功率知晓线程调度和处理器的动态使用制造技术

公开了用于提供功率知晓线程调度和处理器的动态使用的技术和装置。在某些方面，监视多核系统以确定核活动。可以将核活动与平衡功率节省计划与性能计划的电源策略进行比较。一个或多个核可响应于该比较而停止以降低多核系统的功耗。在其他方面，可以在预定间隔执行功率知晓调度以动态停止或启动核。其他方面包括响应于核活动与电源策略的比较来调整已启动的核的功率状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率知晓线程调度和处理器的动态使用背景计算机系统功耗管理对于延长电池的操作能力并降低总体功耗而言是重要的，这 在财务和环境上都是有益的。甚至对于非移动计算机，降低功率要求对于节省重要的全球 资源并在依赖电池备份系统时，如在公共事业电源中断期间延长操作是有益的。虽然计算系统的大多数组件在系统操作期间使用电源，但处理器使用不成比例的 系统电源份额。许多计算机系统，包括基于消费者的系统，都包括多个处理器和/或具有多 个核的处理器。多个处理器允许计算机并行地执行增大的工作量，然而额外的处理器也会 增大功耗。大多数现代处理器具有非常低功率的空闲功率状态，这可以对多核系统上每一 个核应用，并可以由操作系统进行控制。另外，处理器频率可以在每一个核或每一个核组的 基础上伸缩，以降低系统电源使用。概述提供本概述是为了介绍以下在详细描述中进一步描述的提供功率知晓线程调度 和处理器的动态使用的简化概念。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也 不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。公开了用于提供功率知晓线程调度和处理器的动态使用的示例性技术和装置。根 据一个或多个实施例，监视多核系统以确定核活动。检索电源策略以便为核启动性能和功 率节省计划。多核系统的一个或多个核基于电源策略和核活动来停止(park)(置于系统指 定的低功率状态)。当停止一个或多个核时，留下已启动(impark)的核来处理所有剩余系 统活动。在某些实施例中，可以修改电源策略以包括影响功率节省或系统性能的其他因素。 在至少一个其他实施例中，除停止一个或多个核之外，多核系统还可以动态地调整一个或 多个已启动的核的功率状态。附图简述参考附图来描述详细描述。在附图中，附图标记中最左边的数字标识该附图标记 首次出现的附图。不同附图中的相同附图标号指示相似或相同的项目。附图说明图1是可以用来实现功率知晓线程调度和处理器的动态使用的至少一个实施例 的说明性系统。图2示出了创建核停止掩码并利用线程调度器来实现掩码以允许将工作分配到 处理器的过程的至少一个实施例的流程图。图3A和3B示出了根据本专利技术的至少一个实施例的说明性核利用。更具体而言， 图3B示出了响应于如图3A所示的说明性系统核利用的对核利用的说明性修订。图4示出了评估线程调度和处理器的动态使用并确定处理器的修订配置的说明 性过程的至少一个实施例的流程图。图5示出了提供功率知晓线程调度和处理器的动态使用的说明性过程的至少一 个实施例的流程图。图6示出了提供功率知晓线程调度和处理器的动态使用的说明性过程的至少一 个实施例的另一流程图，还包括域空闲考虑。图7示出了为功率知晓线程调度和处理器的动态使用提供附加设置的至少一个 实施例的说明性流程图。详细描述处理器可以允许低功率空闲功率状态，包括不消耗功率(零瓦特)的空闲状态。当 没有有用的工作要执行时，操作系统可以指示一个或多个处理器(或简称为“核”)进入空 闲功率状态(即，处理器休眠状态)。最大化花费在这些低功率状态的时间可以提高系统能 量效率和/或延长电池寿命。除这些处理器空闲功率状态之外，处理器还可以提供单独或 结合处理器核电压的同时降低的对伸缩处理器频率的控制。这些控制可被统称为处理器功 率管理(PPM)特征。处理器可以便于每秒数十亿次的执行。尽管具有这一大容量来执行计算机指令， 但处理器可以在短时间内具有相当大的工作负载变化。例如，短如打字员的键击之间的延 迟的时间段可以允许PPM短暂地降低处理器功率或者甚至进入简短的休眠状态。虽然几分 之一秒的功率看起来是微不足道的，但是比较长的时间内累积的功率节省会是显著的。