專利名稱：提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著微電子和軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，以微處理器技術(shù)為基礎(chǔ)的嵌入式系 統(tǒng)在通信、控制、交通、醫(yī)療、消費等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在通信領(lǐng)域，
嵌入式系統(tǒng)的可靠性是一個重要的指標，它通常用MTBF (Mean Time Between Failure平均故障間隔時間)和MTTR (Mean Time To Repair平均維修時間) 來表征。MTBF是平均故障間隔時間，表示相鄰兩次故障的間隔時間；MTTR是平 均維修時間，表示設(shè)備修復所需的時間。 一個設(shè)備的可靠性可以通itMTBF和MTTR 計算出來，即
可靠性-MTBF/ (MTBF+MTTR)
為了提高可靠性，可以通過提高MTBF、降低MTTR來實現(xiàn)?？s短設(shè)備的啟 動時間是降低MTTR的措施之一 。
設(shè)備啟動包括兩個過程1、執(zhí)行底層軟件，完成對硬件芯片的初始化；2、將 閃存、硬盤或后臺的服務(wù)器存儲的上層軟件加載到內(nèi)存中，完成各種業(yè)務(wù)處理 功能。所以設(shè)備的啟動時間包括執(zhí)行底層軟件的時間和加載上層軟件的時間。 將閃存、硬盤或后臺的服務(wù)器存儲的上層軟件加載到內(nèi)存的過程包括首 先，將存儲在閃存、硬盤或后臺的服務(wù)器中的上層軟件加載到預(yù)先指定的內(nèi)存 地址；如果文件為壓縮文件，接著應(yīng)該進行解壓縮操作；然后，跳轉(zhuǎn)到預(yù)先指 定的內(nèi)存地址執(zhí)行上層軟件。上層軟件文件大小通常都在數(shù)十兆字節(jié)以上，所 以將存儲在閃存、硬盤或后臺的服務(wù)器中的上層軟件加載到預(yù)先指定的內(nèi)存地址所需時間會;f艮長。如果該上層軟件為壓縮文件，還需要解壓縮該軟件。這樣 導致設(shè)備的啟動時間長，平均維修時間也長，設(shè)備可靠性差。
以上所提到的底層軟件類似于計算機的BIOS (Basic Input Output System,基本輸入輸出系統(tǒng))，在單板上電或復位后就開始執(zhí)行，負責完成CPU、 橋片等器件的初始化、設(shè)備驅(qū)動，與具體業(yè)務(wù)無關(guān)，并且為上層軟件提供各種 子程序和調(diào)用才妄口，底層軟件運行完成后CPU (Central Processing Unit,中 央處理單元)跳轉(zhuǎn)到上層軟件，開始執(zhí)行與業(yè)務(wù)相關(guān)的各種功能。所述的上層 軟件也稱為業(yè)務(wù)軟件，類似于計算機的應(yīng)用程序。當?shù)讓榆浖?zhí)行完畢后一般 會啟動操作系統(tǒng)并開始執(zhí)行上層軟件，實現(xiàn)與各種具體業(yè)務(wù)相關(guān)的功能，例如 呼叫處理、信令處理、計費等功能。上層軟件不涉及到底層硬件的細節(jié)，只關(guān) 心各種協(xié)議如何實現(xiàn)，而且不同的上層軟件可以共用同一個底層軟件。
在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題每當設(shè) 備進行復位啟動時，都要將存儲在閃存、硬盤或后臺的服務(wù)器的上層軟件重新 加載。由于上層軟件通常都比較大，而且是壓縮文件，所以加載及解壓縮該軟 件需要時間較長，這樣就使得每次復位啟動時間很長，進而導致設(shè)備的MTTR很 長，影響設(shè)備的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備的復位啟動時間長的問題，本發(fā)明的實施例提供 了 一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法及裝置。 一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，包括
所述嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值； 當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新； 所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟；執(zhí)行底層軟件； 恢復上層軟件的啟動初始值； 執(zhí)行上層軟件。
一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置，包括
備份單元所述嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動
自刷新單元當;f企測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新； 復位重啟單元用于所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟； 底層軟件執(zhí)行單元用于執(zhí)行底層軟件； 恢復單元用于恢復上層軟件的啟動初始值； 上層軟件執(zhí)行單元用于執(zhí)行上層軟件。
