JPH0458310A - Detection method of waiting state of microprocessor and personal computer - Google Patents

Detection method of waiting state of microprocessor and personal computer

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JPH0458310A
JPH0458310A JP2170513A JP17051390A JPH0458310A JP H0458310 A JPH0458310 A JP H0458310A JP 2170513 A JP2170513 A JP 2170513A JP 17051390 A JP17051390 A JP 17051390A JP H0458310 A JPH0458310 A JP H0458310A
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JP
Japan
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cache memory
microprocessor
hit
clock
key
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Application number
JP2170513A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Takeda
幸二 竹田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH0458310A publication Critical patent/JPH0458310A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はラップトツブコンピュータ等の低消費電力化に
関するものであり、さらに詳しく言うならば、パーソナ
ルコンピュータの中のマイクロプロセッサの待ち状態を
検出し、待ち状態のときにはマイクロプロセッサのクロ
ック周波数を下げて、消費電力を下げようとするもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to reducing the power consumption of laptop computers and the like, and more specifically, to detecting the waiting state of a microprocessor in a personal computer. , in an attempt to reduce power consumption by lowering the microprocessor's clock frequency when in the wait state.

[従来の技術1 最近、ラップトツブコンピュータ、そのうち特にノート
型とかブック型とか呼ばれる非常に小さく薄く、軽いラ
ップトツブコンピュータが急速に普及してきている。こ
れらはすべてバッテリーで動作可能であり、大きさ、重
さともに、バッテリーによる動作可能時間というものが
ラップトツブコンピュータの非常に重要な要素となって
いる。
[Prior Art 1] Recently, laptop computers, especially very small, thin, and light laptop computers called notebook or book type, have rapidly become popular. All of these can be operated on batteries, and size, weight, and battery life are very important factors for laptop computers.

こうした中でパソコンメーカー各社はバッテリー動作可
能時間をできるだけ長くするために、機器の低消費電力
化に取り組んできている0機器の低消費電力化の方法と
して現在量も広く使われているのはスタンバイモードと
呼ばれているものであり、これは例えばマイクロプロセ
ッサがキーボードからのキー人力待ちの状態において、
キー人力がある一定時間(たとえば3分間)ない場合は
、オペレータがキー人力の作業を一時中断しているもの
と判断し、マイクロプロセッサはオペレータがキー人力
を再開するまでの間はただキー人力を待つのみであり、
したがって、このときパソコンをスタンバイモードと呼
ばれる電力をあまり消費しないモードに設定してやると
いうものである。スタンバイモードにおいてはマイクロ
プロセッサのクロック周波数を下げたり、又は場合によ
ってはマイクロプロセッサのクロックを停止したりする
。又液晶デイスプレィのバックライトを消したり、ハー
ドディスクドライブのモータを止めたりもする。このよ
うにしてスタンバイモードでは機器の消費電力を少なく
なるようにしている。
Under these circumstances, computer manufacturers have been working on reducing the power consumption of their devices in order to extend the battery operating time as much as possible.Standby mode is currently widely used as a method to reduce the power consumption of devices. For example, when the microprocessor is waiting for a key input from the keyboard,
If there is no key power for a certain period of time (for example, 3 minutes), the microprocessor determines that the operator is temporarily suspending key power, and the microprocessor simply applies key power until the operator resumes key power. All you have to do is wait.
Therefore, at this time, the computer is set to a mode called standby mode, which does not consume much power. In standby mode, the clock frequency of the microprocessor is lowered, or the clock of the microprocessor is stopped in some cases. It also turns off the backlight of the LCD display and stops the hard disk drive motor. In this way, the power consumption of the device is reduced in standby mode.

スタンバイモードにおいて消費電力を少なくするための
個々の技術(マイクロプロセッサのクロック周波数を下
げたり、液晶のバックライトを消したり、ハードディス
クのモータを止めたりする技術)については本明細書で
はほとんどふれない。本発明はスタンバイモードに入る
ためのマイクロプロセッサの待ち状態を検出する方法に
関するものである。
Specific techniques for reducing power consumption in standby mode (such as techniques for lowering the clock frequency of the microprocessor, turning off the backlight of the liquid crystal display, and stopping the motor of the hard disk) are hardly mentioned in this specification. The present invention relates to a method for detecting the waiting state of a microprocessor to enter standby mode.

