制單元使電壓升高的期間，隨著電壓的上升，在所述計算處理單元可以工作的范圍內，分階段地增大所述時鐘頻率。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制單元，在電源控制單元使電壓升高的期間，隨著電壓的上升，在計算處理單元可以工作的范圍內，分階段地增大時鐘頻率，所以，即使在電壓上升的過程中，計算處理單元也可以執(zhí)行處理，因此，可以更有效地確保處理的實時性。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時間，來預測到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的低速特別指定處理期間，當被預測的所述特別指定處理期間超過一個極限值時，向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，而被預測的所述特別指定處理期間不超過所述極限值時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的特別指定處理所需要的時間，來預測特別指定處理期間，當被預測的特別指定處理期間超過一個極限值時，向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，而被預測的特別指定處理期間不超過極限值時，則不向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。因此，在發(fā)生即使增大時鐘頻率，也會對在較短的時間內結束特別指定處理并確保實時性產生相反效果或效果較小的情況時，可以回避使時鐘頻率上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述電源控制單元為使電壓升高所需要的時間的電壓上升時間、且超過所述電壓上升時間的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓上升時間、且超過電壓上升時間的時間作為極限值，所以，在對確保實時性產生相反效果或效果較小的情況下，可以適當?shù)鼗乇軙r鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述電壓上升時間和所述電源控制單元為使電壓下降所需要的時間的電壓下降時間之和、且超過所述時間之和的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓上升時間和電壓下降時間之和、且超過該時間之和的時間作為極限值，所以，在對確保實時性產生相反效果或效果較小的情況下，可以更加適當?shù)鼗乇軙r鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升所需要的時間的頻率上升時間、且超過所述頻率上升時間的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率上升時間、且超過頻率上升時間的時間作為極限值，所以，在對確保實時性產生相反效果或效果較小的情況下，可以適當?shù)鼗乇軙r鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，還將取決于所述頻率上升時間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率下降所需要的時間的頻率下降時間之和、且超過所述時間之和的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率上升時間和頻率下降時間之和、且超過該時間之和的時間作為極限值，所以，在對確保實時性產生相反效果或效果較小的情況下，可以更加適當?shù)鼗乇軙r鐘頻率的上升。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時間，來預測保持著較低的所述時鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的低速特別指定處理期間以及提高了所述時鐘頻率之后，直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的高速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，超過一個取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述電壓控制單元為使電壓上升及下降所需要的時間的電壓變更期間之和，且超過所述之和的極限值，則向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，如果被預測的所述低速特別指定處理期間不超過所述極限值，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的特別指定處理所需要的時間，來預測低速特別指定處理期間和高速特別指定處理期間，如果被預測的低速特別指定處理期間，超過一個取決于電壓變更期間和高速特別指定處理期間之和，且超過該和的極限值，則向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，如果被預測的低速特別指定處理期間不超過極限值，則不向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，所以，在對確保實時性產生相反效果或效果較小的情況下，可以更進一步適當?shù)鼗乇茉龃髸r鐘頻率。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時間，來預測保持著較低的所述時鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的低速特別指定處理期間以及提高了所述時鐘頻率之后，直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的高速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，超過一個取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升及下降所需要的時間的頻率變更期間之和，且超過所述之和的極限值，則向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，如果被預測的所述低速特別指定處理期間不超過所述極限值，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的特別指定處理所需要的時間，來預測低速特別指定處理期間和高速特別指定處理期間，如果被預測的低速特別指定處理期間，超過一個取決于頻率變更期間和高速特別指定處理期間之和，且超過該和的極限值，則向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，如果被預測的低速特別指定處理期間不超過極限值，則不向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，所以，在對確保實時性產生相反效果或效果較小的情況下，可以更進一步適當?shù)鼗乇茉龃髸r鐘頻率。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內提高了所述時鐘頻率之后，直到該特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的高速特別指定處理期間以及保持著較低的所述時鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的低速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，與取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述電源控制單元為使電壓上升及下降所需要的時間的電壓變更期間之和、且超過所述之和的極限值相比，當使所述被預測的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，如果所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，如果被預測的低速特別指定處理期間，與取決于預測的高速特別指定處理期間和電壓變更期間之和、且超過該和的極限值相比，當使所述被預測的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率增大到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內時，則不向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較低的頻率中，選擇對于在較短時間內執(zhí)行特別指定的處理來說最為理想的頻率。從而較適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在作為所述有效頻率的多個頻率處于所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知，將所述時鐘頻率增大到所述多個頻率中最高的頻率上的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個頻率處于規(guī)定的范圍內時，則向時鐘脈沖控制單元通知指令，將時鐘頻率增大到多個頻率中最高的頻率。也就是說，選擇可以在最短時間內執(zhí)行特別指定處理的時鐘頻率。因此，可以更進一步地同時實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內提高了所述時鐘頻率之后，直到該特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的高速特別指定處理期間以及保持著較低的所述時鐘頻率，直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的時間的低速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，與取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升及下降所需要的時間的頻率變更期間之和、且超過所述之和的極限值相比，當使所述被預測的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，如果被預測的低速特別指定處理期間，與取決于預測的高速特別指定處理期間和頻率變更期間之和、且超過該和的極限值相比，當使所述被預測的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率增大到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內時，則不向時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較低的頻率中，選擇對于在較短時間內執(zhí)行特別指定的處理來說最為理想的頻率。從而較適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測在降低了所述時鐘頻率之后，直到檢測出下次的該特別指定處理區(qū)間開始為止的時間的低速非特別指定處理期間，當被預測的所述低速非特別指定處理期間超過一個極限值時，向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令，如果被預測的所述低速非特別指定處理期間不超過所述極限值，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測低速非特別指定處理期間，當預測的低速非特別指定處理期間超過一個極限值時，向時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令，如果預測的低速非特別指定處理期間不超過極限值，則不向時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。