CN102402447A - 设备启动方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了设备启动方法和设备。该方法中，在设备冷启动时，如果主用Bootware启动出现问题，则复位设备，使设备从备用Bootware启动，这实现了由于一个Bootware故障时仍能保证设备启动的目的，提高设备的稳定性，增加了设备容错能力，减少了设备维护成本。

Description

设备启动方法和设备

技术领域

本发明涉及数据通信技术，特别涉及设备启动方法和设备。

背景技术

在数据通信系统中，交换机设备的软件一般分为引导软件(Bootware)和主机软件。

其中，Bootware用于引导主机软件，并且当存在增加特性或修改特性的需求时，用户可以在引导软件中根据需求更换主机软件。但是，这必须保证Bootware始终正常。而当Bootware出现故障时，比如由于突然掉电造成Bootware损坏，该出现故障的Bootware将不能正确引导主机软件，导致设备无法启动。通常，当Bootware出现故障时，客户现场是无法消除该故障的，必须重新烧写硬件存储，给设备维护造成极大地麻烦。

发明内容

本发明提供了设备启动方法和设备，以通过双启动方式实现由于一个Bootware故障时仍能保证设备启动，提高设备的稳定性。

本发明提供的技术方案包括：

一种设备启动方法，所述设备中包含CPU、可编程硬件逻辑器件以及存储主用引导软件和备用引导软件的存储单元；该方法包括：

可编程硬件逻辑器件上电后将引导软件启动标识Boot_OK以及引导软件地址标识Boot_Type设置为初始值，并启动引导软件启动定时器；

CPU发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

可编程硬件逻辑器件确定Boot_Type为初始值，则输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元；

CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动；

可编程硬件逻辑器件确定引导软件启动定时器超时且所述Boot_OK为初始值，则将Boot_Type设置为设定值并输出复位信号至CPU；

CPU根据收到的所述复位信号执行复位。

一种利用引导软件Bootware启动的设备，所述设备包括：CPU、可编程硬件逻辑器件以及用于存储主用引导软件和备用引导软件的存储单元；其中，

所述可编程硬件逻辑器件在上电后将引导软件启动标识Boot_OK以及引导软件地址标识Boot_Type设置为初始值，并启动引导软件启动定时器；

所述CPU发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

所述可编程硬件逻辑器件在确定Boot_Type为初始值时，输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元；

所述CPU根据所述可编程硬件逻辑器件输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动；

所述可编程硬件逻辑器件，确定引导软件启动定时器超时且所述Boot_OK为初始值，则将所述Boot_Type设置为设定值并输出复位信号至CPU；

所述CPU，根据收到的所述复位信号执行复位。

由以上技术方案可以看出，本发明中，在设备冷启动时，如果主用Bootware启动出现问题，则复位设备，使设备从备用Bootware启动，这实现了由于一个Bootware故障时仍能保证设备启动的目的，提高设备的稳定性，增加了设备容错能力，减少了设备维护成本。

附图说明

图1为本发明提供的设备启动方法实施方式的流程图；

图2为本发明实施例提供设备结构图；

图3为本发明实施例提供的另一设备结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

为了保证设备中Bootware出现故障时，仍能正常启动，本发明要求设备的Bootware以主备方式存储，具体为：在设备的存储单元中设置两个Bootware存储区，即Bootware主区和Bootware备区，其中，这两个Bootware存储区分别存储完整的Bootware，Bootware主区存储的Bootware称为主用Bootware，Bootware备区存储的Bootware称为备用Bootware。

Bootware主区和Bootware备区具有不同的存储地址，为便于描述，将Bootware主区的存储地址称为主用Bootware地址，而将Bootware备区的存储地址称为备用Bootware地址。

需要说明的是，本发明中，可在设备的一个硬件存储介质比如Flash上设置上述两个Bootware存储区，也可在两个不同的硬件存储介质比如Flash上设置上述两个Bootware存储区。

另外，为实现本发明提供的方法，在执行本发明提供的方法之前，需要先从设备现有的可编程硬件逻辑器件(简称CPLD)中选择出一个用于参与启动设备的CPLD，本发明在该选择出的CPLD具备的原有功能不变的基础上对该选择出的CPLD进行扩展，使其与设备的CPU、Bootware软件相结合参与设备的启动。

