专利名称：中央处理器的省电方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中央处理器的省电方法及系统，特别涉及一种中央处理器在无法窥视事件的休眠状态下发生总线主控器要求事件时的处理方法及系统。
背景技术：
在现今生活中，电力为不可获缺的能源之一，举凡周遭所看到的电器皆需有电源方能运作。可想而知，倘若缺少电源，生活将会变的相当不便，因此为了避免耗费过多电源导致电源短缺，现今各种电器皆讲究高效率且省电，计算机系统亦是如此，尤其是笔记型计算机。
目前的计算机系统，例如个人计算机或者笔记型计算机皆设置有电源管理系统，而其中最普遍的电源管理系统即为先进结构电源接口(AdvancedConfiguration and Power Interface，ACPI)。先进结构电源接口所制定的电源状态包含有系统状态G(Global)、装置状态D(Device)、休眠状态S(Sleeping)以及中央处理器状态C(CPU)，系统状态定义计算机系统整体的电源状态，装置状态定义计算机系统中各装置的电源状态，休眠状态为计算机系统在操作系统闲置时的省电状态，而中央处理器状态定义为中央处理器的电源状态。其中，中央处理器状态具有C0、C1、C2、C3四个层级，计算机系统运作时，操作系统会依据中央处理器目前的使用状态驱使中央处理器进入适当的状态。
上述的C0状态为中央处理器可正常执行指令的处理状态，而C1、C2与C3状态分别为中央处理器三种不同层级的休眠状态。C1状态为中央处理器可在最短的时间回复至C0状态的休眠状态；C2状态较为C1状态省电，中央处理器在C2状态下仅执行部份功能，例如窥视(snooping)处理事件功能，以窥视总线主控器要求(bus master request)事件并进行处理，使计算机系统的周边装置可读取系统内存的数据；在C3状态下中央处理器几乎不执行任何功能，所以为最省电的休眠状态。
请参阅图1，其为现有技术的先进结构电源接口的中央处理器状态切换图。如图所示，当中央处理器处于C1、C2或C3状态下，系统芯片接收到周边装置所发送的一中断(interrupt)事件时，中央处理器均会回复至C0状态以处理中断事件。除此之外，当中央处理器处于C3状态下，若有周边装置欲读取系统内存的数据而发送总线主控器要求事件时，中央处理器也会回到C0状态以进行处理。其是因为C3状态为无法窥视事件的休眠状态，所以中央处理器必须从C3状态返回C0状态以恢复窥视事件的功能，始可窥视总线主控器要求事件而进行处理，使周边装置可读取系统内存的数据。
中央处理器处理完总线主控器要求事件后，必须停留在C0状态直到符合进入C3状态的条件时，操作系统才会驱使中央处理器再度进入C3状态。但是，中央处理器在C2状态下即可窥视总线主控器要求事件并进行处理，所以驱使中央处理器自C3状态返回C0状态的处理方式将会使得中央处理器耗费更多电源。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种中央处理器的省电方法，适用于中央处理器处于一无法窥视事件的休眠状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件时。本发明的方法首先发送一第一控制信息至中央处理器，驱使中央处理器离开无法窥视事件的休眠状态，进入一可执行指令的处理状态；接着，阻止一回复信息传送至中央处理器；然后，发送一第二控制信息至中央处理器，驱使中央处理器进入一可窥视事件的休眠状态，且开启仲裁器以传送总线主控器要求事件至中央处理器进行处理，如此即可达到省电的目的。
本发明另提供一种中央处理器的省电系统，适用于中央处理器处于无法窥视事件的休眠状态，且周边装置发送总线主控器要求事件时。本发明的系统包含一仲裁器用以传送总线主控器要求事件至中央处理器，以及一系统芯片用以接收总线主控器要求事件，并发送一第一控制信息与一第二控制信息至中央处理单元，以驱使中央处理单元离开无法窥视事件的休眠状态，进入可窥视事件的休眠状态以处理总线主控器要求事件，如此即可达到省电的目的。
图1为现有技术的先进结构电源接口的中央处理器状态的切换图；图2为本发明实施例的方块图；以及图3为本发明实施例的流程图。
附图符号说明10中央处理器20系统芯片23仲裁器25电源管理单元30系统内存35周边装置具体实施方式
