CN100461120C - 用于现场数据保护的内存管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于现场数据保护的内存管理方法，涉及内存资源的管理。为解决现有的***中，当***崩溃后，若重新复位，保存在动态RAM中的信息就会丢失，导致有些故障不能复现和定位的问题而发明。本发明的方法在***复位后，加载现场保护程序到DRAM或RAM的非保护空间并运行，现场保护程序对SRAM的保护数据进行处理，然后再运行操作***和应用程序。本发明的方法通过现场数据的恢复，有助于***设备故障的定位。

Description

用于现场数据保护的内存管理方法
技术领域
本发明涉及内存资源的管理方法，特别涉及对***稳定性要求比较高的***用于现场数据保护的内存管理方法。
背景技术
目前，操作***的内存管理方法主要是通过优化内存数据结构或者算法，或者采样虚拟机制来扩大内存空间等方法来减少内存碎片、提高内存分配和释放速度，以提升***性能等。例如：
A.专利申请号：01139150.2公开号：CN 1427342A
专利名称：一种内存管理***及其分配方法
主要内容：它提供了一种内存管理***及其分配方法，以适应频繁使用动态内存的应用程序，从而大大减少了***运行中产生的碎片。
B.专利申请号：02151120.9公开号：CN 1505330A
专利名称：一种内存管理方法
主要内容：它是为了解决通讯设备在消息的传输过程中要多次申请内存，拷贝消息导致的传输效率低下的问题而采取一种内存优化的管理方法。
C.专利申请号：200310110344.X公开号：CN 1635482A
专利名称：一种嵌入式***内存管理的方法
主要内容：它提供一种内存池数据结构，通过对内存池结构的优化来减少***内存碎片。
从上面的技术情况来看，内存管理的模式从逻辑上来看是基于图1的计算机结构，***包括CPU(中央处理器)，内存(RAM)和硬盘或者FLASH(闪存)等存储设备。
从内存工作特性上粗略进行分析，内存分两种，一个是需要周期性刷新内容的内存：动态RAM，即DRAM(如SDRAM，DDR等)，另一种是不需要内容刷新的：静态RAM，即SRAM。对于SRAM，只要供电，内存里的信息不会丢失。而动态RAM如果不进行周期刷新内容，保存在内存里面信息就会丢失。
在稳定性要求比较高的***，比如无线通讯的基站设备。由于***软件本身的故障或者长时间后***硬件的故障，可能会导致崩溃。***崩溃后，如果重新复位，保存在DRAM中的信息就会丢失，导致有些故障不能复现，这给设备的运行留下了很大的隐患，特别是在一个新***初期，由于软件和硬件均不可靠，这种情况给故障定位带来了很大的麻烦。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种在内存管理技术中，***崩溃后，***在复位时需要保存的数据不被破坏的现场数据保护的内存管理方法，该方法根据保存下来的现场数据，可以精确定位***崩溃的原因。
为了达到上述目的，本发明一种用于现场数据保护的内存管理方法，包括以下步骤：
A)当***启动后，CPU加载现场保护处理程序到静态内存的非保护区或动态内存并运行；
B)现场保护处理程序对静态内存的现场数据保护区进行保护处理；
C)***运行应用程序；
所述的步骤B)具体分为如下步骤：
步骤B1)现场保护处理程序根据静态内存的有效检测区检测静态内存是否有效，若无效，则进入步骤B2)；若有效，进入步骤B3)；
步骤B2)***对整个静态内存进行初始化后进入步骤C)；
步骤B3)现场保护处理程序根据静态内存的有效检测区的数据信息进行判断，若现场保护数据区只包含数据区2，进入步骤C)；若只包含数据区1，或既包含数据区1又包含数据区2，则根据***的配置，对现场保护数据进行保护处理，进入步骤C)。
其中，所述步骤B2)具体为：***对整个静态内存进行初始化，重写静态内存的有效检测区，指示数据区1、数据区2和非保护区的地址空间。
其中，所述的数据区1中的数据为能被***初始化的数据，所述的数据区2中的数据为不能被***初始化的数据。
其中，所述步骤B3)中，对现场保护数据进行保护处理具体为：把数据移到另外一个内存空间，等***启动完成后用命令读取现场数据，或者写到硬盘或者闪存设备，或者打印到串口，或者丢弃。
本发明所述***结构和内存管理方法，解决了***复位后***现场数据不能够恢复的问题，通过现场数据的恢复，有助于***设备故障的定位。
附图说明
图1是现有技术中的内存管理的***逻辑模型图。
图2是本发明用于现场数据保护的内存管理的***逻辑模型图。
图3是本发明用于现场数据保护的内存管理的***的内存空间的划分图。
图4是图3所示的内存空间划分的数据区1的一个数据结构示例图。
图5是本发明用于现场数据保护的内存管理方法的应用***启动流程图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的内存管理方法所应用的***包括有：CPU和SRAM、DRAM、硬盘或者FLASH等存储设备，为了能保存***崩溃后的现场数据，该***必须有SRAM。如果***软件需要的内存空间不大，可以只要一个SRAM。
为了保护现场数据，需要对SRAM内存空间进行划分，如图3所示。从图3中可以看出，SRAM划分为有效性检测区、现场数据保护区和非保护区，其中有效性检测区域包括Magic标识和SRAM各个数据区的信息。DRAM内存空间和SRAM的非保护区的内存空间供操作***或者上层应用程序使用。现场数据保护区就是***崩溃后需要恢复的数据，按照数据在***再次启动后能不能被破坏的特性进行划分，包括两类数据，一类是能被***初始化的数据，(例如进程信息块，任务信息块，***资源分配情况等)，这些信息在***再次启动后会被新的数据覆盖(下面将能被***初始化的数据区简称数据区1，数据区1的结构如图4所示)。另一类是不能被***初始化的数据(比如异常日志，只要***再次启动后不初始化该区域，***日志不会被修改，下面将不能被***初始化的数据简称数据区2)。
根据***配置，现场保护数据区分三种情况：
第一类情况：只包括数据区2；
第二类情况：只包括数据区1；
第三类情况：包括数据区1和数据区2。
详细步骤如下(如图5所示)：
步骤501：***复位后，CPU加载现场保护处理程序到DRAM内存空间或者SRAM的非保护区内存空间，并执行该程序；
步骤502：现场保护处理程序根据SRAM的有效检测区检测SRAM是否有效，若有效，根据有效检测区的信息，判断现场保护数据区内若是第一类情况，则不初始化SRAM，直接进入步骤505，若是第二类和第三类情况，则进入步骤504；若无效，则进入步骤503；
步骤504：根据***配置，对现场保护数据进行保护处理。***配置的不同，处理方式也不同；例如，可以把数据移到另外一个内存空间，等***启动完成后用命令读取现场数据，或者写到硬盘或者Flash设备，或者打印到串口或者其他输出设备，或者丢弃等等，然后再进入步骤505；
步骤503：***数据可能被破坏或者***断电重启，初始化SRAM内存，根据***配置信息，初始化整个SRAM内存，写SRAM有效检测区域，指示数据区1、数据区2和非保护区的地址空间；
步骤505：启动操作***和应用程序。
在操作***和应用程序的启动中，要求根据***的配置，配置需要保护的现场数据，和各个数据结构在内存中的地址，比如在数据区1的格式(如图4所示)，需要保护的数据有任务信息块，进程信息块和***资源的利用情况记录表。***复位启动后，在图5的步骤504中，这些数据就会按照保护的要求采取相应的措施。
除了数据区1和数据区2外，***其他所有的物理内存都可以供应用程序和操作***调用，总大小包括DRAM内存和SRAM的非保护区。这些内存的管理方法可以采样通常的管理方法，比如内存池或者链表管理等。
从上面可以看出，采样这种设计方法，当***崩溃后，重新复位时，可以得到***崩溃时的数据，解决了***复位时现场数据丢失的问题，有助于***故障的定位。

