CN101135984A - 硬件信息备份装置、运行信息备份及检测信息保存方法 - Google Patents

Abstract

本发明的硬件信息备份装置包括：硬件处理器，连接至非易失性存储器，用于在运行和测试过程中将硬件运行信息和硬件测试信息保存至非易失性存储器，并且在需要的情况下，从非易失性存储器中读取硬件运行信息和/或硬件测试信息；以及非易失性存储器，用于保存硬件运行信息和硬件测试信息。使用本发明所描述的装置和方法可以将硬件单元的测试信息和运行信息存储在硬件单元本身所带有的特定的存储介质上，无论是否有其他的备份存储介质，都可以通过硬件单元中的处理器或者通过读出器材将硬件单元上特定的存储介质中保存或者备份的信息读取，方便进行分析定位。

Description

硬件信息备份装置、运行信息备份及检测信息保存方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种硬件信息备份装置、硬件运行信息备份方法、以及硬件检测信息保存方法。

背景技术

在当前通信系统中，硬件系统的硬件单元测试信息与硬件单元本身分离，必须在硬件单元上附加标示物—如条形码，才能将存储在其他介质上的测试信息与硬件单元实物对应。也就是对于硬件单元的测试信息不在硬件单元本身的物理存储介质中，这样如果需要获取硬件单元的测试信息时，还需要读取其他物理介质中的信息，才能和相关的被测硬件单元对应。也就是需要人工参与，才能获取被测硬件单元的准确的测试信息，这就增加了出错的几率；同时在通信系统运行过程中，一些非常重要的运行信息也是存储在当前运行的硬件单元实体之外的其他介质上，也需要通过硬件单元上的标识物与硬件单元实物对应。

对于出现故障的硬件单元，比如掉电瞬间，或者当前的硬件单元出现通讯故障，则此时硬件单元的一些运行信息无法备份和保存到放置在其他的硬件单元上的存储介质上，导致支持维护人员无法得到相关的运行和故障信息。缺失这些至关重要的信息，会严重影响故障的定位和分析。

发明内容

针对以上一个或多个问题，本发明提供了一种硬件信息备份装置、硬件检测信息保存方法、以及硬件运行信息备份方法。

本发明的硬件信息备份装置包括：硬件处理器，连接至非易失性存储器，用于在运行和测试过程中将硬件运行信息和硬件测试信息保存至非易失性存储器，并且在需要的情况下，从非易失性存储器中读取硬件运行信息和/或硬件测试信息；以及非易失性存储器，用于保存硬件运行信息和硬件测试信息。

在本发明的硬件信息备份装置中，硬件处理器通过以下总线接口中的至少之一连接至非易失性存储器：内部集成电路总线接口和串行外设总线接口。硬件处理器可以通过逻辑器件连接至非易失性存储器。

硬件处理器通过以下总线接口中的至少之一连接至逻辑器件：本地地址总线接口和本地数据总线接口。硬件处理器可以以预定格式将硬件运行信息和硬件测试信息保存至非易失性存储器。

本发明的硬件检测信息保存方法包括以下步骤：步骤S302，硬件处理器启动并与非易失性存储器进行通信；步骤S304，硬件处理器在与非易失性存储器通信成功后，对非易失性存储器进行初始化并将硬件系统信息保存到非易失性存储器中；以及步骤S306，在每次检测结束后，硬件处理器将检测结果或检测故障定位信息保存至非易失性存储器中。

在步骤S304中，硬件处理器将检测过程需要用到的地址空间的数值进行初始化。

硬件系统信息包括以下至少之一：检测程序的版本、硬件系统的检测日期和时间、检测设备类型、硬件单板或系统的类型、测试逻辑版本。

在步骤S306中，在每个测试项结束后，硬件处理器在非易失性存储器中进行标识，表明测试项已经完成检测。

本发明的硬件运行信息备份方法包括以下步骤：步骤S402，硬件处理器启动并与非易失性存储器进行通信，读取上一次的备份信息以进行恢复操作，并开始正常的业务处理；步骤S404，硬件处理器在正常情况下定时进行中断处理或在异常情况下进行中断处理，判断是否需要进行运行信息备份，在不需要进行运行信息备份的情况下，跳出中断处理；以及步骤S406，在需要进行运行信息备份的情况下，将硬件运行信息存储到非易失性存储器中。

步骤S406包括：步骤S406-2，硬件处理器判断将要保存的硬件运行信息是否需要覆盖原来存储在非易失性存储器中的硬件运行信息；步骤S406-4，在需要覆盖的情况下，从原来存储的硬件运行信息的初始地址开始存储，在不需要覆盖的情况下，读取上一次进行备份操作的地址，按照预定规则从地址开始存储；以及步骤S406-6，在硬件运行信息备份完成后，判断下一次备份的地址是否已经超出允许备份操作的空间，在没有超过的情况下，返回正常业务处理，在超过的情况下，在非易失性存储器中进行标识并返回正常业务处理。