基于上面描述，下面通过图1对本发明提供的方法进行描述：

参见图1，图1为本发明实施例提供的流程图。如上所述，在本流程执行之前，需要从设备包含的CPLD中选择出一个用于参与本发明提供的设备启动的CPLD。基于该选择的CPLD，则图1所示的流程可包括以下步骤：

步骤101，CPLD上电后将引导软件启动标识Boot_OK以及引导软件地址标识Boot_Type设置为初始值，启动引导软件启动定时器。

步骤102，CPU发送引导软件启动地址信息至CPLD。

步骤103，CPLD确定Boot_Type为初始值，则输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元。

步骤104，CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动。

步骤105，CPLD确定引导软件启动定时器超时且所述Boot_OK为初始值，则将Boot_Type设置为设定值并输出复位信号至CPU。

步骤106，CPU根据收到的所述复位信号执行复位。

本实施例中，引导软件启动地址信息可以是存储器中Bootware存储区域的启动地址或存储Bootware的存储器的片选信号。

至此，完成图1所示的流程。

从图1所示的流程可以看出，本发明中，设备中的CPU和CPLD相结合实现该设备启动。基于图1所示的流程，图2示出了在设备的一个硬件存储介质以Flash为例设置上述两个Bootware存储区时的设备结构图。图3示出了在设备的两个不同硬件存储介质以Flash为例设置上述两个Bootware存储区时的设备结构图。在图2和图3中，CPLD、CPU结合启动引导软件，以实现设备的启动。

基于图2所示设备，对该设备的启动方法详细描述：

设备上电后，CPU对CPLD进行供电。

CPLD在上电后设置Boot_OK、Boot_Type为初始值，以及启动引导软件启动定时器。

其中，Boot_OK为初始值，表示引导软件未启动成功，而Boot_OK为预设值，则表示引导软件启动成功。CPLD上电时，默认引导软件未启动成功，即设置Boot_OK为初始值。其中，Boot_OK可通过寄存器实现，比如，寄存器取值为0，表示引导软件未启动成功，而寄存器取值为1时，表示表示引导软件启动成功。通过设置Boot_OK，使用CPLD维护定时器，属于硬件维护，不会出现软件挂起，设备没有响应的问题。

其中，Boot_Type为初始值，则表示CPLD将CPU输出的Bootware启动地址信息直接输出至Flash芯片，CPU根据输出至Flash芯片Bootware启动地址，从存储了主用Bootware的存储区域中读取主用Bootware，执行Bootware启动；若Boot_Type为设定值，则表示CPLD将CPU输出的Bootware启动地址信息修改后输出至Flash芯片，CPU根据输出至Flash芯片的修改后的Bootware启动地址，从存储了备用Bootware的存储区域中读取备用Bootware。其中，Boot_Type通过寄存器实现，比如，寄存器取值为0时，表示从主用Bootware地址启动引导软件，寄存器取值为1时，表示从备用Bootware地址启动引导软件。同样需要说明的是，寄存器的初始值和设定值还设置为其他值，在此只是以1和0为例说明。

其中，引导软件启动定时器的时间可为：根据实际经验估计出的成功执行引导软件所需要的时间。比如，根据经验确定执行引导软件所需要的时间为10s，则可设置引导软件启动定时器的时间为10s。

CPU输出主用Bootware引导软件启动地址至CPLD。

CPLD确定Boot_Type为初始值(如0)，则将收到的主用Bootware启动地址输出至Flash芯片。

CPU根据输出至Flash芯片的地址读取主用Bootware，执行Bootware启动，并在完成Bootware启动后将CPLD上寄存器Boot_OK的值设置为预设值。CPLD确定Boot_OK为设定值，则关闭上述定时器，即不再对CPU的Bootware启动时间进行计时。至此，图2中的设备完成了Bootware启动。

在图2中，如果CPU执行Bootware启动失败，则CPU不会将CPLD的Boot_OK设置为设定值。

CPLD确定定时器的计时时间到达时，CPLD输出复位信号至CPU。CPU根据复位信号执行复位，将单板复位。

CPU完成复位后，输出主用Bootware地址至CPLD。

CPLD确定Boot_Type为设定值，则修改收到的主用Bootware启动地址(例如，将地址的某一个位取反)并输出修改后的Bootware启动地址至Flash芯片。

