專利名稱：：多cpu領(lǐng)域移動(dòng)電子裝置與其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種多CPU領(lǐng)域移動(dòng)電子裝置與其操作方法，且特別是有關(guān)于一種可平衡效能與耗能的多CPU領(lǐng)域(domain)移動(dòng)電子裝置與其操作方法。
背景技術(shù)：
：目前的移動(dòng)電子裝置，比如手機(jī)或可攜式多媒體播放器(PMP，portablemultimediaplayer),"SJ能^llf舌2f以上白勺中；^；^!!!(centralprocessingunit,以下稱CPU)，這些CPU的操作頻率、性能、耗能可能都不同。傳統(tǒng)上，為達(dá)到各CPU間的負(fù)載平衡，如果判斷出某顆CPU的負(fù)載太重，或是某顆CPU處于閑置狀態(tài)，則會(huì)進(jìn)行工作搬移(taskmigration)，以設(shè)法平衡每顆CPU的負(fù)載。但是，于工作搬移時(shí)，如果這些CPU來自不同制造廠商或是這些CPU所執(zhí)行的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(real-timeoperationsystem，以下稱RT0S)彼此不同的話，則在溝通可能會(huì)出現(xiàn)狀況。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所提出的多CPU領(lǐng)域移動(dòng)電子裝置與其操作方法，隨著動(dòng)態(tài)效能需求或其他條件，工作(task)可在不同CPU領(lǐng)域間搬移(migrate)，以在耗能與效能之間取得平衡。本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種多CPU領(lǐng)域移動(dòng)電子裝置，至少包括第一CPU領(lǐng)域，至少具有第一搬移代理單元；以及第二CPU領(lǐng)域，至少具有第二搬移代理單元。當(dāng)該第一搬移代理單元判斷需要進(jìn)行工作搬移時(shí)，該第一搬移代理單元決定將一可搬移工作由該第一CPU領(lǐng)域搬移到該第二CPU領(lǐng)域。該第一搬移代理單元發(fā)出一搬移事件。回應(yīng)于該搬移事件，該第二搬移代理單元得知有一搬移事件待處理。當(dāng)該第二搬移代理單元接收到該搬移事件后，該第二CPU領(lǐng)域執(zhí)行該可搬移工作。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)電子裝置的功能方塊圖。圖2顯示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，于移動(dòng)電子裝置開機(jī)后，所有工作暫時(shí)執(zhí)行于低耗能CPU的示意圖。圖3顯示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)決定要搬移工作時(shí)，喚醒高耗能CPU的示意圖。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的工作搬移流程。圖5顯示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，于工作搬移后，由高耗能CPU處理工作的示意圖。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的工作搬移處理流程。主要元件符號(hào)說明100:移動(dòng)電子裝置110、130:CPU140:共享存儲(chǔ)器150共享中斷與共享硬件IP160:事件隊(duì)列111、131:執(zhí)行隊(duì)列113、133搬移代理單元115、135實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)410搬移工作表列420搬移事件430:硬件中斷具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例揭露一種移動(dòng)電子裝置，其包括多個(gè)CPU領(lǐng)域(domain)，各CPU領(lǐng)域包括至少一個(gè)CPU。該些CPU領(lǐng)域之一可為高效率高耗能CPU領(lǐng)域，而該些CPU領(lǐng)域的另一可為低效率低耗能CPU領(lǐng)域。移動(dòng)電子裝置的某些硬件資源可被不同CPU領(lǐng)域所同時(shí)共享，該些可共享的硬件資源比如包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器、中斷與硬件智財(cái)權(quán)Oiardwareintellectualproperty)。