本發(fā)明實施例提供的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法及裝置，通過啟動內(nèi)存 的自刷新模式，使得系統(tǒng)在復位啟動時，內(nèi)存中的上層軟件不會丟失，從而使 得系統(tǒng)在復位重啟時，可以省去加載上層軟件及解壓縮的過程，大大縮短了復 位啟動的時間，縮短了MTTR時間，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。由于上層軟件的 啟動初始值在上次執(zhí)行上層軟件中會被改動，所以在復位啟動時，直接執(zhí)行上 層軟件之前，必須通過^f分上層軟件的啟動初始值來恢復上層軟件的啟動初始 值，從而使得上層軟件可以正常的運行。


圖1為本發(fā)明的實施例4是供的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的 啟動初始值的步驟流程圖3為本發(fā)明實施例當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新的步驟流程圖；圖4本發(fā)明實施例提供的一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置中自刷新單元結(jié)構(gòu)示意
圖6為本發(fā)明實施例^R高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法通過程序指令完成的流 程圖。
具體實施例方式
為了解決現(xiàn)有技術(shù)復位啟動時間長，嵌入式系統(tǒng)的可靠性差的問題，下面 結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細"i兌明。
如圖l所示，為本發(fā)明的實施例提供的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法流程 圖；本發(fā)明的實施例提供一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，包括
S101:嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值；
S102:當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新；
S103:所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟；
S104:執(zhí)行底層軟件；
S105:利用備份的上層軟件啟動初始值，恢復上層軟件的啟動初始值； S106:執(zhí)行上層軟件。 下面對上述步驟進行詳細說明。
S101:所述嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始 值；此步驟可以分為兩種情況 一種是在系統(tǒng)上電啟動時，加載上層軟件后， 備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值；另 一種是系統(tǒng)需要將后臺服務(wù)器中升級后 的上層軟件加載到內(nèi)存后，備份內(nèi)存中升級后上層軟件的啟動初始值。
以下對上述兩種情況進行詳細說明
一種是在系統(tǒng)上電啟動時，加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值；即在系統(tǒng)上電加載上層軟件之后，將上層軟件的啟動初始值拷貝到非 易失性存儲器中。此處所述的啟動初始值是指上層軟件數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。所述 數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)是上層軟件經(jīng)過初始化的全局變量。由于上層軟件的全局變量在之 后的運行過程中會被改變，所以在加載上層軟件之后，需要立即將其初始值保 存。具體的保存位置可以是NVRAM (Non Volatile Random Access Memory非易 失性存儲器)或內(nèi)存中不會丟失改動的區(qū)域。
另 一種情況為嵌入式系統(tǒng)加載升級后上層軟件后，備^f分內(nèi)存中升級后上層 軟件的啟動初始值；如圖2所示，具體步驟如下；
S201:設(shè)置標志位，所述內(nèi)存中的上層軟件升級之前，標志位為零；此處 的標志位可以通過管理員進行設(shè)置，或者在系統(tǒng)上電時將標志位清零。在系統(tǒng) 進行復位重啟前，上層軟件在后臺服務(wù)器上已經(jīng)更新，此時管理員就會根據(jù)需 要，將標志位設(shè)置為0，讓系統(tǒng)更新內(nèi)存中的上層軟件。
S202:所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟；
S203:執(zhí)行底層軟件；在此步驟中，系統(tǒng)通過判斷標志位來決定是否需要 加載升級上層軟件；如果標志位為l,則系統(tǒng)將跳過加載上層軟件和解壓縮的過 程，在恢復上層軟件啟動初始值之后，直接跳轉(zhuǎn)到上層軟件的起始地址開始執(zhí) 行；如果標志位為O,則將執(zhí)行加載升級后的上層軟件。
S204:加載升級后的上層軟件；
S205:備份升級后的上層軟件啟動初始值；
S206:將標志位修改為l;
S207:執(zhí)行升級后上層軟件。
本發(fā)明實施例在復位啟動時，通過判斷標識位來決定是否加載上層軟件， 如果上層軟件在后臺服務(wù)器上已經(jīng)更新升級，需要將系統(tǒng)內(nèi)存中的上層軟件更新升級，管理員就可以將標志位設(shè)置為O,在系統(tǒng)復位啟動時，系統(tǒng)將重新加載
