CN108874570B - 一种cpu程序跑飞的鉴别方法、装置及soc*** - Google Patents

一种cpu程序跑飞的鉴别方法、装置及soc*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，所述SOC***包括部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码，该CPU程序跑飞的鉴别方法包括：配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码，以及预设陷阱命中功能；通过所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址；快速鉴别CPU程序的跑飞，并按照CPU跑飞监视装置中设置的命中功能实现不同的操作。当出现CPU跑飞时按照预设置的操作行为实时响应，来纠正错误发生；方便SOC开发时的调试测试，快速定位疑难问题所在；便于SOC芯片应用场景中实时检测***错误运行状态，最大限度减少因***运行故障造成的不必要的损失。

Description

一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***
技术领域
本发明属于SOC***开发的技术领域，特别是涉及一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。
背景技术
SOC***开发应用越来越广泛，已经延伸至各行各业。SOC***专用性强，因此，如何保证***的稳定可控运行，至关重要。然而，在嵌入式开发及实际的较高实时应用场景中，由于程序本身bug，或者外界某些干扰有时会导致SOC***MCU中CPU核调度程序出错，从而导致***崩溃。
综上所述，现有技术中对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，尚缺乏有效的解决方案。这时，需要一种快速检测CPU程序跑飞的方法，以用来调试***或者快速恢复***运行提高响应速度之用。
发明内容
本发明为了克服现有技术中对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，提供一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。本发明有效地调试SOC***或者快速恢复SOC***运行，提高SOC***响应速度。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种CPU程序跑飞的鉴别方法，其应用于SOC***，所述SOC***包括部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码，该CPU程序跑飞的鉴别方法包括：
(1)配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码，以及预设陷阱命中功能；
(2)通过所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址；
(3)判断CPU中PC指针是否偏离有效值，快速鉴别CPU程序的跑飞，并按照CPU跑飞监视装置中设置的命中功能实现不同的操作。
进一步的，所述步骤(1)中，所述配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码具体包括以下步骤：
(1-1)根据SOC***内部的各功能模块整体的有效映射地址空间，结合CPU全部可访问地址空间，计算SOC***内部非映射的无效的地址空间；
(1-2)使用SOC***内部非映射的无效的地址空间这块地址区域来配置跑飞监视装置，设置硬件地址陷阱；程序代码可以方便的按照所需进行所需要的地址陷阱设置。
进一步的，所述步骤(3)中，具体包括以下步骤：
(3-1)所述CPU跑飞监视装置在CPU可以访问的地址空间内监视SOC***内部有效的地址空间映射；
(3-2)根据步骤(1-2)中的硬件地址陷阱判断CPU访问的地址空间是否在有效映射区，当CPU访问的地址空间不在有效映射区时，按照设置的命中功能实现不同的操作。
进一步的，所述步骤(1)中，所述预设的陷阱命中功能包括：
发起reset***中断功能、
发起调试软件中断功能、
和保留功能。
进一步的，所述步骤(1)中，所述发起reset***中断功能为重启SOC***，尽快恢复SOC***可靠工作；
所述发起调试软件中断功能为中断当前运行程序，进行全面的SOC***跑飞检测；
所述保留功能为保存CPU程序跑飞时的资料后输出有关信息，以及
保留非映射的无效的地址空间根据未来需求进行有效扩充。
本发明为了克服现有技术中对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，提供一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。本发明有效地调试SOC***或者快速恢复SOC***运行，提高SOC***响应速度。
为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：
一种CPU程序跑飞的鉴别装置，其应用于SOC***，所述CPU程序跑飞的鉴别装置采用部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码，所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址，快速鉴别CPU程序的跑飞。
进一步的，所述CPU跑飞监视装置被配置为监视***总线的装置，监视整个***总线的读写某个地址的有效请求和无效请求；所述CPU跑飞监视装置被配置为在CPU可以访问的地址空间内监视SOC***内部有效的地址空间映射，当CPU访问的地址空间不在有效映射区时，按照设置的命中功能实现不同的操作的装置。
本发明为了克服现有技术中对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，提供一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。本发明有效地调试SOC***或者快速恢复SOC***运行，提高SOC***响应速度。
为了实现上述目的，本发明采用如下另一种技术方案：
一种SOC***，所述SOC***基于上述一种CPU程序跑飞的鉴别方法，包括内部存储器、外部存储器、CPU，还包括所述的CPU跑飞监视装置，所述内部存储器、外部存储器、CPU和CPU跑飞监视装置之间均通过***总线连接，CPU统一协调管理配置所述内部存储器、外部存储器和CPU跑飞监视装置。