此外，隨著動(dòng)態(tài)效能需求或其他條件，工作可在不同CPU領(lǐng)域間搬移(migrate)，以在耗能與效能之間取得平衡。圖1顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)電子裝置的功能方塊圖。如圖1所示，移動(dòng)電子裝置100包括低耗能CPU110、高耗能CPU130、共享存儲(chǔ)器140、共享中斷與共享硬件IP150、與事件隊(duì)列(eventqueue)1600移動(dòng)電子裝置100例如是手機(jī)或可攜式多媒體播放器，但不受限于此。此外，低耗能CPU110乃是位于低效率低耗能CPU領(lǐng)域內(nèi)，而高耗能CPU130則是位于高效率高耗能CPU領(lǐng)域內(nèi)。此外，雖然本實(shí)施例以2個(gè)不同耗能CPU為例做說明，但當(dāng)知于本發(fā)明其他可能實(shí)施例中，移動(dòng)電子裝置可包括更多個(gè)CPU領(lǐng)域，該些CPU領(lǐng)域的耗能/效率彼此不同。低耗能CPU110包括執(zhí)行隊(duì)列111與搬移代理單元(migrationagent)113，且RTOS115執(zhí)行于低耗能CPU110上。相似地，高耗能CPU130包括執(zhí)行隊(duì)列131與搬移代理單元133，且RTOS135執(zhí)行于高耗能CPU130上。共享存儲(chǔ)器140及共享中斷與共享硬件IP150由CPU110與CPU130所共享。當(dāng)進(jìn)行工作搬移時(shí)，其中一個(gè)CPU的搬移代理單元會(huì)在事件隊(duì)列上觸發(fā)一事件，接著，另一CPU的搬移代理單元會(huì)監(jiān)測到此事件，以開始工作搬移。在移動(dòng)電子裝置100開機(jī)后，低耗能CPU110永遠(yuǎn)處于正常操作狀態(tài)，且如果有工作被產(chǎn)生的話，則CPU110會(huì)先執(zhí)行此工作。于開機(jī)后，高耗能CPU130會(huì)先進(jìn)入省電模式。底下舉例說明。當(dāng)使用者執(zhí)行低負(fù)載工作時(shí)，比如，使用者打開網(wǎng)頁瀏覽程序來瀏覽簡單網(wǎng)頁時(shí)，這些低負(fù)載的網(wǎng)頁瀏覽工作會(huì)先由低耗能CPU110來執(zhí)行(也就是說，這些低負(fù)載的網(wǎng)頁瀏覽工作會(huì)被放置低耗能CPU110內(nèi)的執(zhí)行隊(duì)列111上)。可是，當(dāng)使用者執(zhí)行高負(fù)載工作時(shí)，比如，使用者利用移動(dòng)電子裝置100播放影片、玩游戲、執(zhí)行衛(wèi)星定位、照相等功能時(shí)，會(huì)消耗大量CPU資源，使得低耗能CPU110的負(fù)載會(huì)大幅增加。因此，于本實(shí)施例中，執(zhí)行這些高負(fù)載工作將會(huì)觸發(fā)工作搬移機(jī)制，使得高耗能CPU130被喚醒，并將高負(fù)載工作搬移至高耗能CPU130上(也就是說，這些高負(fù)載的工作會(huì)被放置高耗能CPU130內(nèi)的執(zhí)行隊(duì)列131上)，以滿足效能需求。之后，如果高耗能CPU130的負(fù)載變輕且低耗能CPU110足以勝任高耗能CPU130上的工作的話，則高耗能CPU130內(nèi)的工作會(huì)被搬移回低耗能CPU110上，且高耗能CPU130會(huì)再次進(jìn)入省電模式以節(jié)省電力消耗。如此一來，本實(shí)施例可在耗能與效能之間達(dá)成平于本實(shí)施例中，RTOS115與RTOS135乃是相同種類。RTOS于本發(fā)明實(shí)施例中不特別限定，不過通常來說，與一般的作業(yè)系統(tǒng)相比，RTOS性能較差，且功能較不齊全。當(dāng)可搬移工作(migratabletask)被創(chuàng)造出來時(shí)，這些可搬移工作會(huì)存放于共享存儲(chǔ)器140內(nèi)。搬移代理單元113、133會(huì)管理這些可搬移工作的資源(比如工作識(shí)別碼、共享存儲(chǔ)器管理等)，并且在兩個(gè)CPU110、130之間搬移工作。搬移代理單元113(或13會(huì)發(fā)出搬移事件至事件隊(duì)列160上，以使得另一搬移代理單元133(或11能接收到此搬移事件。搬移事件包括硬件訊息隊(duì)列(hardwaremessagequeue)、事件中斷(eventinterrupt)、軟件訊息隊(duì)列(softwaremessagequeue)等。雖然于此實(shí)施例中，搬移代理單元113、133以軟件方式實(shí)施，但于本發(fā)明其他可能實(shí)施例中，搬移代理單元113、133亦可以硬件方式或是硬件配合軟件方式來實(shí)施。此外，搬移代理單元113、133更可關(guān)閉CPU110、130及喚醒CPU110、130。