因此，在通過降低時鐘頻率來節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以回避使時鐘頻率減少。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電源控制單元為使電壓下降所需要的時間的電壓下降時間、且超過所述電壓下降時間的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓下降時間、且超過電壓下降時間的時間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以適當?shù)鼗乇芙档蜁r鐘頻率。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電壓下降時間和所述電源控制單元為使電壓上升所需要的時間的電壓上升時間之和、且超過所述之和的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于電壓下降時間和電壓上升時間之和、且超過該時間之和的時間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以更為適當?shù)鼗乇芙档蜁r鐘頻率。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率減少所需要的時間的頻率下降時間、且超過所述頻率下降時間的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率下降時間、且超過頻率下降時間的時間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以適當?shù)鼗乇芙档蜁r鐘頻率。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述頻率下降時間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升所需要的時間的頻率上升時間之和、且超過所述之和的時間作為所述極限值。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制判斷單元將取決于頻率下降時間和頻率上升時間之和、且超過該時間之和的時間作為極限值，所以，在節(jié)省電力消耗的效果較小的情況下，可以更為適當?shù)鼗乇芙档蜁r鐘頻率。
而且，本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內降低了所述時鐘頻率之后，到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的時間的低速非特別指定處理期間，如果被預測的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述電源控制單元為使電壓下降及上升所需要的時間的電壓變更期間、且超過所述電壓變更期間的極限值相比，當使所述被預測的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率減少到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的結束時，如果被預測的低速非特別指定處理期間，與取決于電壓變更期間、且超過電壓變更期間的極限值相比，當使所述被預測的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在規(guī)定的范圍內，則向時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率減少到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內時，則不向時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較高的頻率中，選擇對節(jié)省電力消耗最為理想的頻率。從而較為適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個頻率處于所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知指令，將所述時鐘頻率降低到所述多個頻率中最低的頻率。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個頻率處于規(guī)定的范圍內時，則向時鐘脈沖控制單元通知指令，將時鐘頻率降低到多個頻率中最低的頻率。也就是說，選擇對節(jié)省電力消耗最為理想的頻率。因此，可以更進一步適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內降低了所述時鐘頻率之后，到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的時間的低速非特別指定處理期間，如果被預測的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率下降及上升所需要的時間的頻率變更期間、且超過所述頻率變更期間的極限值相比，當使所述被預測的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率降低到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。
根據(jù)此發(fā)明結構，時鐘脈沖控制判斷單元，在特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出特別指定處理區(qū)間的結束時，如果被預測的低速非特別指定處理期間，與取決于頻率變更期間、且超過頻率變更期間的極限值相比，當使所述被預測的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在規(guī)定的范圍內，則向時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率降低到有效頻率的指令，而有效頻率不在規(guī)定的范圍內時，則不向時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。因此，可以從規(guī)定的范圍以及依然較高的頻率中，選擇對節(jié)省電力消耗最為理想的頻率。從而較為適當?shù)赝瑫r實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種具有以上特征的信息處理裝置的電器。根據(jù)此發(fā)明結構，由于電器具有本發(fā)明所述的信息處理裝置，所以，可以同時實現(xiàn)通過信息處理裝置的處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法，包括，特別指定處理區(qū)間檢測工序和時鐘脈沖控制工序，其中，所述特別指定處理區(qū)間檢測工序用來檢測執(zhí)行預先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間的特別指定處理區(qū)間的開始和結束，而所述時鐘脈沖控制工序，用來在所述特別指定處理區(qū)間檢測工序檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，提高所述信息處理裝置的時鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測工序檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，降低所述信息處理裝置的時鐘頻率。
根據(jù)此發(fā)明結構，在特別指定處理區(qū)間檢測工序檢測出執(zhí)行預先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間的特別指定處理區(qū)間的開始時，時鐘脈沖控制工序提高信息處理裝置的時鐘頻率，而在特別指定處理區(qū)間檢測工序檢測出特別指定處理區(qū)間的結束時，時鐘脈沖控制工序則降低信息處理裝置的時鐘頻率。因此，可以同時實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種時鐘脈沖控制程序，使信息處理裝置實現(xiàn)，對預先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結束進行檢測的特別指定處理區(qū)間檢測功能；和在所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時鐘脈沖控制功能。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制程序使信息處理裝置實現(xiàn)本發(fā)明的信息處理裝置的各單元的功能，所以，可以同時實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明還提供一種程序產品，具有時鐘脈沖控制程序，該程序使信息處理裝置實現(xiàn)，對預先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結束進行檢測的特別指定處理區(qū)間檢測功能；和當所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而當所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時鐘脈沖控制功能；以及保存所述時鐘脈沖控制程序的信號存儲媒體。
根據(jù)此發(fā)明結構，由于在信號保存媒體中保存有本發(fā)明的時鐘脈沖控制程序，所以，通過在信息處理裝置上讀取該信號保存媒體中的時鐘脈沖控制程序，就可以同時實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。
而且，本發(fā)明所提供的程序產品的信號保存媒體，還可以是記錄媒體和傳輸媒體中的至少其中之一。根據(jù)此發(fā)明結構，由于時鐘脈沖控制程序可以被保存在記錄媒體和傳輸媒體中的至少其中之一內，所以，通過這些媒體，就可以使時鐘脈沖控制程序在計算機上實現(xiàn)所規(guī)定的功能。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法、時鐘脈沖控制程序以及其程序產品，可以同時實現(xiàn)處理的實時性和節(jié)省電力消耗。


圖1是說明本發(fā)明的實施例1的信息處理裝置結構的方框圖。
圖2是說明處理區(qū)間和時鐘頻率的關系的示意圖。
圖3是說明時鐘脈沖控制的處理過程的流程圖。
圖4是說明時鐘脈沖控制的處理過程的流程圖。
圖5是說明本發(fā)明的實施例2的信息處理裝置結構的方框圖。
圖6是說明時鐘頻率減少時的電壓控制的處理過程的流程圖。
圖7是說明時鐘頻率升高時的電壓控制的處理過程的流程圖。
圖8是說明電壓和時間的關系的示意圖。
圖9是說明排他處理區(qū)間和其處理區(qū)間過去的執(zhí)行時間信息的示意圖。
圖10是說明在開始執(zhí)行排他處理的區(qū)間時，根據(jù)執(zhí)行時間的信息而進行處理的流程圖。
圖11是說明時鐘頻率和時間的關系的示意圖。
圖12是說明從排他處理區(qū)間結束到下次的排他處理開始的處理區(qū)間過去的執(zhí)行時間信息的示意圖。
圖13是說明在結束執(zhí)行排他處理的區(qū)間時，根據(jù)執(zhí)行時間的信息而進行處理的流程圖。