キーボードからの入力を例として取り上げ、従来の方法
と本発明の方法とのちがいを明らかにしていく。第3図
は、一般的なキー人力処理の方法をフローチャートの形
で示したものであり、これがパソコンのうちのデスクト
ップコンピュータで広く使われている。これはキー人力
があるまでずうっと待ち続け、キー人力があったらキー
人力の処理をするというものであり、もしキー人力が何
時間もない場合は、マイクロプロセッサはひたすら待つ
ことになってしまう、デスクトップコンピュータのよう
に消費電力をほとんど気にしな(てよい機器の場合は、
この方法で何ら問題はないが、バッテリー駆動のラップ
トツブコンピュータの場合は非常に問題になる1例えば
ラップトツブコンピュータでキー人力中のオペレータが
一部キー人力の作業を中断したような場合、キー人力が
再開されるまでの間、そのラップトツブコンピュータは
ひたすらキー人力を持っているのみであり、その間有効
な作業を何もしていないのに、電力だけは通常のベース
で消費してしまう、このようなキー人力待ち状態(オペ
レータのキー人力作業の中断のような比較的長時間の待
ち状態)を検出し、このような状態においては機器は有
効な作業は何もしていないので、できるだけ消費電力を
低くおさえようという考え方が生まれた。この消費電力
を低くおさえたモードのことを一般にパワーセーブモー
ド又はスタンバイモードと呼んでいる。本明細書ではス
タンバイモードと呼ぶことにする。スタンバイモードに
おいてはマイクロプロセッサは何ら有効な作業はしてい
ないのでマイクロプロセッサのクロックを下げたり又場
合によっては止めたりしても問題はなく、こうすること
によって消費電力を少なくしたりする。又、スタンバイ
モードにおいては、表示は必要ないし、又ハードディス
クドライブも使わないので、液晶デイスプレィのバック
ライトを消したり、ハードディスクドライブのモータを
止めて、消費電力を少なくしたりもする。
Taking input from a keyboard as an example, we will clarify the differences between the conventional method and the method of the present invention. FIG. 3 shows a general key manual processing method in the form of a flowchart, which is widely used in desktop computers. This means that the microprocessor will wait forever until the key human power is available, and when the key human power is available, it will process the key human power.If the key human power is not available for several hours, the microprocessor will simply wait. , for devices such as desktop computers where you don't have to worry much about power consumption,
There is no problem with this method, but it becomes very problematic in the case of battery-powered laptop computers.1 For example, in a laptop computer, if the operator who is using the key manually interrupts some of the key manual operations, Until the laptop is restarted, the laptop only has key power, doing no useful work during that time, and still consuming power on a normal basis. Detects key manual standby states (relatively long waiting states, such as interruptions in key manual work by operators), and reduces power consumption as much as possible since the equipment is not performing any useful work in such states. The idea of keeping things low was born. This mode in which power consumption is kept low is generally called a power save mode or standby mode. In this specification, this mode will be referred to as standby mode. In standby mode, the microprocessor is not doing any useful work, so there is no problem in lowering or even stopping the clock of the microprocessor, thereby reducing power consumption. In addition, in standby mode, no display is required and the hard disk drive is not used, so power consumption is reduced by turning off the backlight of the liquid crystal display and stopping the hard disk drive motor.

