CN101772747B - 时钟偏移和优先化系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种时钟偏移和优先化方法，包括：基于用于操作电子设备(100)的期望的用户配置设置(134)来调节对应于电子设备(100)的多个相应部件(120、150、180)的多个时钟(122、152、182)的频率。

Description

时钟偏移和优先化系统和方法

背景技术

电子设备内的部件通常包括用来同步和/或管理处理或通信活动的时钟。但是，时钟工作的频率有时不利地影响电子设备内的其它部件的总体性能。例如，最大化处理数据的速度或性能的时钟可能增加电子设备的电池消耗。在另一个示例中，工作在某些频率的部件时钟可能产生噪声，从而不利地影响电子设备的性能。

附图说明

图1示出了其中有利地采用时钟偏移和优先化(clock shifting andprioritization)系统的实施例的电子设备的框图；

图2是图1的时钟偏移和优先化系统使用的时钟频率数据库的实施例；

图3是图1的时钟偏移和优先化系统使用的优先化数据库的实施例；和

图4是动态时钟偏移和优先化方法的实施例的流程图。

具体实施方式

图1是其中有利地采用时钟偏移和优先化系统102的实施例的电子设备100的框图。时钟偏移和优先级系统102被配置为自动地且动态地调节电子设备100中的部件的时钟频率以使得电子设备100能够根据用户指定的配置工作和/或运行并且解决由该调节产生的任何频率冲突。在该说明性的实施例中，系统102包括电子设备100和电源110。在该说明性的实施例中，电源110外部耦合到电子设备100并且可以是被配置为向电子设备100提供电流和/或功率的任何类型的功率源(例如，电池、电源砖(brick)、电源引出口等)。但是，应当理解，电源110可以内部耦合到电子设备100。

电子设备100可以是任何类型的电子设备，诸如但不限于台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、游戏设备或任何类型的便携式或非便携式电子设备。在图1示出的实施例中，电子设备100包括处理器单元120、存储器130、无线模块140、硬盘驱动器150、输入/输出(I/O)单元160和用户接口170。应当理解，电子设备100中的部件可以是仅硬件实施例、仅软件实施例、或它们的任何组合。处理器120用来管理和/或控制与调节电子设备100中的部件的时钟频率有关的指令和/或过程。在示出的实施例中，处理器120包括时钟122，其被配置为管理和/或控制处理器120处理信息、请求、和/或数据的速度。

在示出的实施例中，存储器130包括固件132、用户配置设置134、时钟频率数据库136和优先化数据库138。在一些实施例中，固件132是一组只读指令，所述只读指令被配置为管理初始化过程(例如，经由基本输入/输出系统(BIOS))和/或与电子设备100的操作系统的通信。在示出的实施例中，固件132包括时钟频率模块124，其被配置为基于期望的用户配置管理和/或调节电子设备100中的部件的时钟频率并解决由该调节产生的任何频率冲突。这里使用的频率冲突是指部件时钟按其工作的任何频率，其干扰电子设备100的操作和/或性能而使得电子设备100不能遵照期望的用户配置工作和/或运行和/或导致这样的性能的退化。用户配置设置134识别用户期望用来操作电子设备100的用户指定的设置和/或操作配置。示例用户配置设置134包括但是不局限于：最大化处理器120的性能、优化无线通信、和/或最大化电源110的功率节约和/或电池寿命。在示出的实施例中，时钟频率数据库136是用于电子设备100中的(一个或多个)部件的一个或多个时钟以及用于对应时钟的相关联频率调节配置(例如，最小工作频率、最大工作频率、调节步长等)的列表。应当理解，时钟频率数据库136可以是任何类型的数据存储系统(例如，表格、图表、文件等)。在示出的实施例中，优先化数据库138列出了若电子设备100中发生频率冲突时期望的用户配置设置134的优先级。用户可以指定用户优先化方案，包括一个或多个用户配置设置134和用户配置设置134的优先级的次序。例如，用户可以将处理器120的最大性能指定为第一优先级并且将第二优先级指定为优化无线通信。

