CN101546279A

CN101546279A - 嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法

Info

Publication number: CN101546279A
Application number: CN200910084420A
Authority: CN
Inventors: 高今鹏
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2009-09-30

Abstract

本发明实施例提供了一种嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法，其中装置包括：配置信息获取模块，用于获取运行子模块的初始配置信息；存储模块，用于存储运行子模块的初始配置信息；配置模块，用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置。系统包括：获取运行子模块的初始配置信息并存储；在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置。本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理方法本发明实施例提供的嵌入式设备的异常处理方法、装置和系统，在发生异常时能够实现系统的自动恢复，提高业务运行质量。

Description

嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及嵌入式技术领域，特别涉及一种嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法。

背景技术

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，以下简称：FPGA)具有可重复编程特性和并行处理能力，可以替代DSP承担起数据处理的任务，对通信技术领域的比特(bit)级处理具有很大的优势，已被广泛应用于通信技术领域并推动通信技术的发展。

在FPGA应用于通信处理的场景中，通信链路出现异常的情况比较多，例如接收到容错处理能力之外的数据包，处理的链路容量超过链路预设的设计能力等情况，此时可能会造成应用于该链路的FPGA子系统处理状态机挂死、后级模块瞬间堵死等情况。上述的FPGA的异常可能会造成整条通信链路的挂死，从而不能继续进行数据处理，造成业务中断。

在现有的FPGA系统中，通用的异常情况处理方式是将系统的运行环境保留，定位故障点(即异常点)，重新编译版本，通常情况下FPGA编译一个版本需要较长的时间，可能为几个小时甚至十几个小时的时间。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下技术问题：在现有的FPGA系统运行过程中，发生异常时通过重新编译版本的方式进行异常处理，会造成FPGA上运行业务的中断，降低了业务运行质量。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法。

本发明实施例提供了一种嵌入式设备的异常处理装置，包括：

配置信息获取模块，用于获取运行子模块的初始配置信息；

存储模块，用于存储所述运行子模块的初始配置信息；

配置模块，用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。

本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理系统，包括至少一个运行子模块和异常处理装置，所述异常处理装置用于获取运行子模块的初始配置信息并存储；用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。

本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理方法，包括：

获取运行子模块的初始配置信息并存储；

在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。

本发明实施例提供的嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法，通过在FPGA系统发生异常情况时，根据预先存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置，能够实现系统的自动恢复，提高业务运行质量，减少异常对系统承载业务的影响。

附图说明

图1为本发明嵌入式设备的异常处理装置一个实施例的结构示意图；

图2为本发明嵌入式设备的异常处理装置另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明嵌入式设备的异常处理系统实施例的结构示意图；

图4为本发明嵌入式设备的异常处理方法实施例的流程示意图；

图5为本发明嵌入式设备的异常处理装置又一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例中提供的嵌入式设备的异常处理方法、装置和系统，能够实现嵌入式设备的运行子模块在发生异常情况时自动复位恢复。

图1为本发明嵌入式设备的异常处理装置一个实施例的结构示意图，如图1所示，包括：配置信息获取模块11、存储模块12和配置模块13，其中配置信息获取模块11用于获取运行子模块的初始配置信息；存储模块12用于存储运行子模块的初始配置信息；配置模块13用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。本发明实施例中的运行子模块是指嵌入式设备中实际运行的子模块，在对用户业务进行处理时，不同的业务也可由不同的运行子模块进行处理，本实施例中的异常处理装置能够针对运行子模块在业务处理过程中出现的异常进行处理。

本实施例提供的异常处理装置，能够在运行子模块启动时，获取其初始配置信息并储存，之后在发生异常时，根据存储的初始配置信息进行复位操作，能够实现运行子模块在发生异常时自动快速恢复，减少异常情况对嵌入式设备承载的业务的影响。

图2为本发明嵌入式设备的异常处理装置另一个实施例的结构示意图，如图2所示，包括配置信息获取模块21、存储模块22和配置模块23。其中配置信息获取模块21用于获取运行子模块的初始配置信息，存储模块22用于存储运行子模块的初始配置信息；配置模块23在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置，该配置模块可以分为检测单元231和配置单元232，检测单元231用于检测运行子模块是否发生异常，配置单元232用于在检测单元231检测到异常后对运行子模块进行重新配置。

本实施例还可以进一步包括状态信息获取模块24，用于在检测单元231检测到异常时获取运行子模块的状态信息，并将所述状态信息存储到存储模块22，上述的状态信息可用于对发生异常的原因进行分析。

本实施例中的存储模块22可以和配置信息获取模块21集成在一起，或者存储模块22单独设置，该存储模块可以是一个非易失性存储器。状态信息获取模块24能够获取状态信息，另外本实施例中的还可以进一步包括异常定位模块，该模块能够根据获取的状态信息进行异常定位。