此外，于工作搬移之前，搬移代理單元113、133會(huì)將待搬移工作的狀態(tài)變成可被搬移狀態(tài)。搬移代理單元113(或13會(huì)發(fā)出搬移事件，另一搬移代理單元133(或113)則會(huì)接收到搬移事件。搬移代理單元113(或13將待搬移工作由相對應(yīng)CPU110(或130)的執(zhí)行隊(duì)列111(或131)上移除，而另一搬移代理單元133(或11則將工作加入至相對應(yīng)CPU130(或110)的執(zhí)行隊(duì)列內(nèi)131(或111)。于圖1中，工作mA、mB與mC乃是可搬移的，而工作LPA、LPB與LPC則是不可搬移的，其固定由低耗能CPU110所執(zhí)行。于各CPU110、130內(nèi)的搬移代理單元113、133會(huì)等待是否有從事件隊(duì)列111、131(比如為硬件事件隊(duì)列)所傳來的搬移事件。于移動(dòng)電子裝置100開機(jī)時(shí)，低耗能CPU110與高耗能CPU130的開機(jī)是彼此獨(dú)立的，可為同時(shí)開機(jī)或是依序開機(jī)。接著，如圖2所示，于移動(dòng)電子裝置100開機(jī)后，首先，所有的工作(如可搬移工作mAmC與不可搬移工作LPALPC)會(huì)先被產(chǎn)生/創(chuàng)造出且全部暫時(shí)地執(zhí)行于低耗能CPU110上。請注意，于圖2中，高耗能CPU130暫時(shí)處于睡眠狀態(tài)，所以，其所執(zhí)行的RTOS135未顯示于圖2中。當(dāng)?shù)秃哪蹸PU110上的搬移代理單元113檢測到工作搬移條件時(shí)，會(huì)決定某些可搬移工作應(yīng)該由低耗能CPU110搬移到高耗能CPU130。亦即，搬移代理單元113會(huì)決定何時(shí)要進(jìn)行工作搬移及哪些工作需要被搬移。其檢測條件比如為，目前CPU110的負(fù)載，被工作所消耗掉的CPU110的效能，電池的剩余電力，CPU110的溫度等。當(dāng)決定要搬移工作時(shí)，搬移代理單元113會(huì)喚醒暫處于省電模式下的高耗能CPU130，且高耗能CPU130的RTOS135、搬移代理單元133與執(zhí)行隊(duì)列131會(huì)處于正常操作狀態(tài)，如圖3所示。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的工作搬移流程。低耗能CPU110的搬移代理單元113會(huì)傳送搬移信號(hào)或搬移事件給可搬移工作mAmC，以告知這些工作將會(huì)被搬移至高耗能CPU130。當(dāng)原本由低耗能CPU110所執(zhí)行的可搬移工作mAmC接收到此搬移信號(hào)或搬移事件時(shí)，其會(huì)結(jié)束目前的工作并轉(zhuǎn)換至可搬移狀態(tài)。接著，低耗能CPU110的搬移代理單元113將待搬移的工作mAmC從RTOS115的執(zhí)行隊(duì)列111上移除、更新可搬移工作的工作控制方塊(taskcontrolblock，以下稱TCB)、將可搬移工作放置搬移工作表列410上、并清空快取存儲(chǔ)器(未繪示)等。當(dāng)所有必須流程完成后，搬移代理單元113會(huì)發(fā)出搬移事件420至事件隊(duì)列160。事件隊(duì)列160會(huì)發(fā)出硬件中斷430，且中斷服務(wù)程序(interruptserviceroutine,ISR)(未繪示)會(huì)送出信號(hào)或事件給高耗能CPU130的搬移代理單元133，以告知目前有搬移事件待處理。此外，對共享存儲(chǔ)器140的存取控制權(quán)也從低耗能CPU110轉(zhuǎn)移至高耗能CPU130。當(dāng)高耗能CPU130的搬移代理單元133接收到搬移事件后，其從搬移工作表列410中取出待搬移工作，將這些待搬移工作加入執(zhí)行隊(duì)列131，設(shè)定相關(guān)的共享硬件IP與共享中斷等。RTOS135會(huì)進(jìn)行排程，以執(zhí)行被搬移過來的工作mAmC，如圖5所示。請注意，雖然工作mAmC由低耗能CPU110搬移至高耗能CPU130，但如上述般，開機(jī)后，低耗能CPU永遠(yuǎn)處于正常操作狀態(tài)。所以，在圖2至圖5中，工作LPALPC仍然由低耗能CPU110所執(zhí)行。雖然圖2圖5顯示將工作由低耗能CPU110搬移至高耗能CPU130，但將工作由高耗能CPU130搬移至低耗能CPU110的處理流程乃是類似，故其細(xì)節(jié)于此不重述。只是，當(dāng)搬移流程結(jié)束后，高耗能CPU130與其RT0S135會(huì)進(jìn)入省電模式，以減少耗電量?，F(xiàn)請參考圖6，其顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的工作搬移處理流程。