專利名稱：系統(tǒng)時鐘確定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在進行多任務處理的處理器系統(tǒng)中調(diào)整任務處理的時間、設定成系統(tǒng)中可允許的時鐘速度并實現(xiàn)了省電的裝置。
現(xiàn)有的以省電為目的的系統(tǒng)具有如圖24所示的系統(tǒng)時鐘切換機構(gòu)。該現(xiàn)有例的意思是因為執(zhí)行對象的任務沒有必要總是以高速操作，如果能夠在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)以盡可能低速進行操作，就能夠省電，故設置登記/存儲每個任務的系統(tǒng)時鐘速度的機構(gòu)。當指定執(zhí)行任務時，就鑒于與任務對應的時鐘的登記狀態(tài)來設定時鐘。并且，在沒有執(zhí)行對象任務的情況下，就選擇最低速度的時鐘。
即，例如，如果根據(jù)在圖24中所示的專利公開平4-257010號公報，那么在步驟31中判定當前操作中有無任務，一旦有對象任務了，就在步驟33中檢查61、62等TDB(TASK DEFINE BLOCK)等的系統(tǒng)時鐘指定存儲值。
此處，61保持與某一任務對應的高速時鐘信息611，62保持與其他任務對應的低速信息621。如果操作對象的任務在TDB中要求高速操作，就利用任務信息611在步驟33中調(diào)用高速時鐘信息，在步驟43中檢查當前任務，如有必要就在步驟44中切換到高速時鐘。
如果在TDB中要求低速操作，那么，同樣地，根據(jù)需要，在步驟46中切換到低速時鐘。
另外，在沒有操作對象任務的情況下，為省電起見，就在步驟42中，對低速時鐘進入HALT狀態(tài)。
如上所述，通過在任務執(zhí)行時之外采用低速時鐘以及在執(zhí)行任務時也通過存儲著對應時鐘的TDB盡可能采用低速時鐘來實現(xiàn)省電。
在上述構(gòu)成的現(xiàn)有系統(tǒng)時鐘設定機構(gòu)中，存儲著對每一個任務的系統(tǒng)時鐘信息。一旦多個任務的處理要求到來，就設定對應的時鐘，不能保證在用戶或系統(tǒng)要求的時間內(nèi)處理完畢，而且并不是對全部任務的處理時間都保證省電。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于獲得系統(tǒng)時鐘確定裝置，這種裝置評價作為系統(tǒng)所允許的時間和執(zhí)行時間，即使是要求執(zhí)行多個任務，也能夠省電，并能獲得最佳的處理時間。
與本發(fā)明有關(guān)的系統(tǒng)時鐘確定裝置包括從依存于執(zhí)行對象任務的任務處理要求時間信息和包含任務種類及任務數(shù)的任務管理信息來求系統(tǒng)時鐘速度的時鐘速度確定裝置和產(chǎn)生用上述速度確定的時鐘頻率來起動系統(tǒng)的時鐘的時鐘產(chǎn)生裝置。
并且在基本構(gòu)成中，作為時鐘速度確定裝置具有設定多個時鐘頻率的表，根據(jù)從任務管理信息確定的時間和任務處理要求時間，從多個設定時鐘頻率中選擇來確定系統(tǒng)時鐘的速度。
并且在基本構(gòu)成中，時鐘速度確定裝置比較任務處理要求時間信息和所需設定時鐘頻率，選擇滿足任務處理要求時間的最低設定時鐘頻率。
進而在基本構(gòu)成中，添加了由任務管理信息推測使用的設備、求出執(zhí)行任務時的耗電的耗電計算裝置和確定從所計算的耗電信息來確定的各個任務的處理順序并作為任務管理信息輸出的優(yōu)先順序確定裝置。
進而，任務處理的優(yōu)先順序為執(zhí)行任務時的耗電大的順序。
進而，添加了用戶指定處理速度的用戶接口(UI)速度指示裝置，在系統(tǒng)時鐘比用指定的UI速度所確定的時鐘還快的情況下，使系統(tǒng)時鐘成為用指定的UI速度所確定的時鐘。
進而，添加了存儲相對于標準電壓、與多個設定操作電壓中的每一個等于標準電壓時的操作時間相對應的對應操作時間的電壓操作表和控制至必要設備的電源電壓的操作電壓控制裝置，參照上述對應操作時間根據(jù)從任務管理信息所得的任務處理時間和任務處理要求時間，把操作電壓控制成容許的電源電壓。
進而，添加了存儲適用于當前通信方式的時鐘的通信方式信息寄存器，一旦通信方式在傳送操作中產(chǎn)生錯誤，就指示時鐘速度確定裝置加速時鐘速度，并且通信方式信息寄存器存儲變更后的適用時鐘。
進而，當通信方式在所定的時間內(nèi)不產(chǎn)生傳送錯誤的情況下，指示時鐘速度確定裝置降低時鐘速度，并且通信方式信息寄存器存儲變更后的適用時鐘。
附圖的簡單說明

圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1中系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖；圖2是圖1的時鐘速度確定裝置的詳細構(gòu)成圖3是用圖2裝置的時鐘速度確定操作的流程圖；圖4是本發(fā)明實施形態(tài)2中系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖；圖5是用圖4裝置的時鐘速度確定操作的流程圖；圖6是在圖4裝置接受中斷、產(chǎn)生向多任務處理的切換的情況下處理操作的流程圖；圖7是在圖4裝置中結(jié)束任務處理的情況下的操作流程圖；圖8是在圖4裝置中CPU使用設備時處理操作的流程圖；圖9是在圖4裝置中接受了任務結(jié)束通知的情況下處理操作的流程圖；圖10是本發(fā)明實施形態(tài)3中系