以上説明してきた、スタンバイモードという考えを取り
入れたラップトツブコンピュータのキー人力処理の方法
をフローチャートの形で示したものが第2図であり、こ
の方法がこれまで最も広く使われてきた(第2図が従来
の技術の代表的なものである)。第2図について簡単に
説明する。キー人力を待ち始めてから3分以内(この3
分という時間は特に限定するものではないが、通常あま
り短いと非常に使いづらい感じがする)にキー人力があ
った場合は特別な処理は行なわれず、キー人力がされる
とすぐ、キー人力に対する処理が行なわれる。しかし、
3分以上キー人力がないと機器をスタンバイモードに設
定する。(スタンバイモードにおける低消費電力化のた
めの個々の処理にはふれない、)スタンバイモードでは
機器の消費電力は低くおさえられている。スタンバイモ
ードにおいてキー人力があると、まずスタンバイモード
を解除してから、キー人力に対する処理を行なう0以上
のようにキー人力待ち状態(3分以上キー人力なしの状
態)を検出し、スタンバイモードに設定することによっ
て、機器の低消費電力化がはかられた。
Figure 2 shows in the form of a flowchart the key manual processing method for laptop computers that incorporates the idea of standby mode, which has been explained above, and this method has been the most widely used so far (see Figure 2). The figure is representative of conventional technology). FIG. 2 will be briefly explained. Within 3 minutes after starting to wait for key personnel (these 3
There is no particular limitation on the time (minutes), but if it is too short, it is usually very difficult to use). Processing is performed. but,
If there is no key power for more than 3 minutes, the device will be set to standby mode. (Individual processing for reducing power consumption in standby mode will not be discussed.) In standby mode, the power consumption of devices is kept low. If there is key power in standby mode, first cancel standby mode, then process the key power.It detects the key power waiting state (state without key power for more than 3 minutes) as shown in 0 or more, and enters standby mode. By setting this, we were able to reduce the power consumption of the equipment.

[発明が解決しようとする課題] 第2図に示した従来の方法はいくつかの欠点がある。ま
ずこれを整理する。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional method shown in FIG. 2 has several drawbacks. Let's sort this out first.

第1点目は、キーボード入力に関するプログラムを変更
しなければならないということである。
The first point is that the program related to keyboard input must be changed.

第3図が基本となるキー人力処理であり、これに対して
第2図のようなフローにするためには、プログラムの変
更が必要となる。
FIG. 3 shows the basic key manual processing, and in order to create the flow as shown in FIG. 2, it is necessary to change the program.

第2点目はアプリケーションプログラム(例えばワープ
ロソフトのようなもの)がもし、キー人力処理を自分で
直接行なっていた場合、いいかえるとBIOS (基本
人出カシステム)やDO5(ディスクオペレーティング
システム)を介さず、直接自分自身でキーボードインタ
ーフェイスのハードウェアをアクセスしていた場合、パ
ソコンメーカー側で、キー人力に関するBIOSを第2
図のフローチャートのように構成していても、スタンバ
イモードにならないという点である。
The second point is that if an application program (such as a word processing software) were to perform key manual processing directly by itself, in other words it would If you were directly accessing the keyboard interface hardware yourself, the computer manufacturer may have to update the BIOS related to the key manually.
Even if it is configured as shown in the flowchart shown in the figure, it does not go into standby mode.

第3魚目は、各入出力機器ごとに対応するプログラムを
変更しなければならないという点である。第2図はキー
ボードに関する部分だけであり、例えばマウスとか、プ
リンタ、モデム等、各入出力機器ごとに第2図のような
フローチャートを作りプログラムを変更しなければなら
ない。
The third point is that the corresponding program must be changed for each input/output device. FIG. 2 shows only the part related to the keyboard, and it is necessary to create a flowchart as shown in FIG. 2 and change the program for each input/output device, such as a mouse, printer, modem, etc.

第4魚目はスタンバイモードに入るまでの時間が長く 
(第2図の場合3分間)、その間の消費電力が節約でき
ないという点である。
The fourth fish takes a long time to enter standby mode.
(3 minutes in the case of FIG. 2), the power consumption during that time cannot be saved.

〔課題を解決するための手段1 以上の従来の技術の問題点を解決するための手段は待ち
状態の検出のハードウェアで行なうというものである。
[Means for Solving the Problems 1] A means for solving the problems of the above-mentioned conventional techniques is to use hardware for detecting wait states.