于移動(dòng)電子裝置開機(jī)后，建立工作(不可搬移工作及/或可搬移工作)且執(zhí)行于低耗能CPU110上(步驟S610)。接著，當(dāng)?shù)秃哪蹸PU110的搬移代理單元113檢測到工作搬移條件時(shí)，其會(huì)決定哪些可搬移工作應(yīng)該由低耗能CPU110搬移到高耗能CPU130，且搬移代理單元113會(huì)喚醒高耗能CPU130(步驟S620)。低耗能CPU110的搬移代理單元113將所有可搬移工作從其本身的執(zhí)行隊(duì)列111移除；且當(dāng)所有的必須流程完成后，搬移代理單元113會(huì)發(fā)出搬移事件至事件隊(duì)列160(步驟S630)。此外，步驟S630可更包括低耗能CPU110的搬移代理單元113傳送搬移信號(hào)或搬移事件給可搬移工作mAmC，以告知這些工作將會(huì)被搬移至高耗能CPU130；當(dāng)原本由低耗能CPU110所執(zhí)行的可搬移工作mAmC接收到此搬移信號(hào)或搬移事件時(shí)，其會(huì)結(jié)束目前的工作并轉(zhuǎn)換至可搬移狀態(tài)；低耗能CPU110的搬移代理單元113更會(huì)更新可搬移工作的TCB、將可搬移工作放置搬移工作表列410上、并清空快取存儲(chǔ)器等。接著，于步驟S640中，事件隊(duì)列160會(huì)發(fā)出硬件中斷，且中斷服務(wù)程序會(huì)送出信號(hào)或事件給高耗能CPU130的搬移代理單元133，以告知目前有搬移事件待處理；以及，共享存儲(chǔ)器140的存取控制權(quán)從低耗能CPU110轉(zhuǎn)移至高耗能CPU130。于步驟S650中，當(dāng)高耗能CPU130的搬移代理單元133接收到搬移事件后，其從搬移工作表列410中取出待搬移工作，將這些待搬移工作加入執(zhí)行隊(duì)列131，設(shè)定相關(guān)的共享硬件IP與共享中斷等；以及高耗能CPU130的RTOS135進(jìn)行排程，以執(zhí)行被搬移過來的工作。同樣地，將工作由高耗能CPU130搬移到低耗能CPU110的處理流程也類似，故其細(xì)節(jié)于此不重述。綜上所述，雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種多CPU領(lǐng)域移動(dòng)電子裝置，包括第一CPU領(lǐng)域，至少具有第一搬移代理單元；以及第二CPU領(lǐng)域，至少具有第二搬移代理單元；其中，當(dāng)該第一搬移代理單元判斷需要進(jìn)行工作搬移時(shí)，該第一搬移代理單元決定將一可搬移工作由該第一CPU領(lǐng)域搬移到該第二CPU領(lǐng)域；該第一搬移代理單元發(fā)出一搬移事件；回應(yīng)于該搬移事件，該第二搬移代理單元得知有一搬移事件待處理；以及當(dāng)該第二搬移代理單元接收到該搬移事件后，該第二CPU領(lǐng)域執(zhí)行該可搬移工作。2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于，該移動(dòng)電子裝置還包括一事件隊(duì)列與一共享存儲(chǔ)器；該第一CPU領(lǐng)域更具有第一實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與第一執(zhí)行隊(duì)列；以及該第二CPU領(lǐng)域還具有第二實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與第二執(zhí)行隊(duì)列，該第一實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與該第二實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為相同種類。3.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于如果該第二CPU領(lǐng)域處于一省電模式，則該第一搬移代理單元喚醒該第二CPU領(lǐng)域，使得該第二實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、該第二搬移代理單元與該第二執(zhí)行隊(duì)列處于正常操作狀態(tài)。4.如權(quán)利要求3所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于該第一搬移代理單元將該可搬移工作從該第一執(zhí)行隊(duì)列移除；以及該第一搬移代理單元發(fā)出該搬移事件至該事件隊(duì)列。5.