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖；圖11是用圖10裝置的任務執(zhí)行操作的流程圖；圖12是在圖10裝置中CPU為執(zhí)行任務而使用設備的情況下處理操作的流程圖；圖13是在圖10裝置中結(jié)束任務處理的情況下的操作流程圖；圖14是本發(fā)明實施形態(tài)4中系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖；圖15是在圖14裝置中指定了UI的情況下處理操作的流程圖；圖16是在圖14裝置中改變了任務的情況下處理操作的流程圖；圖17是在圖14裝置中確定指定了任務的時鐘的情況下的操作流程圖；圖18是在圖14裝置中執(zhí)行多任務的情況下時鐘確定操作的流程圖；圖19是本發(fā)明實施形態(tài)5中系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖；圖20是在圖19的裝置中指定了執(zhí)行任務的情況下的操作流程圖；圖21是本發(fā)明實施形態(tài)6中系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖；圖22是圖21裝置的時鐘確定裝置的詳細構(gòu)成圖；圖23是用圖22裝置的時鐘速度確定操作的流程圖；圖24是示出現(xiàn)有省電系統(tǒng)時鐘切換裝置的構(gòu)成的圖。
符號的說明2a任務執(zhí)行裝置 3 任務要求裝置6 任務管理裝置 9 時鐘速度確定裝置13時鐘產(chǎn)生裝置 14要求時間寄存器
15 處理時鐘數(shù)表16 時鐘數(shù)寄存器17 時鐘頻率表 18 處理時間計算裝置20 時鐘頻率寄存器 21 時鐘執(zhí)行頻率寄存器22 執(zhí)行時間寄存器 23 處理時間判定裝置201 使用設備判定裝置202 耗電計算裝置203 優(yōu)先順序確定裝置204 設備控制裝置205 設備401 UI速度指示裝置402 最低時鐘速度計算裝置403 UI速度計算裝置501 操作電壓控制裝置502 操作電壓表503 供電裝置504 任務處理時間表601 通信設備602 通信控制裝置608 通信方式信息寄存器 609 時鐘加速要求寄存器610 處理速度確定裝置611 操作時鐘表圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1中系統(tǒng)時鐘確定裝置的基本構(gòu)成圖。圖中，1是任務處理系統(tǒng)，2是可進行多任務處理的CPU，3是要求CPU2執(zhí)行的任務和處理時間的任務要求裝置，4是從任務要求裝置3發(fā)出的任務要求，5是從任務要求裝置3發(fā)出的任務處理要求時間信息，6是管理CPU2處理任務的順序的任務管理裝置，7是用CPU2執(zhí)行的執(zhí)行任務，8是從任務管理裝置6發(fā)出的任務管理信息，9是根據(jù)任務處理要求時間信息5和任務管理信息8確定時鐘速度的時鐘速度確定裝置，10是由時鐘速度確定裝置9所得的時鐘頻率信息，11是供給CPU2的時鐘信號，12是作為時鐘信號11的基準時鐘的振蕩器，13是以振蕩器12為基礎產(chǎn)生時鐘信號11的時鐘產(chǎn)生裝置。
圖2是表示時鐘速度確定裝置9的詳細構(gòu)成的框圖。圖2中，14是存儲任務要求時間信息5的要求時間寄存器，15是記述用多任務處理系統(tǒng)1處理的全部任務的處理時鐘數(shù)的處理時鐘數(shù)表，16是參照處理時鐘數(shù)表15存儲由任務管理信息8所得的每個任務的處理時鐘數(shù)的時鐘數(shù)寄存器，17是記述可由時鐘產(chǎn)生裝置13產(chǎn)生的時鐘頻率的時鐘頻率表，18是計算任務處理時間的處理時間計算裝置，19是參照時鐘頻率表17操作在處理時間計算裝置18和時鐘產(chǎn)生裝置13中所用的時鐘頻率值的時鐘寄存器操作裝置，20是存儲在處理時間計算裝置18中使用的時鐘頻率數(shù)據(jù)的時鐘頻率寄存器，21是存儲應該作為時鐘頻率信息10輸出的頻率信息的時鐘執(zhí)行頻率寄存器，22是存儲用處理時間計算裝置18所得的每個任務執(zhí)行時間的執(zhí)行時間寄存器，23是對存儲在要求時間寄存器14中的每個任務的要求時間和存儲在執(zhí)行時間寄存器22中的每個任務的執(zhí)行時間進行比較和判定的處理時間判定裝置，24是從處理時間判定裝置23所得的判定結(jié)果信息，25是存儲每個任務判定結(jié)果信息24的判定結(jié)果寄存器。
下面使用圖1和圖2，對本實施形態(tài)中裝置的操作進行說明。
在多任務處理系統(tǒng)1中，把存儲在位于時鐘速度確定裝置9中的時鐘頻率寄存器20和時鐘執(zhí)行頻率寄存器21中的時鐘頻率信息10的初始值作為指示值，通過時鐘產(chǎn)生裝置13利用振蕩器12來產(chǎn)生該指示時鐘并將其作為時鐘信號11輸入到CPU2。系統(tǒng)基于該產(chǎn)生的時鐘來操作。
在產(chǎn)生了任務的情況下，任務要求裝置3把任務要求4送給任務管理裝置6，并把任務處理要求時間信息5送給時鐘速度確定裝置9。在任務管理裝置6中，在用任務要求4所得的任務只有一個的情況下，將該任務作為執(zhí)行任務7送給CPU2。在用任務要求4所得的任務為多個的情況下，就以預先確定的時間輪流地把各個任務作為執(zhí)行任務7送給CPU2。此時，任務管理裝置6每當產(chǎn)生了應該處理的任務或者任務已結(jié)束(也就是任務數(shù)改變)時，就把包括應該執(zhí)行任務的種類和任務數(shù)的任務管理信息8送給時鐘速度確定裝置9。