(従来はソフトウェアで行なっていた。)マイクロプロ
セッサとメインメモリの間に小容量のキャッシュメモリ
を置き、キャッシュメモリがヒツトしているとき、マイ
クロプロセッサは待ち状態であると判断するという方法
である0本発明の待ち状態の検出方法は、キーボード入
力に限らず、一般的な入出力機器に対する待ち状態の検
出方法である。
(Previously, this was done using software.) This method places a small cache memory between the microprocessor and main memory, and when the cache memory is hit, the microprocessor is determined to be in a waiting state. The wait state detection method of the present invention is not limited to keyboard input, but is a wait state detection method for general input/output devices.

以下、実施例に従って本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail according to examples.

[実 施 例] 第1図に本発明によるパーソナルコンピュータの実施例
を示す。1はマイクロプロセッサであり、2はマイクロ
プロセッサ1の命令コードを格納しているメインメモリ
である。3はキャッシュメモリであり、キャッシュメモ
リ容量は64バイトである。3のキャッシュメモリには
、コントロル回路もすべて含まれている。キャッシュメ
モリ3は、メモリの部分的なディスエーブルが可能であ
り、有効なキャッシュメモリ容量をOバイトから64バ
イトまで自由にかえることができる。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of a personal computer according to the present invention. 1 is a microprocessor, and 2 is a main memory in which instruction codes for the microprocessor 1 are stored. 3 is a cache memory, and the cache memory capacity is 64 bytes. Cache memory No. 3 also includes all control circuits. The cache memory 3 can be partially disabled, and the effective cache memory capacity can be freely changed from 0 bytes to 64 bytes.

キャッシュの方式はダイレクトマツピング方式である。The cache method is a direct mapping method.

(キャッシュの方式にはダイレクトマツピング方式、2
ウ工イセツトアソシアテイブ方式、N−ウェイセットア
ソシアティブ方式、フルセットアソシアティブ方式等が
あるが、各方式の説明は省略する。キャッシュ技術に関
係する者にはよくわかっている事である。)5はキャッ
シュメモ’J 3のヒツト信号であり、キャッシュメモ
リがヒツトしていることを示す。4はクロック切換回路
であり、6はマイクロプロセッサのクロック信号である
。HIT信号5がキャッシュメモリのヒツトを示してい
るときは、クロック切換回路4はマイクロプロセッサの
クロック信号60周波数を下げ(例えばIMHzとする
)、ヒツトを示していないとき、すなわちミスヒツトの
ときはクロック信号6の周波数を上げる(例えば12M
Hzとする)。通常の動作時のクロックが12MHzで
あり、キャッシュメモリ3がヒツトした時、クロックを
IMHzに落としていると見ればよい。キャッシュメモ
リ3はSRAM(スタティックRAM)で構成され、メ
インメモリ2はDRAM (ダイナミックRAM)で構
成されている。構成の説明は以上にして、次に第1図の
動作を簡単に説明する。マイクロプロセッサ(以下MP
Uと記す)1がメインメモリから命令又はデータを読み
出そうとしたとき、まずキャッシュメモリ3の中に同じ
データがあるかないかが調べられる。キャッシュメモリ
3の中に読み出そうとした命令又はデータがあった場合
はキャッシュメモリがヒツトしたといい、MPUIはキ
ャッシュメモリ3から命令又はデータを読み出し、メイ
ンメモリ2に対してはアクセスにいかない。このとき、
ヒツト信号5はハイレベルとなり、(ヒツトであること
を示す)クロック切換回路4はMPUのクロック信号6
をIMHzに下げる。キャッシュメモリ3の中に読み出
そうとした命令又はデータがなかった場合はキャッシュ
メモリがミスヒツトしたといい、MPUIはメインメモ
リ2から命令又はデータを読み出す。このときキャッシ
ュメモリ3の内容も同時にアップデートされる。(MP
UIがメインメモリ2から読み出した命令又はデータが
キャッシュメモリ3にも同時に書き込まれる。)このと
き、ヒツト信号5はローレベルとなり(ミスヒツトを示
している)、クロック切換回路4はMPtJのクロック
信号6を12MHzとする。
(Cache methods include direct mapping method, 2
There are a factory set associative method, an N-way set associative method, a full set associative method, etc., but a description of each method will be omitted. This is well known to those involved in cache technology. )5 is a hit signal of cache memo 'J3, indicating that the cache memory is hit. 4 is a clock switching circuit, and 6 is a microprocessor clock signal. When the HIT signal 5 indicates a hit in the cache memory, the clock switching circuit 4 lowers the frequency of the clock signal 60 of the microprocessor (for example, to IMHz), and when it does not indicate a hit, that is, in the case of a miss, the clock switching circuit 4 lowers the frequency of the clock signal 60 of the microprocessor. Increase the frequency of 6 (e.g. 12M
Hz). It can be seen that the clock during normal operation is 12 MHz, and when the cache memory 3 is hit, the clock is dropped to IMHz. The cache memory 3 is composed of SRAM (static RAM), and the main memory 2 is composed of DRAM (dynamic RAM). Now that the configuration has been explained above, the operation of FIG. 1 will be briefly explained. Microprocessor (MP)
When the computer (denoted as U) 1 attempts to read an instruction or data from the main memory, it is first checked to see if the same data exists in the cache memory 3. If there is an instruction or data to be read in the cache memory 3, it is said that the cache memory has been hit, and the MPUI will read the instruction or data from the cache memory 3 and will not access the main memory 2. . At this time,
The hit signal 5 becomes high level, and the clock switching circuit 4 (indicating that it is a hit) changes the MPU clock signal 6.
lower to IMHz. If there is no instruction or data to be read in the cache memory 3, it is said that a cache memory miss has occurred, and the MPUI reads the instruction or data from the main memory 2. At this time, the contents of the cache memory 3 are also updated at the same time. (MP
Instructions or data read from the main memory 2 by the UI are simultaneously written to the cache memory 3. ) At this time, the hit signal 5 becomes low level (indicating a miss), and the clock switching circuit 4 sets the clock signal 6 of MPtJ to 12 MHz.