进一步的，所述内部存储器采用SRAM，所述SRAM被配置为代码执行空间。
进一步的，所述外部存储器采用DRAM，所述DRAM被配置为外扩数据存储区。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明的一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，实现实时监视***总线读写某个地址的请求。当出现CPU程序跑飞时可以按照预设置的命中功能实现操作行为实时响应，来纠正CPU程序跑飞错误发生。
(2)本发明的一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，可以方便SOC***开发时的调试测试，快速定位疑难问题所在；针对不同的CPU程序跑飞问题及SOC***处于开发测试阶段还是出厂应用阶段，其命中功能分为发起reset***中断和发起调试软件中断，发起reset***中断尽快恢复***可靠工作，发起调试软件中断INT N进行全面***的***跑飞检测；
(3)本发明的一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，便于SOC芯片应用场景中实时检测***错误运行状态，可以最大限度减少因***运行故障造成的不必要的损失。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明SOC***的结构示意图；
图2为本发明一种CPU程序跑飞的鉴别方法的原理示意图。
具体实施方式：
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，提供一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。本发明有效地调试SOC***或者快速恢复SOC***运行，提高SOC***响应速度。
本申请的一种典型的实施方式中，采用如下技术方案：
如图1所示，
一种SOC***，所述SOC***基于上述一种CPU程序跑飞的鉴别方法，包括内部存储器、外部存储器、CPU，还包括所述的CPU跑飞监视装置，所述内部存储器、外部存储器、CPU和CPU跑飞监视装置之间均通过***总线连接，CPU统一协调管理配置所述内部存储器、外部存储器和CPU跑飞监视装置。
在本实施例中，所述内部存储器采用SRAM，所述SRAM被配置为代码执行空间。
在本实施例中，所述外部存储器采用DRAM，所述DRAM被配置为外扩数据存储区。
实施例2：
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，提供一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。本发明有效地调试SOC***或者快速恢复SOC***运行，提高SOC***响应速度。
本申请的一种典型的实施方式中，采用如下技术方案：
如图2所示，
一种CPU程序跑飞的鉴别装置，其应用于SOC***，所述CPU程序跑飞的鉴别装置采用部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码，所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址，快速鉴别CPU程序的跑飞。
在本实施例中，所述CPU跑飞监视装置被配置为监视***总线的装置，监视整个***总线的读写某个地址的有效请求和无效请求；所述CPU跑飞监视装置被配置为在CPU可以访问的地址空间内监视SOC***内部有效的地址空间映射，当CPU访问的地址空间不在有效映射区时，按照设置的命中功能实现不同的操作的装置。
实施例3：
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在对于SOC***无法有效监控程序因各种原因出错的问题，提供一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***。本发明有效地调试SOC***或者快速恢复SOC***运行，提高SOC***响应速度。
本申请的一种典型的实施方式中，采用如下技术方案：
如图2所示，
一种CPU程序跑飞的鉴别方法，其应用于SOC***，所述SOC***包括部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码，该CPU程序跑飞的鉴别方法包括：
(1)配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码，以及预设陷阱命中功能；
(2)通过所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址；
(3)判断CPU中PC指针是否偏离有效值，快速鉴别CPU程序的跑飞，并按照CPU跑飞监视装置中设置的命中功能实现不同的操作。
所述步骤(1)中，所述配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码具体包括以下步骤：
(1-1)根据SOC***内部的各功能模块整体的有效映射地址空间，结合CPU全部可访问地址空间，计算SOC***内部非映射的无效的地址空间；
(1-2)使用SOC***内部非映射的无效的地址空间这块地址区域来配置跑飞监视装置，设置硬件地址陷阱；程序代码可以方便的按照所需进行所需要的地址陷阱设置。
所述步骤(3)中，具体包括以下步骤：
(3-1)所述CPU跑飞监视装置在CPU可以访问的地址空间内监视SOC***内部有效的地址空间映射；
(3-2)根据步骤(1-2)中的硬件地址陷阱判断CPU访问的地址空间是否在有效映射区，当CPU访问的地址空间不在有效映射区时，按照设置的命中功能实现不同的操作。
所述步骤(1)中，所述预设的陷阱命中功能包括：
发起reset***中断功能、
发起调试软件中断功能、
和保留功能。
所述步骤(1)中，所述发起reset***中断功能为重启SOC***，尽快恢复SOC***可靠工作；
所述发起调试软件中断功能为中断当前运行程序，进行全面的SOC***跑飞检测；
所述保留功能为保存CPU程序跑飞时的资料后输出有关信息，以及
保留非映射的无效的地址空间根据未来需求进行有效扩充。
