嵌入式系統中「看門狗」

1、概述：

watchdog對於沒有底層開發經驗的開發人員來說，可能比較陌生，但是它在系統起到非常重要的作用，相當於系統警察，當系統發生嚴重錯誤（如程式進入死迴圈等）不能恢復的時候，watchdog能夠讓系統重啟。watchdog的應用主要是在嵌入式作業系統中，避免了系統在無人干預時長時間掛起的情況。

2、watchdog模組

在比較高檔的嵌入式硬體晶元中，都有乙個watchdog模組，如果在mcu/mpu中沒有整合watchdog，一般會在此嵌入式系統中加乙個專門的watchdog晶元來實現watchdog機制。此模組主要的功能包括：

1、提供watchdog控制暫存器和配置暫存器，供軟體開發人員根據系統需要進行靈活配置。

2、提供一介面，使應用軟體能夠定時給watchdog「餵狗」。

3、提供watchdog機制，當系統進入不可恢復錯誤時，能產生乙個不可遮蔽中斷來通知系統自動重啟（一般這樣，也有改變為其他處理方式的），只有相應的復位訊號才能清除它。

3、watchdog的實現方式：

對於watchdog模組的實現，不同的硬體晶元有不同的方式，這裡介紹2中工作方式：

1、利用系統作業系統時鐘來實現watchdog

在intel xscale系列中，利用了作業系統時鐘的比較暫存器3（osmr3）做為watchdog的執行主體，當系統的watchdog啟用後，軟體就必須在一定時間內從osmr3讀出當前的計數，然後加上一定的計數值（下一次到期的計數值），再寫回到osmr3中，軟體一直週期性的重複這個過程，如果軟體沒有重新寫入新的計數使定時器到期，此osmr3會利用乙個gpio觸發系統復位。

2、晶元的專門watchdog模組

對於現在的很多晶元，已經整合了專門的watchdog模組，比如arm11的晶元，watchdog模組中，提供了比較靈活的配置和控制機制：

a、寬範圍設定過期時間間隔,從0。5秒到128秒可以使用者配置

b、可以靈活配置在低功耗下，使用或者停止watchdog功能

c、可以靈活配置在debug等狀態下，使用或者停止watchdog功能

根據不同的系統，設定好相應的暫存器，啟用watchdog後，需要應用程式週期性的服務watchdog，即我們所說的「餵狗」，對於 watchdog模組，需要定時向watchdog service register按順序寫入0x5555,0xaaaa.一般在watchdog模組中還會提供watchdog reset status register，從中可以找到復位的具體原因。

3、微控制器的watchdog實現

許多微控制器片內自帶看門狗電路，微控制器復位時將片內自帶看門狗電路禁止，只有當程式訪問該電路時，電路啟動。如51系列微控制器對sfr中的0a6h 位址順序寫入＃01eh、#0e1h；而96系列微控制器則對sfr中的0a6h位址順序寫入＃1eh、#0e1h；工控主機板上看門狗電路本身並不要求復位後重新啟動，但bios在復位後將板上看門狗禁止，啟動和餵狗方法與微控制器相同。如研祥的fsc-1713主機板，在watchdog程式設計狀態，只要執行如下兩條指令：

outportb(0x2e,0xf6)；

outportb(0x2f,time-out-value)；

可實現watchdog的啟停，其中time-out-value ≠0啟動；time-out-value =0停止[2] 。能夠用指令禁止看門狗是為了適應使用者程式開發階段的需要，這同時給看門狗啟動和執行失敗留下了後門，在看門狗啟動時或啟動前遇干擾而使程式跑飛，則看門狗啟動失敗，無法行使監控職能。

4、結論

watchdog在嵌入式系統中發揮著非常重要的作用，其實現方式也千差萬別，根據不同的硬體設計，可以選用不同的watchdog，但它們的作用是一樣的：保證系統在出現不可恢復錯誤時，能夠自動讓系統重啟。

1.intel xscale pocessor developer's manual

2.arm11 晶元使用者手冊

3.watchdog失效機理與對策研究

以上就是原文，對我理解看門狗有一定的幫助，也希望能夠幫助大家。

linux嵌入式系統開發之看門狗---應用篇

「小濤哥，你的這個什麼板子是不是壞了啊，為啥老是重啟，好奇怪啊….」小王好奇的指著我心愛的板子說。

「笨死啦，沒看到嗎，我昨天化了一上午寫的乙個看門狗程式…」我生氣而又無奈的說。

「等等，啥？看門狗？我聽過哈巴狗，牡羊狗，落水狗，流浪狗，還就是沒聽說過你的說的那個啥子看門狗」小王嘴一噘鎖，「哼，你是看我不懂，忽悠我的吧」..