使用本发明所描述的装置和方法可以将硬件单元的测试信息和运行信息存储在硬件单元本身所带有的特定的存储介质上，无论是否有其他的备份存储介质，都可以通过硬件单元中的处理器或者通过读出器材将硬件单元上特定的存储介质中保存或者备份的信息读取，方便进行分析定位。运用本发明的方法研制的装置，其作用，可以与目前航空器上的“黑盒子”相对比，具有广阔的应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的硬件信息备份装置的框图；

图2是根据本发明的另一实施例的硬件信息备份装置的框图；

图3是根据本发明的实施例的硬件检测信息保存方法的流程图；以及

图4是根据本发明的实施例的硬件运行信息备份方法的流程图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

本发明涉及通信系统中一种新型的硬件测试信息和运行信息备份和保护的方法，它既能对通信系统中硬件单元的测试信息进行备份保护，也可以对通信系统硬件单元运行过程中的信息进行备份和保护，为硬件单元的进一步处理提供准确而可靠的信息。

本发明的硬件信息备份装置包括：硬件处理器，连接至非易失性存储器，用于在运行和测试过程中将硬件运行信息和硬件测试信息保存至非易失性存储器，并且在需要的情况下，从非易失性存储器中读取硬件运行信息和/或硬件测试信息；以及非易失性存储器，用于保存硬件运行信息和硬件测试信息。

在本发明的硬件信息备份装置中，硬件处理器通过以下总线接口中的至少之一连接至非易失性存储器：内部集成电路总线接口和串行外设总线接口(如图1所示)。硬件处理器可以通过逻辑器件连接至非易失性存储器(如图2所示)。

硬件处理器通过以下总线接口中的至少之一连接至逻辑器件：本地地址总线接口和本地数据总线接口。硬件处理器可以以预定格式将硬件运行信息和硬件测试信息保存至非易失性存储器。

图1是处理器直接与非易失性存储器相连实现的保护装置。图1是硬件单元上的处理器系统102直接通过处理器本身具有的总线2(简单总线，如12C或者SPI等总线)与具有相同总线接口的非易失存储器104相连，处理器通过总线2对非易失存储器进行读写操作。则在硬件单元的测试或者运行过程中产生的信息被处理器以事先约定好的格式，通过一定的校验确认机制存储在非易失存储器中。

图2示出了根据本发明的一个实施例的硬件单元中的处理器通过逻辑器件与非易失的存储器建立物理链路。硬件单元上的处理器系统202通过地址和数据总线(总线1)与逻辑器件204相连。总线1可以是PCI总线、本地总线LocalBus、或者其他的总线格式。首先，处理器系统对逻辑器件进行读写操作，然后逻辑器件通过总线2(简单总线，如12C总线或者SPI总线等)对非易失存储器206进行读写操作；则在硬件单元的测试或者运行过程中产生的信息被处理器以事先约定好的格式，通过一定的校验确认机制存储在非易失存储器中。

存储在硬件单元上的非易失存储器中的信息，即使硬件单元掉电也可以保留下来，从而达到了信息的备份和保护。

本发明应用的前提是，通讯系统中的硬件单元含有处理器系统，处理器系统包含处理器和处理器运行所必需的外围器件。处理器包括中央处理器CPU(Center Processer Unit)、微处理器MCU(Micro Controller Unit)、以及数字信号处理器DSP(DigitalSignal Processor)等处理器。

外围器件包括处理器运行需要的系统器件。其中，中央处理器包括在通讯系统中广泛应用的嵌入式处理器，如精简指令集的RISC处理器MPC750，PPC750，MPC824X等等，或者X86架构的处理器，如Intel公司的赛扬和奔腾等系列处理器，AMD公司Athlon和Sempron等系列处理器。微处理器MCU包括各种MCS51，MCS96等系列单片机。数字信号处理器(DSP)如德州仪器的TMS32C系列DSP。处理器运行所必需的外围器件包括桥接器件如MPC107、PCI9054、GT642XX、MV643XX等，自举(BOOT)所需的存储器，如FLASH等，运行程序所需的内存器件如SDRAM、SRAM等。

本发明利用硬件单元上已经存在的处理器系统或者通过与处理器系统相连的逻辑器件(如复杂的可编程逻辑器件CPLD，现场可编程器件FPGA等)，建立与非易失存储器件(非易失存储器是指器件掉电后其内部存储的信息不会丢失的存储器件)的物理链路。处理器系统与非易失存储器之间的物理链路，是以简单的总线相连。简单的总线接口，包括内部集成电路总线(Internal IntergratedCircuit--12C)或者串行外设总线(Serial Peripheral Interface-SPI)等标准接口。处理器本身或者处理器系统中的桥接器件具有与非易失性存储器相同的标准总线接口。