在本实施例中，保留功能包括程序跑飞时输出相关信息，但不仅局限于保存程序跑飞时输出的相关信息，还可以根据未来需求进行有效扩充；此处，保留功能的设置更多的是为后续SOC***开发进行扩展使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明的一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，实现实时监视***总线读写某个地址的请求。当出现CPU程序跑飞时可以按照预设置的命中功能实现操作行为实时响应，来纠正CPU程序跑飞错误发生。
(2)本发明的一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，可以方便SOC***开发时的调试测试，快速定位疑难问题所在；针对不同的CPU程序跑飞问题及SOC***处于开发测试阶段还是出厂应用阶段，其命中功能分为发起reset***中断和发起调试软件中断，发起reset***中断尽快恢复***可靠工作，发起调试软件中断INT N进行全面***的***跑飞检测；
(3)本发明的一种CPU程序跑飞的鉴别方法、装置及SOC***，便于SOC芯片应用场景中实时检测***错误运行状态，可以最大限度减少因***运行故障造成的不必要的损失。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并非对本发明保护范围的限制，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改、等同替换或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种CPU程序跑飞的鉴别方法，其应用于SOC***，其特征是：所述SOC***包括部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码，该CPU程序跑飞的鉴别方法包括：
(1)配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码以及预设陷阱命中功能；
(2)通过所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址；
(3)判断CPU中PC指针是否偏离有效值，快速鉴别CPU程序的跑飞，并按照CPU跑飞监视装置中设置的命中功能实现不同的操作；
所述预设的陷阱命中功能包括：发起reset***中断功能、发起调试软件中断功能和保留功能；
所述发起reset***中断功能为重启SOC***；所述发起调试软件中断功能为中断当前运行程序；所述保留功能为保存CPU程序跑飞时的资料后输出有关信息，以及保留非映射的无效的地址空间根据未来需求进行有效扩充；
所述配置CPU跑飞监视装置的硬件陷阱地址空间和陷阱代码具体包括以下步骤：
(1-1)根据SOC***内部的各功能模块整体的有效映射地址空间，结合CPU全部可访问地址空间，计算SOC***内部非映射的无效的地址空间；
(1-2)使用SOC***内部非映射的无效的地址空间这块地址区域来配置跑飞监视装置，设置硬件地址陷阱；程序代码可以方便的按照所需进行所需要的地址陷阱设置。
2.如权利要求1所述的一种CPU程序跑飞的鉴别方法，其特征是：步骤(3)中，具体包括以下步骤：
(3-1)所述CPU跑飞监视装置在CPU可以访问的地址空间内监视SOC***内部有效的地址空间映射；
(3-2)根据步骤(1-2)中的硬件地址陷阱判断CPU访问的地址空间是否在有效映射区，当CPU访问的地址空间不在有效映射区时，按照设置的命中功能实现不同的操作。
3.一种CPU程序跑飞的鉴别装置，其应用于SOC***，其特征是：所述CPU程序跑飞的鉴别装置采用部署于***总线上由CPU协调管理配置的CPU跑飞监视装置，所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码以及预设陷阱命中功能，所述CPU跑飞监视装置实时监视CPU***总线上面的寻址地址，快速鉴别CPU程序的跑飞；
所述预设的陷阱命中功能包括：发起reset***中断功能、发起调试软件中断功能和保留功能；
所述发起reset***中断功能为重启SOC***；所述发起调试软件中断功能为中断当前运行程序；所述保留功能为保存CPU程序跑飞时的资料后输出有关信息，以及保留非映射的无效的地址空间根据未来需求进行有效扩充；
所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码具体包括以下步骤：
(1-1)根据SOC***内部的各功能模块整体的有效映射地址空间，结合CPU全部可访问地址空间，计算SOC***内部非映射的无效的地址空间；
(1-2)使用SOC***内部非映射的无效的地址空间这块地址区域来配置跑飞监视装置，设置硬件地址陷阱；程序代码可以方便的按照所需进行所需要的地址陷阱设置。
4.如权利要求3所述的一种CPU程序跑飞的鉴别装置，其特征是：所述CPU跑飞监视装置被配置为监视***总线的装置，监视整个***总线的读写某个地址的有效请求和无效请求；所述CPU跑飞监视装置被配置为在CPU可以访问的地址空间内监视SOC***内部有效的地址空间映射，当CPU访问的地址空间不在有效映射区时，按照设置的命中功能实现不同的操作的装置。
5.一种SOC***，其特征是：包括内部存储器、外部存储器、CPU，还包括所述的CPU跑飞监视装置，所述内部存储器、外部存储器、CPU和CPU跑飞监视装置之间均通过***总线连接，CPU统一协调管理配置所述内部存储器、外部存储器和CPU跑飞监视装置；所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码以及预设陷阱命中功能；
所述预设的陷阱命中功能包括：发起reset***中断功能、发起调试软件中断功能和保留功能；
所述发起reset***中断功能为重启SOC***；所述发起调试软件中断功能为中断当前运行程序；所述保留功能为保存CPU程序跑飞时的资料后输出有关信息，以及保留非映射的无效的地址空间根据未来需求进行有效扩充；
所述CPU跑飞监视装置中配置硬件陷阱地址空间和陷阱代码具体包括以下步骤：
(1-1)根据SOC***内部的各功能模块整体的有效映射地址空间，结合CPU全部可访问地址空间，计算SOC***内部非映射的无效的地址空间；
(1-2)使用SOC***内部非映射的无效的地址空间这块地址区域来配置跑飞监视装置，设置硬件地址陷阱；程序代码可以方便的按照所需进行所需要的地址陷阱设置。
6.如权利要求5所述的一种SOC***，其特征是：所述内部存储器采用SRAM，所述SRAM被配置为代码执行空间。
7.如权利要求5所述的一种SOC***，其特征是：所述外部存储器采用DRAM，所述DRAM被配置为外扩数据存储区。
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