多任务系统看门狗的实现

多任务系统看门狗的实现 多任务系统看门狗的实现是指在多任务系统中，使用看门狗机制来监视和恢复系统的运行状态。看门狗机制可以分为硬件看门狗和软件看门狗两种类型。硬件看门狗是使用一个定时器电路，程序在一定时间范围内对定时器清零（“喂狗”），防止系统出现故障。如果程序出现故障，不在定时周期内复位看门狗，就使得看门狗定时器溢出产生复位信号并重启系统。 软件看门狗原理上与硬件看门狗相同，但使用处理器的内部定时器代替硬件电路。软件看门狗可以简化硬件电路设计，但在可靠性方面不如硬件定时器。 在多任务系统中，使用看门狗机制来监视和恢复系统的运行状态。可以创建一个监视任务TaskMonitor，它的优先级高于被监视的任务群Task1、Task2...Taskn。TaskMonitor在Task1~Taskn正常工作情况下，一定时间内对硬件看门狗定时器清零。如果被监视任务群有一个Task_x出现故障，TaskMonitor就不对看门狗定时器清零，也就达到被监视任务出现故障时系统自动重启的目的。 在TaskMonitor中定义一组结构体来模拟看门狗定时器组，每个结构体包括被监视的任务号taskID，用来模拟“喂狗”的变量CurCnt、LastCnt，看门狗状态标志RunState用来控制当前任务是否接受监视。被监视的任务Task1~Taskn调用自定义函数CreateWatchDog(int taskid)来创建看门狗，被监视任务一段时间内要求“喂狗”，调用ResetWatchDog(int taskid)，这个“喂狗”动作实质就是对看门狗定时器结构体中的变量CurCnt加1操作。 TaskMonitor大部分时间处于延时状态，假设硬件看门狗定时是2秒，监视任务可以延时1.5秒，接着对创建的看门狗定时器组一一检验，延时前保存CurCnt的当前值到LastCnt，延时后比较CurCnt与LastCnt是否相等，都不相等系统才是正常的。如果有任意一组的CurCnt等于LastCnt，认为对应接受监视的任务没有“喂狗”动作，也就检测到该任务出现故障需要重启。 被监视任务可以通过调用PauseWatchDog(int taskid)来取消对应的看门狗，实际上就是对STRUCT_WATCH_DOG结构体中的RunState操作，该标志体现看门狗有效与否。这种方式可监视的最大任务数由STRUCT_WATCH_DOG结构数据的个数决定。程序中应该有一个变量记录当前已创建的看门狗数，判断被监视任务Task1~Taskn是否“喂狗”只需比较CurCnt与LastCnt的值n次。 硬件看门狗监视TaskMonitor任务，TaskMonitor任务又监视其他的被监视任务Task1~Taskn，形成这样一种链条。这种方式系统的故障图表示如图3所示。被监视任务Task1~Taskn及TaskMonitor都是可以被监视和恢复的。