圖14是說明時鐘頻率和時間的關系的示意圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖就本發(fā)明的實施例進行說明。
第1實施例圖1是說明本發(fā)明的實施例1的信息處理裝置結構的方框圖。在圖1中，時鐘脈沖產生單元101是以一定的頻率產生時鐘脈沖的振蕩電路。在時鐘脈沖產生單元101產生的時鐘脈沖，成為給信息處理裝置中的計算處理單元或存儲單元等提供時鐘脈沖的供應源。
時鐘脈沖控制單元102，通過分頻功能或分頻電路，將時鐘脈沖產生單元101產生的時鐘脈沖進行分頻，從而來控制時鐘脈沖產生單元101產生的時鐘脈沖的頻率。例如，將時鐘脈沖產生單元101產生的時鐘脈沖的頻率x分頻為1/m(m為自然數(shù))，則輸出頻率為x/m(m為自然數(shù))的時鐘脈沖。
而且，作為實現(xiàn)時鐘脈沖控制單元102的方法，不僅僅局限于采用分頻的方式，也可以采用增大時鐘脈沖產生單元101所產生的時鐘脈沖頻率的方式來實現(xiàn)。
從時鐘脈沖控制單元102輸出的時鐘脈沖，被提供給信息處理裝置中的計算處理單元103或存儲單元104等。
另一方面，在圖1中，是將同一時鐘脈沖提供給計算處理單元103或存儲單元104等，但也可以采用一種給計算處理單元103或存儲單元104等提供不同的時鐘脈沖、即不同步的時鐘脈沖的結構。而且，也可以分別給構成計算處理單元103的CPU105和DSP106提供不同的時鐘脈沖。為了實現(xiàn)這樣的結構，可以設置多個時鐘脈沖產生單元101和時鐘脈沖控制單元102，以便各自產生其時鐘脈沖，或者設置一個時鐘脈沖產生單元101，由時鐘脈沖控制單元102控制多個分頻電路，從而形成多個頻率不同的時鐘脈沖。
計算處理單元103是一種處理器，根據(jù)時鐘脈沖控制單元102提供的時鐘脈沖，進行程序執(zhí)行和計算處理等。此處理器包括如圖1所示的CPU105和DSP106。CPU105是中央計算處理單元，DSP106是將特別指定的計算處理進行高速化的數(shù)值信號處理的裝置。計算處理單元103也可以通過多處理器來實現(xiàn)。
存儲單元104存儲的內容包括有在信息處理裝置執(zhí)行的軟件(即程序)以及信息處理裝置進行工作所需要的數(shù)據(jù)。存儲單元104由比如RAM107或ROM108構成。存儲單元104即可以由輔助存儲裝置來實現(xiàn)，也可以采用可拆卸的記錄媒體來實現(xiàn)。作為磁記錄媒體，可以有軟盤或硬盤，作為光記錄媒體，可以有CD或MD或DVD。存儲單元104也可以是處理器所具有的內部RAM、寄存器、高速緩沖存儲器等。
通道109，用來連接構成計算處理單元103的各構成要素(CPU105和DSP106等)和構成存儲單元104的各構成要素(RAM107和ROM108等)，介于通道109，來進行程序和數(shù)據(jù)的交換。
上述的程序以及數(shù)據(jù)，即可以通過ROM108、軟磁盤、CD-ROM等記錄媒體31來提供，也可以通過電話線、網(wǎng)絡等傳輸媒體33來提供。在圖1中標有作為記錄媒體31的CD-ROM，也標有作為傳輸媒體33的電話線路。通過將作為信息處理裝置外部設備的CD-ROM讀取裝置與通道109連接在一起，則可以讀出被存儲在CD-ROM中的程序和數(shù)據(jù)，進而，又可以將這些程序以及數(shù)據(jù)存儲到RAM107或者沒有圖示的硬磁盤中。在以作為記錄媒體31的ROM108的形式來提供程序和數(shù)據(jù)時，通過將該ROM108裝進信息處理裝置，信息處理裝置就可以按照程序和數(shù)據(jù)來執(zhí)行處理。通過傳輸媒體33提供的程序和數(shù)據(jù)，介于通道109而被接收，并被存儲到RAM107或者沒有圖示的硬磁盤中。傳輸媒體33并不只局限于有線的傳輸媒體，也可以是無線的傳輸媒體。
排他處理區(qū)間檢測單元110，用于檢測出排他處理區(qū)間的開始和結束。關于詳細情況，將在以后參照圖2來說明。
時鐘脈沖控制判斷單元111，接收來自排他處理區(qū)間檢測單元110的排他處理區(qū)間的開始或結束的通知，并按照所接收到的通知，向時鐘脈沖控制單元102通知控制時鐘頻率的指令。有關詳細情況，與排他處理區(qū)間檢測單元110同樣，將在以后進行更為詳細的說明。
存儲在存儲單元104的程序，介于通道109下載到計算處理單元103而被執(zhí)行。例如，信息處理裝置在執(zhí)行程序時，將存儲在RAM107的程序下載到CPU105之后，由CPU105來執(zhí)行。此時，比如從存儲單元104的RAM107隨時讀取執(zhí)行程序所必要的數(shù)據(jù)，介于通道109而被輸送到計算處理單元103的CPU105。
另外，如果程序不是被下載到CPU105而是被下載到DSP106或其它處理器中被執(zhí)行時，或者程序不是存儲在RAM107而是存儲在ROM108或其它的程序產品中時，也可以同樣地實施本發(fā)明的信息處理裝置。
程序，由于是占有CPU105而被執(zhí)行，或者是利用特別指定的資源執(zhí)行處理，因此會有一個不接受其它要求的排他處理區(qū)間。排他處理區(qū)間是指，為了優(yōu)先進行自己的處理而拒絕接受其它處理的區(qū)間。排他處理區(qū)間包括，例如，禁止裝置或程序所要求的中斷處理的禁止中斷區(qū)間、不向其它執(zhí)行單元出讓CPU執(zhí)行權的搶先禁止區(qū)間、利用鎖定結構禁止從其它執(zhí)行單元或其它CPU進入到同樣資源的區(qū)間等。
這里所指的執(zhí)行單元是指保持獨自執(zhí)行狀態(tài)的單元。舉例來說，包括有所謂的過程、任務或線(thread)等?；拒浖绦虻奶幚聿糠?核心(kernel)部分的處理部分)也可被作為一個執(zhí)行單元。并且，在基本軟件程序的處理部分中，雖然是按照中斷需要來執(zhí)行各中斷請求的處理，但也可以將這些處理作為其它的執(zhí)行單元。在具有多處理器的信息處理裝置中，各處理器執(zhí)行的處理，各自有著不同的執(zhí)行單元。
在上述的執(zhí)行排他處理區(qū)間，即使出現(xiàn)另外的處理請求，所要求的處理也必需在排他處理區(qū)間結束之后才能予以接受，從而有可能大幅度地推遲處理的執(zhí)行。另一方面，所請求的處理，到開始執(zhí)行為止的時間內會受到一定的限制，如有實時性要求的處理在排他處理區(qū)間被請求時，則有可能在很大的程度上影響到實時性。因此，為了在執(zhí)行排他處理的區(qū)間保證實時性，就必須在盡可能短的時間內來執(zhí)行排他處理。
作為本發(fā)明的一個實施例的信息處理裝置，通過時鐘脈沖控制單元102控制時鐘脈沖，具有兩種處理模式。一種是高速處理模式，在排他處理區(qū)間可以快速地結束處理，另一種是低電力消耗模式，在不執(zhí)行排他處理的通常處理區(qū)間，可以抑制電力消耗。高速處理模式以增大時鐘頻率來快速進行處理，而低電力消耗模式則以降低時鐘頻率來低速進行處理，從而減少電力消耗。
圖2是說明在排他處理區(qū)間的時鐘脈沖波形的變化、表示正在控制時鐘頻率的狀態(tài)的示意圖。
排他處理區(qū)間檢測單元110，執(zhí)行檢測出排他處理區(qū)間的功能。圖2的121所示意的是，在從非排他處理的通常處理區(qū)間進入到執(zhí)行排他處理的區(qū)間時，排他處理區(qū)間檢測單元110檢測出排他處理的開始。而圖2的122所示意的是，從執(zhí)行排他處理的區(qū)間回到通常的處理區(qū)間時，排他處理區(qū)間檢測單元110檢測出排他處理的結束。排他處理區(qū)間的開始和結束被明確地表示出來，所以，排他處理區(qū)間檢測單元110就可以自動地進行檢測。
時鐘脈沖控制判斷單元111，接收排他處理區(qū)間檢測單元110發(fā)來的排他處理區(qū)間的開始或結束的通知。時鐘脈沖控制判斷單元111，在接收到排他處理區(qū)間開始的通知時，向時鐘脈沖控制單元102發(fā)出增大時鐘頻率的指令，而在接收到排他處理區(qū)間結束的通知時，則向時鐘脈沖控制單元102發(fā)出降低時鐘頻率的指令。由此，如圖2所示，在排他處理區(qū)間是以高速處理模式執(zhí)行處理，而在通常處理區(qū)間則是以低電力消耗模式執(zhí)行處理。
排他處理區(qū)間檢測單元110和時鐘脈沖控制判斷單元111，例如，可以通過程序而得以實現(xiàn)。當排他處理區(qū)間的開始或結束的時機可以用程序來進行明確地表示時，可以通過在給時鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)出的通知部分中埋入開始處理或結束處理，從而來實現(xiàn)排他處理區(qū)間檢測單元110。而且，在排他處理區(qū)間開始時，通過將發(fā)給時鐘脈沖控制單元102的增大時鐘頻率的指令加入到所述埋入處理中，或者在結束時，通過將發(fā)給時鐘脈沖控制單元102的降低時鐘頻率的指令加入到所述埋入處理中，則可以實現(xiàn)時鐘脈沖控制判斷單元111。
而且，作為通過程序來實現(xiàn)排他處理區(qū)間檢測單元110和時鐘脈沖控制判斷單元111的其它方式，還可以采取這樣一種方式，即準備好一個執(zhí)行時鐘脈沖控制的接口，并將其接口插入到程序中的開始或結束排他處理區(qū)間的之前和之后。也就是說，程序開發(fā)者通過插入一種處理過程，在排他處理區(qū)間開始時增大時鐘頻率，或者在排他處理區(qū)間結束時降低時鐘頻率，也可以實現(xiàn)排他處理區(qū)間檢測單元110和時鐘脈沖控制判斷單元111。
圖3說明排他處理區(qū)間檢測單元110檢測出執(zhí)行排他處理的區(qū)間、時鐘脈沖控制判斷單元111向時鐘脈沖控制單元102輸出控制時鐘頻率的指令的操作過程。
首先，排他處理區(qū)間檢測單元110，判斷是否檢測出排他處理區(qū)間的開始(步驟141)。如果沒有檢測出排他處理區(qū)間的開始(步驟141為NO)，則回到起點，重復步驟141的判斷處理。另一方面，如果檢測出有排他處理區(qū)間的開始(步驟141為YES)，排他處理區(qū)間檢測單元110則向時鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的開始(步驟142)。
時鐘脈沖控制判斷單元111接到通知后，向時鐘脈沖控制單元102通知增大時鐘頻率的指令(步驟143)。由此，信息處理裝置轉入到高速處理模式。
然后，計算處理單元103執(zhí)行排他處理(步驟144)，排他處理區(qū)間檢測單元110判斷是否檢測出排他處理區(qū)間的結束(步驟145)。如果沒有檢測出排他處理區(qū)間的結束(步驟145為NO)，則回到步驟144的處理，繼續(xù)執(zhí)行排他處理。另一方面，如果檢測出排他處理區(qū)間的結束(步驟145為YES)，排他處理區(qū)間檢測單元110則向時鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的結束(步驟146)。
時鐘脈沖控制判斷單元111接到通知后，向時鐘脈沖控制單元102通知降低時鐘頻率的指令(步驟147)。由此，信息處理裝置轉入到低電力消耗模式。
如上所述，本發(fā)明的信息處理裝置，可以高速處理模式來執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理。
圖4是排他處理區(qū)間檢測單元110檢測排他處理區(qū)間、時鐘脈沖控制判斷單元111向時鐘脈沖控制單元102輸出控制時鐘頻率的指令的操作過程的另一種方式。
首先，計算處理單元103開始某種特別指定的處理(步驟161)，然后，排他處理區(qū)間檢測單元110，判斷正在執(zhí)行處理的區(qū)間是否為排他處理區(qū)間(步驟162)。如果不是排他處理區(qū)間(通常的處理區(qū)間)(步驟162為NO)，則進入步驟163。另一方面，如果是排他處理區(qū)間(步驟162為YES)，則進入步驟168。