CPU根据输出至Flash芯片的修改后的Bootware启动地址，从Flash芯片中存储备用Bootware的存储区域读取备用Bootware，执行引导软件启动。CPU完成Bootware启动，将CPLD上寄存器Boot_OK的值以软件置位的方式设置为预设值。CPLD确定Boot_OK为预设值，则关闭定时器，停止对CPU执行Bootware启动进行计时。

在本实施例中，CPU还可进一步对主用Bootware进行修复。CPU读取Flash芯片中备用Bootware并复制到Flash芯片中主用Bootware的存储区域。CPU比较两者一致，则将Boot_Type寄存器置为初始值。这样，保证CPU下一次重启时，能够读取主用Bootware存储区域内的Bootware进行启动。

进一步，CPU将Boot_Type寄存器软件置位后，CPU执行复位。CPU复位完成后，输出Bootware启动地址置CPLD。

CPLD确定Boot_Type为初始值，则直接将CPU输出Bootware启动地址输出至Flash芯片，使CPU从修复后的主用Bootware存储区内Bootware启动，目的是尽可能地保证备用Bootware仅担任备用工作，不参与设备启动，以提高设备的稳定性。

由以上技术方案可以看出，本发明中，在设备冷启动时，默认设备先从主用Bootware启动，当主用Bootware启动出现问题时，复位设备，使设备再次从备用Bootware启动，即本发明实现了双启动。通过该双启动，实现了由于一个Bootware故障时仍能保证设备启动的目的，提高设备的稳定性，增加了设备容错能力，减少了设备维护成本。

另外，本发明中，在备用Bootware启动成功时，会使用备用Bootware的数据修复主用Bootware，如果修复成功，复位设备，使设备从主用Bootware启动，即实现担任备用Bootware仍然处于备用状态，保证Bootware的启动可靠性；如果主用Bootware修复不成功，设备会从备用Bootware开始继续进行设备的启动，而如果备用Bootware启动未启动成功，则只能上报设备故障，维修该故障。

图3所示设备的启动方法与图2所示设备的启动方法相近似，该设备的启动方法如下：

设备上电后，CPU对CPLD进行供电。

CPLD在上电后设置Boot_OK、Boot_Type为初始值，以及启动引导软件启动定时器。

CPU输出主用Bootware引导软件启动地址至CPLD。

CPLD确定Boot_Type为初始值(如0)，则将接收的主用Bootware启动地址输出至存储了主用BootwareFlash芯片。

CPU根据输出该Flash芯片的地址读取主用Bootware，执行Bootware启动，并在完成Bootware启动后将CPLD上寄存器Boot_OK的值设置为预设值。CPLD确定Boot_OK为设定值，则关闭上述定时器，即不再对CPU的Bootware启动时间进行计时。至此，图3中的设备完成了Bootware启动。

在图3中，如果CPU执行Bootware启动失败，则CPU不会将CPLD的Boot_OK设置为设定值。

CPLD确定定时器的计时时间到达时，CPLD输出复位信号至CPU。CPU根据复位信号执行复位，将单板复位。

CPU完成复位后，输出备用Bootware地址至CPLD。

CPLD确定Boot_Type为设定值，则将收到的主用Bootware启动地址(例如，将地址的某一个位取反)并输出修改后的Bootware启动地址至存储了备用Bootware的Flash芯片。

CPU根据输出至Flash芯片的修改后的Bootware启动地址，从存储备用Bootware的Flash芯片读取备用Bootware，执行引导软件启动。CPU完成Bootware启动，将CPLD上寄存器Boot_OK的值以软件置位的方式设置为预设值。CPLD确定Boot_OK为预设值，则关闭定时器，停止对CPU的Bootware启动进行计时。

在本实施例中，CPU还可进一步对主用Bootware进行修复。CPU读取备用Bootware并复制到另一Flash芯片的主用Bootware的存储区域。CPU比较两者一致，则将Boot_Type寄存器置为初始值。这样，保证CPU下一次重启时，能够读取主用Bootware存储区域内的Bootware进行启动。

