嵌入式設備雙系統自動引導方法
2023-07-07 04:14:46
專利名稱：嵌入式設備雙系統自動引導方法
技術領域：
本發明涉及一種嵌入式設備，更具體地講，涉及一種能夠採用雙系統備份和遠程網絡下載的嵌入式設備雙系統自動引導方法。
背景技術：
目前，在電子產品中廣泛使用了嵌入式設備。在目前的嵌入式設備中，一般只有一套引導系統。因此，當嵌入式設備由於故障而不能正常啟動時，用戶無法自行解決問題，只能等待維修人員來處理。對於採用雙系統的嵌入式設備來說，當系統啟動失敗時，也需要用戶進行幹預，手動切換系統。當主系統和備份系統均失敗時，只能等待維修人員前來處理，而對於維護人員來說，必需手動下載系統軟體以修復設備，從而導致維護的過程繁瑣並且容易出錯。隨著網絡技術的發展，採用雙系統備份以及遠程網絡下載已成可能。在這種情況下，需要一種能夠在主系統和備份系統之間自動切換並且具有遠程網絡引導功能的嵌入式設備雙系統自動引導方法及系統。
發明內容
在下面的描述中將部分地闡明本發明另外的方面和/或優點，通過描述，其會變得更加清楚，或者通過實施本發明可以了解。根據本發明的一方面，提供了一種嵌入式設備自動引導方法，包括以下步驟(a) 讀取「活動引導分區」、「系統切換」、「本地引導狀態」、「允許引導失敗次數」和「當前引導失敗次數」和「系統引導狀態」變量；(b)確定「本地引導狀態」變量值是否小於「系統引導狀態」變量值；(c)當確定「本地引導狀態」變量值小於「系統引導狀態」變量值時，復位「當前引導失敗次數」變量和「系統切換」變量為零，賦值「本地引導狀態」變量值等於「系統引導狀態」變量值；(d)以當前「活動引導分區」變量指示的分區引導嵌入式設備；(e)當確定「本地引導狀態」變量值不小於「系統引導狀態」變量值時，確定「當前引導失敗次數」變量值是否小於「允許引導失敗次數」變量值；(f)如果「當前引導失敗次數」變量值小於「允許引導失敗次數」變量值，則將「當前引導失敗次數」變量值加1，並返回到步驟⑷；(g)如果「當前引導失敗次數」變量值不小於「允許引導失敗次數」變量值，則確定「系統切換」變量值是否為0 ； (h)如果「系統切換」變量值為0，則改變「活動引導分區」變量值，將「系統切換」變量值設置為1，並返回步驟(d) ； (i)如果「系統切換」變量值為1，則啟動遠程網絡引導。本發明對於提高嵌入式設備的穩定性，提高嵌入式設備的質量具有顯著意義。同時，本發明也有利於嵌入式設備的維護以及軟體的升級，以降低售後維護成本。
通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本發明的這些和/或其他方面和優點將會變得清楚和更易於理解，其中
圖1是示出根據本發明的嵌入式設備雙系統自動引導系統的框圖；圖2A是示出圖1中的嵌入式設備的框圖；圖2B是示出圖1中的系統伺服器的框圖；圖3A和圖;3B是示出根據本發明實施例的嵌入式設備雙系統自動引導方法的流程圖；圖4是示出根據本發明實施例的遠程網絡引導處理的流程圖。
具體實施例方式現在對本發明實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同部件。圖1是示出根據本發明的嵌入式設備雙系統自動引導系統的框圖，圖2A是示出圖 1中的嵌入式設備的框圖，圖2B是示出圖1中的系統伺服器的框圖。參照圖1、圖2A和圖 2B，嵌入式設備雙系統自動引導系統包括嵌入式設備1和系統伺服器2。嵌入式設備1包括主系統分區3、備份系統分區4、環境變量管理模塊5、引導狀態管理模塊6、遠程網絡引導模塊7、看門狗復位電路模塊8、最小引導模塊9 (即，基本引導程序)、硬體設備10、設備驅動程序11、網絡設備12和非易失存儲設備13。非易失存儲設備13可以是多媒體(MMC)卡、 安全數字(SD)卡等，但不限於此。主系統分區3和備份系統分區4可以存儲在非易失存儲設備13中，也可以單獨存儲。在嵌入式設備啟動後，最小引導模塊9加載設備驅動程序11，初始化相關硬體設備10，並初始化看門狗復位電路模塊8(即，確保看門狗復位周期大於整個系統引導所需時間，並留有餘量)，通過環境變量管理模塊5從非易失存儲設備13中讀取非易失環境變量數據，從而判斷設備引導分區(即，是從主系統分區3還是備份系統分區4引導嵌入式設備)， 從判斷出的分區引導嵌入式設備，並監控嵌入式設備引導狀態。必要時，最小引導模塊9初始化網絡設備12以加載網絡相關協議，從而啟動遠程網絡引導模塊7，自動獲取系統伺服器2配置信息，下載並更新本地系統文件，確保成功啟動系統。