排他處理區(qū)間檢測單元110，判斷是否從正在進行的處理中檢測出有排他處理區(qū)間的開始(步驟163)。如果檢測出有排他處理區(qū)間的開始(步驟163為YES)，計算處理單元103則開始執(zhí)行排他處理(步驟164)。如果不是(步驟163為NO)，計算處理單元103則按照所受理的處理內容來執(zhí)行處理(步驟167)。
在步驟164排他處理區(qū)間開始之后，排他處理區(qū)間檢測單元110向時鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的開始(步驟165)。而時鐘脈沖控制判斷單元111接到此通知后，則向時鐘脈沖控制單元102通知增大時鐘頻率的指令(步驟166)。由此，信息處理裝置轉入到高速處理模式。
時鐘脈沖控制單元102，接受由時鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)來的指令而增大時鐘頻率。例如，如果預先將高速處理模式的時鐘頻率定為50MHZ，則時鐘脈沖控制單元102將時鐘頻率增大到50MHZ。另外，還有一種方式，例如，時鐘脈沖控制單元102將分頻比定為1，這樣，對時鐘脈沖產生單元101所產生的時鐘脈沖不用進行分頻就可以提供給計算處理單元103或存儲單元104。或者，設定一個計算處理單元103或存儲單元104的各裝置所容許的時鐘頻率的上限值，在滿足所設定的各裝置的上限值的范圍內，時鐘脈沖控制單元102可以控制時鐘脈沖，以便以最大的時鐘頻率進行輸出。
另一方面，排他處理區(qū)間檢測單元110，判斷是否檢測出有排他處理區(qū)間的結束(步驟168)，其判斷結果，如果處理已經(jīng)不在執(zhí)行排他處理的區(qū)間(步驟168為YES)，則結束排他處理區(qū)間(步驟169)。如果不是(步驟168為NO)，計算處理單元103則按照所受理的處理內容來執(zhí)行處理(步驟167)。
在步驟169結束了排他處理之后，排他處理區(qū)間檢測單元110，向時鐘脈沖控制判斷單元111通知排他處理區(qū)間的結束(步驟170)。而時鐘脈沖控制判斷單元111接到此通知后，則向時鐘脈沖控制單元102通知降低時鐘頻率的指令(步驟171)。由此，信息處理裝置轉入到低電力消耗模式。
時鐘脈沖控制單元102接受由時鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)來的指令而降低時鐘頻率。例如，如果預先將低電力消耗模式的時鐘頻率定為5MHZ，則時鐘脈沖控制單元102將時鐘頻率降低到5MHZ?；蛘撸O定一個計算處理單元103或存儲單元104的各裝置所容許的時鐘頻率的下限值，在滿足所設定的各裝置的下限值的范圍內，時鐘脈沖控制單元102可以控制時鐘脈沖，以便以最小的時鐘頻率進行輸出。
作為時鐘脈沖控制單元102接受由時鐘脈沖控制判斷單元111發(fā)來的指令而降低時鐘頻率的另外一種方式，也可以根據(jù)信息處理裝置的負載狀況、或者因發(fā)熱而上升的溫度狀況、或者提供的電池剩余容量等來決定低電力消耗模式時的時鐘頻率。
進而，作為另外一種方式，可以在進入排他處理區(qū)間、開始在步驟166增大時鐘頻率之前，將在此之前工作過的時鐘頻率保存起來，當結束排他處理區(qū)間時，再將時鐘頻率恢復到該頻率。
如上所述，通過讓信息處理裝置在容許的范圍內以最大的時鐘頻率工作，則可以縮短在排他處理區(qū)間的處理時間，從而提高實時性。而在不進行排他處理的通常處理區(qū)間，則在信息處理裝置的容許范圍內，將時鐘頻率降低到最小，從而可以抑制電力消耗。由此，可以實現(xiàn)最大限度地抑制電力消耗并提高實時性。
第2實施例更進一步，本發(fā)明的實施例2所提供的信息處理裝置，是一邊降低時鐘頻率的一邊降低由電源提供的電壓，從而可以抑制電力消耗。給信息處理裝置提供的電壓，是基于時鐘頻率由硬件來決定其最低必要的電壓標準。一般來說，因為一旦降低時鐘頻率，最低必要的電壓也隨之下降，所以，可以從時鐘頻率較高時的電壓開始降低電壓。而且，由于電力消耗是與電壓的二次方成比例產生變化的，因此，電力消耗受電壓的影響較大。
圖5所示的是，一邊降低時鐘頻率一邊降低由電源提供的電壓，從而可抑制電力消耗的信息處理裝置的一個實施例。圖5是在圖1的信息處理裝置中追加了AC電源210、電池211、電源控制單元212。時鐘脈沖產生單元201、時鐘脈沖控制單元202、計算處理單元203、存儲單元204、CPU205、DSP206、RAM207、ROM208、通道209、排他處理區(qū)間檢測單元213、時鐘脈沖控制判斷單元214都具有與實施例1同樣的功能。
AC電源210和電池211是信息處理裝置的供電單元。可以由AC電源210提供電壓，也可以由電池211來提供電壓。
電源控制單元212從AC電源210和電池211中選擇供電單元，同時也控制提供給信息處理裝置的電壓。
實施例2同實施例1一樣，其操作過程如圖4所示的流程圖，但在圖4的步驟166和步驟171中，進一步追加了新的處理步驟。
在實施例2中，圖4的步驟171成為圖6所示的處理步驟。下面，參照圖6，來說明實施例2的通知降低時鐘頻率的指令的處理過程。時鐘脈沖控制判斷單元214向時鐘脈沖控制單元202通知降低時鐘頻率的指令(步驟221)。當時鐘脈沖控制單元202接收到此通知，并降低了時鐘頻率時，時鐘脈沖控制單元202則通知電源控制單元212已經(jīng)降低了時鐘脈沖頻率(步驟222)。時鐘頻率一旦被降低，電源控制單元212則隨之降低提供給CPU205、DSP206等計算處理單元203、或RAM207、ROM208等存儲單元204的電壓(步驟223)。
電壓可以降低到時鐘脈沖控制單元202、計算處理單元203、存儲單元204等信息處理裝置中的各構成要素可以工作的范圍。例如，為了保證所有的構成要素都能夠進行工作，電壓可以降低到各構成要素所表示的最低電壓中的最大值。具體的來說，例如，在構成要素A可進行工作的最低電壓為5V、構成要素B可進行工作的最低電壓為7V、構成要素C可進行工作的最低電壓為15V的情況下，電壓則可以降低到此3種構成要素可進行工作的最低電壓中的最大值15V。
而且，在實施例2中，圖4的步驟166成為圖7所示的處理步驟。下面，參照圖7，來說明實施例2的通知增大時鐘頻率的指令的處理過程。時鐘脈沖控制判斷單元214向時鐘脈沖控制單元202通知增大時鐘頻率的指令(步驟231)。當時鐘脈沖控制單元202接收到此通知，并增大了時鐘頻率時，時鐘脈沖控制單元202則通知電源控制單元212已經(jīng)增大了時鐘頻率(步驟232)。時鐘頻率一旦被增大，電源控制單元212則隨之升高提供給CPU205、DSP206等計算處理單元203、或RAM207、ROM208等存儲單元204的電壓(步驟233)。
電壓可以升高到時鐘脈沖控制單元202、計算處理單元203、存儲單元204等信息處理裝置中的各設備可以工作的范圍。例如，為了保證所有的設備都能夠進行工作，電壓可以升高到各設備所表示的最高電壓中的最小值。
如上所述，本發(fā)明不僅可以通過降低時鐘頻率來抑制電力消耗，也可以通過電源控制單元212改變電壓而進一步地抑制電力消耗。
然而，如圖8所示，電壓上升并達到穩(wěn)定是需要時間的。在使電壓從251上升到252，并增大時鐘頻率的情況下，當電壓上升并達到穩(wěn)定時，電源控制單元212向時鐘脈沖控制單元202發(fā)出通知，時鐘脈沖控制單元202則增大時鐘頻率。通常，在使電壓上升而即將處于穩(wěn)定之前，電壓會持續(xù)一種超過作為目標252標準電壓的狀況。此時，如果能保證電壓不低于圖8所示的252電壓標準，電源控制單元212也可以在達到了252電壓標準時的253處，通知時鐘脈沖控制單元202增大時鐘頻率。
電壓上升期間仍然進行工作的信息處理裝置，如果在電壓的標準達到252之前的期間內不改變時鐘頻率，實時性，則會在執(zhí)行排他處理的區(qū)間剛開始的時候就受到影響。因此，在使電壓從圖8的251上升到252的電壓標準的期間中，時鐘脈沖控制單元202可以階段性地增大時鐘頻率。此時，時鐘脈沖控制單元202，保存電壓值和在該電壓值下可提供的時鐘頻率的相對應的信息，根據(jù)電壓控制單元212所提供的電壓值的變化，來設定時鐘頻率。
作為一種在電壓的上升期間階段性地增大時鐘頻率的方式，也可以是存儲單元204，保存電壓值和在該電壓值下可提供的時鐘頻率的相對應的信息的方式。此時，計算處理單元203，以從存儲單元204下載的相對應的信息為依據(jù)，來獲得電源控制單元212所提供的現(xiàn)在電壓值下可提供的時鐘頻率。然后，計算處理單元203命令時鐘脈沖控制單元202將時鐘頻率增大到該時鐘頻率。
電壓值和時鐘頻率的相對應的信息是指，例如，為了使計算處理單元203的CPU205和DSP206等、或者存儲單元204的RAM207和ROM208等各構成要素以指定的時鐘頻率來進行工作而需要的作為最低必要的電壓標準的信息。例如，對應的信息，可以是對被分成幾個階段的時鐘頻率，記述了必要的電壓標準值的對應表；或者也可以是對每一個構成要素，將時鐘頻率作為輸入，必要的電壓標準作為輸出的函數(shù)。
一個時鐘脈沖控制單元202給信息處理裝置中的一個構成要素提供時鐘脈沖時，只要按照所述時鐘頻率和電壓的對應表或函數(shù)來增大時鐘頻率就可以。而在一個時鐘脈沖控制單元202，以同樣的時鐘頻率給多個構成要素提供時鐘脈沖時，則需要將構成要素中要求電壓為最高的構成要素的電壓作為極限值，當超過該極限值時則增大時鐘頻率。
時鐘脈沖控制單元202，隨時從電源控制單元212檢測電壓的標準，參照電壓和時鐘頻率的對應信息，來控制與其電壓標準相對應的時鐘頻率。這樣，即使在進入排他處理區(qū)間、使電壓上升的期間，也可以對應此時的電壓而使時鐘頻率增大，從而可以加強處理的實時性。
而且，電壓下降并達到穩(wěn)定也是需要時間的。在使電壓從252下降到251，并降低時鐘頻率的情況下，在使電壓下降之前的254處，電源控制單元212就向時鐘脈沖控制單元202發(fā)出降低時鐘頻率的通知。通常，在使電壓下降而即將處于穩(wěn)定之前，電壓會持續(xù)一種低于作為目標的251標準電壓的狀況。如果能保證最小電壓不超過251電壓標準，時鐘脈沖控制單元202，則可以將時鐘頻率控制在包括電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)時在內的、即使在最小電壓時也可提供的時鐘頻率上。當電壓處于穩(wěn)定之后，電源控制單元212，通知時鐘脈沖控制單元202，對時鐘頻率進行修正而控制在與該電壓對應的時鐘頻率上。
進一步，如圖8的256所示，在電壓上升結束之前，當排他處理區(qū)間結束而必須馬上再次降低電壓時，電源控制單元212改變電壓的處理、或時鐘脈沖控制單元202隨著電壓的變化而改變時鐘頻率的處理就成為徒勞的了。因此，可以采取一種方法，在排他處理快要結束時，時鐘脈沖控制判斷單元214就停止向時鐘脈沖控制單元202通知增大時鐘頻率的指令。但是，為了在執(zhí)行排他處理的區(qū)間保持實時性，即使在排他處理快要結束時，時鐘脈沖控制判斷單元214也可以向時鐘脈沖控制單元202通知增大時鐘頻率的指令。
時鐘脈沖控制判斷單元214為了判斷排他處理是否很快就要結束，例如，如圖9所示，在存儲單元204保存著該排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的信息。時鐘脈沖控制判斷單元214從存儲單元204讀取此信息并使用。如果有開始某種排他處理之處，也一定會有結束該排他處理區(qū)間之處，所述的開始到結束這一區(qū)間則被稱為執(zhí)行排他處理的區(qū)間(排他處理區(qū)間)。
如圖9左側一欄301所示，其中例舉了幾個執(zhí)行排他處理的區(qū)間。在計算處理單元203所進行的處理中的若干之處，設有排他處理區(qū)間的禁止中斷區(qū)間或搶先禁止區(qū)間。因此，為了保存各自的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的信息，有必要特別地指出處理區(qū)間是哪一處的排他處理區(qū)間。
