CN111736908A - 一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法,针对现有技术所存在的技术缺陷,采取无缝切换的双系统,由于目前系统启动是分阶段进行引导,在本发明中,某个阶段引导失败时找到对应的备份,直接从该阶段重新引导,无需重启,从而对于用户来说,不会感知到系统的切换。具体地,系统引导启动,每个阶段的启动都需要返回启动结果,进一步地,系统判断返回结果,如果成功,继续加载该系统的其他部分,如果失败,在特定分区记录本次失败,作为下次启动时的参考,找到该部分对应的备份系统,加载,后续其他阶段的启动和上述方案类似,直到全部加载完成,启动结束。本发明流程简单、实用性强、使用方便、具有极高的商业价值。
Description
技术领域
本发明属于应用系统技术领域,具体地,涉及一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法。
背景技术
嵌入式系统由硬件和软件组成.是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容,相比于一般的计算机处理系统而言。嵌入式系统存在较大的差异性,它不能实现大容量的存储功能,因为没有与之相匹配的大容量介质,大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM DENG等,软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。
嵌入式系统包括驱动层、操作系统层、中间件层以及应用层。驱动层是直接与硬件打交道的一层,它为操作系统和应用提供硬件驱动或底层核心支持。在嵌入式系统中,驱动程序有时也称为板级支持包(BSP)。BSP具有在嵌入式系统上电后初始化系统的基本硬件环境的功能,基本硬件包括微处理器、存储器、中断控制器、DMA、定时器等。驱动层--般可以有三种类型的程序,即板级初始化程序、标准驱动程序和应用驱动程序。操作系统层:嵌入式系统中的操作系统具有一般操作系统的核心功能,负责嵌入式系统的全部软硬件资源的分配、调度工作控制、协调并发活动。它仍具有嵌入式的特点,属于嵌入式操作系统(EmbeddedOperating System)。主流的嵌入式操作系统有Windows CE、Palm:OS、Linux、VxWorks.pSOS.QNX.LynxOS等。有了嵌入式操作系统,编写应用程序就更加快速、高效、稳定。中间件层:中间件是用于帮助和支持应用软件开发的软件,通常包括数据库、网络协议、图形支持及相应开发工具等,例如:MySQL、TCP/IP、GU1等都属于这一类软件。应用层:嵌入式应用软件是针对特定应用领域,用来实现用户预期目标的软件。嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别,它不仅要求在准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要,而且还要尽可能地进行优化,以减少对系统资源的消耗,降低硬件成本。嵌入式系统中的应用软件是最活跃的力量,每种应用软件均有特定的应用背景。尽管规模较小,但专业性较强,所以嵌入式应用软件不像操作系统和支撑软件那样受制于国外产品,是我国嵌入式软件的优势领域。
目前嵌入式有一种双系统备份机制,即2个系统一模一样,互为备份。某个系统启动失败后,需要重启,切换另一个系统从头启动,用户体验不是特别好,同时消耗了一定的时间。
而目前,并没有一种能够解决上述技术问题的技术方案,具体地,并没有一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷,本发明的目的是提供一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法,其在嵌入式系统中设有两个相同的系统,分别为第一系统以及第二系统,所述第一系统与所述第二系统互为备份,所述第一系统以及所述第二系统中设有m个阶段,其中,1〈n〈m,n为双系统中间阶段,包括如下步骤:
a:基于备份记录判断第一系统第n-1阶段是否正常,若是,则执行步骤b,若不是,则执行步骤c;
b:加载第一系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤d,若不是,则执行步骤c;
c:切换至第二系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤d,若不是,则执行步骤g;
d:基于备份记录判断第一系统第n阶段是否正常,若是,则执行步骤e,若不是,则执行步骤f;
e:加载第一系统第n阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤h,若不是,则执行步骤f;
f:切换至第二系统第n阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤h,若不是,则执行步骤g;
