专利名称：嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法
技术领域：
本发明涉及嵌入式技术领域，特别涉及一种嵌入式设备的异常处理装置、 系统和方法。
背景技术：
现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,以下简称 FPGA)具有可重复编程特性和并行处理能力，可以替代DSP承担起数据处 理的任务，对通信技术领域的比特(bit)级处理具有很大的优势，已被 广泛应用于通信技术领域并推动通信技术的发展。
在FPGA应用于通信处理的场景中，通信链路出现异常的情况比较多， 例如接收到容错处理能力之外的数据包，处理的链路容量超过链路预设的 设计能力等情况，此时可能会造成应用于该链路的FPGA子系统处理状态 机挂死、后级模块瞬间堵死等情况。上述的FPGA的异常可能会造成整条 通信链路的挂死，从而不能继续进行数据处理，造成业务中断。
在现有的FPGA系统中，通用的异常情况处理方式是将系统的运行环 境保留，定位故障点(即异常点)，重新编译版本，通常情况下FPGA编 译一个版本需要较长的时间，可能为几个小时甚至十几个小时的时间。
发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下技术问 题在现有的FPGA系统运行过程中，发生异常时通过重新编-斧版本的方 式进行异常处理，会造成FPGA上运行业务的中断，降低了业务运行质量。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法。
本发明实施例提供了 一种嵌入式设备的异常处理装置，包括 配置信息获取模块，用于获取运行子模块的初始配置信息； 存储模块，用于存储所述运行子模块的初始配置信息； 配置模块，用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始
配置信息对运行子模块进行重新配置。
本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理系统，包括至少一个
运行子模块和异常处理装置，所述异常处理装置用于获取运行子模块的初始
配置信息并存储；用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初
始配置信息对运行子模块进行重新配置。
本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理方法，包括 获取运行子模块的初始配置信息并存储；
在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行 子模块进行重新配置。
本发明实施例提供的嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法，通过在 FPGA系统发生异常情况时，根据预先存储的初始配置信息对运行子模块进行 重新配置，能够实现系统的自动恢复，提高业务运行质量，减少异常对系统 承载业务的影响。
图1为本发明嵌入式设备的异常处理装置一个实施例的结构示意图2为本发明嵌入式设备的异常处理装置另一个实施例的结构示意图3为本发明嵌入式设备的异常处理系统实施例的结构示意图4为本发明嵌入式设备的异常处理方法实施例的流程示意图5为本发明嵌入式设备的异常处理装置又一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过附图，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。 本发明实施例中提供的嵌入式设备的异常处理方法、装置和系统，能够 实现嵌入式设备的运行子模块在发生异常情况时自动复位恢复。
图1为本发明嵌入式设备的异常处理装置一个实施例的结构示意图，如
图1所示，包括配置信息获取模块ll、存储模块12和配置模块13,其中 配置信息获取模块11用于获取运行子模块的初始配置信息；存储模块12用 于存储运行子模块的初始配置信息；配置模块13用于在检测到运行子模块发 生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。本发 明实施例中的运行子模块是指嵌入式设备中实际运行的子模块，在对用户业 务进行处理时，不同的业务也可由不同的运行子模块进行处理，本实施例中 的异常处理装置能够针对运行子模块在业务处理过程中出现的异常进行处 理。