作為特別指定排他處理區(qū)間的一種方式有通過程序的方式。這種方式是將通知哪一個排他處理區(qū)間開始或結束的方法匯編在程序中。例如，預先抽出由排他處理區(qū)間檢測單元213檢測出的排他處理區(qū)間，準備好一覽特別指定各排他處理區(qū)間的數(shù)值等的識別記號。程序在執(zhí)行排他處理區(qū)間時，將一覽中的與其對應的識別記號例如“區(qū)間開始#1”等通知給存儲單元204。由此，可以表明是哪一個排他處理區(qū)間。
更為詳細地來說，可以采取這樣的一種方法，例如，預先制作程序時，也附加制作唯一區(qū)別各處理區(qū)間的識別名稱，這樣，在程序執(zhí)行中即將開始(或剛結束)排他處理區(qū)間之前(之后)，將通知該區(qū)間的識別名稱的代碼加入到程序中。此時，將圖9的左欄301的內容、即所有的(或一部分)被指定的排他處理區(qū)間的識別名稱存儲到存儲單元204中。只存儲一部分被指定的排他處理區(qū)間的識別名稱，是因為如下面所要說明的，排他處理區(qū)間中只有一部分是時鐘脈沖控制的對象。
作為另外一個例子，也可以采用這樣一種方式，即對于已經(jīng)制作好的程序，作為先前處理，可以預先解析靜態(tài)程序，之后再抽出排他處理區(qū)間的開始和結束，在抽出的區(qū)間上附加排他處理區(qū)間的識別名稱，并作為圖9的左欄301的內容而被存儲到存儲單元204。這樣，在執(zhí)行程序時，可以在此先前處理的過程中，將用于通知排他處理區(qū)間的開始和結束的代碼插入到程序中。
這里，所謂先前處理是指執(zhí)行程序前所進行的處理。例如，信息處理裝置接上電源后，在計算處理單元203剛開始工作不久，就可以通過執(zhí)行特別指定的程序來進行先前處理?；蛘撸瑢⒉煌贑PU205的CPU裝入計算處理單元203的內部，該CPU則可以通過執(zhí)行特別指定的程序來進行先前處理。也可以在將已經(jīng)制作成的程序存入到存儲單元204之前，通過人工或用工具來解析該程序，從而進行先前處理。而且，所謂“靜態(tài)”是與意味著程序執(zhí)行中的“動態(tài)”相對立的一個概念。因此，“靜態(tài)解析”就意味著不解析正在執(zhí)行中的程序，而是解析不在執(zhí)行中的程序，譬如說解析處于停止中的程序或使用前的程序。
另外，即使是以靜態(tài)來對程序進行解析，向存儲單元204存儲圖9的左欄301的內容的處理也可以是動態(tài)執(zhí)行的。例如，在執(zhí)行程序過程中執(zhí)行排他處理的區(qū)間時，可以在執(zhí)行靜態(tài)程序解析的過程中，將用于使該區(qū)間的識別名稱存儲到存儲單元204的代碼，事先插入到程序中。
而且，作為特別指定排他處理區(qū)間的其他的方式，也可以是基于在進行排他處理時的計算處理單元203的內部信息而進行唯一的特別指定的方式。計算處理單元203的內部信息，是指為了在內部進行處理而被使用的寄存器的值等。計算處理單元203，在執(zhí)行排他處理區(qū)間時，將可以將特別指定該處理區(qū)間的計算處理單元203的內部信息，通知給存儲單元204。
更為詳細的來說，此方式不是通過程序來通知排他處理區(qū)間，而是根據(jù)硬件或CPU250的狀況來識別排他處理區(qū)間的。作為CPU250的內部信息，可以利用比如多個寄存器內容。通過取得特別指定的寄存器的值，則可以特別指定是哪個排他處理區(qū)間。例如，寄存器中的程序計數(shù)值是指定程序的執(zhí)行地址的，而該程序計數(shù)值也可以被用于識別排他處理區(qū)間。在此情況下，可以預先將通知程序計數(shù)值的代碼加入到程序中。
作為另一個例子，以寄存器中的堆棧指針值為依據(jù)，可以找到堆棧的信息、也就是存儲在存儲單元204的存儲區(qū)中的按堆棧分配的領域的信息。根據(jù)此信息，又可以掌握函數(shù)的調出關系。而根據(jù)所掌握的函數(shù)的調出關系，則可以對排他處理區(qū)間進行動態(tài)檢測。這里，“函數(shù)”是指，將稱為C語言的函數(shù)作為一個例子，子程序或與此類似的、也就是主要處理單元可進行引用的處理單元。
通過以上所述的各種方式，存儲單元204可以對圖9所示的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的信息進行管理。另外，不僅對圖9的左側一欄301，對后面將要說明的圖12的左側一欄401也可以采取同樣的方法。
圖9的302、303、304的信息，是存儲了到現(xiàn)在為止執(zhí)行301所示的各排他處理區(qū)間而得到的時間信息的內容。詳細地來說，就是302表示前一次執(zhí)行時所需要的時間。而303表示執(zhí)行各排他處理區(qū)間時所需要的時間總合計以及執(zhí)行的總次數(shù)。304表示根據(jù)303所得到的執(zhí)行時間合計值和執(zhí)行次數(shù)進行計算而得到的各排他處理區(qū)間的平均執(zhí)行時間。
圖10的流程圖用來說明在開始執(zhí)行排他處理的區(qū)間時，根據(jù)其處理區(qū)間的執(zhí)行時間的信息，而進行處理的流程圖。首先，執(zhí)行排他處理的區(qū)間一開始(步驟351)，計算處理單元203，為了把握此排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間而開始計時(步驟352)。然后，排他處理區(qū)間檢測單元213判斷現(xiàn)在正在執(zhí)行的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間是否足夠長(步驟353)。為了執(zhí)行此判斷，可以設定一個執(zhí)行時間的極限值(閾值)，并將其與現(xiàn)在正在執(zhí)行的排他處理區(qū)間的預測執(zhí)行時間相比較，從而進行判斷。
極限值是考慮到電壓上升所需要的時間而進行設定的。而預測執(zhí)行時間是根據(jù)圖9所示的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的信息來預測的。預測執(zhí)行時間可以采用304所示的排他處理的平均執(zhí)行時間，也可以采用302所示的前一次的執(zhí)行時間。例如，在極限值為10微秒(10μsec)，而預測執(zhí)行時間采用304的平均執(zhí)行時間的情況下，如圖9所示，作為排他處理的識別號碼為1的禁止中斷區(qū)間一旦開始，由于預測執(zhí)行時間的平均執(zhí)行時間是98.99μsec，遠大于極限值，所以可以判斷此執(zhí)行時間為足夠長。相反，識別號碼為2的禁止中斷區(qū)間一旦開始，由于平均執(zhí)行時間是0.72μsec，小于極限值，所以就不判斷此執(zhí)行時間為足夠長。
如果排他處理區(qū)間檢測單元213判斷出執(zhí)行中的排他處理區(qū)間有足夠長的執(zhí)行時間(步驟353為YES)，時鐘脈沖控制判斷單元214則向時鐘脈沖控制單元202發(fā)出增大時鐘頻率的命令(步驟354)，然后計算處理單元203繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟355)。另一方面，如果判斷執(zhí)行中的排他處理區(qū)間沒有足夠長的執(zhí)行時間(步驟353為NO)，則不增大時鐘頻率而繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟355)。
如果排他處理區(qū)間檢測單元213檢測出有排他處理區(qū)間的結束(步驟356)，計算處理單元203則判斷，在步驟353的處理中是否判斷出以前的執(zhí)行時間是足夠長、如是足夠長是否在此處理區(qū)間增大了時鐘頻率(步驟357)。如果沒有增大時鐘頻率(步驟357為NO)，此處理區(qū)間的執(zhí)行時間，則因沒有增大時鐘頻率而變大。為此，計算出與本來應該增大時鐘頻率的比，將執(zhí)行時間修正為已增大時鐘頻率而執(zhí)行處理時的執(zhí)行時間(步驟358)。例如，雖然設定時鐘頻率應增大到40MHZ，但如果是保持著4MHZ的較低時鐘頻率執(zhí)行此處理區(qū)間時，時鐘頻率的比則為10，而執(zhí)行時間應修正1/10倍(十分之一)。之后，計算處理單元203，結束此處理區(qū)間的計時，并將執(zhí)行處理所需要的時間信息保存起來(步驟359)。例如，如圖9所示，可以更新302的上一次執(zhí)行時間、或303、或304的平均執(zhí)行時間的信息。
另外，作為應該與極限值進行對比的預測執(zhí)行時間，雖然最好是選擇假設是保持著較低的時鐘頻率而進行的預測執(zhí)行時間，但也可以采用與其他的時鐘頻率相對應的預測執(zhí)行時間。并且，作為極限值(閾值)，可以設定為電壓控制單元212使電壓上升所需要的時間、即電壓上升時間。而且，作為極限值，也可以設定成在電壓上升時間上附加某種容限(margin)的時間。進一步，作為極限值，也可以設定成電壓上升時間和電壓控制單元212使電壓下降所需要的時間(即電壓下降時間)之和。進一步，作為極限值，也可以設定成在所述時間之和上附加了某種容限的時間。
進一步，作為應該與極限值進行對比的預測執(zhí)行時間，在選擇了假設是保持著較低的時鐘頻率而進行的預測執(zhí)行時間的情況下，作為極限值，也可以設定成在所述時間之和上加上增大了時鐘頻率時的預測執(zhí)行時間的合計時間。更進一步，作為極限值，也可以設定成在此合計時間上附加了某種容限(margin)的時間。帶有各自相應的準確度，在對確保實時性的基礎上，當產生相反效果或者效果較小的情況下，也可以避免增大時鐘頻率。另外，當追加容限時，例如，可以加上一個正的常數(shù)，或者乘上一個大于1的常數(shù)來進行計算。
讓電壓上升時間和電壓下降時間反映在極限值上，是考慮到電壓控制單元212從接受到指令到完成電壓的改變是需要時間的。以上所述的圖10的處理過程，是以在改變電壓所需要的期間內停止執(zhí)行程序為前提的。也就是，圖8中的增大時鐘頻率時的預測執(zhí)行時間，相當于電壓以較高的值252處于穩(wěn)定的期間。
而且，代替應該反映在極限值上的電壓上升時間，也可以使用時鐘脈沖控制單元202使時鐘頻率上升所需要的時間的頻率上升時間。同樣，代替應該反映在極限值上的電壓下降時間，也可以使用時鐘脈沖控制單元202使時鐘頻率下降所需要的時間的頻率下降時間。讓頻率上升時間和頻率下降時間反映在極限值上，是考慮到時鐘脈沖控制單元202從接受到指令到完成時鐘頻率改變是需要時間的。以上所述的圖10的處理過程，是以在改變時鐘頻率所需要的期間內停止執(zhí)行程序作為前提的。
圖11是說明在改變時鐘頻率而需要時間時的時鐘頻率的變化的示意圖。在圖11中，時鐘頻率為從低值501上升到高值502是需要一些時間的。同樣，時鐘頻率從高值502下降到低值501也是需要一些時間的。在圖11中，增大時鐘頻率時的預測執(zhí)行時間相當于時鐘頻率以較高的值502處于穩(wěn)定時的期間，即時刻503至時刻504的期間。
利用圖10已經(jīng)說明了執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理過程，但在能夠獲得多個電壓和與其對應的時鐘頻率的搭配組合時，則可以在步驟353和步驟354的程序中，選擇使排他處理區(qū)間達到最短的電壓和時鐘頻率。
下面來說明在步驟353和步驟354中選擇最合適的電壓和時鐘頻率的方法。首先，電壓從圖8所示的251上升到252而處于穩(wěn)定狀態(tài)所要的時間，可以根據(jù)現(xiàn)在的電壓和改變后的電壓的2個值以及電壓的上升速度、即電壓比時間的曲線的傾斜度來決定。而且，排他處理區(qū)間的預測執(zhí)行時間，可以通過基于某時鐘頻率的預測執(zhí)行時間和改變后的時鐘頻率的2個值來決定。改變后的時鐘頻率，由于是與改變后的電壓相對應的最大的時鐘頻率，所以，可以根據(jù)改變后的電壓來決定。因此，其結果，在排他處理區(qū)間的預測執(zhí)行時間比電壓的上升時間要長的條件下，可以選擇使排他處理區(qū)間的預測執(zhí)行時間達到最短的電壓值。與該電壓值相對應的最大時鐘頻率就是最合適的時鐘頻率。