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于該第一搬移代理單元傳送一搬移信號(hào)/事件給該可搬移工作，以告知該可搬移工作會(huì)被搬移至該第二CPU領(lǐng)域；該可搬移工作接收到該搬移信號(hào)/事件時(shí)，該可搬移工作轉(zhuǎn)換至一可搬移狀態(tài)；該第一搬移代理單元更新該可搬移工作的一工作控制方塊；該第一搬移代理單元將該可搬移工作放置一搬移工作表列上；以及該第一搬移代理單元清空一快取存儲(chǔ)器。6.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于該事件隊(duì)列發(fā)出一硬件中斷；一中斷服務(wù)程序會(huì)送出一信號(hào)/事件給該第二搬移代理單元，以告知目前有該搬移事件待處理；以及該共享存儲(chǔ)器的存取控制權(quán)從該第一CPU領(lǐng)域轉(zhuǎn)移至該第二CPU領(lǐng)域。7.如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于該第二搬移代理單元從該搬移工作表列中取出待搬移的該可搬移工作；該第二搬移代理單元將該可搬移工作加入至該第二執(zhí)行隊(duì)列；該第二搬移代理單元設(shè)定一硬件智財(cái)權(quán)與一中斷；以及該第二實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行排程，以執(zhí)行被搬移過來的該可搬移工作；其中，該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域共享該移動(dòng)電子裝置的該中斷與該硬件智財(cái)權(quán)。8.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于，該第一CPU領(lǐng)域的效能與耗能不同于該第二CPU領(lǐng)域的效能與耗能。9.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于，當(dāng)該移動(dòng)電子裝置執(zhí)行一低負(fù)載工作時(shí)，該低負(fù)載工作先由該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較低者來執(zhí)行；當(dāng)該移動(dòng)電子裝置執(zhí)行一高負(fù)載工作時(shí)，該高負(fù)載工作從該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較低者搬移至該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較高者，以執(zhí)行之；以及如果該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較高者的負(fù)載變輕且該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較低者足以符合效能需求的話，則該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較高者所執(zhí)行的工作被搬移回該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較低者，且該第一CPU領(lǐng)域與該第二CPU領(lǐng)域中的耗能/效能較高者進(jìn)入省電模式以節(jié)省電力消耗。10.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)電子裝置，其特征在于，當(dāng)產(chǎn)生該可搬移工作時(shí)，該可搬移工作存放于該共享存儲(chǔ)器內(nèi)；該第一與該第二搬移代理單元管理該可搬移工作的資源。全文摘要本發(fā)明涉及一種多CPU領(lǐng)域移動(dòng)電子裝置，至少包括第一CPU領(lǐng)域(domain)，至少具有第一搬移代理單元；以及第二CPU領(lǐng)域，至少具有第二搬移代理單元。當(dāng)該第一搬移代理單元判斷需要進(jìn)行工作搬移時(shí)，該第一搬移代理單元決定將一可搬移工作由該第一CPU領(lǐng)域搬移到該第二CPU領(lǐng)域。該第一搬移代理單元發(fā)出一搬移事件。回應(yīng)于該搬移事件，該第二搬移代理單元得知有一搬移事件待處理。當(dāng)該第二搬移代理單元接收到該搬移事件后，該第二CPU領(lǐng)域執(zhí)行該可搬移工作。文檔編號(hào)G06F9/50GK102385529SQ20101027620公開日2012年3月21日申請日期2010年8月31日優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日發(fā)明者謝承學(xué),黃國全申請人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司,晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司