本实施例提供的异常处理装置，能够在运行子模块启动时，获取其初始 配置信息并储存，之后在发生异常时，根据存储的初始配置信息进行复位操 作，能够实现运行子模块在发生异常时自动快速恢复，减少异常情况对嵌入 式设备承载的业务的影响。
图2为本发明嵌入式i殳备的异常处理装置另一个实施例的结构示意图， 如图2所示，包括配置信息获取模块21、存储模块22和配置模块23。其中 配置信息获取模块21用于获取运行子模块的初始配置信息，存储模块22用 于存储运行子模块的初始配置信息；配置模块23在检测到运行子模块发生异 常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置，该配置模 块可以分为检测单元231和配置单元232，检测单元231用于检测运行子模 块是否发生异常，配置单元232用于在检测单元231检测到异常后对运行子 模块进行重新配置。
本实施例还可以进一步包括状态信息获取模块24,用于在检测单元231检测到异常时获取运行子模块的状态信息，并将所述状态信息存储到存储模
块22，上述的状态信息可用于对发生异常的原因进行分析。
本实施例中的存储^^莫块22可以和配置信息获取^t块21集成在一起，或 者存储模块22单独设置，该存储模块可以是一个非易失性存储器。状态信息 获取模块24能够获取状态信息，另外本实施例中的还可以进一步包括异常定 位模块，该模块能够根据获取的状态信息进行异常定位。
本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理系统，包括至少一个 运行子模块和至少一个异常处理装置，其中运行子模块用于进行业务处理， 针对多个业务可能会有多个运行子模块，异常处理装置用于获取运行子模块 的初始配置信息并存储；在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述 初始配置信息对运行子模块进行重新配置，本实施例中的运行子模块和异常 处理装置可以使——对应的设置，即为每一个运行子模块设置一个异常处理 装置，另外也可以为多个运行子模块对应设置一个异常处理装置，由该异常 处理装置处理多个运行子模块在进行业务处理时出现的异常情况。
图3为本发明嵌入式设备的异常处理系统实施例的结构示意图，如图3 所示，异常处理系统包括第一运行子模块31、第二运行子模块32、第一异常 处理装置33和第二异常处理装置34，第一运行子模块31和第二运行子模块 32是进行业务处理的子模块，例如是FPGA系统中用于业务处理的模块，第 一异常处理装置33由第一异常处理子系统331和存储模块组成，第一异常处 理子系统331与第一运行子模块31连接，该子系统可相当于图2所示实施例 中的配置信息获取模块和配置模块，用于获取第一运行子模块31在启动时的 初始配置信息，并将初始配置信息存储到存储模块中，在第一运行子模块31 发生异常时，产生复位信号，根据存储的初始配置信息对第一运行子模块31 进行重新配置；本实施例中第一异常处理装置33的存储功能由非易失性存储 器35提供，使用其中的存储空间A作为第一异常处理装置33的存储模块， 用于存储第一异常处理子系统331获取的初始配置信息。另外第二异常处理34由第二异常处理子系统341和存储it块组成，第二异常处理子系统341与 第二运行子模块32连接，该子系统可相当于图2所示实施例中的配置信息获 取模块和配置模块，用于获取第二运行子模块32在启动时的初始配置信息， 并将初始配置信息存储到存储模块中，在第二运行子模块32发生异常时，产 生复位信号，根据存储的初始配置信息对第二运行子模块32进行重新配置； 本实施例中第二异常处理装置34的存储功能由非易失性存储器35提供，使 用其中的存储空间B作为第二异常处理装置34的存储模块，用于存储第二异 常处理子系统341获取的初始配置信息。
在上述实施例中的基础上，还可以分别在第一异常异常处理装置和第二 异常处理装置中设置状态信息获取模块，状态信息获取模块用于对第一运行 子模块31和第二运行子模块32的运行状态和端口信息进行监控，在检测到 异常时获取运行子模块的状态信息，并将上述状态信息存储，如同上述实施 例中描述的，可以是存储到非易失性存储器中，例如在&到An数据块中存储 第一运行模块31的运行状态信息，在B,到Bn数据块中存储第二运行模块的 运4亍状态<言息。
相应的本发明实施例还提供了一种异常处理方法，图4为本发明嵌入式 设备的异常处理方法实施例的流程示意图，如图4所示，包括如下步骤
步骤IOI、获取运行子模块的初始配置信息并存储。
