专利名称：：调整电子装置的中央处理器运算速度的方法
技术领域：
：本发明涉及一种调整一电子装置的中央处理器运算速度的方法，特别涉及一种动态调整一电子装置的中央处理器在不同系统负载时的运算速度，以达到有效的电源管理的方法。
背景技术：
：移动电话近年来已经渐渐变得很普遍，价格平稳的下降使得社会上广大群众都得以负担得起。因为科技与技术层面的不断提升，在市面上，每隔一段时间，就会看到功能更多、更强大的移动电话推出。而移动电话制造商为了满足各类型消费者的不同需求，也乐于利用新的科技与技术来附加更多选项及功能在其所制造的移动电话之内，例如市面上热卖的智能型手机(smartphone)，或使用微软操作系统的可携式电子装置(MicrosoftWindowMobileDevice)，可执行本身的多媒体应用程序或因其开放式平台(openplatform)而可执行其它开发的应用程序。但由于移动电话的功能日益强大，处理器的运算能力也必须有所提升以应付繁杂的系统负载，相对地电力消耗量也会随之提高。而目前移动电话均使用可充电式电池(rechargeablebattery)来提供该移动电话所需的操作电压。由于该可充电式电池本身的电力容量有限，故可使用电力容量较大的可充电式电池以增加该移动电话的操作时间，然而电力容量较大的可充电式电池同时会增加该移动电话的体积与重量，因此会造成该移动电话不易携带，所以如何降低该移动电话的电力消耗已成为重要课题，当该移动电话的电力消耗降低时，则在不影响原先操作时间下，该移动电话则可使用电力容量较小，体积小，以及重量轻的可充电式电池以更便于使用者操作使用。而现有的电源管理(powermanagement)方式大抵可藉由调整中央处理器的运算速度或电压来达到调整整体电量消耗的目的，也就是说当系统负载不大且处理器的使用状态并非处于满载时，电源管理机制便会调降处理器的速度或电压以达到省电的目的，而当系统负载变大时，基于系统整体效能的考量，电源管理机制便会将处理器调整至最高运算速度(fullspeed)或调高运作电压，以避免应用程序处理速度过慢甚至无法处理而造成当机的情形发生。至于现有检测系统负载与处理器的使用率的方法，可藉由监测处理器的温度，当处理器的温度偏高则代表处理器的使用率与系统负载较大；或藉由量测处理器的消耗电流，当处理器的消耗电流偏大则代表处理器的使用率与系统负载较大而处于满载的状态，而当处理器的消耗电流偏低则代表处理器的使用率与系统负载较小而可能处于低使用率或闲置(idle)的状态。然而现有检测系统负载与处理器的使用率的方法，由于需要额外增设硬件组件以量测处理器的相关参数，例如增设温度传感器(temperaturesensor)以量测温度或增设电流量测电路以量测消耗电流等，故会增加额外成本以及占用机构配置空间，故如何找出有效节省移动电话的电源消耗且无须额外增加成本与占用体积的方案，便为现今所需努力的课题。
发明内容本发明是提供一种动态调整一电子装置的中央处理器在不同系统负载时的运算速度，以达到有效的电源管理的方法，以解决上述的问题。本发明揭露一种调整一电子装置的中央处理器运算速度的方法，其包含有下列步骤(a)依据该中央处理器在一第一时间区间内的启动时间得出一第一系统负载；以及(b)依据该第一系统负载决定该中央处理器的运算速度。图1为本发明调整一电子装置的中央处理器运算速度的流程图。图2为本发明的电子装置的中央处理器运作状态的示意图。图3为本发明流程的三个阶段的时间关系示意图。附图符号说明步骤100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122。具体实施例方式请参阅图1，图1为本发明调整一电子装置的中央处理器(centralprocessingunit)运算速度(clockspeed)的流程图。该电子装置是可为一可携式电子装置，例如为使用微软WINCE操作系统的移动电话，本发明的方法是包含有下列步骤步骤100开始。步骤102依据该中央处理器在一第一时间区间内的启动时间(activetime)得出一第一系统负载(systemloading)。步骤104判断该第一时间区间的第一系统负载是否大于一第一门坎值，若大于该第一门坎值，执行步骤106；若小于该第一门坎值，则执行步骤112。步骤106判断该中央处理器的现行运算速度是否曾被调降，如果是，执行步骤108；如果不是，则执行步骤110。步骤108调整该中央处理器的运算速度至一最高运算速度(fullspeed)，并执行步骤110。步骤110在一第二时间区间内维持该中央处理器的运算速度。