CN113867509A - 一种处理器复位自主识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种处理器复位自主识别方法,所述方法包括大规模编程逻辑电路、I/O处理器、用于判断所述I/O处理器和大规模编程逻辑电路是否复位的应用层主处理器、以及设置在大规模编程逻辑电路内的心跳寄存器、用于应用层主处理器获取I/O处理器心跳变量的数据交互接口,所述大规模编程逻辑电路、所述I/O处理器和所述应用层主处理器同时运行。本发明所提供的处理器复位自主识别方法,支持在应用层主处理器内所运行的应用软件对计算机处理器的复位进行自主识别,以识别复位类型,用于对应用层软件中针对不同复位所诱发的程序重启执行不同的数据处理序列、不同的控制运算以及输出指令。
Description
技术领域
本发明属于航空机载嵌入式计算机领域,具体涉及一种处理器复位自主识别方法。
背景技术
“复位”是航空机载嵌入式计算机在全周期状态运行过程的一类典型状态,其产生的原因有多种,包括:计算机正常通电,计算机被执行外部人工复位指令,处理器内部工作异常,处理器电路供电波动,处理器复位电路异常,硬件监控电路主动输出等等。在机载计算机实际的运行过程中,由于不同的复位发生时的整机内外部实时状态存在差别,而应用层软件针对不同复位所诱发的程序重启可能需要执行不同的数据处理序列、不同的控制运算以及指令输出,因此在实时工作中应用层软件必须在处理器复位重启运行后能够对“最近时期”程序运行时所产生的“复位”进行准确的识别,用以为后续应用层软件的有效执行做出正确指引。基于如图5所示的机载计算机通用简化模型,这个识别应包括3层状态:主处理器芯片级自复位、主处理器模块级复位、主处理器与I/O级整体复位。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种可支持在应用层主处理器内运行的处理器复位自主识别方法。
本发明的目的在于,提供一种处理器复位自主识别方法,所述方法包括大规模编程逻辑电路、I/O处理器、用于判断所述I/O处理器和大规模编程逻辑电路是否复位的应用层主处理器、以及设置在大规模编程逻辑电路内的心跳寄存器、用于应用层主处理器获取I/O处理器心跳变量的数据交互接口,所述大规模编程逻辑电路、所述I/O处理器和所述应用层主处理器同时运行。
本发明所提供的处理器复位自主识别方法,还具有这样的特征,所述心跳寄存器中的心跳计数流程包括如下步骤:
步骤1:启动,本地完成复位过程后执行启动;
步骤2:初始化,心跳寄存器内容清0置初值;
步骤3:判断是否满足计时周期,若满足则进行后续步骤;
步骤4:判断心跳寄存器存储的数值是否等于2N1-1,相等则执行步骤5,不相等则转至步骤6;
步骤5:对心跳寄存器内存储的数值的低N1-K1个位清0;
步骤6:心跳寄存器自增数值1,转至步骤3,
其中,N1为心跳寄存器内二进制寄存器位数,K1为常量需要保留的高位个数。
本发明所提供的处理器复位自主识别方法,还具有这样的特征,所述I/O处理器心跳变量的计数流程包括如下步骤:
步骤1:启动,本地完成复位过程后执行启动;
步骤2:初始化,HeartbeatCount心跳计数变量内容清0置初值;
步骤3:I/O级处理器开始执行应当完成的周期任务;
步骤4:本周期任务执行完后,判断HeartbeatCount心跳计数变量的数值是否等于2N2-1(满值),相等则继续执行步骤5,不相等则转至步骤6;
步骤5:对HeartbeatCount心跳计数变量的低N2-K2个位清0;
步骤6:HeartbeatCount心跳计数变量自增数值1;
步骤7:HeartbeatCount心跳计数变量数值写入数据交互接口,供主处理器获取识别,转至步骤3;
其中,HeartbeatCount是心跳计数变量,N2为心跳计数变量的二进制存储位数,K2为常量需要保留的高位个数。
本发明所提供的处理器复位自主识别方法,还具有这样的特征,所述应用层主处理器的复位判别流程步骤如下:
步骤1:应用启动,开始执行复位判别;
步骤2:判断I/O处理器的心跳变量HeartBeatCount的数值是否大于I/O处理器的心跳变量的门限值,若成立则执行步骤3,不成立则下一步执行步骤6;
步骤3:判断大规模编程逻辑电路中的心跳寄存器的值是否小于大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值,若成立则下一步执行步骤4,不成立下一步则执行步骤5;
步骤4:标示应用层主处理器复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤5:标示应用层主处理器和大规模编程逻辑电路所形成的主处理器模块复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤6:判断大规模编程逻辑中的心跳寄存器的值是否大于大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值,如果成立则下一步执行步骤7,不成立下一步则执行步骤8;
步骤7:标示主处理器应用层主处理器与I/O级整体复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤8:标示应用层主处理器和大规模编程逻辑电路所形成的主处理器模块与I/O级整体复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤9:继续运行后续应用层软件。
本发明所提供的处理器复位自主识别方法,还具有这样的特征,所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值为经过工程值偏差修正的计算机整机正常通电后大规模编程逻辑电路内的心跳寄存器开始计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值,所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值小于2N1-2N1-K1,其中,N1为心跳寄存器内二进制寄存器位数,K1为常量需要保留的高位个数。本发明所提供的处理器复位自主识别方法,还具有这样的特征,所述I/O处理器的心跳变量的门限值为经过工程值偏差修正的计算机整机正常通电后I/O级的心跳变量HeartBeatCount开始周期计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值,所述I/O处理器的心跳变量的门限值小于2N2-2N2-K2,其中,N2为心跳计数变量的二进制存储位数,K2为常量需要保留的高位个数。