第1図の動作説明は以上であるが、次に第1図と待ち状
態の検出方法との関係について説明していく、第1図は
待ち状態をハードウェアで検出するものであり、まずは
じめに、第3図の最も基本となるキー人力処理のフロー
を分析し、ハードウェアレベルでとらえやすい形に展開
する。第3図のキー人力を待っている部分(第3図のA
の部分)を実現する方法としてはおもに2つの方法が考
えられる。1つは割込みを使う方法であり、もうひとつ
はステータスを調べながらループする方法である。まず
割込みを使う方法について考えてみる。割込みを使う場
合は、まずキー人力による割込みをイネーブルにしてお
いて、あとはプログラム自身はループしながら割込みを
待つ、そして割込みがあると割込み処理ルーチン(キー
人力に対する処理)に分岐する。割込みを使った場合の
簡単なフローチャートを第4図(a)に示す1次にキー
人力のステータを調べながらループする方法のフローチ
ャートを第4図(b)に示す。
The operation of Fig. 1 has been explained above, but next we will explain the relationship between Fig. 1 and the wait state detection method. In Fig. 1, the wait state is detected by hardware. , we will analyze the most basic key human processing flow shown in Figure 3 and develop it in a form that is easy to understand at the hardware level. The key part in Figure 3 that is waiting for human power (A in Figure 3)
There are two main ways to achieve this. One is to use interrupts, and the other is to loop while checking the status. First, let's consider how to use interrupts. When using interrupts, first enable key-powered interrupts, then the program itself loops and waits for an interrupt, and when an interrupt occurs, it branches to the interrupt handling routine (processing for key-powered tasks). A simple flowchart using an interrupt is shown in FIG. 4(a), and a flowchart of a method of looping while checking the stator of the primary key manually is shown in FIG. 4(b).

第4図の2つの方法に共通していえることは、待ちの状
態においてはプログラムがループしているということで
あり、このプログラムのループをハードウェアで検出す
ることによって待ち状態を検出しようというのが本発明
のポイントである。
What the two methods shown in Figure 4 have in common is that the program loops in the wait state, and this method attempts to detect the wait state by detecting this program loop using hardware. This is the key point of the present invention.