更為詳細地來說明，上述的處理程序是以在電壓上升以及下降中不能執(zhí)行程序為前提的。也就是，上述的處理程序是以只局限于在圖8或圖11中的電壓處于平穩(wěn)的期間才執(zhí)行程序作為前提的。在此前提下，上述的處理程序不是單純地在與“高速處理模式”和“低電力消耗模式”相對應的2個值之間改變電壓和時鐘頻率，而是考慮電壓的上升速度以及下降速度、換句話說，就是電壓的上升時間及下降時間和用增大了的時鐘頻率來執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理時所需要的時間之間的關系，使時鐘頻率上升到與最合適的電壓相對應的時鐘頻率。
下面舉一個具體的例子。在通常工作模式的“低電力消耗模式”中，計算處理單元203以20MHZ的速度進行工作時，預測某排他處理區(qū)間的處理時間為60秒。在這種情況下，可以期待，一旦使時鐘頻率提高到60MHZ，根據(jù)單純地計算，排他處理區(qū)間的處理時間將變成20秒。然而，為了使時鐘頻率提高10MHZ，如果假定使電壓上升的時間需要5秒，則使時鐘頻率從20MHZ上升到60MHZ，之后再下降所需要的合計時間必須有40秒的時間。也就是說，包括排他處理區(qū)間的處理時間20秒在內，到電壓恢復到原來的低值為止，需要20+40＝60秒的時間。
對此，如果不使時鐘頻率提高到60MHZ，而是提高到40MHZ，則為了使時鐘頻率從20MHZ上升到40MHZ，之后再下降，合計20秒的時間就夠了。如果時鐘頻率為40MHZ，與時鐘頻率為20MHZ的情況相比，處理時間變成了2倍，所以排他處理區(qū)間的處理時間則成為30秒。也就是說，包括排他處理區(qū)間的處理時間30秒在內，用30+20＝50秒的時間，電壓可以恢復到原來的低值。
這樣，可以在預先規(guī)定的范圍內選擇應該增大的最合適的時鐘頻率。也就是說，與電壓恢復到原來的低值所需要的時間、或者在此時間上附加了某容限的時間相比，如果在保持著較低的時鐘頻率來執(zhí)行排他處理區(qū)間的處理時，被預測的時間有所增長的時鐘頻率的有效頻率在預先規(guī)定的范圍內，則使時鐘頻率增大到有效頻率，而如果有效頻率不在預先規(guī)定的范圍內，則不必使時鐘頻率增大。預先規(guī)定的范圍可以是階段性規(guī)定的時鐘頻率的范圍，也可以連續(xù)性規(guī)定的范圍。對于一種時鐘頻率來說，如果可以獲得關于排他處理區(qū)間的處理時間的預測值，則對于其他任意的時鐘頻率來說，可以用單純的計算而獲得排他處理區(qū)間的處理時間以及電壓上升和下降所需要的時間。
這樣，如果是選擇了使排他處理區(qū)間成為最短的電壓和時鐘頻率，則有必要在步驟357和358的步驟中，對按照所選擇的時鐘頻率來進行測量的執(zhí)行時間進行修正。在步驟359被保存的時間信息是根據(jù)某特別指定的時鐘頻率而測量的時間信息。例如，在基于信息處理裝置所允許的最大時鐘頻率來測量排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間時，可以通過計算出與實際執(zhí)行時的時鐘頻率的比，對執(zhí)行時間進行修正。如果作為基準的最大時鐘頻率為40MHZ，而在排他處理區(qū)間所選擇的時鐘頻率固定為20MHZ，或者平均為20MHZ，則所測量的執(zhí)行時間可以修正20/40＝0.5倍，并在步驟359，作為時間信息而保存起來。也就是說，在20MHZ的時鐘頻率下，如果執(zhí)行時間是10秒，則將修正了0.5倍而成為5秒的時間作為時間信息而保存起來。作為用來記錄排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的基準時鐘頻率，可以定為一任意的值。
另一方面，如圖8的257所示，在電壓下降結束之前，執(zhí)行排他處理的區(qū)間再次開始而必須立刻再次升高電壓的情況下，由于在執(zhí)行排他處理的區(qū)間，電壓沒有馬上達到目標的電壓標準252，所以無法立刻增大時鐘頻率，從而影響實時性。而且，電源控制單元212改變電壓的處理，或時鐘脈沖控制單元202隨著電壓的改變來改變時鐘頻率的處理也成為一種徒勞。因此，可以采取一種方法，在執(zhí)行排他處理的區(qū)間一結束，下次的執(zhí)行排他處理的區(qū)間立刻又要開始的情況下，時鐘脈沖控制判斷單元214不向時鐘脈沖控制單元202通知降低時鐘脈沖的指令，而是將電壓保持在252的標準上，維持著較高的時鐘頻率。
時鐘脈沖控制判斷單元214，為了判斷下次的執(zhí)行排他處理的區(qū)間是否立刻開始，例如，如圖12所示，可以將從排他處理結束到下次的排他處理開始的處理區(qū)間的執(zhí)行時間信息保存在存儲單元204。時鐘脈沖控制判斷單元214，從存儲單元204讀出該信息而預以利用。與圖9所示的信息有較大不同的地方在于，某個排他處理結束之處和在其之后執(zhí)行的排他處理開始之處不是1對1對應的。某個排他處理一旦結束，考慮到因中斷等處理會導致各種各樣的執(zhí)行路徑產生變化，所以有必要全面考慮和下次排他處理的開始之處的搭配組合。圖12的401所記錄的是，對各中斷禁止區(qū)間或搶先禁止區(qū)間的結束之處，分別都配有作為可能性而預以考慮的下次排他處理區(qū)間的開始之處的搭配組合。
在計算處理單元203執(zhí)行的處理的若干之處，設定有排他處理區(qū)間的開始和結束。因此，為了按照各搭配組合來保存執(zhí)行時間的信息，有必要特別指定是哪一處的排他處理區(qū)間的開始及結束。其特別指定的方式，可以通過與前面所述的特別指定排他處理區(qū)間的方式同樣的方式來實現(xiàn)。
例如，預先抽出由排他處理區(qū)間檢測單元213檢測出的排他處理區(qū)間的開始和結束，準備好一覽特別指定各處的數(shù)值等識別記號。在程序中執(zhí)行開始或結束排他處理區(qū)間時，可將其一覽中的對應識別記號通知給存儲單元204。這樣，就可以表明是哪一個排他處理區(qū)間的開始或結束。
而且，作為特別指定排他處理區(qū)間的開始和結束的其他的方式，也可以是，根據(jù)在進行排他處理時的計算處理單元203的內部信息而進行唯一的特別指定。計算處理單元203的內部信息，是指為了在內部進行處理而被使用的寄存器的值等。計算處理單元203，在執(zhí)行開始及結束排他處理區(qū)間時，將可以特別指定其所處之處的計算處理單元203的內部信息通知給存儲單元204。
通過這些方式，存儲單元204可以對圖12所示的排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的信息進行管理。
圖12的402、403、404的信息是存儲了到現(xiàn)在為止執(zhí)行401所示的從結束之處到開始之處的各處理區(qū)間而得到的時間信息的內容。402表示前一次執(zhí)行時所需要的時間。而403表示從結束之處到開始之處的各處理區(qū)間所需要的時間總合以及執(zhí)行的總次數(shù)。404表示根據(jù)403所得到的執(zhí)行時間合計值和執(zhí)行次數(shù)進行計算而得到的從結束之處到開始之處的各處理區(qū)間的平均執(zhí)行時間。
圖13的流程圖用來說明在結束執(zhí)行排他處理的區(qū)間時，根據(jù)到下次排他處理區(qū)間開始為止的執(zhí)行時間的信息而進行處理的過程。首先，執(zhí)行排他處理的區(qū)間一結束(步驟451)，計算處理單元203，為了把握到下次排他處理區(qū)間開始為止的執(zhí)行時間而開始計時(步驟452)。然后，計算處理單元203判斷現(xiàn)在正在執(zhí)行的處理區(qū)間的執(zhí)行時間是否足夠長(步驟453)。為了執(zhí)行此判斷，可以設定一個執(zhí)行時間的極限值，并與現(xiàn)在正在執(zhí)行的排他處理區(qū)間的預測執(zhí)行時間進行比較，從而判斷執(zhí)行時間是否足夠長。
極限值是考慮到電壓下降所需要的時間而進行設定的。而且，預測執(zhí)行時間又是根據(jù)圖12所示的從排他處理區(qū)間的結束之處到開始之處的執(zhí)行時間的信息來預測的。預測執(zhí)行時間也可以采用404所示的平均執(zhí)行時間，或者也可以采用402所示的前一次的執(zhí)行時間。例如，在極限值為10μsec，而預測執(zhí)行時間采用404的平均執(zhí)行時間中最短時間的情況下，如圖12所示，識別號碼為#1的禁止中斷區(qū)間一結束，預測執(zhí)行時間在其次的識別號碼為#2的禁止中斷區(qū)間開始的情況下為最短，由于預測執(zhí)行時間的平均執(zhí)行時間是446.04μsec，遠大于極限值，所以，可以判斷此此區(qū)間有足夠長的執(zhí)行時間。相反，識別號碼為#1的搶先禁止區(qū)間一旦結束，預測執(zhí)行時間在其次的識別號碼為#1的禁止中斷區(qū)間開始的情況下為最短，由于平均執(zhí)行時間為4.86μsec，小于極限值，所以不判斷此區(qū)間有足夠長的執(zhí)行時間。
如果判斷出執(zhí)行中的處理區(qū)間有足夠長的執(zhí)行時間(步驟453為YES)，時鐘脈沖控制判斷單元214則向時鐘脈沖控制單元202發(fā)出降低時鐘頻率的命令(步驟454)，計算處理單元203則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟455)。另一方面，如果判斷執(zhí)行中的排他處理區(qū)間沒有足夠長的執(zhí)行時間(步驟453為NO)，則不降低時鐘頻率而繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的處理(步驟455)。
如果排他處理區(qū)間檢測單元213檢測出執(zhí)行中的排他處理區(qū)間的開始之處(步驟456)，則判斷在步驟453的處理中，是否判斷出以前的執(zhí)行時間有足夠長，是否在此處理區(qū)間降低了時鐘頻率(步驟457)。如果沒有降低時鐘頻率(步驟457為NO)，此處理區(qū)間的執(zhí)行時間，則因沒有降低時鐘頻率而變小。為此，計算出與本來應該降低的時鐘頻率的比，將執(zhí)行時間修正為已降低時鐘頻率而執(zhí)行處理時的執(zhí)行時間(步驟458)。例如，雖然設定時鐘頻率應降低到4MHZ，但如果是保持著40MHZ的較高時鐘頻率執(zhí)行此處理區(qū)間時，時鐘頻率的比則為1/10(十分之一)，而執(zhí)行時間應修正10倍。然后，計算處理單元203，結束此處理區(qū)間的計時，并將執(zhí)行處理所需要的時間信息保存起來(步驟459)。例如，如圖12所示，可以更新402的上一次執(zhí)行時間、或403、或404的平均執(zhí)行時間的信息。
另外，作為應該與極限值進行對比的預測執(zhí)行時間，最好是選擇假設是保持著較低的時鐘頻率而進行的預測執(zhí)行時間。作為極限值，可以設定為電壓控制單元212使電壓下降所需要的時間、即電壓下降時間。而且，作為極限值，也可以設定為在電壓下降時間上附加了某種容限(margin)的時間。進一步，作為極限值，又可以設定為電壓下降時間和電壓控制單元212使電壓上升所需要的時間(即電壓上升時間)之和。進一步，作為極限值，也可以設定為在所述時間之和上附加了某種容限的時間。帶有各自相應的準確度，在節(jié)約電力消耗的效果較小的情況下，也可以避免使時鐘頻率降低。
而且，代替應該反映在極限值上的電壓上升時間，也可以使用時鐘脈沖控制單元202使時鐘頻率上升所需要的時間的頻率上升時間。同樣，代替應該反映在極限值上的電壓下降時間，也可以使用時鐘脈沖控制單元202使時鐘頻率下降所需要的時間的頻率下降時間。
圖14是說明改變時鐘頻率而需要時間時的時鐘頻率的變化的示意圖。如圖14所示，時鐘頻率為從高值511下降到低值512而需要一些時間。同樣，時鐘頻率為從低值512上升到高值511也需要一些時間。說明改變電壓而需要時間時的電壓變化情況的示意圖與圖14是一樣的。