本发明所提供的处理器复位自主识别方法,还具有这样的特征,所述I/O处理器的心跳变量的门限值对应的时间大于所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值所对应的时间。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明所提供的处理器复位自主识别方法,支持在应用层主处理器内所运行的应用软件对计算机处理器的复位进行自主识别,以识别复位类型,用于对应用层软件中针对不同复位所诱发的程序重启执行不同的数据处理序列、不同的控制运算以及输出指令。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的处理器复位自主识别方法的流程图;
图2为本发明实施例所提供的方法中的心跳计数设置框图;
图3为本发明实施例所提供的方法中的大规模编程逻辑内心跳寄存器的计数方法流程图;
图4为本发明实施例所提供方法中的I/O级心跳变量HeartBeatCount的计数方法流程图;
图5为现有技术中的计算机内部结构通用简化模型图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本发明所提供的处理器复位自主识别方法作具体阐述。
在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
如图1-4所示,本发明实施例提供了一种处理器复位自主识别方法,该方法包括大规模编程逻辑电路、I/O处理器、用于判断所述I/O处理器和大规模编程逻辑电路是否复位的应用层主处理器、以及设置在大规模编程逻辑电路内的心跳寄存器、用于应用层主处理器获取I/O处理器心跳变量的数据交互接口,所述大规模编程逻辑电路、所述I/O处理器和所述应用层主处理器同时运行。
在部分实施例中,所述心跳寄存器中的心跳计数流程包括如下步骤:
步骤1:启动,本地完成复位过程后执行启动;
步骤2:初始化,心跳寄存器内容清0置初值;
步骤3:判断是否满足计时周期,若满足则进行后续步骤;
步骤4:判断心跳寄存器存储的数值是否等于2N1-1,相等则执行步骤5,不相等则转至步骤6;
步骤5:对心跳寄存器内存储的数值的低N1-K1个位清0;
步骤6:心跳寄存器自增数值1,转至步骤3,
其中,N1为心跳寄存器内二进制寄存器位数,K1为常量需要保留的高位个数。
在上述实施例中在主处理器对应的大规模编程逻辑内设置与主处理器独立的由编程逻辑自主计数的心跳寄存器实现了应用层软件对应用层主处理器复位的分层识别。
在部分实施例中,所述I/O处理器心跳变量的计数流程包括如下步骤:
步骤1:启动,本地完成复位过程后执行启动;
步骤2:初始化,HeartbeatCount心跳计数变量内容清0置初值;
步骤3:I/O级处理器开始执行应当完成的周期任务;
步骤4:本周期任务执行完后,判断HeartbeatCount心跳计数变量的数值是否等于2N2-1(满值),相等则继续执行步骤5,不相等则转至步骤6;
步骤5:对HeartbeatCount心跳计数变量的低N2-K2个位清0;
步骤6:HeartbeatCount心跳计数变量自增数值1;
步骤7:HeartbeatCount心跳计数变量数值写入数据交互接口,供主处理器获取识别,转至步骤3;
其中,HeartbeatCount是心跳计数变量,N2为心跳计数变量的二进制存储位数,K2为常量需要保留的高位个数。
在部分实施例中,所述应用层主处理器的复位判别流程步骤如下:
步骤1:应用启动,开始执行复位判别;
步骤2:判断I/O处理器的心跳变量HeartBeatCount的数值是否大于I/O处理器的心跳变量的门限值(L2+△2),若成立则执行步骤3,不成立则下一步执行步骤6;
步骤3:判断大规模编程逻辑电路中的心跳寄存器的值是否小于大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值(L1+△1),若成立则下一步执行步骤4,不成立下一步则执行步骤5;
步骤4:标示应用层主处理器复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤5:标示应用层主处理器和大规模编程逻辑电路所形成的主处理器模块复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤6:判断大规模编程逻辑中的心跳寄存器的值是否大于大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值(L1+△1),如果成立则下一步执行步骤7,不成立下一步则执行步骤8;
步骤7:标示主处理器应用层主处理器与I/O级整体复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤8:标示应用层主处理器和大规模编程逻辑电路所形成的主处理器模块与I/O级整体复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤9:继续运行后续应用层软件。
在部分实施例中,关键门限参数设定:正整型参数L1(计算机整机正常通电后大规模编程逻辑内的心跳寄存器开始计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值),正整型参数△1(对L1的工程偏差修正),正整型参数L2(计算机整机正常通电后I/O级的心跳变量HeartBeatCount开始周期计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值),正整型参数△2(对L2的工程偏差修正),正整型参数N1(大规模编程逻辑内的心跳寄存器的位数),正整型参数K1(大规模编程逻辑内的心跳寄存器在首次计数满后保留高K1个位数,其他低位清‘0’),(2N1-2N1-K1)应远大于L1,正整型参数N2(I/O级运行心跳变量HeartBeatCount的位数),正整型参数K2(I/O级运行心跳变量HeartBeatCount在首次计数满后保留高K2个位数,其他低位清‘0’),(2N2-2N2-K2)应远大于L2,设定(L2+△2)对应的时间大于(L1+△1)对应的时间。