第4図(a)のA1の部分および第4図(b)のA2の
部分がループしている部分である。実際のプログラムは
ここに示した以外の処理(インストラクション)がもう
少し入るであろうが、いずれにしても小さなループ(6
4バイト以下にはなる)であることが特徴である。この
ループを小容量(64バイト)のダイレクトマツピング
方式のキャッシュメモリ3で検出するのが第1図の実施
例である。第4図(a)のA1および第4図(b)のA
2はいずれも64バイト以下のループであるため、この
ループが−回りすると、ループの中の命令(インストラ
クション)はすべて第1図のキャッシュメモリ3の中に
格納されてしまい、ループの2回り目以降キャッシュメ
モリはヒツトする。ループから抜は出すまでの間キャッ
シュメモリのヒツトは続くことになる。すなわち第1図
のキャッシュメモリ3がヒツトしているとき(ヒツト信
号5がハイレベルのとき)マイクロプロセッサ1は待ち
状態にあってループをしていると判断できる。このとき
(ヒツトのとき)第1図ではマイクロプロセッサ1のク
ロック6を下げて、消費電力を下げるようにしている。
The portion A1 in FIG. 4(a) and the portion A2 in FIG. 4(b) are looped portions. The actual program will likely include a few more processes (instructions) other than those shown here, but in any case, a small loop (6
It is characterized by being 4 bytes or less). In the embodiment shown in FIG. 1, this loop is detected by a small capacity (64 bytes) direct mapping type cache memory 3. A1 in Figure 4(a) and A in Figure 4(b)
2 are loops of 64 bytes or less, so when this loop goes around -, all the instructions in the loop are stored in the cache memory 3 in Figure 1, and the second loop After that, the cache memory is hit. The hit in the cache memory continues until the loop is exited. That is, when the cache memory 3 in FIG. 1 is hit (when the hit signal 5 is at a high level), it can be determined that the microprocessor 1 is in a waiting state and in a loop. At this time (when it is hit) in FIG. 1, the clock 6 of the microprocessor 1 is lowered to reduce power consumption.

ただここでひとつ注意が必要である。それはマイクロプ
ロセッサが待ち状態でないときにも、第1図のキャッシ
ュメモリ3がヒツトしてしまうことがないかということ
である。これを防ぐためにはキャッシュメモリ3のメモ
リ容量をできるだけ小さくするのがよい。くり返し処理
を行なうプログラムはループの形をとるが、この場合、
ループの中に、処理のための命令が入ってくるため、第
4図に示した待ちのためのループに比べるとかなり長い
ものになる。第1図のキャッシュメモリ3のメモリ容量
は可変であり、これを調整することによって、くり返し
処理のループと待ちのためのループを分けることができ
る。すなわち、キャッシュメモリのメモリ容量をくり返
し処理のループより小さく、待ちのためのループより長
く設定してやれば良い。こうすれば待ち状態のループの
ときはキャッシュメモリ3がヒツトするが、くり返し処
理を行なうプログラムのときはヒツトしない。
However, one caution is necessary here. The question is whether the cache memory 3 in FIG. 1 will be hit even when the microprocessor is not in a wait state. In order to prevent this, it is preferable to make the memory capacity of the cache memory 3 as small as possible. A program that performs repeated processing takes the form of a loop, and in this case,
Since instructions for processing are entered into the loop, the loop is considerably longer than the waiting loop shown in FIG. The memory capacity of the cache memory 3 in FIG. 1 is variable, and by adjusting it, it is possible to separate the loop for repeated processing and the loop for waiting. In other words, the memory capacity of the cache memory should be set smaller than the loop for repeated processing and longer than the loop for waiting. In this way, the cache memory 3 will be hit when the loop is in the waiting state, but it will not be hit when the program performs repeated processing.