Claims (4)

1.一种用于现场数据保护的内存管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)当***复位后，CPU加载现场保护处理程序到静态内存的非保护区或动态内存并运行；
B)现场保护处理程序对静态内存的现场数据保护区进行保护处理；
C)启动操作***和应用程序；
所述的步骤B)具体分为如下步骤：
步骤B1)现场保护处理程序根据静态内存的有效检测区检测静态内存是否有效，若无效，则进入步骤B2)；若有效，进入步骤B3)；
步骤B2)***对整个静态内存进行初始化后进入步骤C)；
步骤B3)现场保护处理程序根据静态内存的有效检测区的数据信息进行判断，若现场保护数据区只包含不能被***初始化的数据区，进入步骤C)；若只包含能被***初始化的数据区，或既包含能被***初始化的数据区又包含不能被***初始化的数据区，则根据***的配置，对现场保护数据进行保护处理，进入步骤C)。
2.按照权利要求1所述的用于现场数据保护的内存管理方法，其特征在于，所述步骤B2)具体为：***对整个静态内存进行初始化，重写静态内存的有效检测区，指示能被***初始化的数据区、不能被***初始化的数据区和非保护区的地址空间。
3.按照权利要求1或2所述的用于现场数据保护的内存管理方法，其特征在于，所述的能被***初始化的数据区中的数据为能被***初始化的数据，所述的不能被***初始化的数据区中的数据为不能被***初始化的数据。
4.按照权利要求1所述的用于现场数据保护的内存管理方法，其特征在于，所述步骤B3)中，对现场保护数据进行保护处理具体为：把数据移到另外一个内存空间，等***启动完成后用命令读取现场数据，写到硬盘或者闪存设备，或者打印到串口，或者丢弃。
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