在示出的实施例中，无线模块140管理和/或控制电子设备100通过任何类型网络(例如，互联网、万维网等)的无线通信。在示出的实施例中，无线模块140包括连接信道标识符142和收发器144。连接信道标识符142指示接收频率，无线模块140以该接收频率连接到网络。收发器144被配置为向电子设备100发送通信以及从电子设备100接收通信。硬盘驱动器150是存储用于电子设备100的数据和/或信息的存储元件。在示出的实施例中，硬盘驱动器150包括时钟152，时钟152被配置为管理和/或控制硬盘驱动器150的读和写操作的速率和/或速度。输入/输出单元160是一个或多个接口和/或端口的集合，其被配置为使得一个或多个外围设备能够与电子设备100接口连接。在示出的实施例中，输入/输出单元160将电源110耦合到电子设备100。用户接口170是使得用户能够选择和/或识别用于操作电子设备100的期望的用户配置设置134的用户输入设备和/或部件(例如，图形用户接口(GUI)、显示设备、键盘、鼠标等)。在一些实施例中，视频总线180是使得视频数据、视频信息和功率能够在处理器120和用户接口170之间传输的通信部件。在示出的实施例中，视频总线180耦合到被配置为管理和/或控制视频总线180传输数据和/或信息的速率和/或速度的时钟182。

在操作中，当电子设备100初始化和/或当选择不同的用户配置设置时，固件132运行时钟频率模块124。运行时钟频率模块124以确保和/或调节电子设备100内的部件时钟(例如，时钟126、152、182等)以使得电子设备100根据期望的用户配置设置工作。在此实施例中，时钟频率模块124从用户配置设置数据库134中识别期望的用户配置设置。然后时钟频率模块124从时钟频率数据库136中识别对应的部件时钟设置。然后时钟频率模块124识别列在时钟频率数据库136中的用于对应部件的当前时钟频率并确定当前时钟频率是否匹配列在时钟频率数据库136中的对应时钟频率。如果时钟频率不匹配，则时钟频率模块124将包括不相容的(non-compliant)时钟频率的请求发送到对应部件以将该时钟频率调节到适当的时钟频率。然后时钟频率模块124执行验证和/或检查以确保没有一个调节后的时钟频率与另一个部件的性能冲突，所述时钟频率可能不利地影响电子设备100的性能(例如，电子设备100没有根据期望的用户配置设置运行)。例如，如果期望的用户配置设置是优化无线通信，则时钟频率模块124确保没有一个当前时钟频率被调节和/或偏移成工作在与无线模块140的时钟142相同的频率和/或谐波处而由此引起噪声和/或干扰无线通信的效率。

时钟偏移和优先化系统102的实施例使得时钟频率模块124能够自动地偏移时钟频率和/或执行冲突检查以确保电子设备100根据期望的用户配置设置工作。在一些实施例中，冲突检查的频率可以由电子设备100的用户和/或管理员确立和/或可以是由电子设备100的制造商设置的默认设置。在此实施例中，系统102可以响应于周期冲突检查而自动运行时钟频率模块124。可替换地，处理器120可以响应于可能潜在地影响电子设备100根据期望的用户配置设置运行的能力的电子设备100的配置的变化而运行时钟频率模块124。这样的配置变化的示例包括但不限于，电子设备100内的部件的安装和/或去除、列在时钟频率数据库136中的频率调节配置的变化、驱动器部件的更新等。

时钟偏移和优先化系统102的实施例还使得时钟频率控制器124能够计算要将对应的部件时钟(时钟126、152、182等)调节和/或偏移到的时钟频率和/或频率。例如，时钟频率数据库136可以包括频率步进调节(例如，以200KHz的步长将时钟频率调节到65MHz和75MHz之间的任何频率处)。频率步进调节识别调节(例如，增加和/或减小)每个对应时钟(例如时钟126、152、182等)的可容许范围和/或增量。可替换地，时钟偏移和优先化系统102的实施例还可以使得能够基于谐波而不是时钟频率来计算时钟频率。即使电子设备中的部件工作在不同的频率但是在相同的谐波处，时钟频率也可能与该部件的性能冲突。谐波是频率的整数倍。因此，在此实施例中，时钟频率控制器124将执行两个计算而不是一个计算：(1)计算对应于该谐波的代表性频率；和(2)计算用于对应时钟的频率调节。可替换地，时钟偏移和优先化系统102的实施例还可以使得能够基于计算的谐波来计算时钟频率的带宽。时钟频率的带宽是另一个部件可能与之冲突的频率范围。冲突带宽的识别基于时钟频率是否工作在相同的频率。因而，在此实施例中，时钟频率控制器124将为部件的不同时钟频率识别对应的谐波。然后时钟频率控制器124将使用该信息来识别可能潜在地引起频率冲突的带宽。在此实施例中，时钟频率控制器124还可以识别每个部件要远离的时钟频率和/或谐波以使得不会出现频率冲突。

