[发明专利]数据处理系统的强制空闲

说明书

相关申请

本申请与2008年1月7日递交的Keith Cox、David Conroy和MichaelCulbert的题为“Forced Idle of a Data Processing System”的美国专利申请No.11/970,476相关(律师卷号No.4860P5854)。

技术领域

本发明的至少一些实施例一般地涉及数据处理系统，更具体而言但非排他性地涉及数据处理系统中的功率和/或热特性的管理。

背景技术

传统上，计算机系统被设计成能够连续地运行一最坏情况的功率负载。根据这种连续的最坏情况功率负载的设计还未成为大问题，因为传统上单独的组件具有适度的操作功率并且计算机系统具有大功率预算，从而使得系统能够自然适当地维持负载。

当计算机系统的单独组件的操作功耗缓慢上升时，计算机系统的功率预算变得吃紧。现在，设计一种运行连续的最坏情况负荷量并同时达成其他目标(例如，高计算功率、小型化、安静、更好的电池性能等等)的计算机系统正在成为一种挑战。例如，诸如膝上型计算机之类的便携式计算机系统具有有限的电池输出容量；并因此被设计用于针对给定的电池输出容量处理最坏情况负荷量的系统可能由于最坏情况负荷量极少发生而限制了系统的性能。

因此，管理功率对于实现计算机系统或其他数据处理系统(例如，蜂窝电话)的电池寿命和热设计目标两者是非常重要的。一种例如用于管理重要处理单元(“CPU”)的功率的常见技术是在计算机系统的多个不同状态之间动态地调节CPU内核的操作频率以及供电电压两者。通常，在计算机系统的功率操作点上，可能存在两种功耗分量，例如动态功率和泄漏功率。动态功率代表实际所需的电路操作。其与每秒时钟跳变的次数(频率)以及电压的平方成比例。泄漏功率代表对CPU完全供电的代价开销。其对于给定电压是固定的，并且通常随电压增大呈指数上升。但是，动态调节操作频率只能管理动态功率而对计算机系统的泄漏功率没有效果。

某些现有技术的系统包括周期性地通过将系统时钟设置到零频率而使系统停止执行指令的能力；但是，这些系统重复执行该操作，而对系统中的实际空闲时间没有任何措施。

发明内容

用于管理数据处理系统的功率的方法和装置的示例性实施例已被描述。数据处理系统的一个或多个约束参数可以被监视。基于这一个或多个约束参数，可以强制数据处理系统在时间的第一部分中进入空闲状态，而在时间的第二部分中进行操作，其中，系统是响应于目标空闲时间与实际空闲时间的比较而被强制进入空闲状态的。在一个实施例中，基于一个或多个系统约束参数来确定数据处理系统的目标空闲时间。数据处理系统的实际空闲时间可以被监视。数据处理系统的实际空闲时间可以在一时间量(例如5秒)上被累积，该时间量可以与目标空闲时间所基于的时间量相同。可以允许数据处理系统基于目标空闲时间和实际空闲时间的比较结果来进行操作。在一个实施例中，空闲状态防止系统执行指令。在一个实施例中，系统响应于中断被从空闲状态切换到操作状态。

在一个实施例中，系统在时间上重复确定实际空闲时间并将该实际空闲时间与目标空闲时间相比较，并基于比较来判决是强制还是不强制空闲时间。在该实施例中，如果最近的实际空闲时间大于目标空闲时间，系统则可以判决避免空闲时间。这样，系统可以基于监视到的实际空闲时间来判断是否强制空闲，其中所述监视到的实际空闲时间可以考虑到打断空闲时间(并因此缩短实际空闲时间)的中断并且还可以考虑到系统过去空闲的情况(例如，因为未曾接收过用户输入或其他输入，并且没有软件指令在等待执行)。该实施例允许系统通过检查实际空闲时间来智能地判决是否强制空闲；如果已经存在足够的空闲时间(例如，实际空闲时间超过目标空闲时间)，系统则可以避免强制的空闲。

系统可以将这里描述的智能地判决是否强制空闲的实施例与其他用于高效地操作系统的技术一起使用，所述其他技术例如是在2005年8月25日递交的美国申请No.11/212,970和/或在2006年1月5日递交的美国申请No.11/327,685中所描述的技术中的一种或多种，并且这些其他技术的提高系统操作效率(在功率上和/或热特性上)的能力可以通过使用智能判决的强制空闲而得到提高。