在時鐘速度確定裝置9中，把用戶指定的或預先由系統(tǒng)的要求確定的數(shù)毫秒、數(shù)秒所謂的每個任務的任務要求時間信息5每個任務地存儲在要求時間寄存器14中。另外，以由任務管理信息8所得的任務種類為基礎、參照處理時鐘數(shù)表15把處理時鐘數(shù)每個任務地存儲在時鐘數(shù)寄存器16中。處理時間計算裝置18使用在時鐘數(shù)寄存器16中存儲的每個任務的任務時鐘數(shù)、在時鐘頻率寄存器中存儲的時鐘頻率和由任務管理信息8所得的任務數(shù)，利用式(1)來計算每個任務的執(zhí)行時間，將將其存儲到執(zhí)行時間寄存器22中。
(任務時鐘/時鐘頻率)×任務數(shù)＝任務執(zhí)行時間 ……(1)處理時間判定裝置23比較判定存儲在要求時間寄存器14中的每個任務的要求時間與存儲在執(zhí)行時間寄存器22中的每個任務的執(zhí)行時間的大小，并將判定結(jié)果信息24送到時鐘寄存器操作裝置19的判定結(jié)果寄存器25。
時鐘寄存器操作裝置19在能夠根據(jù)判定結(jié)果寄存器25的內(nèi)容確認全部任務的執(zhí)行時間小于全部任務的要求時間且存儲在時鐘執(zhí)行頻率寄存器21中的時鐘頻率數(shù)據(jù)是滿足全部任務的要求時間的最低速度的時鐘頻率的情況下，把存儲在時鐘執(zhí)行頻率寄存器21中的數(shù)據(jù)作為時鐘頻率信息10送往時鐘產(chǎn)生裝置13。
時鐘產(chǎn)生裝置13由振蕩器12生成與時鐘頻率信息10對應頻率的時鐘并將其作為時鐘信號11送給CPU2。
通過CPU2以所需最低速度的頻率進行處理，使多任務處理系統(tǒng)的耗電為所需最低限度。另外，為適于省電，在系統(tǒng)中預先設定盡可能長的任務要求時間信息，只對要求迅速處理的任務設定短的時間信息。
圖3是表示在時鐘速度確定裝置9中進行的時鐘速度確定操作的流程圖。使用圖3來說明時鐘速度確定操作。
把時鐘頻率表17中記述的時鐘頻率中的、本多任務處理系統(tǒng)能夠操作的最低速度的時鐘頻率作為初始值存儲在時鐘頻率寄存器20和時鐘執(zhí)行頻率寄存器21中(步驟S101)。在把任務管理信息8和任務要求時間信息5通知了時鐘速度確定裝置9的情況下，如前所述那樣分別把每個任務的處理時鐘數(shù)和要求時間存儲在時鐘數(shù)寄存器16和要求時間寄存器14中。還有，作為電源接通后的初始狀態(tài)，本多任務處理系統(tǒng)1以最低速度的時鐘頻率等待任務要求4的產(chǎn)生(步驟S102)。
在任務管理信息8到了的情況下，時鐘速度確定裝置9指定應該計算處理時間的任務a(S103)(以下把步驟S簡記為S)，使用時鐘數(shù)寄存器16的任務a的處理時鐘數(shù)、時鐘頻率寄存器20中存儲的頻率數(shù)據(jù)和應該處理的全部任務數(shù)，根據(jù)式(1)來計算任務a的執(zhí)行時間，并將其存儲在執(zhí)行時間寄存器22中(S104)。處理時間判定裝置23判定存儲在執(zhí)行時間寄存器22中的任務a的執(zhí)行時間數(shù)據(jù)和存儲在要求時間寄存器14中的任務a的要求時間數(shù)據(jù)的大小關(guān)系，得到
要求時間＞執(zhí)行時間 ………0要求時間≤執(zhí)行時間 ………1(S105)例如在任務a的處理要求時間＝400μs、處理時鐘數(shù)＝1000、頻率數(shù)據(jù)＝10MHz、全部任務數(shù)＝5的情況下，使用式(1)1000/10MHz×5＝500μs(2)通過將具體值代入式(2)得到下面式(13)的結(jié)果要求時間400μs≤執(zhí)行時間500μs…………(3)在判定結(jié)果為式(3)的情況下，CPU2的處理不滿足任務a的要求時間。然后，檢查時鐘頻率寄存器20的頻率數(shù)據(jù)是否為時鐘頻率表17中的記述的頻率數(shù)據(jù)中最快的頻率(步驟S106)。在是最快頻率的情況下，意味著任務處理要求時間5和應該處理的任務數(shù)超過了本多任務處理系統(tǒng)1的能力，把存儲在時鐘頻率寄存器20中的頻率數(shù)據(jù)復制到時鐘執(zhí)行頻率寄存器21中(S107)，并將其作為時鐘頻率信息10輸出到時鐘產(chǎn)生裝置13。本多任務處理系統(tǒng)1就變成使CPU2以時鐘產(chǎn)生裝置13生成的最高速的時鐘信號11操作。
在時鐘頻率寄存器20中存儲的頻率數(shù)據(jù)不是最快頻率的情況下，參照時鐘頻率表17，使時鐘頻率寄存器20中存儲的頻率數(shù)據(jù)加速1級(S108)，再次計算處理時間(S104)并與要求時間進行比較(S105)。該操作一直重復到得到判定結(jié)果＝0。
在判定結(jié)果＝0的情況下，對判定為應該處理的全部任務檢查是否是已做了的任務(S109)。在應該處理的任務只有任務a的情況下，通過得到判定結(jié)果＝0可確認執(zhí)行時間小于要求時間，因此把存儲在時鐘頻率寄存器20中的頻率數(shù)據(jù)復制到時鐘執(zhí)行寄存器21中(S110)。存儲在時鐘執(zhí)行寄存器21中的數(shù)據(jù)作為時鐘頻率信息10輸出到時鐘產(chǎn)生裝置13中。