本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理系统，包括至少一个运行子模块和至少一个异常处理装置，其中运行子模块用于进行业务处理，针对多个业务可能会有多个运行子模块，异常处理装置用于获取运行子模块的初始配置信息并存储；在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置，本实施例中的运行子模块和异常处理装置可以使一一对应的设置，即为每一个运行子模块设置一个异常处理装置，另外也可以为多个运行子模块对应设置一个异常处理装置，由该异常处理装置处理多个运行子模块在进行业务处理时出现的异常情况。

图3为本发明嵌入式设备的异常处理系统实施例的结构示意图，如图3所示，异常处理系统包括第一运行子模块31、第二运行子模块32、第一异常处理装置33和第二异常处理装置34，第一运行子模块31和第二运行子模块32是进行业务处理的子模块，例如是FPGA系统中用于业务处理的模块，第一异常处理装置33由第一异常处理子系统331和存储模块组成，第一异常处理子系统331与第一运行子模块31连接，该子系统可相当于图2所示实施例中的配置信息获取模块和配置模块，用于获取第一运行子模块31在启动时的初始配置信息，并将初始配置信息存储到存储模块中，在第一运行子模块31发生异常时，产生复位信号，根据存储的初始配置信息对第一运行子模块31进行重新配置；本实施例中第一异常处理装置33的存储功能由非易失性存储器35提供，使用其中的存储空间A作为第一异常处理装置33的存储模块，用于存储第一异常处理子系统331获取的初始配置信息。另外第二异常处理34由第二异常处理子系统341和存储模块组成，第二异常处理子系统341与第二运行子模块32连接，该子系统可相当于图2所示实施例中的配置信息获取模块和配置模块，用于获取第二运行子模块32在启动时的初始配置信息，并将初始配置信息存储到存储模块中，在第二运行子模块32发生异常时，产生复位信号，根据存储的初始配置信息对第二运行子模块32进行重新配置；本实施例中第二异常处理装置34的存储功能由非易失性存储器35提供，使用其中的存储空间B作为第二异常处理装置34的存储模块，用于存储第二异常处理子系统341获取的初始配置信息。

在上述实施例中的基础上，还可以分别在第一异常异常处理装置和第二异常处理装置中设置状态信息获取模块，状态信息获取模块用于对第一运行子模块31和第二运行子模块32的运行状态和端口信息进行监控，在检测到异常时获取运行子模块的状态信息，并将上述状态信息存储，如同上述实施例中描述的，可以是存储到非易失性存储器中，例如在A₁到A_n数据块中存储第一运行模块31的运行状态信息，在B₁到B_n数据块中存储第二运行模块的运行状态信息。

相应的本发明实施例还提供了一种异常处理方法，图4为本发明嵌入式设备的异常处理方法实施例的流程示意图，如图4所示，包括如下步骤：

步骤101、获取运行子模块的初始配置信息并存储。

本步骤中是为嵌入式设备的各个运行子模块设置异常处理的装置，可以是为运行子模块与异常处理装置一一对应的设置，也可以是为多个运行子模块设置一个异常处理装置，在嵌入式设备的系统启动时，异常处理装置获取运行子模块的初始配置信息并存储到存储模块，上述的存储模块可以是非易失性存储器；

步骤102、在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。

本步骤是在运行子模块的运行过程中，异常处理装置对运行子模块的运行状态进行监控，例如上述状态可以是运行子模块的入口先入先出(FIFO)寄存器及RAM的状态，以及状态机的调转情况等。在检测到运行子模块发生异常时，可由状态信息获取模块获取运行子模块的状态信息，并将上述状态信息存储到存储模块，同时置位运行子模块的复位使能标志，将运行子模块的所有状态机置到系统复位状态，同时从上述的存储模块中获取存储的初始配置信息，对运行子模块进行重新配置，等待配置完成后，状态机进入运行子模块正常运行状态。

本实施例中提供的嵌入式设备的异常处理方法，在运行子模块启动时，获取其初始配置信息，并存储该初始配置信息，当检测到运行子模块发生异常时，根据存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置。本实施例中的异常处理方法，能够在运行子模块发送异常时，迅速进行复位处理，减少对嵌入式设备承载的业务的影响。

另外在检测到运行子模块发生异常时，还可以进一步获取异常情况下运行子模块的运行状态信息，这种实施方式有利于后续的异常定位。在本实施例中可以使用非易失性存储器来存储运行子模块的初始配置信息和运行状态信息，通常对于启动自动复位功能的运行子模块都要配置一个存储器，并对存储器进行分块，分块的大小取决于初始配置信息的内容和运行状态信息的丰富程度，可以使用第一个分块存储初始配置信息，使用剩余的分块存储运行子模块每次出现异常时的运行状态信息。