本发明提出一种中央处理器的省电方法及系统，使中央处理器在无法窥视事件的C3状态并接收到总线主控器要求事件时，进入可窥视事件的C2状态，以窥视并处理总线主控器要求事件，以解决上述的问题。
请参阅图2，其为本发明实施例的方块图。如图所示，本发明包含一系统芯片20，其耦接于中央处理器10，并设有一仲裁器23与一电源管理单元25，此系统芯片20更耦接一系统内存30与一周边装置35。当周边装置35欲读取系统内存35的数据时，会发送一总线主控器要求事件至系统芯片20，系统芯片20则通过仲裁器23传送总线主控器要求事件至中央处理器10，以供中央处理器10窥视并进行处理。系统芯片20的电源管理单元25用于发送控制信息至中央处理器10，以驱使中央处理器10依据当下的使用状态进入不同电源状态。
当操作系统检测到目前中央处理器10的运作状态并不忙碌，且符合进入C3状态的条件时，操作系统会驱使中央处理器10进入C3状态。为了避免中央处理器10在进入C3状态后，系统芯片20通过仲裁器23传送所接收的总线主控器要求事件或者中断事件至中央处理器10，所以操作系统会先驱使系统芯片20关闭仲裁器23直到中央处理器10离开C3状态。中央处理器10在离开C3状态后随即进入可执行指令的C0状态。为了控制仲裁器23，操作系统会发出控制命令，系统芯片20即依据控制命令传送一回复信息至中央处理器10并开启仲裁器23，中央处理器10必须接收到回复信息后，才会撷取操作系统的指令继续执行。
如上述，中央处理器10进入C0状态后，必须等待一段时间，直到符合进入C3状态的条件时才会再进入C3状态，若中央处理器10处理完总线主控器要求事件或中断事件后，无须处理其它事件，则中央处理器10需耗费多余电源在C0状态等待。然而，中央处理器10在C2状态下即可窥视事件状态，如果使中央处理器10可自C3状态进入C2状态以处理总线主控器要求事件，并在处理完毕后回到C3状态，即可节省中央处理器10在处理总线主控器要求事件时与等待回复至C3状态时所耗费的电源。
由于系统芯片20的电源管理单元25仅会驱使中央处理器10在C0与C2状态及C0与C3状态间相互转换，无法直接在C2与C3状态间转换，因此为使中央处理器10可自C3状态进入C2状态，必须藉由过渡至C0状态方能达到。亦即，中央处理器10需自C3状态先转换至C0状态后再转换至C2状态；同理，中央处理器10欲自C2状态回复至C3状态时亦须先经过C0状态。但C0状态仅为方便中央处理器10在C2与C3状态互转的过渡状态，中央处理器10并不需真正进入C0状态执行任何指令，因此系统芯片20需防止中央处理器10撷取指令，并对应开启或关闭仲裁器23。
基于上述原因，所以本发明在中央处理器10离开C3状态进入C0状态以处理总线主控器要求事件时，阻止系统芯片20传送与操作系统的控制命令对应的回复信息至中央处理器10，使中央处理器10无法接续撷取指令而脱离操作系统的控制，并且藉由电源管理单元25驱使中央处理器10进入C2状态，以处理总线主控器要求事件。在处理总线主控器要求事件完成后，同样藉由电源管理单元25驱使中央处理器10离开C2状态通过C0状态返回至C3状态，直至系统芯片30接收到中断事件才驱使中央处理器返回C0状态，并传送回复信息至中央处理器10，使中央处理器10回复正常执行指令的处理状态，以处理中断事件。
请参阅图3，其为本发明实施例的流程图。如步骤S0所示，中央处理器10现处于无法窥视事件的C3休眠状态，此时仲裁器23为关闭；之后周边装置35如步骤S1所示，发送总线主控器要求事件至系统芯片20，首先系统芯片20的电源管理单元25执行步骤S2，发送一第一控制信息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C3状态而进入C0状态。电源管理单元25可通过发送一中断信号或根据总线主控器要求事件发送此第一控制信息至中央处理器10，使中央处理器10离开C3状态。
之后，系统芯片20会进行步骤S3，阻止回复信息传送至中央处理器10。由于中央处理器在C0状态下藉由仲裁器23传送总线主控器要求事件或者中断事件，以进行对应的处理，若回复信息传送至中央处理器10，则仲裁器23随即开启，使中央处理器10可开始正常工作，无法达到本发明欲在C2休眠状态处理总线主控器要求事件的目的。
随后，进行步骤S4，发送一第二控制信息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C0状态而进入可窥视事件的C2状态，待中央处理器10进入C2状态后开启仲裁器23，以通过仲裁器23传送总线主控器要求事件至中央处理器10进行处理。