时钟偏移和优先化系统102的实施例使得时钟频率模块124能够在发生频率冲突时基于用户指定的优先化方案来识别要偏移哪些时钟。在此实施例中，如果时钟频率模块124识别出频率冲突，则时钟频率模块124通过读取由连接信道标识符142指定的频率值来识别无线模块140连接到的信道。然后时钟频率模块124读取存储在优先化数据库138中的用户指定的优先化方案以识别用于冲突的部件的适当的时钟频率。例如，考虑其中用户已经将处理器120的最大性能选择为第一优先级并且将无线模块140的最大化选择为第二优先级的配置。在此示例中，时钟频率模块124识别出视频总线时钟182不能工作在将使得电子设备100能够根据所有期望的用户配置设置134运行的时钟频率处。在此实施例中，时钟频率模块124然后将选择用于视频总线时钟182的时钟频率，其满足第一优先级并且如果无线模块140工作的话也不与无线模块140工作的频率冲突。

图2是时钟偏移和优先化系统102的时钟频率数据库136的实施例。在示出的实施例中，时钟频率数据库136是识别用于电子设备100(图1)中的特定部件的特定时钟的对应频率配置的表格。在示出的实施例中，时钟频率数据库136对于每个用户配置设置(例如，最大化电源110的利用率、最大化处理器120的性能、最大化无线模块140等)列出了用于处理器时钟126、硬盘驱动器时钟152和视频总线时钟182中的每一个的最大频率220、最小频率230、和频率步进调节240。在示出的实施例中，最大频率220和最小频率230建立了每个对应时钟(例如，时钟122、152和182)关于特定的用户配置设置可以在其工作的可接受频率范围。在示出的实施例中，频率步进调节240识别时钟频率模块124(图1)响应于频率与电子设备根据指定的用户配置工作的能力冲突而可以按其调节每个对应时钟的增量。例如，时钟频率模块124可以在65MHz和75MHz的频率范围之间以0.2MHz的增量调节视频总线时钟182的时钟频率，以便于使电子设备100根据最大化处理器120的性能的指定的用户配置设置而工作。应当理解，时钟频率数据库136可以包括更多、更少、和/或不同的部件、频率等，并且可以以各种格式(例如，图表等)给出。

图3示出了时钟偏移和优先化系统使用的优先化数据库138的实施例。在示出的实施例中，优先化数据库138是对于各个用户配置设置识别可能的优先化配置和/或方案的表格。在示出的实施例中，用户可以指明两个用户配置设置为顶级优先级以及指明用户配置设置的次序。但是，应当理解，可以存在更多或更少优先级和/或配置。在操作中，时钟频率模块124将识别用户已经指明和/或指定为电子设备100的优先化方案的配置(例如，配置1、配置2、配置3、配置4等)。基于时钟频率数据库136中的信息，时钟频率模块124对于在指定的用户配置设置中识别的所有时钟识别时钟频率。如果没有一个时钟频率产生频率冲突，则时钟频率模块124根据指定的用户配置设置调节所有的时钟。但是，如果一个或多个时钟频率冲突，则时钟频率模块124参考优先化数据库134来识别具有最高优先级的用户配置设置。时钟频率模块124然后对于具有最高优先级的用户配置设置，将该时钟的对应时钟频率调节到指明的时钟频率。