g:停止启动;
h:基于步骤a至步骤g完成第n+1阶段直至第m阶段的双系统分阶段加载。
优选地,每个步骤完成后,对步骤的结果进行记录更新,并将更新记录作为所述备份记录用于下一次的加载。
优选地,基于Nandflash实现对步骤的结果的记录更新。
优选地,用于对步骤的结果进行记录更新的Nandflash采用双备份机制。
优选地,当n为2时,判断所述嵌入式双系统是否为第一次上电,若是,则执行步骤b,若不是,则执行步骤a。
优选地,当m为4时,所述嵌入式双系统至少包括aboot阶段、boot阶段、modem阶段以及system阶段。
本发明提出一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法,针对现有技术所存在的技术缺陷,采取无缝切换的双系统,由于目前系统启动是分阶段进行引导,在本发明中,某个阶段引导失败时找到对应的备份,直接从该阶段重新引导,无需重启,从而对于用户来说,不会感知到系统的切换。具体地,系统引导启动,每个阶段的启动都需要返回启动结果,Nand flash有个区域专门记录每个阶段的启动结果。进一步地,系统判断返回结果,如果成功,继续加载该系统的其他部分,如果失败,在特定分区记录本次失败,作为下次启动时的参考,找到该部分对应的备份系统,加载,后续其他阶段的启动和上述方案类似,直到全部加载完成,启动结束。本发明结构简单、使用方便、在系统故障时无需重启即可完成启动,具有极高的商业价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了本发明的具体实施方式的,一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法的具体流程示意图;以及
图2示出了本发明的第一实施例的,当m为4时,所述嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法的部分流程示意图。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰地表示出来,下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1示出了本发明的具体实施方式的,一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法的具体流程示意图,本领域技术人员理解,在所述嵌入式系统中,在系统启动时,往往会因为启动失败而重启,本发明通过双系统模式,分阶段引导,实现了无需重启即可启动系统的控制方法,即一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法,其在嵌入式系统中设有两个相同的系统,分别为第一系统以及第二系统,为了更好的对本发明的技术方案进行描述,本发明仅仅示出了双系统,而在其他的实施例中,即还可以设置为多系统,即三个系统、四个系统甚至更多,其目的是为了在一个系统的某个阶段存在故障问题时,切换到另外的系统的与之相对应的阶段,而在另外的系统也存在故障问题时,则继续切换,直至切换到可以进行正常启动上述阶段的系统为止,理论上,这样的技术方案通过本发明也是可以实现的,但为了节约成本以及增加实用性,双系统的技术方案已经可以很大程度的降低系统因为故障、引导失败而导致的重启了。
进一步地,所述第一系统与所述第二系统互为备份,所述第一系统以及所述第二系统中设有m个阶段,其中,1〈n〈m,n为双系统中间阶段,在这样的实施例中,所述第一系统与所述第二系统并不存在系统重要程度上的主次,而本发明为了更好的区别这两个系统,分别称之为第一系统以及第二系统,但在实际使用中,这两个系统交替使用,互为备份,不分主次。本领域技术人员理解,在本发明中,嵌入式系统在启动过程中,往往会设置有不同的启动环节,即按照先后顺序依次启动系统中不同的分区,而在对每个分区进行启动之前,都会对每个分区进行引导,本发明将通过“阶段”来指代在启动之前、之中以及之后的每个分区,即第一阶段可以理解为最先被执行系统启动的第一分区,而第二阶段则指代在第一阶段启动完毕后,接下来第二个被执行系统启动的第二分区,以此类推,而在这样的实施例中,由于本发明中所代指的嵌入式双系统可以涉及到不同的技术领域、不同的应用场景,故每个嵌入式双系统的阶段数量都不相同,故在本发明中,为了更好的对每个阶段的启动进行描述,假设所述第一系统以及所述第二系统中设有m个阶段,其中,1〈n〈m,n为双系统中间阶段。
接下来,本发明将以双系统为例,说明本发明的具体实施方案,所述嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法包括如下步骤:
首先,进入步骤S101,基于备份记录判断第一系统第n-1阶段是否正常,若是,则执行步骤S102,若不是,则执行步骤S103,本发明在执行每个步骤之前都会根据备份记录来进行初步引导,而所述备份记录则优选地是基于上次启动时所记录的判断情况而确定的,例如,在上次启动过程中,在执行第一系统第n-1阶段时,无法正常加载,则会在备份记录中进行记录,而在此次启动之前,读取所述备份记录,若在知道所述第一系统第n-1阶段的备份记录后,则可以更好的确定是否继续使用第一系统第n-1阶段进行该阶段的启动,若基于备份记录确定第一系统第n-1阶段不正常,则执行步骤S103,若正常,则执行步骤S102。