本步骤中是为嵌入式设备的各个运行子模块设置异常处理的装置，可以 是为运行子模块与异常处理装置一一对应的设置，也可以是为多个运行子模 块设置一个异常处理装置，在嵌入式设备的系统启动时，异常处理装置获取 运行子模块的初始配置信息并存储到存储模块，上述的存储模块可以是非易 失性存储器；
步骤102、在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置 信息对运行子模块进行重新配置。
本步骤是在运行子模块的运行过程中，异常处理装置对运行子模块的运行状态进行监控，例如上述状态可以是运行子模块的入口先入先出(FIFO) 寄存器及RAM的状态，以及状态机的调转情况等。在检测到运行子模块发生 异常时，可由状态信息获取模块获取运行子模块的状态信息，并将上述状态 信息存储到存储模块，同时置位运行子模块的复位使能标志，将运行子模块 的所有状态机置到系统复位状态，同时从上述的存储模块中获取存储的初始 配置信息，对运行子模块进行重新配置，等待配置完成后，状态机进入运行 子模块正常运行状态。
本实施例中提供的嵌入式设备的异常处理方法，在运行子模块启动时， 获取其初始配置信息，并存储该初始配置信息，当检测到运行子模块发生异 常时，根据存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置。本实施例中的 异常处理方法，能够在运行子模块发送异常时，迅速进行复位处理，减少对 嵌入式设备承载的业务的影响。
另外在检测到运行子模块发生异常时，还可以进一步获取异常情况下运 行子模块的运行状态信息，这种实施方式有利于后续的异常定位。在本实施 例中可以使用非易失性存储器来存储运行子模块的初始配置信息和运行状态 信息，通常对于启动自动复位功能的运行子模块都要配置一个存储器，并对 存储器进行分块，分块的大小取决于初始配置信息的内容和运行状态信息的 丰富程度，可以使用第一个分块存储初始配置信息，使用剩余的分块存储运 行子模块每次出现异常时的运行状态信息。
以下以长期演进网络终端为例对本发明的技术方案进行说明，在长期演 进(LTE)网络用户设备侧协议实现的FPGA子系统中，其处理的数据包包括 多种类型，这些数据包中一部分是通过Rapdi IO接口进行传输的，Rapdi 10 接口是一个重要的传输通道，对于从Rapdi IO接口接收到的数据包，需要进 行合理的调度，以及要做充分的异常保护，以保障数据链路的通畅。图5为 本发明嵌入式设备的异常处理装置又一个实施例的结构示意图，如图5所示， 包括Rapid 10入口数据的调度模块1，在FPFA系统进行初始配置时，单板软件通过CM模块2将调度模块1所需的参数进行配置，使调度模块1进入到 正常的数据处理状态。本实施例中的核心处理模块3可以由存在于多核处 理器或者NP处理器中的VxWorks操作系统等嵌入式操作系统来实现，需 要与异常处理装置4进行必要的信息交互(比如系统复位次数统计，强制 配置系统复位信号)，同时可以从存储器5中读取配置信息和运行状态信 息，生成文件进行保存。另外在系统配置完成后，核心处理模块3通过CM 模块2通知异常处理装置4,调度模块1已经配置完成，异常处理装置4在 获取到该消息后，将FPGA系统中关于调度模块1的初始配置信息通过CM模 块2和异常处理装置4读取，并存储到存储器5中。
在调度模块1运行过程中，异常处理装置4开始收集调度模块1的运 行状态信息，包括各个出口 FIFO寄存器(本实施例中为出口 FIF0-1、出 口 FIF0_2、出口 FIF0-3、出口 FIF0—4 )的空满状态、入口 FIFO寄存器6 的空满状态以及调度才莫块1的状态机跳转情况。跳转情况包括入口 FIFO 为空时，状态机是否处于等待数据状态；入口 FIFO寄存器6非空时状态 机是否正常跳转；出口 FIF0寄存器为空时，状态机是否还处于数据处理 状态；出口 FIF0寄存器为满时，调度模块l是否还在进行数据写入等。
当出现入口 FIFO寄存器6几乎满，而出口 FIFO寄存器空这种情况时， 异常处理装置4强制将入口 FIFO的读请求拉高，将CM模块2中一些调测 信息和调度模块1的一些状态机跳转信息存入到存储器5中，然后送强制 复位信号给调度模块1,这样既可以防止入口 FIFO寄存器6满导致Rapid IO接口模块被反压造成异常，同时可以使调度模块1重新恢复，进入到参 数配置状态。当调度模块1的状态进入的参数配置状态后，由异常处理装 置2从存储器5中读取初始配置时配置的参数信息，对调度模块1进行重 新配置。
其中的核心处理模块3可以由存在于多核处理器或者NP处理器中的 VxWorks操作系统等嵌入式操作系统来实现，需要与异常处理装置4进行必要的信息交互(比如系统复位次数统计，强制配置系统复位信号)，同 时可以从存储器5中读取配置信息和运行状态信息，生成文件进行保存。