在還存在應該處理的任務(a，b，c，…)的情況(S109)下，對全部任務進行上述操作(S104)、(S105)、(S106)、(S107)和(S108)。在對全體任務全部得到判定結(jié)果＝0的情況下，意味著能夠確認全體任務的執(zhí)行時間小于要求時間，把存儲在時鐘頻率寄存器20中的頻率數(shù)據(jù)復制到時鐘執(zhí)行寄存器21中(S108)。在時鐘執(zhí)行寄存器21中存儲的數(shù)據(jù)作為時鐘頻率信息10輸出到時鐘產(chǎn)生裝置13。
在時鐘速度確定裝置9中，參照時鐘頻率表17，檢查存儲在時鐘頻率寄存器20中的數(shù)據(jù)是否為最低速度(S11)，在不是最低速度的情況下，把存儲在時鐘頻率寄存器20中的數(shù)據(jù)改變成慢一級的頻率數(shù)據(jù)(S112)。這樣，對全部任務進行處理時間的計算以及其同要求時間的比較的方法與前述相同。
在存儲在時鐘頻率寄存器20中的數(shù)據(jù)是本多任務處理系統(tǒng)1能夠操作的最低速度的時鐘頻率的情況下，時鐘速度確定裝置9結(jié)束一系列處理等待下一個任務管理信息8的到來。
通過以上的操作，時鐘速度確定裝置9對應該處理的全部任務把全部滿足要求時間的最低速度的時鐘信息10輸出到時鐘產(chǎn)生裝置13，借此，時鐘產(chǎn)生裝置13把所需最低速度的時鐘信號11供給CPU2。通過CPU2以所需最低速度執(zhí)行了任務處理，應用了本發(fā)明的多任務處理系統(tǒng)1的耗電就成為所需的最低限度了。
實施形態(tài)2使用圖4說明本發(fā)明實施形態(tài)2中裝置的構(gòu)成圖。圖4是在本實施形態(tài)中的具有多個耗電設備的多任務處理系統(tǒng)中、為謀求省電的系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖。該系統(tǒng)時鐘確定裝置系在實施形態(tài)1的系統(tǒng)時鐘確定裝置上進行部分添加和變更后的裝置。
在圖4中，201是根據(jù)任務信息判定任務使用的設備的使用設備判定裝置，202是計算設備耗電的耗電計算裝置。203是根據(jù)設備信息確定任務優(yōu)先順序的優(yōu)先順序確定裝置，204是控制設備的設備控制裝置，205是用設備控制裝置204控制的設備。這些是新加的，另外的CPU2、任務要求裝置3、任務管理裝置6、時鐘速度確定裝置9、振蕩器12和時鐘產(chǎn)生裝置13與以前的相同。
下面進行操作的說明。
圖5是表示在多任務處理系統(tǒng)中在產(chǎn)生了應該執(zhí)行的任務時的處理的流程圖。使用該圖對在多任務處理系統(tǒng)中產(chǎn)生了應該執(zhí)行的任務i(步驟S211)時的操作進行說明。
任務要求裝置3把任務i的執(zhí)行要求通知任務管理裝置6(步驟S212)。
接受了通知的任務管理裝置6從保持著的任務i的信息得到的任務i的處理內(nèi)容(i)(S213)。另外，把處理內(nèi)容(i)通知使用設備判定裝置201(S215)。
使用設備判定裝置201根據(jù)處理內(nèi)容(i)擬定所使用設備的清單，得到設備(i，[1…n(i)])(S216)。也存在和其他任務使用同一設備的情況。之后，把設備(i，[1…n(i)])通知耗電計算裝置202(S217)。
耗電計算裝置202能夠測定各個設備(i，[1…n(i)])的耗電(設備(i，[1…n(i)]))。之后，把設備(i，[1…n(i)])和耗電(設備(i，[1…n(i)]))通知優(yōu)先順序確定裝置203(S219)。
優(yōu)先順序確定裝置203把通知的設備(i，[1…n(i)])和耗電(設備(i，[1…n(i)]))作為任務i的設備信息進行登記(S220)。根據(jù)各個任務的設備(i＝[1…m]，[1…n(i)])和耗電(設備(i＝[1…m]，[1…n(i)]))、按下面任務i的功率P(i)值大的任務順序確定各任務的優(yōu)先順序(S221)。
任務i的功率P(i)＝∑耗電(設備(i，j))…(∑從j＝1到n(i))(4)之后，把確定了的各任務的優(yōu)先順序通知任務管理裝置6(S222)，結(jié)束處理(S223)。
圖6是表示為進行多任務處理系統(tǒng)中的任務切換而產(chǎn)生定期中斷處理時的處理流程圖。使用該圖說明為進行多任務處理系統(tǒng)中的任務切換而產(chǎn)生定期中斷處理(步驟224)時的操作。
任務管理裝置6中斷執(zhí)行中的任務k(t-1)的執(zhí)行(步驟S225)。之后，按照任務的優(yōu)先順序確定下面執(zhí)行的任務k(t)(S226)。然后，把執(zhí)行的任務k(t)的處理內(nèi)容和執(zhí)行指令通知CPU2(S227)。
CPU2執(zhí)行通知了的任務k(t)(S228)，結(jié)束處理(S229)。
圖7是表示結(jié)束執(zhí)行中的任務k(t-1)的處理時的處理流程圖。使用該圖說明結(jié)束執(zhí)行中的任務k(t-1)的處理(S230)時的操作。
CPU2把任務k(t-1)的處理結(jié)束通知設備控制裝置204(S231)。把任務k(t-1)的處理結(jié)束通知任務管理裝置6(S232)。
任務管理裝置6把任務k(t-1)的處理結(jié)束通知優(yōu)先順序確定裝置203(S233)。
優(yōu)先順序確定裝置203刪去任務k(t-1)的設備信息(S234)，結(jié)束處理(S235)。
圖8是表示CPU通過執(zhí)行中的任務處理使用設備時的處理的流程圖。使用該圖來說明CPU通過執(zhí)行中的任務處理使用設備(S236)時的操作。
CPU2把任務識別信息和設備操作指令通知設備控制裝置204(S237)。