以上が本発明の詳細な説明であるが、最後に第1図のキ
ャッシュメモリ3についてふれておく。第1図のキャッ
シュメモリ3は通常のキャッシュメモリの使い方と全く
異なっている0通常キャッシュメモリはパーソナルコン
ピュータのスピードを上げるために用い、ヒツト率をで
きるだけ上げようとする。したがってメモリ容量もでき
るだけ大きくしようとする。これに対して本発明の中の
キャッシュメモリ3はパーソナルコンピュータの消費電
力をおさえるために使うものであり、待ち状態でループ
しているとき以外はできるだけヒツトしないようにして
いる。(できれば待ち状態でのループ以外では全(ヒツ
トしないのがよい、)シたがって、メモリ容量もかなり
小さくなっている。
The above is a detailed explanation of the present invention, and finally, the cache memory 3 shown in FIG. 1 will be mentioned. The cache memory 3 in FIG. 1 is completely different from how a normal cache memory is used. Normally, a cache memory is used to increase the speed of a personal computer and to increase the hit rate as much as possible. Therefore, we try to increase the memory capacity as much as possible. On the other hand, the cache memory 3 in the present invention is used to reduce the power consumption of the personal computer, and is designed to avoid being hit as much as possible except when the computer is looping in a waiting state. (Preferably, there should be no hits, except for loops in the waiting state.) Therefore, the memory capacity is also quite small.

〔発明の効果1 本発明によれば、従来技術の課題のところで上げた従来
技術の4つの欠点がすべて解決できる。
[Advantageous Effects of the Invention 1] According to the present invention, all of the four drawbacks of the prior art mentioned in the section on problems of the prior art can be solved.

すなわち、 (1)ハードウェアで待ち状態を検出しているため、キ
ー人力に関するプログラムを変更しなくてよい。
That is, (1) Since the wait state is detected by hardware, there is no need to change the program related to key manual operation.

(2)アプリケーションプログラムが直接キー人力処理
をしていても、ハードウェアで待ち状態を検出しており
、したがってハードウェアのみでスタンバイモードを設
定できるので、必ずすべてのアプリケーションプログラ
ムに対して、スタンバイモードになることが保障される
(2) Even if an application program is directly processing keys manually, the wait state is detected by the hardware, so standby mode can be set only by the hardware, so all application programs must be set to standby mode. guaranteed to become.

(3)各入出力機器に対して第1図の実施例は有効とな
る。すなわち第1図の実施例ではキー人力待ちに限らず
、他のIO装置の待ち状態もとくに区別することな(検
出することができる。
(3) The embodiment shown in FIG. 1 is valid for each input/output device. That is, in the embodiment shown in FIG. 1, it is possible to detect not only the waiting state of a key but also the waiting state of other IO devices without making any particular distinction.

(4)待ち状態検出ハードウェアで行なっているため、
スタンバイモードをすぐに設定することができる。又待
ち状態に入るとキャッシュメモリがヒツトし続け、した
かって、この間マイクロプロセッサはキャッシュメモリ
へのみアクセスし、メインメモリにはアクセスしない。
(4) This is done using wait state detection hardware, so
Standby mode can be set immediately. Also, when entering the wait state, the cache memory continues to be hit, so during this time the microprocessor only accesses the cache memory and does not access the main memory.

