[發明專利]一種基于X86架構的民用機載模塊看門狗設計方法

有效

• 申請號: 201811471373.1
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109445980B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 吳志川;竇愛萍;劉碩;封安;姚彬;雋鵬輝
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 婁華

本發明屬于計算機通信技術領域，設計X86架構處理器平臺，BIOS編碼和邏輯設計的相關內容，針對X86架構平臺在機載嵌入式環境中的應用，發明了一種新的看門狗使用方法，通過BIOS對BIOS進行編碼，處理器GPIO類型配置成為SCI中斷管腳；并根據機載嵌入式環境需要，在邏輯里對看門狗信號進行編碼處理，對看門狗信號進行使能，觸發中斷信號。本發明解決了看門狗信號應用的靈活性和可配置型，為X86平臺應用于機載嵌入式環境提供了方法。

技術領域

本發明屬于計算機通信技術領域，涉及X86架構處理器電路和BIOS編碼和邏輯編碼相關內容。

背景技術

大型客機C919信息系統-機載通用模塊要求通過以太網接口實現數據獲取、管理控制功能，支持Linux操作系統。可加載安全等級為?E級的應用程序，如維護應用、加載應用、文件導入導出應用、航空公司的第三方應用等功能。根據機載產品的需求，現行的基于X86系統平臺的設計方法，Watchdog作為通用處理器模塊的看門狗，用于監視通用處理器的運行狀態，當通用處理器出現無法響應或死機時，通過狗叫信號將通用處理器模塊復位。當對通用處理器模塊進行調試時，通過使能信號禁止Watchdog電路工作，使其不影響模塊的調試。通用處理器的Watchdog電路支持對定時周期進行設置。當到達定時周期時，Watchdog電路將產生狗叫信號，該信號可以連接到模塊的復位電路上，以復位模塊。因此，為使模塊能夠正常工作，需要上層應用（例如BIT軟件）在Watchdog電路產生狗叫信號前來對看門狗定時器進行清零。看門狗的定時周期一般為1s。在模塊上電后，需要在系統引導程序中將Watchdog禁止掉或將Watchdog的定義周期調整到大于操作系統啟動時間，以避免在操作系統啟動時出現模塊復位情況；同時需要在操作系統啟動完畢后，及時使能Watchdog或調整Watchdog的定時周期，已達到對模塊運行狀態進行監視的目的。

機載系統屬于嵌入式系統，在BIOS中使能或禁止看門狗功能是不現實的，因為在機載系統中是沒有顯示界面（顯示器）來進行BIOS配置，更不可能在系統啟動的時候，飛機維護人員進入BIOS界面設置看門狗使能。

在程序運行過程中，當應用程序出現跑飛的時候，程序仍然有自我糾錯的能力，如果此時看門狗信號發出全局復位，會降低系統程序的工作效率。

通用處理器模塊在此處作為交換機使用，負責機載其他設備的信息交換和信息中轉站的作用，如果在看門狗無法及時喂狗的情況下進入復位，會對整個機載電子系統造成極大的損害，這也是系統不允許出現的情況。

為了解決這個問題，給出系統應用程序自我糾錯的“機會”，同時“爭取”時間給機上其他系統報告故障的時間，需要對看門狗的使用進行重新設計。

發明內容：

本發明目的

為了解決X86架構平臺的看門狗通用設計在機載嵌入式環境中應用的不可配置性，不靈活性，無法滿足機載嵌入式環境的應用問題，本發明提出了一種基于X86架構平臺的新的看門狗設計方法。

本發明的技術解決方案

一種基于X86架構的民用機載模塊看門狗設計方法，其特征在于，通過BIOS對BIOS進行編碼，處理器GPIO類型配置成為SCI中斷管腳；并根據機載嵌入式環境需要，在邏輯里對看門狗信號進行編碼處理，對看門狗信號進行使能，觸發中斷信號；其中，處理器GPIO類型配置成為SCI中斷管腳具體實現為：

a)首先對SIO上的WatchDog進行配置，設置WatchDog的使能和觸

發時間；

b)對GPIO3進行配置，將GPIO3設置為GPIO信號方式，寄存器GPIO_USE_SEL，且為輸入信號：寄存器GP_IO_SEL；由于WatchDog信號為低電平信號，當看門狗進行狗叫的時候，發出低脈沖信號，需要將信號狀態翻轉，寄存器GPI_INV；