其中，非易失存儲設備13用於存儲相關環境變量信息以及掛載(mount)文件系統。最小引導模塊9可以完成相關硬體設備10的初始化，為非易失存儲設備13掛載文件系統，並執行根據本發明實施例的引導方法。系統伺服器2包括發現請求檢測模塊14、系統文件管理模塊15和系統文件傳輸模塊16。發現請求檢測模塊14用於檢測嵌入式設備的遠程系統文件下載請求；系統文件管理模塊15用於管理不同嵌入式設備的系統文件版本，並可根據需要進行功能擴展；系統文件傳輸模塊16用於完成與嵌入式設備之間的系統文件傳送功能。此外，系統伺服器2還包括必要的作業系統、硬體驅動模塊、網絡設備模塊以及其他硬體。以下將參照圖3A和圖;3B描述最小引導模塊9執行的引導方法。圖3A和圖;3B是示出根據本發明實施例的嵌入式設備雙系統自動引導方法的流程圖。參照圖3A和圖;3B，當嵌入式設備啟動時，在步驟S301中，最小引導模塊9通過環境變量管理模塊5從非易失存儲設備13中讀取「活動引導分區」、「系統切換」、「本地引導狀態」、 「允許引導失敗次數」和「當前引導失敗次數」環境變量。「活動引導分區」變量指示當前使用哪個分區引導嵌入式設備，即，指示是使用主系統分區還是備份系統分區引導嵌入式設備。「系統切換」變量為布爾類型，表示上一次成功引導嵌入式設備時，是否切換過引導分區，0 表示沒有切換過引導分區，1表示切換過引導分區。「活動引導分區」變量也可以設置為布爾類型，0表示主引導分區，1表示備份引導分區。「允許引導失敗次數」變量值可設置為大於等於1的任意整數。「當前引導失敗次數」變量值在初始啟動時可設置為任意值。「本地引導狀態」變量和稍後描述的「系統引導狀態」變量用於檢測上次引導是否成功。在首次啟動時，最小引導模塊9對「本地引導狀態」變量和「系統引導狀態」變量賦值，其中「本地引導狀態」變量值應小於「系統引導狀態」變量值。在引導成功後，最小引導模塊9將「系統引導狀態」變量值加1。因此，在引導失敗時，可以保證「本地引導狀態」變量值不會小於「系統引導狀態」變量值，而在引導成功時，「本地引導狀態」變量值將小於「系統引導狀態」變量值。在步驟S302中，最小引導模塊9從存儲在非易失存儲設備13中的文件系統中的系統引導狀態文件中讀取「系統引導狀態」變量。在步驟S303中，最小引導模塊9確定「本地引導狀態」變量值是否小於「系統引導狀態」變量值。在首次啟動時，最小引導模塊在執行確定步驟之後，將賦值「本地引導狀態」 變量值等於「系統引導狀態」變量值。當確定「本地引導狀態」變量值小於「系統引導狀態」變量值時，在步驟S304中，復位「當前引導失敗次數」變量和「系統切換」變量為零，賦值「本地引導狀態」變量值等於「系統引導狀態」變量值。然後，在步驟S305中，以當前「活動引導分區」變量指示的分區(主系統分區3或備份系統分區4)引導嵌入式設備。在步驟S306中，最小引導模塊9確定引導是否成功。如果引導成功，則在步驟S307 中，將「系統引導狀態」變量值加1。否則，方法返回步驟S303。另一方面，當確定「本地弓I導狀態」變量值不小於「系統弓I導狀態」變量值時，在步驟S308中，最小引導模塊9確定「當前引導失敗次數」變量值是否小於「允許引導失敗次數」變量值。當確定「當前引導失敗次數」變量值小於「允許引導失敗次數」變量值時，在步驟S309，將「當前引導失敗次數」變量值加1。然後，方法進行到步驟S305。當確定「當前引導失敗次數」變量值不小於「允許引導失敗次數」變量值時，在步驟S310中，最小引導模塊9確定「系統切換」變量值是否為0。如果「系統切換」變量值為0，則在步驟S311中，切換引導分區(即，改變「活動引導分區」變量值)，並將「系統切換」變量值設置為1，其中， 在切換引導分區時，如果「活動引導分區」變量指示主引導分區，則將「活動引導分區」變量切換為指示備份引導分區；如果「活動引導分區」變量指示備份引導分區，則將「活動引導分區」變量切換為指示主引導分區。然後，方法進行到步驟S305。這樣，可以以切換到的另一分區引導嵌入式設備。然而，如果「系統切換」變量值為1，則在步驟S312中，最小引導模塊9啟動遠程網絡引導模塊7。然後，在步驟S313中，嵌入式設備連接到系統伺服器，從系統伺服器下載系統文件，並使用下載的系統文件更新「活動引導分區」變量指示的引導分區的系統文件。在步驟S314中，復位「系統切換」，「本地引導狀態」和「當前引導失敗次數」變量值，並重新啟動嵌入式設備(即，返回步驟S301 ？)。例如，可以將「系統切換」變量值復位為0，將「本地引導狀態」變量值復位為小於「系統引導狀態」變量值，並將「當前引導失敗次數」變量值復位為0。