步骤112判断迟于该第一时间区间的一第三时间区间内的第二系统负载是否大于一第二门坎值，若大于该第二门坎值，执行步骤106；若小于该第二门坎值，则执行步骤114。步骤114判断迟于该第三时间区间的一第五时间区间内的第三系统负载是否大于一第三门坎值，若大于该第三门坎值，执行步骤106；若小于该第三门坎值，则执行步骤116。步骤116判断该中央处理器的运算速度是否大于一最低运算速度，如果是，执行步骤118；如果不是，则执行步骤120。步骤118将该中央处理器的运算速度降低((该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的最低运算速度)/该中央处理器的速度调整间隔)。步骤120维持该中央处理器的运算速度于该最低运算速度。步骤122结束。在此详细说明上述的方法，首先在该中央处理器的系统负载计算方面，是将某段时间区间内该中央处理器的启动时间的和除以该段时间区间。举例来说，请参阅图2，图2为本发明的电子装置的中央处理器运作状态的示意图。若操作系统正在执行某排程处理(schedule)时，该中央处理器则处于启动阶段，且当系统负载较大时，该中央处理器的运算速度便可为该最高运算速度；若操作系统无需执行任何排程处理时，该中央处理器则可进入闲置阶段且调降该中央处理器的运算速度至零。而在一时间区间T1内，该中央处理器的启动时间是为该中央处理器的运作时钟为该最高运算速度的时间区段，因此在该时间区间T1内该中央处理器的启动时间之和A＝A1+A2+A3+A4+...+An，且该时间区间T1内的系统负载S(％)＝A/T1(％)。至于各启动时间与各闲置时间(idletime)的计算，可藉由操作系统所提供的计数信息计算出来。举例来说，对于启动时间A1的计算可藉由读取系统计数器在开机后由前一闲置状态转换至启动状态的一第一时间计数值与由目前启动状态转换至闲置状态的一第二时间计数值，再将该第二时间计数值减去该第一时间计数值而得出启动时间A1，对于闲置时间D1的计算则可藉由读取该第二时间计数值以及由闲置状态转换至下一启动状态的一第三时间计数值，再将该第三时间计数值减去该第二时间计数值而得出闲置时间D1。因此各启动时间与各闲置时间可藉由上述计算方式得出，且进而可得出各时间区段的系统负载，也就是说该第一系统负载是为该第一时间区间内的启动时间之和除以该第一时间区间，该第二系统负载是为该第三时间区间内的启动时间之和除以该第三时间区间，该第三系统负载是为该第五时间区间内的启动时间之和除以该第五时间区间。请参阅图3，图3为本发明流程的三个阶段的时间关系示意图。接下来便先开始进行预估系统负载的第一阶段，在此第一阶段中会预估系统负载是否即将变大，而在第一阶段中预估时间的第一时间区间非常短，可约为1至3秒。当该第一系统负载大于该第一门坎值时，则预估系统负载即将变大，其中该第一门坎值可依设计需求而自行设定，例如可设为50％，由于预估系统负载即将变大，故必须将该中央处理器的运算速度调整至可应付系统负载的最高运算速度，当该中央处理器的现行运算速度曾被调降时，则必须将该中央处理器的运算速度调整回该最高运算速度，之后再执行步骤110；在步骤110中，若当该中央处理器的现行运算速度未曾被调降或该中央处理器的运算速度已被调整回该最高运算速度时，则可在该第二时间区间内维持该中央处理器的运算速度，意即可等待该第二时间区间后再次进行第一阶段的预估系统负载是否即将变大的动作。至于该第二时间区间是可较该第一时间区间为长，可约为25秒至35秒左右。若在第一阶段中该第一系统负载并未大于该第一门坎值时，则预估系统负载并未即将变大，此时便可进入第二阶段。第二阶段是为用来监控系统负载，在此第二阶段中会判断系统是否正处于负载量大的状态或为一负载量不大的稳定状态(stablecondition)，此乃为了避免在第一阶段中系统恰巧正处于负载量较小或闲置的稳定状态，但之后即将执行排程处理而进入负载量较大的状态，因而造成系统负载状态的误判。而在第二阶段中预估时间的第三时间区间可为较长，可约为20至30秒。当该第二系统负载大于该第二门坎值时，即便是此时该中央处理器的使用率并未达到完全使用，则判断系统现正处于负载量大的状态，其中该第二门坎值可依设计需求而自行设定，例如该第二门坎值可设为该第一门坎值*(1+(该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的现行运算速度)/(该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的最低运算速度))，也就是说将该第一门坎值提高该中央处理器的最高运算速度与现行运算速度的差距所占该中央处理器运算速度的最高与最低运算速度差距的百分比，以成为该第二门坎值。