当系统芯片20检测得知中央处理器10处理完总线主控器要求事件时，将接续进行步骤S5，关闭仲裁器23；然后，系统芯片20会如步骤S6所示，发送一第三控制信息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C2状态进入C0状态，此时中央处理器10仍不会撷取执行指令。在步骤S5需先行关闭仲裁器23的原因在于，若仲裁器23未关闭即令中央处理器10进入C0状态，将如上述中央处理器10得以接收其它总线主控器要求事件或者中断事件。为使中央处理器10可在C0状态下不处理任何事件，须在进入C0状态前先行关闭仲裁器23。
接着，系统芯片20执行步骤S7，发送一第四控制信息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C0状态回复至C3状态。如此中央处理器10即可在C2状态处理完总线主控器要求事件后又回复至C3状态，以达到降低中央处理器10消耗电源的目的。
中央处理器10在处理完总线主控器要求事件且回复至C3状态后，若周边装置35又发送一处理事件，系统芯片20即执行步骤S8，判断处理事件是否为中断事件。倘若周边装置35所发送的处理事件为总线主控器要求事件时，则进行步骤S9，再次发送第一控制信息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C3状态，并且重复执行步骤S4至步骤S7，使中央处理器10进入C2状态处理总线主控器要求事件，并在结束后回复至C3状态。
倘若周边装置35所发送的处理事件为中断事件时，由于中断事件无法在休眠状态下处理，因此中央处理器10必须离开C3状态进入C0状态以处理中断事件。所以系统芯片20会执行步骤S10，发送第一控制信息至中央处理器10，驱使中央处理器10离开C3状态而进入C0状态，并且传送回复信息至中央处理器10，驱使中央处理器10恢复撷取指令。此时中央处理器10会撷取并执行操作系统的指令，驱使系统芯片20开启仲裁器23，以传送中断事件至中央处理器10进行处理。
简言之，当周边装置35所发送的处理事件为总线主控器要求事件时，中央处理器10必须自C3状态经由C0状态进入C2状态处理，之后系统芯片20阻止回复信息传送至中央处理器10，仲裁器23在C3状态过渡至C0状态时皆为关闭，仅在进入C2状态处理总线主控器要求事件时为开启，并在离开C2状态前关闭。当周边装置35所发送的处理事件为中断事件时，中央处理器10则自C3状态进入C0状态处理，系统芯片20正常传送回复信息，仲裁器23在C3状态时为关闭，在C0状态时为开启。
综上所述，本发明的中央处理器的省电方法及系统，是在中央处理器在无法窥视事件的C3休眠状态下，且周边装置发送总线主控器要求事件时，先驱使中央处理器离开无法窥视事件的C3休眠状态，并且阻止回复信息传送至中央处理器，接着驱使中央处理器经由C0状态进入可窥视事件的C2休眠状态，让中央处理器可窥视总线主控器要求事件以进行处理。待中央处理器处理完成总线主控器要求事件后，再驱使中央处理器离开可窥视事件的C2休眠状态，并且经由C0状态而回复到无法窥视事件的C3休眠状态，如此即可达到省电的目的。
惟以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，举凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括在本发明的申请专利范围内。
权利要求
1.一种中央处理器的省电方法，适用于一中央处理器处于一无法窥视事件的休眠状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件时，该方法包含有下列步骤发送一第一控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态；及发送一第二控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器进入一可窥视事件的休眠状态；其中，该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态后，先进入一可执行指令的处理状态，再进入该可窥视事件的休眠状态。