5
當系統引導成功時，例如，在步驟S307之後，嵌入式設備可以加載用戶程序，復位看門狗復位電路模塊8，啟動餵狗程序，並完成啟動。然而，當系統引導失敗時，看門狗復位電路模塊8將復位嵌入式設備，重新開始根據本發明的引導方法。圖4是示出根據本發明實施例的遠程網絡引導處理的流程圖。圖4中的處理對應於圖3中的步驟S313。參照圖4，在步驟S401中，嵌入式設備廣播「系統伺服器發現請求」報文。在步驟 S402中，嵌入式設備確定是否接收到「系統伺服器發現響應」報文。「系統伺服器發現請求」 報文和「系統伺服器發現響應」報文可採用本領域常用的報文格式。如果沒有接收到「系統伺服器發現響應」報文，則在步驟S403中確定是否超過嘗試請求次數。如果超過嘗試請求次數，則返回請求失敗消息，並且處理結束。否則，處理進行到步驟S401。如果確定接收到「系統伺服器發現響應」報文，則在步驟S404中，嵌入式設備提取系統伺服器網絡配置信息，提取系統文件信息，並遠程下載系統文件。然後，在步驟S405 中，確定下載是否成功。如果下載沒有成功，則處理進行到步驟S403。如果下載成功，則在步驟S406中，使用下載的系統文件更新「活動引導分區」變量指示的引導分區的系統文件。如上所述，在根據本發明的支持雙系統備份和遠程網絡下載的嵌入式設備中，本地存儲兩份系統文件(或應用軟體)，當其中的一套系統文件啟動失敗時，可以自動檢測系統文件啟動錯誤，自動切換到備份系統文件。當主引導系統和備份系統均發生故障時，嵌入式設備的遠程網絡引導模塊能夠與遠程伺服器進行協商，下載最新的系統文件，更新本地系統文件，並成功啟動嵌入式設備。雖然已經參照本發明的特定示例性實施例顯示和描述了本發明，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發明的精神和範圍的情況下，可在形式和細節上進行各種改變。
權利要求
1.一種嵌入式設備自動引導方法，包括以下步驟(a)讀取「活動引導分區」、「系統切換」、「本地引導狀態」、「允許引導失敗次數」和「當前引導失敗次數」和「系統引導狀態」變量；(b)確定「本地引導狀態」變量值是否小於「系統引導狀態」變量值；(c)當確定「本地引導狀態」變量值小於「系統引導狀態」變量值時，復位「當前引導失敗次數」變量和「系統切換」變量為零，賦值「本地引導狀態」變量值等於「系統引導狀態」變量值；(d)以當前「活動引導分區」變量指示的分區引導嵌入式設備；(e)當確定「本地引導狀態」變量值不小於「系統引導狀態」變量值時，確定「當前引導失敗次數」變量值是否小於「允許引導失敗次數」變量值；(f)如果「當前引導失敗次數」變量值小於「允許引導失敗次數」變量值，則將「當前引導失敗次數」變量值加1，並返回到步驟(d)；(g)如果「當前引導失敗次數」變量值不小於「允許引導失敗次數」變量值，則確定「系統切換」變量值是否為0;(h)如果「系統切換」變量值為0，則改變「活動引導分區」變量值，將「系統切換」變量值設置為1，並返回步驟(d)；(i)如果「系統切換」變量值為1，則啟動遠程網絡引導。
2.根據權利要求1所述的嵌入式設備自動引導方法，還包括以下步驟(j)如果引導成功，則將「系統引導狀態」變量值加1，否則，返回步驟(b)。
3.根據權利要求1所述的嵌入式設備自動引導方法，其中，步驟(i)包括(il)從系統伺服器下載系統文件，並使用下載的系統文件更新「活動引導分區」變量指示的引導分區的系統文件；( 2)復位「系統切換」，「本地引導狀態」和「當前引導失敗次數」變量值，並重新啟動嵌入式設備。
4.根據權利要求1所述的嵌入式設備自動引導方法，其中，在嵌入式設備首次啟動時， 在步驟(b)之前設置「本地引導狀態」變量值小於「系統引導狀態」變量值。
全文摘要
本發明提供一種嵌入式設備雙系統自動引導方法。嵌入式設備自動引導方法包括讀取環境變量；基於讀取的環境變量確定是否從當前分區進行引導；如果確定從當前分區進行引導，則以當前分區引導嵌入式設備；如果確定不從當前分區進行引導時，則確定是否切換到另一分區；如果確定切換到另一分區，則以切換到的另一分區引導嵌入式設備；如果確定不切換到另一分區，則啟動遠程網絡引導。
文檔編號H04L29/08GK102214106SQ20101014460
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月8日 優先權日2010年4月8日
發明者全澤昌, 疏朝明, 韓亞輝, 韓奎國 申請人:三星電子(中國)研發中心, 三星電子株式會社