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我的朋友

分类: 嵌入式

2015-12-10 17:31:38

  目前手上有个项目需要设计看门狗,是arm+CPLD 方式。由于对看门狗要求很高,打算做一个双看门狗,arm CPLD互相为
对方的看门狗。理论上CPLD是不需要看门狗的,还是这么去设计了。接下来对看门狗作一个小的mark。
  看门狗可以分为软看门狗,硬看门狗。也可以分为内部看门狗,外部看门狗。看门狗当然是看某个东西的,具体看什么呢?
可以看某个系统,也可以是看某个程序。理论上看门狗,如果死了,那么就不起作用了,这样是不是需要一个看门狗来看这
个看门狗呢?当然这样你就较真了,乌龟背上的乌龟。看门狗只是大大降低了系统死机的这种情况。废话扯到这里为止吧。

  看门狗-----watchdog。从名字上也能看出来,中外在这一点上是相通的,有专门用来看门的狗。顾名思义,看门狗也是狗,
你是需要喂它的,不喂就造反了,会咬死你。在电子产品中就是这么一个原理,系统要定时喂狗,如果在给时间范围内没有
喂,就会咬死系统,让系统复位。当然系统复位后,一切又得重新开始,回归到原来的状态,还得继续喂狗。原理很简单,
当然细分的话,还是有些不同。

 

软硬看门狗分类

  软看门狗,说白了就是一段定时程序,指定时间内没有得到看守程序的信号,就进行重启。重启也可以分为两种,可以是重
启看守的程序,也可以是重启整个系统。无论是重启程序还是重启系统,在重启的这个过程中,都有一个窗口期,需要考虑这
个窗口期。喂狗最大时间间隔,应该要小于这个窗口期,要不然就需要考虑其他方式。
  
硬看门狗。又可以分为是内部看门狗还是外部看门狗。内部看门狗就是有些芯片内部已经自带了看门狗部分,而外部看门狗
就是类似于专门的看门狗芯片,例如
MAX813


软硬看门狗的优缺点
 这个是针对我所常用的
arm+linux的情况来分析的,至于其他的上系统的都差不多,不跑系统的MCU也是有类比性的。


基于arm + linux系统下的硬看门狗喂狗

  因为系统启动是需要一定时间的,往往在系统启动过程中,外部看门狗,就已经需要喂狗了,否则系统就重启了,然后就
像一个挣扎的僵尸一样。硬看门狗均需要考虑这个问题。

分为三个阶段。

Bootloader

  cpu 内部看门狗需要配置并且开启,而外部看门狗伴随上电已经开启。bootloader阶段以uboot为例的话,它是有可能停留在
命令行,这个地方是需要考虑喂狗的。另外内核解压也是消耗时间比较大,前后需要喂狗。

kernel

  kernel启动中,CPU内部看门狗驱动还没有加载完,这之间也是需要去考虑喂狗。而外部看门狗,是kernel启动中需要去考虑
喂狗。根文件系统加载后,就开始正式喂狗。当然这也是属于下一部分。

应用程序

  可以开启专门的喂狗定时进程,进行喂狗。

 

linux下有专门的 watchdog框架

  在目录drivers/watchdogwatchdog_dev.cwatchdog_core.cwatchdog_dev.h。没用过,这里mark一下。以后有机会再看看,
也算是内核里面的一个驱动框架。

 

回归到开篇的双看门狗

  当arm部分死掉后,CPLD部分会扮演狗的角色,咬死arm部分,换之亦然。设计时需要考虑两部分相互喂狗的方式。CPLD作为狗
时,需要考虑
arm系统部分启动的时间。arm 作为狗时,应用程序需要定时喂狗动作。在这个过程中,两部分都是外部硬件看门狗
的角色。如果两部分刚好同时死掉,这两个狗有可能会一起失效,当然这个概率会很小。
     

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