通常メインメモリは消費電力の非常に大きなりRAMで
あるのに対して、キャッシュメモリは消費電力の小さな
SRAMであるため、キャッシュメモリのヒツト時、す
なわち待ち状態での消費電力はかなり小さくなる。
Normally, the main memory is a RAM with very high power consumption, whereas the cache memory is a SRAM with low power consumption, so the power consumption of the cache memory when it is hit, that is, in a waiting state, is quite small.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるパーソナルコンピュータの実施例
を示す図である。第2図は従来の方法(待ち状態の検出
方法)を示したフローチャートである。第3図はキー人
力処理の基本のフローチャートである。第4図(a)(
b)はキー人力処理を分析した図である。 ・マイクロプロセッサ ・メインメモリ ・キャッシュメモリ ・クロック切換回路 ・ヒツト信号 ・マイクロプロセッサのクロック信号 第4図(a) 第4 図(b)
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a personal computer according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a conventional method (waiting state detection method). FIG. 3 is a basic flowchart of key manual processing. Figure 4(a) (
b) is a diagram analyzing key manual processing.・Microprocessor ・Main memory ・Cache memory ・Clock switching circuit ・Hit signal ・Microprocessor clock signal Figure 4 (a) Figure 4 (b)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)A、マイクロプロセッサと B、前記マイクロプロセッサの実行する命令を格納する
メインメモリと C、前記メインメモリ用の小容量のキャッシュメモリと から成るパーソナルコンピュータにおいて、前記キャッ
シュメモリにはヒット信号出力があり、前記ヒット信号
がキャッシュメモリのヒットを示しているときは前記マ
イクロプロセッサが待ち状態にあると判断することを特
徴とするマイクロプロセッサの待ち状態の検出方法。
(1) In a personal computer consisting of A, a microprocessor, B, a main memory that stores instructions executed by the microprocessor, and C, a small-capacity cache memory for the main memory, a hit signal is output to the cache memory. A method for detecting a wait state of a microprocessor, characterized in that the microprocessor is determined to be in a wait state when the hit signal indicates a cache memory hit.
(2)前記キャッシュメモリの容量が64バイト以下で
あり、かつキャッシュメモリの一部をディスエーブルす
ることによって有効なキャッシュメモリ容量を可変とす
ることができることを特徴とする請求項1記載のマイク
ロプロセッサの待ち状態の検出方法。
(2) The microprocessor according to claim 1, wherein the capacity of the cache memory is 64 bytes or less, and the effective cache memory capacity can be made variable by disabling a part of the cache memory. How to detect wait state.
(3)前記キャッシュメモリがダイレクトマッピングの
キャッシュメモリであることを特徴とする請求項1記載
のマイクロプロセッサの待ち状態の検出方法。
(3) The method for detecting a waiting state of a microprocessor according to claim 1, wherein the cache memory is a direct mapping cache memory.
(4)A、マイクロプロセッサと B、前記マイクロプロセッサの実行する命令を格納する
メインメモリと C、前記メインメモリ用の小容量のキャッシュメモリと D、前記マイクロプロセッサ用のクロック信号の周波数
を切換えるクロック切換回路と から成るパーソナルコンピュータであって、前記キャッ
シュメモリにはヒット信号出力があり、前記ヒット信号
がキャッシュメモリのヒットを示しているときには、前
記クロック切換回路はマイクロプロセッサのクロック信
号の周波数を低くし、前記ヒット信号がキャッシュメモ
リのミスヒットを示しているときには、前記クロック切
換回路はマイクロプロセッサのクロックの周波数を高く
することを特徴とするパーソナルコンピュータ。
(4) A, a microprocessor; B, a main memory that stores instructions executed by the microprocessor; C, a small-capacity cache memory for the main memory; and D, a clock that switches the frequency of the clock signal for the microprocessor. a switching circuit, wherein the cache memory has a hit signal output, and when the hit signal indicates a hit in the cache memory, the clock switching circuit lowers the frequency of the clock signal of the microprocessor. A personal computer characterized in that, when the hit signal indicates a cache memory miss, the clock switching circuit increases the frequency of the clock of the microprocessor.
(5)前記キャッシュメモリの容量が64バイト以下で
あり、かつキャッシュメモリの一部をディスエーブルす
ることによって有効なキャッシュメモリ容量を可変とす
ることができることを特徴とする請求項4記載のパーソ
ナルコンピュータ。
(5) The personal computer according to claim 4, wherein the capacity of the cache memory is 64 bytes or less, and the effective cache memory capacity can be made variable by disabling a part of the cache memory. .
(6)前記キャッシュメモリがダイレクトマッピングの
キャッシュメモリであることを特徴とする請求項4記載
のパーソナルコンピュータ。
(6) The personal computer according to claim 4, wherein the cache memory is a direct mapping cache memory.
JP2170513A 1990-06-28 1990-06-28 Detection method of waiting state of microprocessor and personal computer Pending JPH0458310A (en)

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