CN101882085A - 系统启动方法以及嵌入式设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在应用程序没有加载成功的情况下，系统也能继续启动的系统启动方法，以及实现该方法的嵌入式设备。包括步骤：在系统中保存多个应用程序，设置和应用程序一一对应的启动参数；系统启动时，启动程序首先判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功，如是，则直接加载当前启动参数对应的应用程序；否则，系统依据当前启动参数计算下一个启动参数，启动程序从新的启动参数对应的应用程序开始启动，直至应用程序加载成功。系统保存未成功加载的应用程序所对应的启动参数，设备在重启后，由于启动程序不再对出现问题的应用程序进行加载，使得系统能在某些应用程序被破坏后仍能继续启动，使得嵌入式设备能够运行。

Description

系统启动方法以及嵌入式设备

技术领域

本发明涉及计算机操作系统技术，特别涉及嵌入式系统启动技术。

背景技术

嵌入式设备的软件系统一股由两部分组成：启动程序(也称为bootloader)和应用程序。启动程序初始化最基本的设备，提供一个最简单的交互式操作界面，同时为加载应用程序做准备。应用程序是整个系统要完成的所有功能的集合。嵌入式设备通常放置在无人值守的场合，完全独立运行或者通过网络被远程管理。设备运行过程中，会因为远程重启、异常重启等原因导致设备重新启动。如果应用程序因为某种原因被破坏，例如：升级过程中文件写了一半就因为断电导致文件未完整写入系统，那么设备在重启后会因为应用程序不完整而不能正常运行。这种情况下，由于系统没有正常运行，远程管理已经不可能，而人员到现场解决问题是非常耗时的。如果能够使得无人值守的嵌入式设备在某些应用程序被破坏后仍能继续启动，使得嵌入式设备能够运行，让远程管理成为可能，便能减少人员到线程解决问题的机率，提高工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在应用程序没有加载成功的情况下，系统也能继续启动的系统启动方法，以及实现该方法的嵌入式设备。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，系统启动方法，包括步骤：

在系统中保存多个应用程序，设置和应用程序一一对应的启动参数；

系统启动时，启动程序首先判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功，如是，则直接加载当前启动参数对应的应用程序；否则，系统依据当前启动参数计算下一个启动参数，启动程序从新的启动参数对应的应用程序开始启动，直至应用程序加载成功。

系统保存未成功加载的应用程序所对应的启动参数，设备在重启后，由于启动程序不再对出现问题的应用程序进行加载，使得系统能在某些应用程序被破坏后仍能继续启动，使得嵌入式设备能够运行。

系统重新启动包括有系统发现异常而主动重启、或者远程重启等非断电重启的情况。为了更即时地发现应用程序加载异常，进一步引入了看门狗重启，这样可以避免设备在启动过程中死机而不能恢复。即，准备加载应用程序之前，启动程序启动看门狗计时；所述看门狗在计时超过预设时间时，将触发系统重新启动；应用程序在加载成功后关闭看门狗。

要使得在出现重启后启动程序能够读取未成功加载的应用程序所对应的启动参数，在应用程序加载之前，启动程序保存当前启动参数为准备加载的应用程序所对应的启动参数。

启动程序通过启动状态参数判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功。启动状态参数的设置方法为：启动程序加载当前启动参数对应的应用程序之前，设置启动状态参数为未成功状态；加载应用程序成功后，设置启动状态参数为成功状态。启动程序在重启后，读取启动状态参数，如为成功状态则直接加载当前启动参数对应的应用程序；如为未成功状态，则依据当前启动参数计算下一个启动参数，启动程序从新的启动参数对应的应用程序开始启动，直至应用程序加载成功。

能够实现本发明系统启动方法的嵌入式设备，设备中保存有多个应用程序，其特征在于，包括启动程序模块、应用程序模块、上电寄存器；所述上电寄存器包括第一存储单元；

所述第一存储单元用于，保存当前启动参数；

所述启动程序模块用于，加载应用程序；在加载应用程序之前，启动程序模块判断当前第一存储单元中当前启动参数对应的应用程序在上一次系统启动时是否成功加载，如是，则直接加载当前启动参数对应的应用程序；否则依据当前启动参数计算下一个启动参数并保存在第一存储单元；启动程序从新的启动参数对应的应用程序进行加载；

所述应用程序模块用于，运行加载的应用程序。

进一步的，还包括看门狗电路；所述看门狗电路用于，计时超过预设时间时触发系统非断电重新启动；

启动程序模块还用于，应用程序加载之前，启动程序模块启动看门狗电路计时；

应用程序模块还用于，在应用程序加载成功后，应用程序运行，关闭看门狗电路。

进一步的，上电寄存器还包括第二存储单元，第二存储单元用于，保存启动状态参数；所述启动状态参数用于判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功。