处理器系统本身也可以通过本地地址总线、数据总线与逻辑器件相连，然后逻辑器件通过简单总线接口与硬件单元上具有对应总线接口的非易失存储器相连。硬件单元测试过程中，上一个测试工序的测试结果以及测试数据以事先约定好的格式存储在非易失存储器中。在通讯系统运行过程中，含有本发明电路的硬件单元可以按照事先设定好的信息格式将硬件单元的运行信息实时存储在非易失的存储器中。这时，非易失存储器就像飞机上的“黑匣子”，承担着实时记录硬件单元或者系统的运行信息的任务。

图3是根据本发明的实施例的硬件检测信息保存方法的流程图。如图3所示，硬件单元的硬件检测信息存储流程图中对于检测信息的存储包括以下几个步骤：

步骤S302，硬件处理器小系统启动；

步骤S304，硬件处理器小系统初始化非易失性存储器；

步骤S306，检测信息存储访问操作。

硬件系统上电后，首先启动硬件处理器的小系统(S302)，这部分启动需要处理器本身、外围的桥接芯片、逻辑器件、以及内存器件的硬件电路的加工焊接正常，器件本身也功能正常。运行的系统自检程序对于小系统是否正常启动给出判断，如果没有启动成功，则直接结束，表明单板小系统无法正常工作。如果小系统正常运行，表明硬件处理器小系统可以正常工作，则硬件单元就可以正常运行测试程序。

硬件处理器小系统正常工作后，小系统开始与非易失性存储器进行通讯(S304)，并判断是否通讯成功，判断标准可以是可以读取到非易失性存储器的器件类型和器件基地址。如果没有通讯成功，则表明硬件处理器小系统与非易失性存储器之间的硬件电路存在故障；如果通讯成功，则继续对非易失性存储器进行初始化操作，包括对非易失性存储器的所有地址空间或者特定的地址空间进行赋初值操作，目的是将检测过程需要用到的地址空间的数值进行初始化。测试程序还将硬件系统的一些基本信息，如检测程序的版本，硬件系统的检测日期和时间，检测设备类型，硬件单板或者系统的类型，测试逻辑版本等写入特定的地址空间。处理器系统对非易失性存储器进行初始化的时，考虑到系统能够对特定的地址空间进行可靠初始化，需要进行几次判断。如果不能初始化成功，则检测流程直接结束，表明此非易失性存储器可能器件损坏或者存在硬件故障，需要进行更换和维修；正常情况，检测程序可以完成对于非易失性存储器的初始化操作。

处理器小系统存储访问非易失性存储器操作进行检测信息的存储过程(S306)为，检测程序按照测试项目进行测试，完成每一项检测后，将检测结果(测试项是否测试通过)、检测故障定位等相关信息写入特定地址空间；为了保证检测结果的准确，检测程序还对写入的结果进行读出操作，进行确认；检测程序还在每一个测试项结束后，访问特定的地址空间，进行置位，表明该测试项已经完成检测，如果需要再次测试，则可以从下一个测试项开始。检测程序还访问一个检测过程是否结束标志位，判断检测过程是否结束，如果没有检测结束，则继续进行下一项测试。

图4是根据本发明的实施例的硬件运行信息备份方法的流程图。如图4所示，硬件单元的运行信息存储备份流程分为以下几个步骤：

步骤S402，硬件系统启动处理；

步骤S404，运行信息备份的中断处理；

步骤S406，运行信息备份处理；

硬件单元启动后，在运行正常的业务功能之前，首先与非易失性存储器进行通讯，读取特定地址空间的信息，得到上一次的备份信息。然后根据上一次的运行备份信息，进行相关的恢复操作。然后在特定的地址空间写入本次启动的关键信息(如相关的版本信息，启动过程信息和时间标记等)(S402)。

硬件单元完成了启动处理流程后，进入正常的业务处理(S404)，在进行正常业务处理流程过程中，正常情况下可以通过定时器定时时间到使得程序进入中断处理，如果发生了硬件系统的异常情况，则进入异常的中断处理流程。在中断处理流程中，通过对中断的类型等系统信息进行判断，判断是否需要进行硬件运行信息的备份；如果不需要进行运行信息的备份，则跳出中断处理流程，继续进行正常的业务处理，如果需要进行硬件信息的备份，则进入硬件运行信息的备份处理流程(S406)。