以下以长期演进网络终端为例对本发明的技术方案进行说明，在长期演进(LTE)网络用户设备侧协议实现的FPGA子系统中，其处理的数据包包括多种类型，这些数据包中一部分是通过Rapdi IO接口进行传输的，Rapdi IO接口是一个重要的传输通道，对于从Rapdi IO接口接收到的数据包，需要进行合理的调度，以及要做充分的异常保护，以保障数据链路的通畅。图5为本发明嵌入式设备的异常处理装置又一个实施例的结构示意图，如图5所示，包括Rapid IO入口数据的调度模块1，在FPFA系统进行初始配置时，单板软件通过CM模块2将调度模块1所需的参数进行配置，使调度模块1进入到正常的数据处理状态。本实施例中的核心处理模块3可以由存在于多核处理器或者NP处理器中的VxWorks操作系统等嵌入式操作系统来实现，需要与异常处理装置4进行必要的信息交互(比如系统复位次数统计，强制配置系统复位信号)，同时可以从存储器5中读取配置信息和运行状态信息，生成文件进行保存。另外在系统配置完成后，核心处理模块3通过CM模块2通知异常处理装置4，调度模块1已经配置完成，异常处理装置4在获取到该消息后，将FPGA系统中关于调度模块1的初始配置信息通过CM模块2和异常处理装置4读取，并存储到存储器5中。

在调度模块1运行过程中，异常处理装置4开始收集调度模块1的运行状态信息，包括各个出口FIFO寄存器(本实施例中为出口FIFO_1、出口FIFO_2、出口FIFO_3、出口FIFO_4)的空满状态、入口FIFO寄存器6的空满状态以及调度模块1的状态机跳转情况。跳转情况包括入口FIFO为空时，状态机是否处于等待数据状态；入口FIFO寄存器6非空时状态机是否正常跳转；出口FIFO寄存器为空时，状态机是否还处于数据处理状态；出口FIFO寄存器为满时，调度模块1是否还在进行数据写入等。

当出现入口FIFO寄存器6几乎满，而出口FIFO寄存器空这种情况时，异常处理装置4强制将入口FIFO的读请求拉高，将CM模块2中一些调测信息和调度模块1的一些状态机跳转信息存入到存储器5中，然后送强制复位信号给调度模块1，这样既可以防止入口FIFO寄存器6满导致RapidIO接口模块被反压造成异常，同时可以使调度模块1重新恢复，进入到参数配置状态。当调度模块1的状态进入的参数配置状态后，由异常处理装置2从存储器5中读取初始配置时配置的参数信息，对调度模块1进行重新配置。

其中的核心处理模块3可以由存在于多核处理器或者NP处理器中的VxWorks操作系统等嵌入式操作系统来实现，需要与异常处理装置4进行必要的信息交互(比如系统复位次数统计，强制配置系统复位信号)，同时可以从存储器5中读取配置信息和运行状态信息，生成文件进行保存。

本发明实施例提供的嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法，通过在系统启动时存储运行子模块的初始配置信息，并在发生异常时，根据初始配置信息对运行子模块进行重新配置，能够实现嵌入式设备的自动恢复，提高业务运行质量，减少异常对系统承载业务的影响。同时在嵌入式设备发生异常时，通过获取运行状态信息，能够实现对异常的定位。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种嵌入式设备的异常处理装置，其特征在于，包括：

配置信息获取模块，用于获取运行子模块的初始配置信息；

存储模块，用于存储所述运行子模块的初始配置信息；

2、根据权利要求1所述的嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，所述配置模块包括：

检测单元，用于检测运行子模块是否发生异常；

配置单元，用于在检测单元检测到异常后对运行子模块进行重新配置。

3、根据权利要求2所述的嵌入式设备的异常处理装置，其特征在于，还包括：

状态信息获取模块，用于在检测单元检测到异常时获取运行子模块的状态信息，并将所述状态信息存储到存储模块。

4、根据权利要求2所述的嵌入式设备的异常处理装置，其特征在于，所述存储模块为非易失性存储器。

5、一种嵌入式设备的异常处理系统，其特征在于，包括至少一个运行子模块和异常处理装置，所述异常处理装置用于获取运行子模块的初始配置信息并存储；用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。

6、根据权利要求5所述的嵌入式设备的异常处理系统，其特征在于，所述异常处理装置包括：

异常处理子系统，用于获取运行子模块的初始配置信息，并在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置；

存储模块，用于存储所述运行子模块的初始配置信息。

7、根据权利要求6所述的嵌入式设备的异常处理系统，其特征在于，所述异常处理装置还包括：

状态信息获取模块，用于在检测单元检测到异常时获取运行子模块的状态信息，并将所述状态信息存储。

8、一种嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，包括：

获取运行子模块的初始配置信息并存储；

9、根据权利要求8所述的嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，所述获取运行子模块的初始配置信息并存储包括：

获取运行子模块的初始配置信息；

将所述初始配置信息存储到非易失性存储器中。

10、根据权利要求8或9所述的嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，所述在检测到运行子模块发生异常时还包括：

获取运行子模块的状态信息并存储。