讓電壓上升時間和電壓下降時間反映在極限值上，是考慮到電壓控制單元212接受到指令之后，到完成電壓變更是需要時間的。而且，讓頻率上升時間和頻率下降時間反映在極限值上，也是考慮到時鐘脈沖控制單元202接受到指令之后，到完成時鐘頻率改變是需要時間的。以上所述的圖13的處理過程，是以在改變電壓所需要的期間內或者改變時鐘頻率所需要的期間內，停止執(zhí)行程序為前提的。在圖14中，降低時鐘頻率時的預測執(zhí)行時間，是指時鐘頻率以較低的值502處于穩(wěn)定的期間、即相當于時刻513至時刻514的期間。
利用圖13已經(jīng)說明了從執(zhí)行排他處理的區(qū)間結束、到下次的排他處理區(qū)間開始的處理過程，但在能夠得到多個電壓和與其對應的時鐘頻率的搭配組合時，可以在步驟453和步驟454的程序中，選擇使從排他處理區(qū)間結束到下次的排他處理區(qū)間開始的區(qū)間達到最長的電壓和時鐘頻率。
下面來說明在步驟453和步驟454中選擇最合適的電壓和時鐘頻率的方法。首先，電壓從圖8所示的252的標準下降到251的標準而處于穩(wěn)定狀態(tài)所要的時間，可以根據(jù)現(xiàn)在的電壓標準和改變后的電壓標準的2個值以及電壓的下降速度、即電壓比時間的曲線的傾斜度來決定。而且，從排他處理結束到下次排他處理開始的區(qū)間的預測執(zhí)行時間，可以根據(jù)基于某時鐘頻率的預測執(zhí)行時間和改變后的時鐘頻率的2個值來決定。改變后的時鐘頻率，由于是與改變后的電壓標準相對應的最大的時鐘頻率，所以，可以根據(jù)改變后的電壓標準來決定。因此，其結果，在從排他處理結束到下次排他處理開始的區(qū)間的預測執(zhí)行時間比電壓的下降時間要長的條件下，可以選擇使預測執(zhí)行時間達到最長的電壓值。與該電壓值相對應的最大時鐘頻率就是最合適的時鐘頻率。
更為詳細地來說明，上述的處理程序是以在電壓上升以及下降中不能執(zhí)行程序作為前提的。也就是，上述的處理程序是以只局限于在圖14中的電壓處于平穩(wěn)的期間才執(zhí)行程序作為前提。在此前提下，上述的處理程序不是單純地在與“高速處理模式”和“低電力消耗模式”相對應的2個值之間改變電壓和時鐘頻率，而是考慮電壓的下降速度以及上升速度、換句話說，就是電壓的下降時間以及上升時間和以降低了的時鐘頻率來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時所要的時間之間的關系，使時鐘頻率降低到與最合適的電壓相對應的時鐘頻率。
下面舉一個具體的例子。在計算處理單元203以60MHZ的速度執(zhí)行的“高速處理模式”結束時，預測到下次的排他處理區(qū)間開始為止的處理時間為10秒。在這種情況下，可以預測，一旦使時鐘頻率降低到20MHZ，根據(jù)單純地計算，非排他處理區(qū)間的處理時間將變成30秒。然而，為了使時鐘頻率減少10MHZ，如果假定使電壓下降的時間需要5秒，則使時鐘頻率從60MHZ減少到20MHZ，之后再增大需要的合計時間必須有40秒的時間。也就是說，降低時鐘頻率來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時的處理時間的30秒，比時鐘頻率下降及上升所需要的時間40秒要短。這時，因降低時鐘頻率而引起的電力消耗的節(jié)約效果較小，所以，可以不必降低時鐘頻率。
對此，如果不使時鐘頻率降低到20MHZ，而是降低到40MHZ，則為了使時鐘頻率從60MHZ降低到50MHZ，之后再進一步增大，合計10秒的時間就夠了。假如時鐘頻率為50MHZ，非排他處理區(qū)間的處理時間則成為12秒。也就是說，將時鐘頻率降低到50MHZ來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時的處理時間的12秒，比時鐘頻率下降及上升所需要的時間10秒要長。這時，可以說因降低時鐘頻率而引起的電力消耗的節(jié)約效果較大，所以，可以將時鐘頻率降低到比如50MHZ。
這樣，就可以在預先規(guī)定的范圍內選擇應該降低的最合適的時鐘頻率。也就是，與電壓恢復到原來的高值所需要的時間、或者在此時間上附加了某容限的時間相比，如果在降低時鐘頻率來執(zhí)行非排他處理區(qū)間的處理時，被預測的時間有所增長的時鐘頻率的有效頻率在預先規(guī)定的范圍內，則使時鐘頻率降低到有效頻率，而如果有效頻率不在預先規(guī)定的范圍內，則不必降低時鐘頻率。預先規(guī)定的范圍可以是階段性規(guī)定的時鐘頻率的范圍，也可以連續(xù)性規(guī)定的范圍。對于一種時鐘頻率來說，如果可以獲得關于非排他處理區(qū)間的處理時間的預測值，則對于其他任意的時鐘頻率來說，可以用單純的計算而獲得非排他處理區(qū)間的處理時間以及電壓上升和下降所需要的時間。
這樣，如果是選擇了使從排他處理區(qū)間結束到下次排他處理區(qū)間開始的區(qū)間成為最長的電壓和時鐘頻率，則有必要在步驟457和458的處理中，對按照所選擇的時鐘頻率來進行測量的執(zhí)行時間進行修正。在步驟459被保存的時間信息是根據(jù)某特別指定的時鐘頻率而進行測量的時間信息。例如，根據(jù)信息處理裝置所允許的最小時鐘頻率，來測量從排他處理區(qū)間結束到下次開始的執(zhí)行時間時，計算和實際執(zhí)行時的時鐘頻率的比，對其進行修正。如果成為基準的最小時鐘頻率為4MHZ，而在排他處理區(qū)間所選擇的時鐘頻率固定為20MHZ，或者平均為20MHZ，則所測量的執(zhí)行時間可以修正20/4＝5倍，并在步驟459，作為時間信息而保存起來。也就是，在20MHZ的時鐘頻率下，如果執(zhí)行時間是10秒，則將修正了5倍而成為50秒的時間作為時間信息而保存起來。另外，成為用來記錄排他處理區(qū)間的執(zhí)行時間的基準的時鐘頻率，可以定為任意的值。
其他的實施例在以上，舉例說明了在排他處理區(qū)間和除此以外的處理區(qū)間之間改變時鐘頻率的實施例。但是，并不只局限于排他處理區(qū)間，對于一般的特別指定的處理區(qū)間，也可以采用與上述的排他處理區(qū)間同樣的進行處理的信息處理裝置。在正在編制中的程序或者已經(jīng)編制好的程序中，與排他處理區(qū)間一樣，可以特別指定一些執(zhí)行特別指定處理的區(qū)間，并加入通知識別名稱的代碼。這樣，通過與排他處理區(qū)間檢測單元110或213具有同樣功能的特別指定區(qū)間檢測單元，可以在程序執(zhí)行中檢測出特別指定處理區(qū)間的開始及結束。
而且，也可以采用一種讓排他處理區(qū)間檢測單元110或213，在程序中的多個排他處理區(qū)間中，只檢測預先規(guī)定的特別指定排他處理區(qū)間的信息處理裝置。例如，當執(zhí)行搶先禁止區(qū)間時，不管被包括在該區(qū)間內的處理條件如何，一般都是不存在其他處理過程的，這時，也就不需要搶先禁止了。在正在編制中的程序或者已經(jīng)編制好的程序中，也可以只對各種排他處理區(qū)間中的一個或多個特別指定區(qū)間進行特別指定，并加入通知識別名稱的代碼。這樣，排他處理區(qū)間檢測單元110或213，在程序執(zhí)行中，可以只對排他處理區(qū)間中的特別指定的處理區(qū)間，來檢測其開始及結束。而且，在基于硬件的方法中，例如，可以登記(或者取消)根據(jù)堆棧的追蹤而特別指定的函數(shù)調用關系，或者登記(或取消)寄存器的特別指定狀態(tài)的處理等。
本發(fā)明所涉及的信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法、時鐘脈沖控制程序以及其程序產品，可以同時實現(xiàn)處理的實時性和電力消耗的節(jié)省，所以，可以可被廣泛地應用于各種產業(yè)上。
權利要求
1.一種信息處理裝置，其特征在于包括產生時鐘脈沖的時鐘脈沖產生單元；時鐘脈沖控制單元，用于控制所述時鐘脈沖產生單元所產生的時鐘脈沖，并決定時鐘頻率；存儲程序的存儲單元；計算處理單元，根據(jù)由所述時鐘脈沖控制單元提供的時鐘脈沖，執(zhí)行從所述存儲單元中讀取的程序；特別指定處理區(qū)間檢測單元，用于檢測特別指定處理區(qū)間的開始和結束，其中，特別指定處理區(qū)間是所述計算處理單元執(zhí)行預先規(guī)定的特別指定處理的區(qū)間；時鐘脈沖控制判斷單元，根據(jù)所述特別指定處理區(qū)間檢測單元所檢測到的結果，將控制時鐘頻率的指令傳送給所述時鐘脈沖控制單元；其中，所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，命令所述時鐘脈沖控制單元增大時鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則命令所述時鐘脈沖控制單元降低時鐘頻率。
2.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于所述特別指定處理區(qū)間是執(zhí)行排他處理的區(qū)間。
3.根據(jù)權利要求1所述的信息處理裝置，其特征在于所述特別指定處理區(qū)間是執(zhí)行排他處理的多個區(qū)間中的一個預先規(guī)定好的特別指定區(qū)間。
4.根據(jù)權利要求1至3的其中任何一項所述的信息處理裝置，其特征在于還包括電源控制單元，用于從所述時鐘脈沖控制單元取得有關時鐘脈沖頻率的信息，控制向所述計算處理單元和所述存儲單元提供的電壓；其中，所述電源控制單元，對應于所述時鐘頻率的增大而使電壓升高，對應于所述時鐘頻率的降低而使電壓下降。
5.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制單元，在所述電源控制單元使電壓升高的期間，隨著電壓的上升，在所述計算處理單元可以工作的范圍內，階段性地增大所述時鐘頻率。
6.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時間，來預測到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的特別指定處理期間，當被預測的所述特別指定處理期間超過指定的極限值時，向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，而當被預測的所述特別指定處理期間沒有超過所述極限值時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
7.根據(jù)權利要求6所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電源控制單元為使電壓升高所需要的電壓上升時間、并且超過所述電壓上升時間的時間作為所述極限值。
8.根據(jù)權利要求7所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電壓上升時間和所述電源控制單元為使電壓下降所需要的電壓下降時間之和、并且超過所述時間之和的時間作為所述極限值。
9.根據(jù)權利要求6所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升所需要的頻率上升時間、并且超過所述頻率上升時間的時間作為所述極限值。
10.根據(jù)權利要求9所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述頻率上升時間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率下降所需要的頻率下降時間之和、并且超過所述時間之和的時間作為所述極限值。