上層軟件，然后備份升級后的啟動初始值并通過底層軟件將標志位設(shè)置為1;最 后執(zhí)行升級后的上層軟件。這樣，在系統(tǒng)復位啟動時，系統(tǒng)將備份上層軟件的 啟動初始值拷貝回上層軟件，直接執(zhí)行上層軟件；從而使得采用本發(fā)明，不但 可以縮短MTTR時間，提高系統(tǒng)可靠性，同時還可以方^^的升級系統(tǒng)上層軟件。
如圖3所示，S102:當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新；其執(zhí)行流程如下
S301:檢測復位信號；
S302:將復位信號延時；
S303:向CPU發(fā)送中斷信號；
S304: CPU向內(nèi)存發(fā)送啟動自刷新模式指令；
S305:內(nèi)存進行自刷新。CPU將內(nèi)存設(shè)置為自刷新模式，使得系統(tǒng)在復位啟 動時，內(nèi)存可以進行自刷新，將內(nèi)存中的上層軟件保存下來。
以下對步驟S105:恢復上層軟件的啟動初始值，進行詳細說明
由于上層軟件的全局變量的初始值在復位重啟之前的運行過程中，已被改 變；本發(fā)明的復位重啟過程與現(xiàn)有技術(shù)相比，跳過了加載上層軟件的步驟；所 以執(zhí)行底層軟件步驟之后，必須將上層軟件的全局變量的初始值進行恢復，也 就是恢復預(yù)先備份的上層軟件的啟動初始值。
本發(fā)明實施例通過啟動內(nèi)存的自刷新模式，使得系統(tǒng)在復位啟動時，省去 加載上層軟件的過程，大大縮短了復位啟動的時間，縮短了MTTR時間，從而提 高了系統(tǒng)的可靠性。由于上層軟件數(shù)據(jù)段中的全局變量在上次執(zhí)行時，可能被 改動，所以在復位啟動時，直接執(zhí)行上層軟件之前，通過備份上層軟件的啟動 初始值來恢復上層軟件的啟動初始值，從而使得上層軟件可以正常的運行。如圖4所示，本發(fā)明實施例提供的一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置結(jié)構(gòu) 示意圖，包括
備份單元401:所述嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟 ^7#刀士臺4直；
自刷新單元402:當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新； 復位重啟單元403:用于所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟； 底層軟件執(zhí)行單元404:用于執(zhí)行底層軟件； 恢復單元405:用于恢復上層軟件的啟動初始值； 上層軟件執(zhí)行單元406:用于執(zhí)行上層軟件。
如圖5所示，為本發(fā)明實施例提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置中自刷新單元 結(jié)構(gòu)示意圖，所述自刷新單元包括
檢測單元501:用于檢測復位信號；
延時單元502:用于將復位信號延時；
中斷單元503:用于向CPU發(fā)送中斷信號；
啟動單元504:用于CPU向內(nèi)存發(fā)送啟動自刷新模式指令；
刷新單元505:用于內(nèi)存進行自刷新。
本發(fā)明實施例通過檢測單元來實時檢測復位信號，如果檢測到復位信號， 則通過延時單元將復位信號延時，并通過中斷單元給CPU發(fā)送一個中斷信號； 在復位信號延時期間，啟動單元會根據(jù)CPU發(fā)送的中斷啟動內(nèi)存的自刷新模式, 從而使得，系統(tǒng)在復位重啟時，可以將內(nèi)存中的信息保存下來；這樣在復位重啟的時候，就可以省去重復加載上層軟件及解壓縮的時間，從而縮短了系統(tǒng)的
MTTR時間，提高了系統(tǒng)的可靠性；在此基礎(chǔ)之上，還可以在底層軟件執(zhí)行單元 中增加一個標志位識別單元，用來判斷系統(tǒng)是否需要加載升級上層軟件；如果 標志位為0,則需要升級上層軟件，當?shù)讓榆浖?zhí)行單元執(zhí)行完底層軟件后，將 加載升級后的上層軟件，然后備份升級后的上層軟件的數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)，最后，執(zhí) 行上層軟件；如果標志位為1，則底層軟件執(zhí)行單元執(zhí)行底層軟件，將恢復上層 軟件數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)，然后，直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行上層軟件。通過標志位的判斷選擇，使 得系統(tǒng)在復位啟動時，根據(jù)實際的情況需要，省去加載上層軟件的過程，大大 縮短了復位啟動的時間，縮短了MTTR時間，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。同時， 也方便了系統(tǒng)上層軟件升級。
可以通過程序指令相關(guān)硬件完成，所述的程序可以存儲于一個計算機可讀取存 儲的介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，如圖6所示，包括如下步驟
S601:嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備^f分內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值；