設備控制裝置204判定通知的任務識別信息是否登記著(S238)，如果已經(jīng)登記了，就結(jié)束處理(S242)。如果不是這樣，就登記任務的識別信息(S239)。判定設備205是否正在操作(S240)，如果已經(jīng)操作，就結(jié)束處理(S242)。如果不是這樣，就使設備205操作(S241)，結(jié)束處理(S242)。
圖9是CPU2通知設備控制裝置204任務q的處理已結(jié)束時的處理的流程圖。使用該圖來說明CPU2通知設備控制裝置204任務處理已結(jié)束(S243)時的操作。
設備r控制裝置204刪去任務的識別信息(S244)。判定其他任務是否正在使用設備205(S245)，如果正在使用，就處理S237。如果不是這樣，就使設備205停止(S246)，結(jié)束處理(S247)。
雖然在實施形態(tài)2中在S208內(nèi)能夠測定各設備的耗電，但也可以在表中預先準備好各設備的耗電、進行參照該表。
另外，雖然在S211中按任務的功率P大的順序來確定各個任務的優(yōu)先順序，但因為使耗電大的任務在短時間內(nèi)結(jié)束，使使用同一設備的任務并行執(zhí)行能夠減少耗電，所以也可以使用其他已知裝置使耗電最少那樣地確定各個任務的處理順序。例如，若多個任務使用相同設備，則通過使其并行執(zhí)行能夠縮短使用時間并使耗電減少。觀察要求執(zhí)行的某一個任務如果預先使使用耗電大的設備的任務集中起來執(zhí)行，那么，結(jié)果是，任務處理時間會縮短，耗電也能夠減少。
如果根據(jù)本實施形態(tài)，在因任務而產(chǎn)生耗電差別的情況下、也適當?shù)貓?zhí)行任務，就能夠得到如下效果實現(xiàn)耗電量的降低，并能更長地使用多任務處理系統(tǒng)。
實施形態(tài)3說明為得到與實施形態(tài)2的裝置完全相同的目的和效果的其他構(gòu)成。即，由設備控制裝置得到任務信息來確定任務執(zhí)行的優(yōu)先順序。
圖10是在本發(fā)明實施形態(tài)3的具有多個耗電設備的多任務處理系統(tǒng)中為謀求省電的系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖。該系統(tǒng)時鐘確定裝置系在實施形態(tài)1的系統(tǒng)時鐘確定裝置上進行部分添加和變更后的裝置。
在圖10中，與實施形態(tài)2不同的是耗電計算裝置202設備信息的提供方面，優(yōu)先順序確定裝置203、設備控制裝置204、設備205和實施形態(tài)2的對應單元相同，其他單元與實施形態(tài)1的相同。
下面進行操作的說明。
圖11表示在多任務處理系統(tǒng)中在產(chǎn)生了應該執(zhí)行的任務時的處理流程圖。使用該圖對在多任務處理系統(tǒng)中產(chǎn)生了應該執(zhí)行的任務i(步驟301)時的操作進行說明。
任務要求裝置3把任務i的執(zhí)行要求通知任務管理裝置6(步驟S302)。
接受了通知的任務管理裝置6從保持著的任務i的信息得到任務i的處理內(nèi)容(i)(S303)。
接受了通知的優(yōu)先順序確定裝置203把任務i的優(yōu)先順序設定為正當中并通知任務管理裝置6(S35)，然后結(jié)束(S306)。雖然在S305中把任務i的優(yōu)先順序設定為正當中，但此處并無特別的必要性，若有其他因素也可以將其設定為考慮了該因素后的適當位置上。
為進行多任務處理系統(tǒng)中的任務切換而產(chǎn)生定期中斷處理(S214)時的操作和圖6相同。
結(jié)束執(zhí)行中的任務k(t-1)的處理(S220)時的操作和圖7相同。
圖12是表示CPU通過執(zhí)行中的任務處理使用設備時的處理的流程圖。用該圖來說明CPU通過執(zhí)行中的任務處理使用設備(S307)時的操作。
CPU2把任務識別信息和設備操作指令通知設備控制裝置204(S308)。
設備控制裝置204判定通知的任務的識別信息是否登記著(S309)，如果已經(jīng)登記了，就處理S319。如果不是這樣，就登記任務的識別信息(S310)。判定設備205是否正在操作(S311)，如果已經(jīng)操作了，就處理S319。如果不是這樣，就使設備205操作(S312)，把任務識別信息和設備205的操作通知耗電計算裝置202(S313)。
耗電計算裝置202能夠測定設備的耗電(S314)。之后，把任務識別信息和設備耗電通知優(yōu)先順序確定裝置203(S315)。
優(yōu)先順序確定裝置203將通知了的設備205的耗電作為設備(任務、設備)的耗電登記到任務的設備信息上(S316)。根據(jù)各個任務的設備(i＝[1…m]，{r})和耗電(設備(i＝[1…m]，{r}))按下面任務i的功率P(i)大的值順序確定各任務的優(yōu)先順序(S317)。
任務i的功率P(i)＝∑耗電(設備(i，j))…(∑j＝{r})……(5)之后，把確定了的各任務的優(yōu)先順序通知任務管理裝置6(S318)，結(jié)束處理(S319)。
圖13表示把任務處理已結(jié)束通知了設備r控制裝置204時的處理的流程圖。使用該圖說明把任務處理已結(jié)束通知了設備控制裝置204時(S320)的操作。
設備控制裝置204刪去任務的識別信息(S321)。判定其他任務是否正在使用設備205(S322)，如果正在使用，就處理S324。如果不是這樣，就使設備205停止(S323)，結(jié)束處理(S324)。
雖然在實施形態(tài)3中，在S314中，能夠測量設備的耗電，但也可以在表中預先準備好各設備的耗電、進行參照操作。