启动程序模块还用于，通过启动状态参数判断当前启动参数对应的应用程序上一次启动时是否加载成功；启动程序模块在保存当前启动参数至第一存储单元的同时，还设置第二存储单元的启动状态参数为未成功状态；

应用程序模块还用于，在应用程序加载成功后，应用程序运行，设置第二存储单元的启动状态参数为成功状态。

本发明的有益效果是，使得在加载的应用程序出现异常时，系统能够选择性地加载正常的应用程序，保证系统能够正常运行，为无人值守的设备提供一种可靠的启动方式。

附图说明

图1为实施例嵌入式设备示意图；

图2为实施例流程图。

具体实施方式

本实施例通过软硬件结合的方式完成重启功能，其中硬件部分设计了一种特殊的存储寄存器，取名为“上电寄存器”，该寄存器有两个存储单元，一个用于记录和当前要加载的启动程序对应的启动参数，一个记录启动参数对应的应用程序是否可以加载成功。在设备上电时，该寄存器的第一存储单元、第二存储单元分别初始化为0和1，0表示加载和第0个启动参数对应的应用程序，1表示该启动参数对应的应用程序可以正常启动。该寄存器只有在上电时才被硬件初始化，之后只要不断电，即使发生看门狗重启，该寄存器的值也不会被硬件修改，但是软件可以直接读写该寄存器。嵌入式设备能够保存多个应用程序文件。该文件可以保存在设备的文件系统上，也可以直接保存在闪存等非易失性存储器上。系统配置分别和保存的应用程序一一对应的启动参数，使用非易失性存储器保存这些启动参数。这些应用程序文件可以是保存在设备上的，也可以是网络上的某个地方，启动程序通过启动参数能够获取到这个应用程序文件。

如图1所示，嵌入式设备，包括启动程序模块、应用程序模块、上电寄存器、看门狗电路；所述上电寄存器包括第一存储单元、第二存储单元；

第一存储单元用于，保存使用的应用程序对应的启动参数；

第二存储单元用于，保存当前启动参数对应的应用程序的加载状态，即启动状态参数；

启动程序模块用于，根据当前启动参数加载应用程序，具体采用的方式为：针对重启过程中对未成功加载的应用程序之前的应用程序不再进行加载，仅加载未成功加载的应用程序之后的应用程序；针对在应用程序已成功加载而进行的非断电重启，启动程序从上一次启动时最后成功加载的应用程序开始进行加载；即，启动程序模块读取第二存储单元的启动状态参数为0，将第一存储单元中的启动参数的下一个启动参数作为当前启动参数保存至第一存储单元，并保持第二存储单元的启动状态参数为0，开启看门狗电路计时；启动程序模块根据新的当前启动参数获取应用程序进行加载；

应用程序模块用于，应用程序加载成功后，运行应用程序，设置第二存储单元的启动状态参数为1，并关闭看门狗电路；

看门狗电路用于，计时超过预设时间时触发系统非断电重新启动。

如图2所示，本实施流程如下：

设备上电启动，系统在初始化时，通过启动程序在设备上下载多个应用程序，同时配置多个参数分别对应设备上的各个应用程序，同时启动参数还可以分别对应网络上的应用程序。上电寄存器的两个存储单元分别初始化为0和1；

软件可通过读取该上电寄存器第一存储单元判断，当前加载的的为第0个启动参数对应的应用程序，并且该上电器寄存器的第二存储单元为1，即当前启动参数对应的应用程序能够正常使用，因此使用启动参数0对应的应用程序启动设备，并将上电寄存器的第二个存储单元修改为0，表示启动中还不确定是否能够成功，再启动看门狗电路计时，设置合适的超时时间，合适的超时时间是指设置的看门狗超时时间能保证正常情况下应用程序成功启动；