S602:當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新；
S603:執(zhí)行底層軟件；
S604:讀取標志位，判斷是否需要加載上層軟件；如果不需要加載所述上 層軟件跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S605;如果需要加載所述上層軟件跳轉(zhuǎn)執(zhí)行S606; S605:利用備份的上層軟件啟動初始值，恢復上層軟件的啟動初始值； S606:加載所述上層軟件，備份上層軟件的啟動初始值； S607:執(zhí)行上層軟件。
其中，所述的存儲介質(zhì)，如ROM (Read Only Memory,只讀存儲器)/RAM (Random Access Memory,隨機存取存儲器)、磁碟、光盤等。以上所述，僅為本發(fā)明實施例的具體實施方式
，但本發(fā)明實施例的保護范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)， 可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 實施例的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于，包括嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值；當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新；所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟；執(zhí)行底層軟件；恢復上層軟件的啟動初始值；執(zhí)行上層軟件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于，所 述當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新的步驟包括檢測復位信號；將復位信號延時；向CPU發(fā)送中斷信號；CPU向內(nèi)存發(fā)送啟動自刷新模式指令；內(nèi)存進行自刷新。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于，所 述嵌入式系錄加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值的步驟包括:設(shè)置標志位，所述內(nèi)存中的上層軟件升級之前，標志位為零；所迷嵌入式系統(tǒng)復位重啟；執(zhí)行底層軟件；加載升級后的上層軟件；備份升級后的上層軟件啟動初始值；將標志位^修改為1;執(zhí)行升級后上層軟件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于所 述上層軟件的啟動初始值為上層軟件數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于所 述上層軟件的啟動初始值備份在非易失性存儲器或不易修改的內(nèi)存區(qū)域。
6、 一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置，其特征在于，包括 備份單元用于在嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備^f分內(nèi)存中上層軟件的啟自刷新單元用于在^r測到復位信號時，內(nèi)存進行自刷新； 復位重啟單元用于所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟； 底層軟件執(zhí)行單元用于執(zhí)行底層軟件； 恢復單元用于恢復上層軟件的啟動初始值； 上層軟件執(zhí)行單元用于執(zhí)行上層軟件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置，其特征在于，所 述自刷新單元包括檢測單元用于檢測復位信號；延時單元用于將復位信號延時；中斷單元用于向CPU發(fā)送中斷信號；啟動單元用于CPU向內(nèi)存發(fā)送啟動自刷新模式指令；刷新單元用于內(nèi)存進行自刷新。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置，其特征在于所 述上層軟件的啟動初始值為上層軟件數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的裝置，其特征在于所 述上層軟件的啟動初始值名^f分在非易失性存儲器或不易修改的內(nèi)存區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法和裝置，涉及通信領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中嵌入式系統(tǒng)的復位后啟動時間長的問題而設(shè)計。本發(fā)明實施例提高嵌入式系統(tǒng)可靠性的方法，包括嵌入式系統(tǒng)加載上層軟件后，備份內(nèi)存中上層軟件的啟動初始值；當檢測到復位信號，內(nèi)存進行自刷新；所述嵌入式系統(tǒng)復位重啟；執(zhí)行底層軟件；恢復上層軟件的啟動初始值；執(zhí)行上層軟件。采用本發(fā)明可以大大縮短復位啟動時間。
文檔編號G06F11/14GK101546281SQ20081008419
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者李延松 申請人:華為技術(shù)有限公司