[發明專利]操作系統內核級實時看門狗監控裝置及其監控方法

無效

• 申請號: 201010110390.X
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101739305A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 李承陽;李新志;劉東明
• 申請（專利權）人: 太倉市同維電子有限公司
• 主分類號: G06F11/00
• 分類號: G06F11/00;G06F11/30
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明屬于嵌入式系統的應用程序監控技術領域，具體涉及一種基于嵌入式系統內核驅動程序的實現以及監控應用程序的方法，尤其是一種利用內核看門狗(Watchdog)來監控應用程序的方法。

背景技術

近年來隨著各個行業信息化的持續深入，嵌入式系統、因其可定制性已廣泛應用于網絡通信、消費電子、制造、工業控制、安防系統等多個領域。

為了適應軟件日益增長的功能密度，應用程序的數量必定越來越大，給系統的可靠性帶來諸多不穩定因素，再因嵌入式系統軟件本身特性，經過長時間的運行，可能有應用程序會出現些問題，激烈的市場競爭，都要求我們必須、及時的生產出滿足市場需求的高可靠性的產品，來搶占市場。而軟件產品的高可靠性的基石是要有一個實時性高的手段來監控各個應用程序的運行狀態。

但是由于使用了集成度更高，頻率更快，應用程序的功能及數量更大的系統，對應用程序的監控就更加復雜。目前現有技術進行監控應用程序的方法通常是使用專門的應用程序來監控其他應用程序，其優點在于專用程序與應用程序都處于應用層，實現起來簡單方便。但不可忽視的缺點是其實時性較差。

發明內容

本發明目的在于提供一種操作系統內核級實時看門狗監控裝置，解決了現有技術中監控應用程序時實時性較差等問題。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種操作系統內核級實時看門狗監控裝置，包括看門狗模塊，其特征在于所述看門狗模塊設置在系統內核內，且通過內核級驅動對應用程序進行注冊、取消注冊和復位操作，所述內核看門狗模塊至少包括：

定時器模塊，所述定時器模塊用于當定時器內規定時間輪轉到后進行檢測每個已注冊的應用程序是否超時，當已注冊的應用程序超時時所述看門狗模塊啟動復位模塊進行操作系統復位操作；當已注冊的應用程序未超時時定時器模塊規定時間繼續輪轉；當定時器內規定時間未輪轉到時，所述看門狗模塊根據應用程序的執行啟動注冊模塊或取消注冊模塊或復位模塊進行相應操作；

注冊模塊，當有應用程序請求注冊時，接受應用程序的注冊；

取消注冊模塊，當有已注冊應用程序請求取消注冊時，接受取消注冊已注冊應用程序；

復位模塊，用于接受復位信號，重啟操作系統進行復位。

優選的，所述操作系統內核內嵌入看門狗驅動，當操作系統啟動時，操作系統內核啟動注冊看門狗驅動運行看門狗模塊。

優選的，所述看門狗模塊內設置應用程序動態鏈表，當注冊模塊進行應用程序注冊時，所述動態鏈表增加應用程序的節點；當取消注冊模塊進行取消注冊操作時，所述動態鏈表刪除請求取消注冊的應用程序節點；當復位模塊進行復位操作時，對活動鏈表中該應用程序的復位時間進行清零操作。

優選的，所述定時器模塊的規定時間由應用程序規定，當應用程序未規定時，通過操作系統內核或CPU指定定時器的固定時間片。

本發明的另一目的在于提供一種操作系統內核級實時看門狗監控方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

(1)看門狗模塊內定時器模塊檢查規定時間輪轉的狀態，當規定時間未超時時進行步驟(2)；當規定時間超時時進行步驟(3)；

(2)看門狗模塊中注冊模塊響應應用程序的注冊操作；復位模塊響應應用程序的復位操作；取消注冊模塊響應已注冊的應用程序的取消注冊操作；

(3)當已注冊的應用程序超時時看門狗模塊啟動復位模塊進行操作系統復位操作；當已注冊的應用程序未超時時定時器模塊規定時間繼續輪轉循環。

優選的，所述方法還包括在步驟(1)前進行啟動操作系統，進行注冊看門狗模塊驅動的步驟。

優選的，所述方法步驟(2)中當應用程序請求復位看門狗信號，復位模塊接受復位信號，重啟操作系統進行復位。

優選的，所述操作系統為嵌入式linux系統。

本發明設計了一種操作系統內核級Watchdog監控應用程序的方法，在操作系統內核內增加了內核看門狗Watchdog模塊，借助操作系統內核Watchdog接收應用程序的注冊、復位Watchdog和取消注冊，進而實現對應用程序的監控的過程，通過運行在內核態的驅動來完成對應用程序的實時監控，操作簡單，而且解決了現有技術中使用專用應用程序監控應用程序實時性差的技術問題。

相對于現有技術中的方案，本發明的優點是：

1.本發明的操作系統內核級實時看門狗監控裝置通過在操作系統內核模塊中設置看門狗Watchdog模塊，實現內核級啟動看門狗，操作簡單，同時又滿足復雜系統功能實時性的要求，為產品的高可靠性提供好的保障。