另外，雖然在S317中按任務i的功率P(i)大的順序來確定各個任務的優(yōu)先順序，但也可使用減少耗電的其他已知裝置使耗電最少那樣地確定各任務的處理順序。
實施形態(tài)4使用圖14來說明本發(fā)明實施形態(tài)4中裝置的構(gòu)成圖。圖14是在本實施形態(tài)的多任務系統(tǒng)中為謀求省電的系統(tǒng)時鐘確定裝置的構(gòu)成圖。該系統(tǒng)時鐘確定裝置系在實施形態(tài)1的系統(tǒng)時鐘確定裝置上進行部分添加和變更后的裝置。
在圖1 4中，401是接受來自用戶的UI(用戶接口)速度指定的UI速度指示裝置，402是從執(zhí)行中的任務信息考慮省電來計算實現(xiàn)多任務系統(tǒng)功能的最低時鐘的最低時鐘速度計算裝置。403是由執(zhí)行中的任務信息來計算實際UI速度的UI速度計算裝置。其他單元與前面實施形態(tài)的對應序號的單元相同。為減少耗電而降低時鐘速度時，UI會變慢，招致用戶不滿。相反，則增加耗電。另一方面，速度在用戶能夠忍受之上時，即使提高時鐘速度、也不能改善使用狀況，耗電也增加了。進而，在UI處理之外，由于用于任務處理的CPU的功率經(jīng)常變化，所以即使在相同的時鐘速度下UI的響應性也變化。因此，不能指定唯一的時鐘速度。這里由用戶指定UI，經(jīng)常是在該范圍內(nèi)得到最佳的時鐘速度。
下面進行操作的說明。
圖15是表示用戶指示了UI速度時的處理的流程圖。使用該圖來說明用戶指示了UI速度(步驟S411)時的操作。
UI速度指示裝置401把從用戶指示的“指定UI速度”通知時鐘速度確定裝置9(步驟S412)。
時鐘速度確定裝置9保持通知了的“指定UI速度”(S413)。
之后，進行圖18所示的從圓A的步驟S429開始的處理。
圖16是表示執(zhí)行中的任務變化了時的處理的流程圖。使用該圖來說明執(zhí)行中的任務變化(S414)時的操作。
任務管理裝置6檢測執(zhí)行中某個任務的結(jié)束或產(chǎn)生新的任務執(zhí)行要求、執(zhí)行中的任務數(shù)、處理內(nèi)容及優(yōu)先順序的變化等事件(S415)。之后，把變化后的各個任務的處理內(nèi)容和優(yōu)先順序信息通知UI速度計算裝置403(S416)。另外，同樣地，把變化后各個任務的處理內(nèi)容和優(yōu)先順序信息也通知最低時鐘速度計算裝置402(S417)。
最低時鐘速度計算裝置402用通知的各任務的處理內(nèi)容和優(yōu)先順序的信息來計算處理各任務的最下限時鐘速度并將其作為“最低時鐘速度”(S418)。一考慮省電，一般希望時鐘速度較慢。之后，把計算的“最低時鐘速度”通知時鐘速度確定裝置9(S419)。
時鐘速度確定裝置9保持通知的“最低時鐘速度”(S420)。然后，判斷與S404相同的任務變化中通知的“實際UI速度”是否已經(jīng)被通知(S421)，如果已經(jīng)被通知就從圓A的S429開始進行處理。如果沒有通知，就結(jié)束處理(S422)。
圖17是表示把變化后的各個任務處理內(nèi)容和優(yōu)先順序信息從任務管理裝置6通知UI速度計算裝置403時的處理的流程圖。使用該圖來說明把變化后的各個任務處理內(nèi)容和優(yōu)先順序信息從任務管理裝置6通知UI速度計算裝置時的操作。
步驟S423是S416的處理結(jié)果，與S416相同。因此，以下的處理接著S416進行。
UI速度計算裝置403從通知的各任務的處理內(nèi)容和優(yōu)先順序信息來計算執(zhí)行這些任務時用戶體感的實際UI速度(S424)。之后，把計算的UI速度作為“實際UI速度”通知時鐘速度確定裝置9(S425)。
時鐘速度確定裝置9保持通知的“實際UI速度”(S426)。然后判斷S414的任務變化中通知的“最低時鐘速度”是否已通知(S427)，如果已經(jīng)通知，就進行從S429開始的處理。如果沒有通知，就結(jié)束處理(S428)。
在S421和S427的處理中，在由于S414中任務的變化而通知的“最低時鐘速度”和“實際UI速度”二者被通知的時刻進行從圓A的S429開始的處理。
圖18是表示確定多任務系統(tǒng)的時鐘速度的操作的流程圖。使用該圖說明確定多任務系統(tǒng)的時鐘速度的操作。
時鐘速度確定裝置9保持當前多任務系統(tǒng)的時鐘速度即“當前時鐘速度”，從該“當前時鐘速度”、保存的某一“實際UI速度”和“指定UI速度”象下面那樣來確定多任務系統(tǒng)的下一個時鐘速度即“新的時鐘速度”(S429)。
“新的時鐘速度”＝“當前時鐘速度”ד指定UI速度”/“實際UI速度”………(6)然后，比較確定的“新的時鐘速度”和“最低時鐘速度”(S430)，如果“新的時鐘速度”比“最低時鐘速度”還小，就將“最低時鐘速度”作為“新的時鐘速度”(S431)。如果不是這樣，就執(zhí)行S432。
把“新的時鐘速度”作為“當前時鐘速度”保持(S432)。然后，把“新的時鐘速度”通知給時鐘產(chǎn)生裝置13(S433)。
時鐘產(chǎn)生裝置13控制時鐘速度成為“新的時鐘速度”(S434)，結(jié)束處理(S435)。
如果根據(jù)本實施形態(tài)，就能得到使時鐘速度盡可能變慢、實現(xiàn)降低耗電量、用戶不會對UI響應速度產(chǎn)生不滿那樣的改善使用狀況的效果。
實施形態(tài)5使用圖19來說明本發(fā)明實施形態(tài)5中裝置的構(gòu)成。