11.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時間，來預測保持著較低的所述時鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的低速特別指定處理期間，以及提高了所述時鐘頻率之后直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的高速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，超過了一個取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述電壓控制單元為使電壓上升或下降所需要的電壓變更期間之和、并且高于所述之和的極限值時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，如果被預測的所述低速特別指定處理期間沒有超過所述極限值，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
12.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的所述特別指定處理所需要的時間，來預測保持著較低的所述時鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的低速特別指定處理期間，以及提高了所述時鐘頻率之后直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的高速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，超過了一個取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升或下降所需要的頻率變更期間之和、并且超過所述之和的極限值時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令，如果被預測的所述低速特別指定處理期間沒有超過所述極限值，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
13.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內提高了所述時鐘頻率之后直到該特別指定處理區(qū)間結束為止的高速特別指定處理期間，以及保持著較低的所述時鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的低速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，與取決于被預測的所述高速特別指定處理期間和所述電源控制單元為使電壓上升或下降所需要的電壓變更期間之和、并且超過所述之和的極限值相比，當使所述被預測的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，如果所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
14.根據(jù)權利要求13所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，當作為所述有效頻率的多個頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知，將所述時鐘頻率增大到所述多個頻率中最高的頻率的指令。
15.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內提高了所述時鐘頻率之后直到該特別指定處理區(qū)間結束為止的高速特別指定處理期間，以及保持著較低的所述時鐘頻率直到所述特別指定處理區(qū)間結束為止的低速特別指定處理期間，如果被預測的所述低速特別指定處理期間，與取決于所預測的所述高速特別指定處理期間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升或下降所需要的頻率變更時間之和、并且超過所述之和的極限值相比，當使所述被預測的所述低速特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率增大到所述有效頻率的指令，如果所述有效頻率不在所述規(guī)定的范圍內，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知增大時鐘頻率的指令。
16.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的處理所需要的時間，來預測在降低了所述時鐘頻率之后直到檢測出下次的該特別指定處理區(qū)間開始為止的低速非特別指定處理期間，當預測的所述低速非特別指定處理期間超過指定的極限值時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令，如果預測的所述低速非特別指定處理期間沒有超過所述極限值，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。
17.根據(jù)權利要求16所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電源控制單元為使電壓下降所需要的電壓下降時間、并且超過所述電壓下降時間的時間，作為所述極限值。
18.根據(jù)權利要求17所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述電壓下降時間和所述電源控制單元為使電壓上升所需要的電壓上升時間之和、并且超過所述之和的時間，作為所述極限值。
19.根據(jù)權利要求16所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，將取決于所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率降低所需要的頻率下降時間、并且超過所述頻率下降時間的時間，作為所述極限值。
20.根據(jù)權利要求19所述的信息處理裝置，其特征在于所述脈沖控制判斷單元，將取決于所述頻率下降時間和所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率上升所需要的頻率上升時間之和、并且超過所述之和的時間，作為所述極限值。
21.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內降低了所述時鐘頻率之后直到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的低速非特別指定處理期間，如果被預測的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述電源控制單元為使電壓下降或升高所需要的電壓變更期間、并且超過所述電壓變更期間的極限值相比，當使所述被預測的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率降低到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率如果不在所述規(guī)定的范圍內時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。
22.根據(jù)權利要求21所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在作為有效頻率的多個頻率處于所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知，將所述時鐘頻率降低到所述多個頻率中最低的頻率上的指令。
23.根據(jù)權利要求4所述的信息處理裝置，其特征在于所述時鐘脈沖控制判斷單元，在所述特別指定處理區(qū)間檢測單元檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，根據(jù)以前的所述特別指定處理以外的處理所需要的時間，來預測在規(guī)定的范圍內降低了所述時鐘頻率之后直到下次所述特別指定處理區(qū)間開始為止的低速非特別指定處理期間，如果被預測的所述低速非特別指定處理期間，與取決于所述時鐘脈沖控制單元為使時鐘頻率下降或上升所需要的頻率變更期間、并且超過所述頻率變更期間的極限值相比，當使所述被預測的所述低速非特別指定處理期間變大的有效頻率在所述規(guī)定的范圍內時，則向所述時鐘脈沖控制單元通知將時鐘頻率降低到所述有效頻率的指令，而所述有效頻率如果不在所述規(guī)定的范圍內時，則不向所述時鐘脈沖控制單元通知降低時鐘頻率的指令。
24.一種電器，其特征在于包括，權利要求1至23的其中任何一項所述的信息處理裝置。
25.一種信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法，其特征在于包括用于檢測執(zhí)行預先規(guī)定的特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始和結束的特別指定處理區(qū)間檢測工序；在所述特別指定處理區(qū)間檢測工序檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，則提高所述信息處理裝置的時鐘頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測工序檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則降低所述信息處理裝置的時鐘頻率的時鐘脈沖控制工序。
26.一種時鐘脈沖控制程序，其特征在于，使信息處理裝置實現(xiàn)對預先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結束進行檢測的特別指定處理區(qū)間檢測功能；在所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而在所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時鐘脈沖控制功能。
27.一種程序產品，其特征在于包括時鐘脈沖控制程序，該程序使信息處理裝置實現(xiàn)對預先規(guī)定的執(zhí)行特別指定處理的特別指定處理區(qū)間的開始以及結束進行檢測的特別指定處理區(qū)間檢測功能；當所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的開始時，則增大所述信息處理裝置的脈沖頻率，而當所述特別指定處理區(qū)間檢測功能檢測出所述特別指定處理區(qū)間的結束時，則降低所述信息處理裝置的脈沖頻率的時鐘脈沖控制功能；和保存所述時鐘脈沖控制程序的信號存儲媒體。
28.根據(jù)權利要求27所述的程序產品，其特征在于所述信號存儲媒體是記錄媒體和傳輸媒體中的至少其中之一。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種信息處理裝置、電器、信息處理裝置的時鐘脈沖控制方法、時鐘脈沖控制程序以及其程序產品，可以同時實現(xiàn)處理的實時性和減少電力消耗。本發(fā)明的信息處理裝置的時鐘脈沖控制單元102，控制由時鐘脈沖產生單元101產生的時鐘脈沖，并決定時鐘頻率。計算處理單元103，按照通過時鐘脈沖控制單元102而被提供的時鐘脈沖，來執(zhí)行從存儲單元104讀取的程序。排他處理區(qū)間檢測單元110用來檢測執(zhí)行排他處理的區(qū)間的排他處理區(qū)間的開始和結束。時鐘脈沖控制判斷單元111，在排他處理區(qū)間檢測單元110檢測出特別指定處理區(qū)間的開始時，則命令時鐘脈沖控制單元102增大時鐘頻率，而在排他處理區(qū)間檢測單元110檢測出特別指定處理區(qū)間的結束時，則命令時鐘脈沖控制單元102降低時鐘頻率。
文檔編號G06F1/32GK1532666SQ20041003321
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權日2003年3月26日
發(fā)明者加藤一臣, 水山正重, 重 申請人:松下電器產業(yè)株式會社