由于判断系统现正处于负载量大的状态，故此时不适合降低该中央处理器的运算速度，而必须将该中央处理器的运算速度调整至可应付系统负载的最高运算速度。同理，当该中央处理器的现行运算速度曾被调降时，则必须将该中央处理器的运算速度调整回该最高运算速度，之后再执行步骤110；在步骤110中，若当该中央处理器的现行运算速度未曾被调降或该中央处理器的运算速度已被调整回该最高运算速度时，则可在该第二时间区间内维持该中央处理器的运算速度，意即可等待该第二时间区间后再次进行第一阶段的预估系统负载是否即将变大的动作，然而在此等待的时间区间亦可为另一第四时间区间，其中该第四时间区间可大于该第三时间区间，意即该第四时间区间可不等于该第二时间区间，其可依设计需求而自行设定。若在第二阶段中该第二系统负载并未大于该第二门坎值时，即判断目前系统并未处于负载量大的状态，此时便可进入第三阶段。第三阶段中会预估系统负载是否即将变大，其与第一阶段的目的相同，而在第三阶段中预估时间的第五时间区间非常短，可约为1至3秒。当该第三系统负载大于该第三门坎值时，则预估系统负载即将变大，其中该第三门坎值可依设计需求而自行设定，例如可设为与该第一门坎值相同的值，如50％，由于预估系统负载即将变大，故必须将该中央处理器的运算速度调整至可应付系统负载的最高运算速度，当该中央处理器的现行运算速度曾被调降时，则必须将该中央处理器的运算速度调整回该最高运算速度，之后再执行步骤110；在步骤110中，若当该中央处理器的现行运算速度未曾被调降或该中央处理器的运算速度已被调整回该最高运算速度时，则可在该第二时间区间内维持该中央处理器的运算速度，意即可等待该第二时间区间后再次进行第一阶段的预估系统负载是否即将变大的动作，然而在此等待的时间区间亦可为另一第六时间区间，其中该第六时间区间可大于该第三时间区间，意即该第六时间区间可不等于该第二时间区间，其可依设计需求而自行设定。若在第三阶段中该第三系统负载并未大于该第三门坎值时，则预估系统负载并未即将变大，此时便可调降该中央处理器的运算速度。此时需先判断此时该中央处理器的运算速度是否大于该最低运算速度，若目前该中央处理器的运算速度等于该最低运算速度，则可维持该中央处理器的运算速度于该最低运算速度，进而节省该中央处理器的电源消耗；若目前该中央处理器的运算速度大于该最低运算速度，则可降低目前该中央处理器的运算速度，以节省该中央处理器的电源消耗。至于降低的幅度可为将该中央处理器的运算速度降低((该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的最低运算速度)/该中央处理器的速度调整间隔)，也就是说可将该中央处理器的运算速度由该最高运算速度至该最低运算速度分为m个等级，而经由上述预估与判断过程后，若符合三个阶段的系统负载皆小于个别的门坎值时，则可调降该中央处理器的运算速度至较低的一个等级，若再经过一次上述流程的预估与判断且符合三个阶段的系统负载皆小于个别的门坎值时，则可再将该中央处理器的运算速度调降至再低的一个等级。在执行完上述流程后，可回到步骤100重新执行全部流程，藉由随时预估与判断系统负载状态，可适时地调整该中央处理器的运算速度，而达到系统稳定作业与节省电力消耗的平衡点。而上述的流程可不仅局限于三个阶段的预估与判断系统负载程序，亦可切分为更多阶段或较少阶段的预估与判断程序，端视设计需求而定，只要是依据系统负载来作为动态地调整该中央处理器的运算速度的方式皆属于本发明所保护的范畴。相较于现有的检测系统负载与处理器的使用率的方法，本发明的方法是可利用软件检测目前系统负载，且利用演算后的结果动态地调整该中央处理器在不同系统负载时的运算速度，以达到有效的电源管理的方法，而无须额外增设硬件组件以量测该中央处理器的相关参数，且无须读取该中央处理器的信号以检测该中央处理器的运作状况，因此便不会增加额外成本以及占用机构配置空间，故本发明是提供一有效节省移动电话的电源消耗的方案。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。权利要求1.一种调整一电子装置的中央处理器运算速度的方法，其包含有下列步骤(a)依据该中央处理器在一第一时间区间内的启动时间得出一第一系统负载；以及(b)依据该第一系统负载决定该中央处理器的运算速度。