在圖中，501是能夠控制攜帶式終端操作電壓的操作電壓控制裝置，502是預存儲著電源電壓對應的操作速度與產(chǎn)生了執(zhí)行要求的任務的最大操作速度之比的信息的操作電壓表，503是具有供給由操作電壓操作裝置控制的操作電壓功能的供電裝置，504是具有使產(chǎn)生了執(zhí)行要求的任務組操作所需的處理時間信息的任務處理時間表。此外，2a是以CPU為中心的任務執(zhí)行裝置。
圖20是表示在終端處產(chǎn)生了應該執(zhí)行的任務時的處理的流程圖。使用該圖來說明本實施形態(tài)裝置的操作。
在任務執(zhí)行要求裝置3向任務管理裝置6產(chǎn)生某一任務執(zhí)行要求(步驟S511)時，任務管理裝置6就參照任務處理時間表504來預測執(zhí)行該任務所需的時間(S512)。
在操作時間表中存儲著與任務對應地把電源電壓從預定值依次下降時，操作時間增大的比例就是操作速度降低的比例。下面參考這一點可以判斷把電源電壓下降多少任務執(zhí)行時間還在任務處理要求時間之內(nèi)。具體地說，在任務要求裝置3中一產(chǎn)生任務執(zhí)行要求時，就用任務管理裝置6內(nèi)的信息來判斷任務處理時間，并將其存儲在要求時間寄存器14中。
在S514，把任務處理時間預測步驟S512中判斷的任務處理時間與任務處理要求時間信息5的X相比較，如果前者短就了事，任務管理裝置11就向操作電壓控制裝置501發(fā)出操作電壓變更的要求。這是因為在任務執(zhí)行時間比X大的情況下，操作電壓的變更與任務處理完成期間不一致。在S514，在任務執(zhí)行時間比X大的情況下，任務管理裝置11不產(chǎn)生向操作電壓控制裝置的操作電壓變更的要求，而向任務執(zhí)行裝置13發(fā)出任務執(zhí)行指令，執(zhí)行任務(S517)。
在上述S514中，在任務執(zhí)行時間小于要求時間信息、有裕度的情況下，產(chǎn)生操作電壓變更的要求。操作電壓控制裝置501為了與要求時間一致地執(zhí)行要求的任務，通過參照操作電壓表2來確定適當?shù)牟僮麟妷?S515)。操作電壓控制裝置501向供電裝置503發(fā)出輸出電壓變更的要求(S516)，并且向任務管理裝置11發(fā)出任務執(zhí)行許可指令。
任務管理裝置11向任務執(zhí)行裝置13發(fā)出任務執(zhí)行指令來執(zhí)行任務(S517)。
一般地，電子元件按下式(7)以與操作電壓的平方成正比地耗電。
P＝V2/R(7)P………耗電V………操作電壓R………電阻就是說，把操作電壓控制在所需最小限度，有節(jié)約耗電的效果。
實施形態(tài)6圖21是使用本發(fā)明實施形成6中系統(tǒng)時鐘確定裝置的、可省電的多任務處理系統(tǒng)的構(gòu)成圖。在圖中，601是與其他系統(tǒng)實際進行通信的通信設備，602是控制管理通信設備601的通信控制裝置，603是通信控制裝置602向通信設備601發(fā)送的通信設備初始化指令，604是在通信設備601中產(chǎn)生通信錯誤時向通信控制裝置602發(fā)送的通信錯誤信息，605從CPU1發(fā)送的通信要求，606是通信控制裝置602向時鐘速度確定裝置9發(fā)送的通信方式信息，607是通信控制裝置602向時鐘速度確定裝置9發(fā)送的時鐘加速要求裝置。其他單元與其他實施形態(tài)的對應單元是等同的。
圖22是表示時鐘速度確定裝置9詳細構(gòu)成的框圖。在圖中，608是存儲由通信控制裝置602發(fā)送的通信方式信息606的通信方式信息寄存器，609是存儲由通信控制裝置602發(fā)送的時鐘加速要求信息607的時鐘加速要求寄存器，610是確定在通信時多重處理系統(tǒng)的操作時鐘的處理速度確定裝置，611是存儲與每種通信方式相對應的操作時鐘的下限信息的操作時鐘表。
下面使用圖21和圖22對本實施形態(tài)的裝置的操作進行說明。
在CPU2產(chǎn)生通信要求605的情況下，通信要求裝置602接受通信要求605，向通信設備601發(fā)送通信設備初始化命令602、進行通信設備601的初始化。同時，本多任務處理系統(tǒng)把處于通信狀態(tài)中的信息和當前通信方式信息606送到時鐘速度確定裝置9。
在時鐘速度確定裝置9中，把通信方式信息606存儲在通信方式信息寄存器608中。并且，在處理速度確定裝置610中，從操作時鐘表611中取出與通信方式信息寄存器608的內(nèi)容相對應的操作時鐘的值，確認時鐘加速要求信息沒有存儲在時鐘加速要求寄存器609中，向應該設定本系統(tǒng)的操作時鐘的時鐘寄存器操作裝置19發(fā)送操作時鐘確定信息，變更本系統(tǒng)的操作時鐘。
另外，在通信中產(chǎn)生通信錯誤時，從通信設備601向通信控制裝置602發(fā)送通信錯誤信息604。通信控制裝置605為改善通信錯誤而把時鐘加速要求信息607送到時鐘速度確定裝置9。
在時鐘速度確定裝置9中，把時鐘加速要求信息607存儲在時鐘加速要求寄存器609中。另外，在處理速度確定裝置610中，從操作時鐘表611中取出與通信方式信息寄存器608的內(nèi)容相對應的操作時鐘的值，接受時鐘加速要求寄存器609的要求，來確定使本系統(tǒng)的操作時鐘加速1級，把操作時鐘確定信息送到時鐘寄存器操作裝置19上，變更本系統(tǒng)的操作時鐘。同時，也變更操作時鐘表611的信息。
另外，在一定時間內(nèi)通信中不產(chǎn)生通信錯誤的情況下，為謀求降低本系統(tǒng)的耗電，處理速度確定裝置610確定把操作時鐘減慢1級，并從操作時鐘表611中取出與通信方式信息寄存器608的內(nèi)容相對應的操作時鐘的值，把操作時鐘確定信息送到時鐘寄存器操作裝置19上，變更本系統(tǒng)的操作時鐘。同時，也變更操作時鐘表611的信息。