「切，不懂就是不懂，這還就是你沒聽過的看門狗」我故意提高了音調說。

算啦，也不賣官腔了，開始今天的課程----linux嵌入式系統開發之看門狗----應用篇。

話說這個看門狗，還真是形象。什麼個意思呢？就是一直「狗」它會盯著系統的定時器，如果定時器的時間值到了，你還沒有喂它東西的話，它肯定就不爽了，就把你的系統重啟，懲罰一下你，為啥這麼久了不喂它東西吃。所以嘛，為了保持系統正常執行，就要在定時器到之前不斷的喂它東西吃，賄賂一下它。

回到這個程式，為了不是看門狗叫（重啟咱們的電腦），就不斷地要從終端輸入字元來餵狗（清空定時器，讓計時值總是從0開始計數），這樣的話，就可以保持狗不會飢餓，也就不會重啟我們的電腦了。不多說了，咱們結合**來詳細介紹。

必要的標頭檔案#include

#include

struct watchdog_info;

#define watchdog_ioctl_base 'w'

#define wdioc_getsupport _ior(watchdog_ioctl_base, 0, struct watchdog_info)

#define wdioc_settimeout _iowr(watchdog_ioctl_base, 6, int)

#define wdioc_gettimeout _ior(watchdog_ioctl_base, 7, int) 27

#define wdios_disablecard 0x0001 /* turn off the watchdog timer */

#define wdios_enablecard 0x0002 /* turn on the watchdog timer */

#define wdioc_setoptions _ior(watchdog_ioctl_base, 4, int)

#define wdioc_keepalive _ior(watchdog_ioctl_base, 5, int)

int getch (void) //無回顯的從螢幕輸入字元，來達到餵狗的目的

//suspend some seconds

int zsleep(int millisecond)

int init()

return fd;

}int main(int argc,char **argv)

}close(fd); //關閉裝置

return 0;

}「小王，看清楚了嗎？這就是看門狗的應用程式，可不是你說的什麼流浪狗，哈巴狗」我拍拍小王的頭說。

「看到了，只是感覺沒啥用啊，除了你向我炫耀的左右外..」小王調皮地說道。

「啊！啊! 切，我是怕你不懂，所以就沒怎麼講它的用途和原理，以及實際的應用..」我嚇唬她到，「難的在下一節有關看門狗驅動的編寫上，知道不..」

「嗯..嗯，知道，你啊，一點幽默都不懂..不想跟你說了..」小王生氣的說…

「好了，不跟你耍嘴皮子啦，我還是給你說說這個程式咋用吧..」我不耐煩的說。

你，這樣，先gcc編譯一下，生成可執行的檔案，然後下到板子上執行，這個時候你要小心啦，要不斷的按鍵盤(除了esc),否則系統就會重啟啦，就像你開始的那樣。哈哈哈…

2010-08-24 09:52

看門狗其實就是這麼回事：

比如說你正在繞著一座小山裸奔。——程式按預定流程執行。

每次經過山腳下的某個地方，你都給一條大狼狗一根肉骨頭。——餵狗。

奔著奔著，你奔叉了道，跑到了不該去的山頂。——程式跑飛了。

或者，你在裸奔的途中睡著了。——程式宕機。

這時，那條大狼狗，由於一直得不到餵食，餓瘋了，掙脫鎖鏈來追你。——看門狗定時器溢位。

你被它一嚇，腳底一軟，從山上咕嚕咕嚕滾下來。起來一看，靠，又回到了出發地點。於是只好又從頭開始......

嵌入式系統中「看門狗」

LINUX系統看門狗

linux作業系統新增看門狗定時

嵌入式系統

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