本发明实施例提供的嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法，通过在 系统启动时存储运行子模块的初始配置信息，并在发生异常时，根据初始配 置信息对运行子模块进行重新配置，能够实现嵌入式设备的自动恢复，提高 业务运行质量，减少异常对系统承载业务的影响。同时在嵌入式设备发生异 常时，通过获取运行状态信息，能够实现对异常的定位。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进 行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技 术人员应当理解其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的 精神和范围。
权利要求
1、一种嵌入式设备的异常处理装置，其特征在于，包括配置信息获取模块，用于获取运行子模块的初始配置信息；存储模块，用于存储所述运行子模块的初始配置信息；配置模块，用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新配置。
2、 根据权利要求1所述的嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，所 述配置模块包括检测单元，用于检测运行子模块是否发生异常；配置单元，用于在检测单元检测到异常后对运行子模块进行重新配置。
3、 根据权利要求2所述的嵌入式设备的异常处理装置，其特征在于，还 包括状态信息获取模块，用于在检测单元检测到异常时获取运行子模块的状 态信息，并将所述状态信息存储到存储模块。
4、 根据权利要求2所述的嵌入式设备的异常处理装置，其特征在于，所 述存储模块为非易失性存储器。
5、 一种嵌入式设备的异常处理系统，其特征在于，包括至少一个运行子 模块和异常处理装置，所述异常处理装置用于获取运行子模块的初始配置信 息并存储；用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置 信息对运行子模块进行重新配置。
6、 才艮据权利要求5所述的嵌入式设备的异常处理系统，其特征在于，所 述异常处理装置包括异常处理子系统，用于获取运行子模块的初始配置信息，并在检测到运 行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行子模块进行重新 配置；存储模块，用于存储所述运行子模块的初始配置信息。
7、 根据权利要求6所述的嵌入式设备的异常处理系统，其特征在于，所 述异常处理装置还包括状态信息获取模块，用于在检测单元检测到异常时获取运行子模块的状 态信息，并将所述状态信息存储。
8、 一种嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，包括 获取运行子模块的初始配置信息并存储；在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的所述初始配置信息对运行 子模块进行重新配置。
9、 根据权利要求8所述的嵌入式设备的异常处理方法，其特征在于，所 述获取运行子模块的初始配置信息并存储包括获取运行子模块的初始配置信息；将所述初始配置信息存储到非易失性存储器中。
10、 根据权利要求8或9所述的嵌入式设备的异常处理方法，其特征在 于，所述在检测到运行子模块发生异常时还包括获取运行子模块的状态信息并存储。
全文摘要
本发明实施例提供了一种嵌入式设备的异常处理装置、系统和方法，其中装置包括配置信息获取模块，用于获取运行子模块的初始配置信息；存储模块，用于存储运行子模块的初始配置信息；配置模块，用于在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置。系统包括获取运行子模块的初始配置信息并存储；在检测到运行子模块发生异常时，根据存储的初始配置信息对运行子模块进行重新配置。本发明实施例还提供了一种嵌入式设备的异常处理方法本发明实施例提供的嵌入式设备的异常处理方法、装置和系统，在发生异常时能够实现系统的自动恢复，提高业务运行质量。
文档编号G06F11/00GK101546279SQ200910084420
公开日2009年9月30日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者高今鹏 申请人:华为技术有限公司