然后,基于备份记录确定第一系统第n-1阶段正常时,执行步骤S102,即上一次对第一系统第n-1阶段进行引导加载时,成功启动了第一系统第n-1阶段,而在步骤S102中,对第一系统第n-1阶段进行加载,并确定是否加载成功,若成功,则执行步骤S104,若不是,则执行步骤S103,即当确定成功加载第一系统第n-1阶段,即判定第一系统第n-1阶段引导加载完成,可以进入第n阶段的引导加载,而当无法完成第一系统第n-1阶段的加载时,由于本发明优选地采用的双系统,则采取另一系统来完成加载。
接下来,在步骤S101中,基于备份记录判断第一系统第n-1阶段是否正常,若不正常,则执行步骤S103,同时,在步骤S102中,对第一系统第n-1阶段进行加载,若未加载成功,则执行步骤S103,即当通过备份记录得知第一系统第n-1阶段无法加载或通过在实际加载过程中确定无法加载时,切换至第二系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤S104,若不是,则执行步骤S107。
紧接着,在步骤S102中对第一系统第n-1阶段进行加载,并确定是否加载成功,若成功,则执行步骤S104,且在步骤S103中,即当通过备份记录得知第一系统第n-1阶段无法加载或通过在实际加载过程中确定无法加载时,切换至第二系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤S104,以上给出了两种进入步骤S104的方式,所述步骤S104为:基于备份记录判断第一系统第n阶段是否正常,若是,则执行步骤S105,若不是,则执行步骤S106,即所述步骤S104为:无论是通过第一系统还是第二系统,只要完成了对于第n-1阶段的加载后,即可执行步骤S104,即对第n阶段进行判断,与所述步骤S101类似,首先基于备份记录判断第一系统第n阶段是否正常,在这样的实施例中,所述的第一系统与第二系统互为备份,并不存在特指,我们理解,所述步骤S104还可以描述为:通过嵌入式双系统中的任意一个系统的备份记录判断所述系统的第n阶段是否正常。
再然后,若基于备份记录判断第一系统第n阶段正常,则执行步骤S105,即加载第一系统第n阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤S108,若不是,则执行步骤S106,所述步骤S105则可以参考步骤S102,即所述备份记录为上一次对第一系统第n阶段进行加载后的更新记录,并通过上一次加载情况来确定是否通过第一系统来进行第n阶段的加载。
再然后,在步骤S105中,即加载第一系统第n阶段,若未能成功加载,则执行步骤S106,相应地,结合步骤S104中描述,基于备份记录判断第一系统第n阶段不正常,则执行步骤S106,所述步骤S106为切换至第二系统第n阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤S108,若不是,则执行步骤S107,即在第n阶段中,我们同样首先基于备份来确定是否能通过第一系统来启动,若可以,则加载第一系统,若不可以,则切换第二系统,在加载时,若加载成功,则进入下一个阶段,若未加载成功,则切换第二系统。
本领域技术人员理解,所述步骤S107为停止启动,即在双系统中,无法在通过本发明的分阶段的启动方式进行启动,但在其他多系统中,则可以继续切换系统,直至能够成功加载为止,在步骤S103中,即当通过备份记录得知第一系统第n-1阶段无法加载或通过在实际加载过程中确定无法加载时,切换至第二系统第n-1阶段,且确定未能加载成功,则执行步骤S107。相应地,在所述步骤S106中,切换至第二系统第n阶段,若未能加载成功,则执行步骤S107。
即实际上,以步骤S101至步骤S103为一个小分段,步骤S104至步骤S106为另一个小分段,以完成分阶段的启动,无论通过第一系统还是第二系统,若能成功启动,则进入下一个小分段,若未能成功启动,则执行步骤S107。
最后,执行步骤S108,在完成了如上述所描述的每个小分段后,依次完成m阶段的加载,最终完成嵌入式双系统的分阶段启动,基于步骤S101至步骤S106完成第n+1阶段直至第m阶段的双系统分阶段加载,在这样的实施例中,一旦未能成功启动任一阶段的两个系统,都将返回步骤S107,而停止启动系统后,优选地对双系统进行统一故障处理,或者重新启动,而这样做的目的不仅节约了加载时间,降低了维修成本,同时降低了工作成本,提高了工作效率,而通过对于备份记录的读取,可以精准的确定每个系统中的每个分阶段的故障所在。
进一步地,每个步骤完成后,对步骤的结果进行记录更新,并将更新记录作为所述备份记录用于下一次的加载,在这样的实施例中,所述每个步骤即代指的步骤S101至步骤S106中的所有步骤,即在对每个步骤进行判断后的判断结果,都将作为对于下一次进行系统分阶段启动时的判定依据。