启动参数0对应的应用程序成功加载后，该应用程序启动运行后会关闭看门狗电路，并设置上电寄存器的第二存储单元为1，表示启动已经成功。

在加载过程中，如出现用户通过命令重启系统、或软件的异常处理主动重启系统、或者应用程序加载时间超时看门狗重启系统，重启后的启动程序读取上电寄存器，分析的结果如是当前启动参数(第一存储单元中的启动参数)对应的应用程序没有成功加载(看门狗重启的情况第二存储单元的启动状态参数一定是未成功状态)，启动程序会选择下一个启动参数读取新的应用程序。以加载启动参数0对应的应用程序时，看门狗重启为例，此时上电寄存器中第一存储单元中的值为0；第二存储单元的值为0；重启后，启动程序读取到第二存储单元的值为0，则使用启动参数0的下一个启动参数1来加载应用程序，设置第一存储单元中的值为1，第二存储单元中的值为0，启动看门狗电路计时；加载启动参数1对应的应用程序时，如系统主动重启，此时上电寄存器中第一存储单元中的值为1，第二存储单元的值为0；重启后，看门狗电路关闭，启动程序读取到第二存储单元的值为0，则使用启动参数1的下一个启动参数2来调用应用程序并设置第一存储单元中的值为2，第二存储单元中的值为0，启动看门狗电路计时，启动参数2对应的应用程序成功加载后，该应用程序启动运行后会关闭看门狗电路，并设置上电寄存器的第二存储单元为1，表示启动已经成功。

如出现用户通过命令重启系统、或软件的异常处理主动重启系统，此时当前启动参数对应的应用程序有可能已经加载成功，重启后的启动程序读取、并分析上电寄存器后选择当前启动参数读取新的应用程序；以加载成功启动参数1对应的应用程序后，用户通过命令重启系统为例，此时上电寄存器中第一存储单元中的值为1；第二存储单元的值为1；重启后，启动程序读取到第二存储单元的值为1则加载启动参数1对应的应用程序，设置第二存储单元中的值为0，启动看门狗电路计时。

利用看门狗电路和上电寄存器配合软件实现系统在启动发生问题时，能够自动尝试预先设定好的启动参数，直到设备顺利启动。看门狗电路应用于此例是进一步的优化，即使没有看门狗电路，系统也可通过异常处理而主动重启。

Claims (9)

1.系统启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

在系统中保存多个应用程序，设置和应用程序一一对应的启动参数；

系统启动时，启动程序首先判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功，如是，则直接加载当前启动参数对应的应用程序；否则，系统依据当前启动参数计算下一个启动参数，启动程序从新的启动参数对应的应用程序开始启动，直至应用程序加载成功。

2.如权利要求1所述系统启动方法，其特征在于，准备加载应用程序之前，启动程序启动看门狗计时；所述看门狗在计时超过预设时间时，将触发系统重新启动；应用程序在加载成功后关闭看门狗。

3.如权利要求2所述系统启动方法，其特征在于，应用程序加载之前，将准备加载的应用程序所对应的启动参数作为当前启动参数保存。

4.如权利要求1-3任一项所述系统启动方法，其特征在于，启动程序通过启动状态参数判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功。

5.如权利要求4所述系统启动方法，其特征在于，启动程序加载当前启动参数对应的应用程序之前，设置启动状态参数为未成功状态；加载应用程序成功后，设置启动状态参数为成功状态。

6.嵌入式设备，设备中保存有多个应用程序，其特征在于，包括启动程序模块、应用程序模块、上电寄存器；所述上电寄存器包括第一存储单元；

所述第一存储单元用于，保存当前启动参数；

所述启动程序模块用于，加载应用程序；在加载应用程序之前，启动程序模块判断第一存储单元中当前启动参数对应的应用程序在上一次系统启动时是否成功加载，如是，则直接加载当前启动参数对应的应用程序；否则依据当前启动参数计算下一个启动参数并保存在第一存储单元；启动程序从新的启动参数对应的应用程序进行加载；

所述应用程序模块用于，运行应用程序。

7.如权利要求6所述嵌入式设备，其特征在于，还包括看门狗电路；所述看门狗电路用于，计时超过预设时间时触发系统非断电重新启动；

所述启动程序模块还用于，应用程序加载之前，启动程序模块启动看门狗电路计时；

所述应用程序模块还用于，在应用程序加载成功后，应用程序运行，关闭看门狗电路。

8.如权利要求6或7所述嵌入式设备，其特征在于，所述上电寄存器还包括第二存储单元，

所述第二存储单元用于，保存启动状态参数；所述启动状态参数用于判断当前启动参数对应的应用程序在上一次启动时是否加载成功。

9.如权利要求8所述嵌入式设备，其特征在于，所述启动程序模块还用于，通过启动状态参数判断当前启动参数对应的应用程序上一次启动时是否加载成功；启动程序模块在保存当前启动参数至第一存储单元的同时，还设置第二存储单元的启动状态参数为未成功状态；

所述应用程序模块还用于，在应用程序加载成功后，应用程序运行，设置第二存储单元的启动状态参数为成功状态。

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