因此，当处理器没有足够的工作负载来证明较高的功率状态是恰当的时候，PPM可 以通过指示未使用的处理器进入低功率状态或休眠状态(“停止”状态)来降低功率需求。 停止的核可以被置于使用最少电量或根本不使用电量的处理器空闲功率状态(ACPI C状 态)。要在系统上执行的活动工作将在启动的处理器上进行时间多路复用。因此，此处在随后的各个章节中公开了方便提供功率知晓线程调度和处理器的动 态使用的技术和装置。说明性环境图1是可以用来实现功率知晓线程调度和处理器的动态使用的至少一个实施例 的说明性系统100。系统100包括计算设备102。例如，计算设备可以是移动计算机102(1)、 台式计算机102(2)，和/或服务器102 (N)，以及其他可能的计算设备。在非常基本的配置 中，计算设备102通常包括一个或多个处理器(“处理器”)104。例如，处理器104可以是并 行或串行配置的多个独立处理器和多核处理单元中的至少一个，或者单独地或者是不同的 组合。多核处理器可以具有包括在同一个芯片或集成电路上的两个或更多处理器(“核”)。 术语“处理器”、“核”和“逻辑处理器”在全文中可互换地使用，除非参考特定元素特别另外 指明。另外，计算设备102还包括系统存储器106。取决于计算设备的确切配置和类型， 系统存储器可以是易失性的(诸如RAM)、非易失性的(诸如ROM、闪存等等)或两种类型的 某种组合。系统存储器106通常包括操作系统108、一个或多个程序模块110，且可以包括 程序数据112。操作系统108可以包括负责指示处理器功率管理(PPM)特征的使用的内核功率管 理器114。内核功率管理器114可以使用性能状态(ρ状态)或线性扼流状态(t状态)来 调整处理器104的性能(例如，速度)。例如，内核功率管理器114可以在可能时平衡处理 器104的功耗与当前工作负载以节省能量。另选地或另外地，内核功率管理器114可以允 许处理器104响应于工作负载需求来提供最大处理能力。此外，当没有诸如程序模块110 的线程等活动线程准备运行时，内核功率管理器114可以指示处理器104中的一个或多个 进入低功率休眠状态。操作系统108可以提供用于跨系统100中的所有可用的处理器104来对工作单元 (线程)进行排队、调度、确定优先顺序和分派的模块，这些模块可以被表示为统称为内核 线程调度器116的模块集合。当活动线程准备运行时，内核调度器116经由一个或多个模 块将线程都分派到任何可用核以便进行处理。一般而言，内核功率管理器114和内核调度器116在对处理器104的控制和操作 方面具有竞争利益。内核功率管理器被配置成最小化处理器104的功耗，并且因此试图降 低处理器104中的一个或多个的频率和/或功率状态。相反，内核调度器116被配置成最 大化处理吞吐量，并由此偏爱将工作分发到所有处理器104。计算设备102可具有附加特征或功能。例如，计算设备102还可包括附加数据存 储设备(可移动和/或不可移动)，诸如例如磁盘、光盘或磁带。这些附加存储在图1中由 可移动存储118和不可移动存储120示出。计算机存储介质可包括以用于存储诸如计算机 可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易 失性、可移动和不可移动介质。系统存储器106、可移动存储118和不可移动存储120都是 计算机存储介质的示例。因此，计算机存储介质包括但不限于，RAM、R0M、EEPR0M、闪存或其 它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光存储、磁带盒、磁带、磁盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平衡具有多个核的计算设备的性能和功率节省的方法，包括：定义使用哪些核（２０２、２０４）来处理工作；确定电源策略（２１０、２１４、４０６）以便对已定义的和未定义的核启动性能和功率节省计划；以及基于所述电源策略来停止所述未定义的核（２２２）中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A马歇尔，Y邓，NS贾齐，AU基什安，AJ瑞茨，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[]