进一步地,基于Nand flash实现对步骤的结果的记录更新,此为目前较为常用的现有技术,即通过Nand flash来实现对结果的记录,所述Nand flash中存在一个区域来专门记录每个阶段的启动结果,在此不予赘述。更为具体地,用于对步骤的结果进行记录更新的Nand flash采用双备份机制,用于判断启动分区的记录也采用双备份可以最大程度的保证记录数据的可用。
进一步地,当n为2时,判断所述嵌入式双系统是否为第一次上电,若是,则执行步骤S102,若不是,则执行步骤S101,当n为2时,则步骤S101为基于备份记录判断第一系统第1阶段是否正常,即需要对所述嵌入式双系统是否为第一次上电进行判断,若为第一次上电,则意味着不存在备份记录,则执行步骤S102,加载第一系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若不为第一次上电,则意味着存在备份记录,则执行步骤S101,基于备份记录判断第一系统第n-1阶段是否正常。
进一步地,当m为4时,所述嵌入式双系统至少包括aboot阶段、boot阶段、modem阶段以及system阶段,正如本发明所强调的,所述m的取值不同,则代表其为不同的嵌入式双系统,这都不影响本发明的技术方案,在此不予赘述。
正如图2示出了本发明的第一实施例的,当m为4时,所述嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法的部分流程示意图,其中,图2中的aboot即为第一系统的第1阶段,boot即为第1系统的第2阶段,而b-aboot为第二系统的第1阶段,作为本发明的一个优选实施例,仅公开了部分启动流程,具体地,系统上电,判断是否为第一次上电,若是,则加载aboot,若不是,则读取记录,判断aboot是否正常,若是,则加载aboot,若不是,则切换至b-aboot,在加载aboot时,若加载成功,则进入第2阶段,判断boot是否正常,若正常,则加载boot,并判断是否加载成功,若未能加载成功,则停止启动;若加载aboot不成功,则切换至b-aboot。
进一步地,在b-aboot的判断中,判断b-aboot是否正常,若正常,则加载b-aboot,若不正常,则停止启动,加载b-aboot时,判断是否加载成功,若成功,则进入第2阶段,若未成功,则停止启动。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (6)
1.一种嵌入式双系统中分阶段启动的控制方法,其在嵌入式系统中设有两个相同的系统,分别为第一系统以及第二系统,所述第一系统与所述第二系统互为备份,所述第一系统以及所述第二系统中设有m个阶段,其中,1〈n〈m,n为双系统中间阶段,其特征在于,包括如下步骤:
a:基于备份记录判断第一系统第n-1阶段是否正常,若是,则执行步骤b,若不是,则执行步骤c;
b:加载第一系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤d,若不是,则执行步骤c;
c:切换至第二系统第n-1阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤d,若不是,则执行步骤g;
d:基于备份记录判断第一系统第n阶段是否正常,若是,则执行步骤e,若不是,则执行步骤f;
e:加载第一系统第n阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤h,若不是,则执行步骤f;
f:切换至第二系统第n阶段,并确定是否加载成功,若是,则执行步骤h,若不是,则执行步骤g;
g:停止启动;
h:基于步骤a至步骤g完成第n+1阶段直至第m阶段的双系统分阶段加载。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,每个步骤完成后,对步骤的结果进行记录更新,并将更新记录作为所述备份记录用于下一次的加载。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,基于Nand flash实现对步骤的结果的记录更新。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,用于对步骤的结果进行记录更新的Nand flash采用双备份机制。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当n为2时,判断所述嵌入式双系统是否为第一次上电,若是,则执行步骤b,若不是,则执行步骤a。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当m为4时,所述嵌入式双系统至少包括aboot阶段、boot阶段、modem阶段以及system阶段。
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