在部分实施例中,所述I/O处理器的心跳变量的门限值为经过工程值偏差修正的计算机整机正常通电后I/O级的心跳变量HeartBeatCount开始周期计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值,所述I/O处理器的心跳变量的门限值小于2N2-2N2-K2,其中,N2为心跳计数变量的二进制存储位数,K2为常量需要保留的高位个数。
在部分实施例中,所述I/O处理器的心跳变量的门限值对应的时间大于所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值所对应的时间。
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作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述方法包括大规模编程逻辑电路、I/O处理器、用于判断所述I/O处理器和大规模编程逻辑电路是否复位的应用层主处理器、以及设置在大规模编程逻辑电路内的心跳寄存器、用于应用层主处理器获取I/O处理器心跳变量的数据交互接口,所述大规模编程逻辑电路、所述I/O处理器和所述应用层主处理器同时运行。
2.根据权利要求1所述的处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述心跳寄存器中的心跳计数流程包括如下步骤:
步骤1:启动,本地完成复位过程后执行启动;
步骤2:初始化,心跳寄存器内容清0置初值;
步骤3:判断是否满足计时周期,若满足则进行后续步骤;
步骤4:判断心跳寄存器存储的数值是否等于2N1-1,相等则执行步骤5,不相等则转至步骤6;
步骤5:对心跳寄存器内存储的数值的低N1-K1个位清0;
步骤6:心跳寄存器自增数值1,转至步骤3,
其中,N1为心跳寄存器内二进制寄存器位数,K1为常量需要保留的高位个数。
3.根据权利要求1所述的处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述I/O处理器心跳变量的计数流程包括如下步骤:
步骤1:启动,本地完成复位过程后执行启动;
步骤2:初始化,HeartbeatCount心跳计数变量内容清0置初值;
步骤3:I/O级处理器开始执行应当完成的周期任务;
步骤4:本周期任务执行完后,判断HeartbeatCount心跳计数变量的数值是否等于2N2-1(满值),相等则继续执行步骤5,不相等则转至步骤6;
步骤5:对HeartbeatCount心跳计数变量的低N2-K2个位清0;
步骤6:HeartbeatCount心跳计数变量自增数值1;
步骤7:HeartbeatCount心跳计数变量数值写入数据交互接口,供主处理器获取识别,转至步骤3;
其中,HeartbeatCount是心跳计数变量,N2为心跳计数变量的二进制存储位数,K2为常量需要保留的高位个数。
4.根据权利要求1所述的处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述应用层主处理器的复位判别流程步骤如下:
步骤1:应用启动,开始执行复位判别;
步骤2:判断I/O处理器的心跳变量HeartBeatCount的数值是否大于I/O处理器的心跳变量的门限值,若成立则执行步骤3,不成立则下一步执行步骤6;
步骤3:判断大规模编程逻辑电路中的心跳寄存器的值是否小于大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值,若成立则下一步执行步骤4,不成立下一步则执行步骤5;
步骤4:标示应用层主处理器复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤5:标示应用层主处理器和大规模编程逻辑电路所形成的主处理器模块复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤6:判断大规模编程逻辑中的心跳寄存器的值是否大于大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值,如果成立则下一步执行步骤7,不成立下一步则执行步骤8;
步骤7:标示主处理器应用层主处理器与I/O级整体复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤8:标示应用层主处理器和大规模编程逻辑电路所形成的主处理器模块与I/O级整体复位发生过,下一步执行步骤9;
步骤9:继续运行后续应用层软件。
5.根据权利要求4所述的处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值为经过工程值偏差修正的计算机整机正常通电后大规模编程逻辑电路内的心跳寄存器开始计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值,所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值小于2N1-2N1-K1,其中,N1为心跳寄存器内二进制寄存器位数,K1为常量需要保留的高位个数。
6.根据权利要求4所述的处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述I/O处理器的心跳变量的门限值为经过工程值偏差修正的计算机整机正常通电后I/O级的心跳变量HeartBeatCount开始周期计数到主处理器应用软件启动开始执行“复位判别”时刻的计数值,所述I/O处理器的心跳变量的门限值小于2N2-2N2-K2,其中,N2为心跳计数变量的二进制存储位数,K2为常量需要保留的高位个数。
7.根据权利要求4所述的处理器复位自主识别方法,其特征在于,所述I/O处理器的心跳变量的门限值对应的时间大于所述大规模编程逻辑电路心跳计数的门限值所对应的时间。
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