进一步，CPU完成将Boot_Type寄存器软件置位后，CPU执行复位。CPU复位完成后，输出Bootware启动地址置CPLD。

CPLD确定Boot_Type为初始值，则直接将CPU输出Bootware启动地址输出至Flash芯片，使CPU从修复后的主用Bootware存储区内Bootware启动，目的是尽可能地保证备用Bootware仅担任备用工作，不参与设备启动，以提高设备的稳定性。

在图3所示的设备中，CPU输出的Bootware启动地址可以替换成flash芯片的片选信号。CPU输出片选信号至CPLD。CPLD确定Boot_type为初始值，则输出片选信号至存储了主用Boot_ware的flash芯片，CPU从选通的Flash芯片中读取主用Bootware；CPLD确定Boot_type为初始值，则将收到的片选信号的至少一位取反，将修改后的片选信号输出至存储了备用Boot_ware的flash芯片，CPU从选通的Flash芯片中读取备用Bootware执行启动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种设备启动方法，所述设备中包含CPU、可编程硬件逻辑器件以及存储主用引导软件和备用引导软件的存储单元，其特征在于，该方法包括：

可编程硬件逻辑器件上电后将引导软件启动标识Boot_OK以及引导软件地址标识Boot_Type设置为初始值，并启动引导软件启动定时器；

CPU发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

可编程硬件逻辑器件确定Boot_Type为初始值，则输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元；

CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动；

可编程硬件逻辑器件确定引导软件启动定时器超时且所述Boot_OK为初始值，则将Boot_Type设置为设定值并输出复位信号至CPU；

CPU根据收到的所述复位信号执行复位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

CPU复位后发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

可编程硬件逻辑器件确定Boot_Type为设定值，则修改收到的引导软件启动地址信息并输出修改后的引导软件启动地址信息至存储单元；

CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，从存储单元中读取备用引导软件，执行引导软件启动；

CPU完成引导软件启动后将可编程硬件逻辑器件上的Boot_OK设置为预设值；

可编程硬件逻辑器件确定Boot_OK为预设值，则关闭引导软件启动定时器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

CPU读取存储单元中的备用引导软件并存储至存储单元中主用引导软件的存储区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

CPU确定存储单元中备用引导软件与主用引导软件一致，则将可编程硬件逻辑器件上的Boot_type设置为初始值；

CPU执行复位且完成复位后发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

可编程硬件逻辑器件确定Boot_Type为初始值，则输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元；

CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动。

5.一种利用引导软件Bootware启动的设备，其特征在于，所述设备包括：CPU、可编程硬件逻辑器件以及用于存储主用引导软件和备用引导软件的存储单元；其中，

所述可编程硬件逻辑器件在上电后将引导软件启动标识Boot_OK以及引导软件地址标识Boot_Type设置为初始值，并启动引导软件启动定时器；

所述CPU发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

所述可编程硬件逻辑器件在确定Boot_Type为初始值时，输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元；

所述CPU根据所述可编程硬件逻辑器件输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动；

所述可编程硬件逻辑器件，确定引导软件启动定时器超时且所述Boot_OK为初始值，则将所述Boot_Type设置为设定值并输出复位信号至CPU；

所述CPU，根据收到的所述复位信号执行复位。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述CPU在复位后进一步发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

所述可编程硬件逻辑器件接收所述CPU发送的引导软件启动地址信息，确定Boot_Type为设定值，则修改收到的引导软件启动地址信息并输出修改后的引导软件启动地址信息至存储单元；

所述CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，从存储单元中读取备用引导软件，执行引导软件启动，并在完成引导软件启动后将可编程硬件逻辑器件上的Boot_OK设置为预设值；

所述可编程硬件逻辑器件确定Boot_OK为预设值，则关闭引导软件启动定时器。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述CPU进一步读取存储单元中的备用引导软件并存储至存储单元中主用引导软件的存储区域.

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述CPU进一步后确定存储单元中备用引导软件与主用引导软件一致，则将可编程硬件逻辑器件上的Boot_type设置为初始值，并执行复位，且完成复位后发送引导软件启动地址信息至可编程硬件逻辑器件；

可编程硬件逻辑器件进一步接收所述CPU发送的引导软件启动地址信息，确定Boot_Type为初始值，则输出收到的引导软件启动地址信息至存储单元；

所述CPU根据输出至所述存储单元的引导软件启动地址信息，读取主用引导软件，执行引导软件启动。

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