图4是示出动态时钟偏移和优先化方法的实施例的流程图。该方法从框400开始，其中时钟频率模块124识别用于电子设备100的期望的用户配置设置和优先化方案。然后时钟频率模块124识别与期望的用户配置设置和优先化方案有关的电子设备100中的多个时钟(例如，时钟122、152、182等)的对应时钟频率(框410)。然后时钟频率模块124确定是否连接有无线模块(判决框420)。如果连接有无线模块(判决框420输出“是”)，则时钟频率模块124识别无线模块140连接到的连接信道(例如，连接信道标识符142)(框430)，该方法此后进行到框440。如果没有连接无线模块(判决框430输出“否”)，则该方法此后进行到框440。然后时钟频率模块124选择与期望的用户配置和优先化方案有关的至少一个时钟(框440)。然后时钟频率模块124确定该至少一个时钟是否满足该优先化方案(判决框450)。如果该至少一个时钟不满足该优先化方案(判决框450输出“否”)，则时钟频率模块124选择用于最高优先级用户配置设置的时钟频率和/或可选地计算可替换频率以调节该至少一个时钟(框460)。然后时钟频率模块124确定此时钟是否为与期望的用户配置和优先化方案有关的最后一个时钟(判决框470)。如果此时钟为最后一个时钟(判决框470输出“是”)，则时钟频率模块将所述多个时钟调节到对应的时钟频率(框480)，该过程此后终止。返回到判决框470，如果此时钟不是最后一个时钟(判决框470输出“否”)，则该方法此后返回到框440。返回到判决框450，如果该时钟满足优先化方案(判决框450输出“是”)则该方法此后进行到判决框470。

该说明性的实施例可以以软件实现并且可以被适配为在不同的平台和操作系统上运行。具体来说，例如，时钟偏移和优先化系统102实现的功能可以由可执行指令的有序列表提供，这些可执行指令可以包含在任何计算机可读媒介中以供指令执行系统、装置、或设备使用或结合所述指令执行系统、装置或设备使用，所述指令执行系统、装置或设备诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统、或可以从所述指令执行系统、装置、或设备取出指令并执行所述指令的其它系统。在本文档的背景下，“计算机可读媒介”可以是可以包含、存储、传送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或结合所述指令执行系统、装置或设备使用的任何装置。所述计算机可读媒介可以是例如但不局限于：电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置、设备或传播媒介。

时钟偏移和优先化系统102的实施例使得电子设备100能够基于指定的用户配置优先级134工作在指定的性能级别。时钟偏移和优先化系统102使得用户能够识别并选择按其操作电子设备100的期望的用户配置设置。时钟偏移和优先化系统102可以自动地调节并且不断地监视不同时钟频率以确保每个部件在期望的用户配置设置内工作。

Claims (8)

1.一种时钟偏移和优先化方法，包括：

基于用于操作电子设备(100)的期望的用户配置设置(134)来调节对应于电子设备(100)的多个相应部件(120、150、180)的多个时钟(122、152、182)的频率；

使用户能够指定用户优先化方案，该用户优先化方案包括一个或多个用户配置设置(134)和所述用户配置设置(134)的优先级的次序；以及

响应于频率冲突，将该多个时钟(122、152、182)中的至少一个时钟的频率调节到对应于用户指定的优先化方案中的最高优先级的频率。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：基于列在时钟频率数据库(136)中的对应时钟频率来计算将所述多个时钟(122、152、182)调节到的频率。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：基于该期望的用户配置设置(134)来验证所述多个时钟(122、152、182)被调节到的频率以确保没有一个当前时钟频率被调节和/或偏移成工作在与无线模块的时钟相同的频率和/或谐波处。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：自动地运行时钟频率模块(124)以调节所述多个时钟(122、152、182)的频率。

5.一种电子设备(100)，包括：

时钟频率模块(124)，其被配置为基于用于操作所述电子设备(100)的期望的用户配置设置(134)来调节对应于所述电子设备(100)的多个相应部件(120、150、180)的多个时钟(122、152、182)的频率；并且使用户能够指定用户优先化方案，该用户优先化方案包括一个或多个用户配置设置(134)和所述用户配置设置(134)的优先级的次序；以及

所述时钟频率模块(124)还被配置为响应于频率冲突，将该多个时钟(122、152、182)中的至少一个时钟的频率调节到对应于用户指定的优先化方案中的最高优先级的频率。

6.如权利要求5所述的电子设备(100)，其中所述时钟频率模块(124)还被配置为调节该多个时钟(122、152、182)中的至少一个时钟(122、152、182)以解决由该调节产生的频率冲突。

7.如权利要求5所述的电子设备(100)，其中所述时钟频率模块(124)还被配置为基于列在时钟频率数据库(136)中的对应时钟频率来计算将所述多个时钟(122、152、182)调节到的频率。

8.如权利要求5所述的电子设备(100)，其中所述时钟频率模块(124)还被配置为基于该期望的用户配置设置(134)来验证将所述多个时钟(122、152、182)调节到的频率以确保没有一个当前时钟频率被调节和/或偏移成工作在与无线模块的时钟相同的频率和/或谐波处。

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