2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包含将该第一时间区间内的启动时间的和除以该第一时间区间以取得该第一系统负载。3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)另包含(c)判断该第一时间区间的第一系统负载是否大于一第一门坎值；以及(d)依据步骤(c)的判断结果决定该中央处理器的运算速度。4.如权利要求3所述的方法，其中，步骤(d)另包含(e)当该第一系统负载大于该第一门坎值时且该中央处理器的现行运算速度并未被调降时，在一第二时间区间内维持该中央处理器的运算速度。5.如权利要求4所述的方法，其中，该第二时间区间是大于该第一时间区间。6.如权利要求3所述的方法，其中，步骤(d)另包含(f)当该第一系统负载大于该第一门坎值时且该中央处理器的现行运算速度已被调降时，调整该中央处理器的运算速度至一最高运算速度；以及(g)在执行步骤(f)后，在一第二时间区间内维持该中央处理器的运算速度。7.如权利要求6所述的方法，其中，该第二时间区间是大于该第一时间区间。8.如权利要求3所述的方法，其中，步骤(d)另包含(h)当该第一系统负载小于该第一门坎值时，判断迟于该第一时间区间的一第三时间区间内的第二系统负载是否大于一第二门坎值；以及(i)依据步骤(h)的判断结果决定该中央处理器的运算速度。9.如权利要求8所述的方法，其中，该第三时间区间是大于该第一时间区间。10.如权利要求8所述的方法，其中，该第二门坎值是等于该第一门坎值*(1+(该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的现行运算速度)/(该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的最低运算速度))。11.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(i)另包含(j)当该第二系统负载大于该第二门坎值时且该中央处理器的现行运算速度并未被调降时，在一第四时间区间内维持该中央处理器的运算速度。12.如权利要求11所述的方法，其中，该第四时间区间是大于该第三时间区间。13.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(i)另包含(k)当该第二系统负载大于该第二门坎值时且该中央处理器的现行运算速度已被调降时，调整该中央处理器的运算速度至一最高运算速度；以及(1)在执行步骤(k)后，在一第四时间区间内维持该中央处理器的运算速度。14.如权利要求13所述的方法，其中，该第四时间区间是大于该第三时间区间。15.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(i)另包含(m)当该第二系统负载小于该第二门坎值时，判断迟于该第三时间区间的一第五时间区间内的第三系统负载是否大于一第三门坎值；以及(n)依据步骤(m)的判断结果决定该中央处理器的运算速度。16.如权利要求15所述的方法，其中，该第三门坎值是等于该第一门坎值。17.如权利要求15所述的方法，其中，步骤(n)另包含(o)当该第三系统负载大于该第三门坎值时，控制该中央处理器的运算速度至一最高运算速度；以及(p)在执行步骤(o)后，在一第六时间区间内维持该中央处理器的运算速度。18.如权利要求15所述的方法，其中，步骤(n)另包含(q)当该第三系统负载小于该第三门坎值且该中央处理器的运算速度大于一最低运算速度时，将该中央处理器的运算速度降低((该中央处理器的最高运算速度-该中央处理器的最低运算速度)/该中央处理器的速度调整间隔)。19.如权利要求15所述的方法，其中，步骤(n)另包含(r)当该第三系统负载小于该第三门坎值且该中央处理器的运算速度等于一最低运算速度时，维持该中央处理器的运算速度。20.如权利要求1所述的方法，其中，该电子装置是为一移动电话。全文摘要一种调整一电子装置的中央处理器(centralprocessingunit)运算速度(clockspeed)的方法，其包含有下列步骤(a)依据该中央处理器在一第一时间区间内的启动时间(activetime)得出一第一系统负载(systemloading)；以及(b)依据该第一系统负载决定该中央处理器的运算速度。文档编号H04Q7/32GK1862451SQ200510069030公开日2006年11月15日申请日期2005年5月10日优先权日2005年5月10日发明者傅成龙,吴国宾,何旻璟申请人:奇美通讯股份有限公司