這樣，CPU2即使在通信狀中也能以最低速的操作時鐘執(zhí)行處理。
圖23是表示處于通信狀態(tài)時本系統(tǒng)的時鐘速度確定裝置的操作的流程圖。
一旦圖21的CPU2產(chǎn)生了通信要求605，就進行通信狀態(tài)的初始設定(步驟S621)。然后，確定與通信速度和通信方式相對應的(能夠?qū)崿F(xiàn)該通信速度的操作時鐘的下限值)操作時鐘(步驟S622)，設定該操作時鐘(S623)。然后，監(jiān)視是否產(chǎn)生了通信錯誤，在產(chǎn)生時鐘加速要求(S624)的情況下，確定把操作時鐘加速一級(S626)，進行操作時鐘表的變更(S625)和操作時鐘的設定(S623)。另外，在一定時間內(nèi)不產(chǎn)生通信錯誤、不產(chǎn)生時鐘加速要求的情況下，確定把操作時鐘減慢一級(S627)，進行操作時鐘表的變更(S625)和操作時鐘的設定(S623)。一直到通信結(jié)束，重復步驟S623～S628。
因此，即使處于與其他裝置進行數(shù)據(jù)通信的狀態(tài)中也保持通信質(zhì)量，能夠使系統(tǒng)以最低速的操作時鐘操作，可以謀求系統(tǒng)低耗電化。
發(fā)明效果如果根據(jù)上述發(fā)明，由于包括任務管理裝置、時鐘速度確定裝置和時鐘產(chǎn)生裝置，所以可以選擇適合任務要求的時鐘速度，有謀求省電的效果。
另外，由于包括耗電計算裝置和優(yōu)先順序確定裝置，所以在執(zhí)行任務時使重負載優(yōu)先在短時間內(nèi)處理掉，有謀求省電的效果。
另外，還由于包括電壓操作表和操作電壓控制裝置，所以在執(zhí)行任務時使處理在所需時間內(nèi)完成等有謀求省電的效果。
另外，還由于設有通信方式信息寄存器、通過傳送中的錯誤來確定時鐘速度，所以可防止數(shù)據(jù)通信可靠性降低，同時有謀求省電的效果。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)時鐘確定裝置，其特征在于，包括從依存于執(zhí)行對象任務的任務處理要求時間信息和包含任務種類及任務數(shù)的任務管理信息來求系統(tǒng)時鐘速度的時鐘速度確定裝置；和產(chǎn)生用上述速度確定的時鐘頻率來起動系統(tǒng)的時鐘的時鐘產(chǎn)生裝置。
2.權(quán)利要求1記載的系統(tǒng)時鐘確定裝置，其特征在于時鐘速度確定裝置具有設定多個時鐘頻率的表，根據(jù)從任務管理信息確定的時間和任務處理要求時間、從上述多個設定時鐘頻率中選擇來確定系統(tǒng)時鐘的速度。
3.權(quán)利要求2記載的系統(tǒng)時鐘確定裝置，其特征在于時鐘速度確定裝置比較任務處理要求時間信息和所需設定時鐘頻率，選擇滿足任務處理要求時間的最低設定時鐘頻率。
4.權(quán)利要求1記載的系統(tǒng)時鐘確定裝置，其特征在于，添加了由任務管理信息推測使用的設備、求出執(zhí)行任務時的耗電的耗電計算裝置和確定從上述計算的耗電信息來確定的各個任務的處理順序并作為任務管理信息輸出的優(yōu)先順序確定裝置。
5.權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)時鐘確定裝置，其特征在于任務處理的優(yōu)先順序為執(zhí)行任務時的耗電大的順序。
6.權(quán)利要求1記載的系統(tǒng)時鐘確實裝置，其特征在于，添加了用戶指定處理速度的用戶接口(UI)速度指示裝置；在系統(tǒng)時鐘比用上述指定的UI速度所確定的時鐘還快的情況下，使系統(tǒng)時鐘成為用上述指定的UI速度所確定的時鐘。
7.權(quán)利要求1記載的系統(tǒng)時鐘確定裝置，其特征在于添加了存儲相對于標準電壓、與多個設定操作電壓中的每一個等于標準電壓時的操作時間相對應的對應操作時間的電壓操作表，和控制至必要設備的電源電壓的操作電壓控制裝置，參照上述對應操作時間、根據(jù)從任務管理信息所得的任務處理時間和任務處理要求時間把操作電壓控制成容許的電源電壓。
8.權(quán)利要求1記載的系統(tǒng)時鐘裝置，其特征在于添加了存儲適用于當前通信方式的時鐘的通信方式信息寄存器，一旦通信方式在傳送操作中產(chǎn)生錯誤，就指示時鐘速度確定裝置加速時鐘速度，并且上述通信方式信息寄存器存儲上述變更后的適用時鐘。
9.當通信方式在所定的時間內(nèi)不產(chǎn)生傳送錯誤的情況下，指示時鐘速度確定裝置降低時鐘速度，并且上述通信方式信息寄存器存儲上述變更后的適用時鐘。
全文摘要
為低耗電化，運行狀態(tài)的任務切換預定的系統(tǒng)時鐘并產(chǎn)生多任務處理要求時，整體處理能力降低。得到了消除這一問題的時鐘確定裝置，包括從任務的任務處理要求時間信息和任務管理信息來求系統(tǒng)時鐘速度的時鐘速度確定裝置和產(chǎn)生用該速度確定的時鐘頻率信息來起動系統(tǒng)時鐘的時鐘產(chǎn)生裝置。時鐘速度確定裝置具有設定多個時鐘頻率的表，根據(jù)任務管理信息確定的時間和任務處理要求時間來從多個設定時鐘頻率中選擇以確定系統(tǒng)時鐘的速度。
文檔編號G06F1/32GK1159021SQ9611856
公開日1997年9月10日 申請日期1996年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月6日
發(fā)明者鄉(xiāng)津智信, 小齋篤, 志村和生, 淺津徹, 神戶英利 申請人:三菱電機株式會社