2.如权利要求1所述的省电方法，其中，该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态后，更包含阻止一系统芯片传送一回复信息至该中央处理器。
3.如权利要求1所述的省电方法，其中，该中央处理器进入该可窥视事件的休眠状态后，更包含开启一仲裁器以传送该总线主控器要求事件至该中央处理器进行处理。
4.如权利要求3所述的省电方法，其中，该中央处理器处理完该总线主控器要求事件后，更包含关闭该仲裁器；发送一第三控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该可窥视事件的休眠状态；以及发送一第四控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器回复至该无法窥视事件的休眠状态。
5.如权利要求4所述的省电方法，该第一控制信息、该第二控制信息、该第三控制信息与该第四控制信息由一系统芯片的一电源管理单元发送至该中央处理器
6如权利要求4所述的省电方法，其中，该中央处理器离开该可窥视事件的休眠状态后，先进入该可执行指令的处理状态。
7.如权利要求4所述的省电方法，其中，该中央处理器回复至该无法窥视事件的休眠状态，且该周边装置发送一中断事件时，更包含发送该第一控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态进入该可执行指令的处理状态，并传送该回复信息至该中央处理器，且开启该仲裁器以传送该中断事件至该中央处理器。
8.如权利要求1所述的省电方法，其中，该无法窥视事件的休眠状态为一C3状态，该可窥视事件的休眠状态为一C2状态，以及该可执行指令的处理状态为一C0状态。
9.一种中央处理器的省电系统，适用于一中央处理器处于一无法窥视事件的休眠状态，且一周边装置发送一总线主控器要求事件时，该系统包含一仲裁器，传送该总线主控器要求事件至该中央处理器；以及一系统芯片，接收该总线主控器要求事件，发送一第一控制信息与一第二控制信息至该中央处理器；其中，该中央处理器依据该第一控制信息离开该无法窥视事件的休眠状态，进入一可执行指令的处理状态，并依据该第二控制信息进入一可窥视事件的休眠状态以处理该总线主控器要求事件。
10.如权利要求9所述的省电系统，其中，该系统芯片在该中央处理器进入该可窥视事件的休眠状态后，开启该仲裁器以传送该总线主控器要求事件至该中央处理器。
11.如权利要求10所述的省电系统，其中，该中央处理器处理完该总线主控器要求事件后，该系统芯片关闭该仲裁器，并依序发送一第三控制信息与一第四控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器根据该第三控制信息离开该可窥视事件的休眠状态进入该可执行指令的处理状态，然后根据该第四控制信息进入该无法窥视事件的休眠状态。
12.如权利要求11所述的省电系统，其中，该中央处理器回复至该无法窥视事件的休眠状态，且该周边装置发送一中断事件时，该系统芯片发送该第一控制信息至该中央处理器，驱使该中央处理器离开该无法窥视事件的休眠状态进入该可执行指令的处理状态，并传送该回复信息至该中央处理器，且开启该仲裁器以传送该中断事件至该中央处理器进行处理。
13.如权利要求11所述的省电系统，其中，该系统芯片更设有一电源管理单元，用于发送第一控制信息、该第二控制信息、该第三控制信息与该第四控制信息至该中央处理器。
14.如权利要求9所述的省电系统，其中，该无法窥视事件的休眠状态、该可窥视事件的休眠状态与该可执行指令的处理状态分别为一C3状态、一C2状态与一C0状态。
全文摘要
本发明涉及一种中央处理器的省电方法及系统，应用于中央处理器处于一无法窥视事件的休眠状态且一周边装置发送一总线主控器要求事件时。本发明的省电方法首先驱使中央处理器离开无法窥视事件的休眠状态；之后，阻止一回复信息传送至中央处理器；最后，驱使中央处理器进入一可窥视事件的休眠状态并开启一仲裁器，以传送总线主控器要求事件至中央处理器进行处理。如此即可降低中央处理器所消耗电源，进而节省计算机系统的电源。
文档编号G06F1/32GK1936777SQ200610138840
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者黄宗庆, 黄文俊, 魏睿民 申请人:威盛电子股份有限公司