在硬件运行信息的备份处理流程中，需要首先完成与非易失性存储器的通讯，读出特定地址空间的标记，判断当前备份的信息是否需要覆盖原来存储的信息(S406-2)，如果需要覆盖，则需要从特定的初始地址开始进行存储(S406-4)。如果不需要覆盖，则需要读出上一次进行备份操作的地址，按照一定的规则从该地址开始进行运行信息备份的操作；完成硬件运行信息的备份后，需要判断下一次写入的地址是否已经超出允许进行操作的空间，如果没有超出，则返回正常的业务处理流程；如果超出了允许的地址空间，则对特定的地址置标志位，然后退出信息备份的处理流程，转入正常的业务流程(S406-6)。

采用本发明所描述的数据和信息的备份保护方法，既能对硬件单元测试过程中产生的信息和测试结果进行有效的保护，又可以对通信系统运行过程中产生的系统运行信息进行备份和保护。信息的读出不仅可以通过硬件单元本身带有的处理器，也可以通过其他的读出设备读出。大大减少了因为信息存储在硬件单元物理实物之外的存储介质上导致的错误，从而保证了硬件单元的测试信息或者运行信息可以进行可靠传递，对提高硬件单元的测试信息保存可靠性和进行硬件系统的故障分析和定位大有裨益。

本发明不仅适用于通讯系统，同样适用于其他带有处理器系统的硬件单元或者硬件系统。凡是本领域的人员能想到的变化，都应在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种硬件信息备份装置，其特征在于包括：

硬件处理器，连接至非易失性存储器，用于在运行和测试过程中将硬件运行信息和硬件测试信息保存至所述非易失性存储器，并且在需要的情况下，从所述非易失性存储器中读取所述硬件运行信息和/或硬件测试信息；以及

所述非易失性存储器，用于保存所述硬件运行信息和硬件测试信息。

2.根据权利要求1所述的硬件信息备份装置，其特征在于，所述硬件处理器通过以下总线接口中的至少之一连接至所述非易失性存储器：内部集成电路总线接口和串行外设总线接口。

3.根据权利要求1或2所述的硬件信息备份装置，其特征在于，所述硬件处理器通过逻辑器件连接至所述非易失性存储器。

4.根据权利要求3所述的硬件信息备份装置，其特征在于，所述硬件处理器通过以下总线接口中的至少之一连接至所述逻辑器件：本地地址总线接口和本地数据总线接口。

5.根据权利要求3所述的硬件信息备份装置，其特征在于，所述硬件处理器以预定格式将所述硬件运行信息和所述硬件测试信息保存至所述非易失性存储器。

6.一种硬件检测信息保存方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S302，硬件处理器启动并与非易失性存储器进行通信；

步骤S304，所述硬件处理器在与所述非易失性存储器通信成功后，对所述非易失性存储器进行初始化并将硬件系统信息保存到所述非易失性存储器中；以及

步骤S306，在每次检测结束后，所述硬件处理器将检测结果或检测故障定位信息保存至所述非易失性存储器中。

7.根据权利要求6所述的硬件检测信息保存方法，其特征在于，在所述步骤S304中，所述硬件处理器将检测过程需要用到的地址空间的数值进行初始化。

8.根据权利要求6所述的硬件检测信息保存方法，其特征在于，所述硬件系统信息包括以下至少之一：检测程序的版本、硬件系统的检测日期和时间、检测设备类型、硬件单板或系统的类型、测试逻辑版本。

9.根据权利要求6所述的硬件检测信息保存方法，其特征在于，在所述步骤S306中，在每个测试项结束后，所述硬件处理器在所述非易失性存储器中进行标识，表明所述测试项已经完成检测。

10.一种硬件运行信息备份方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S402，硬件处理器启动并与非易失性存储器进行通信，读取上一次的备份信息以进行恢复操作，并开始正常的业务处理；

步骤S404，所述硬件处理器在正常情况下定时进行中断处理或在异常情况下进行中断处理，判断是否需要进行运行信息备份，在不需要进行运行信息备份的情况下，跳出中断处理；以及

步骤S406，在需要进行运行信息备份的情况下，将所述硬件运行信息存储到所述非易失性存储器中。

11.根据权利要求10所述的硬件运行信息备份方法，其特征在于，所述步骤S406包括：

步骤S406-2，所述硬件处理器判断将要保存的硬件运行信息是否需要覆盖原来存储在所述非易失性存储器中的硬件运行信息；

步骤S406-4，在需要覆盖的情况下，从原来存储的硬件运行信息的初始地址开始存储，在不需要覆盖的情况下，读取上一次进行备份操作的地址，按照预定规则从所述地址开始存储；以及

步骤S406-6，在硬件运行信息备份完成后，判断下一次备份的地址是否已经超出允许备份操作的空间，在没有超过的情况下，返回正常业务处理，在超过的情况下，在所述非易失性存储器中进行标识并返回正常业务处理。

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