[发明专利]对操作系统进行备份热启动的系统

说明书

本申请揭示了一种对操作系统进行备份热启动的系统，为了尽量减少系统的体积和设计成本，在本申请的设计中，将利用2个存储器件EMMC分别存储操作系统，EMMC0存储第一操作系统，EMMC1存储第二操作系统，利用一个QSPI存储boot文件，把不同的boot文件分别存放在不同的偏移地址空间范围内，Boot1是引导第一操作系统的启动文件，Boot2是引导第二操作系统的启动文件，系统上电启动XC7Z045读取boot0，boot0运行后根据看门狗的输出引脚判断从boot1还是boot2启动，这样设计的系统不仅设计架构简单，而且设计成本更低，可复用性更强，设计的理念更加先进，再利用软件算法的配合，使得简单的硬件系统发挥出最大的优势。

技术领域

本发明涉及一种操作系统备份热启动系统，尤其是一种基于XC7Z045实现操作系统备份热启动系统。

背景技术

操作系统备份使得系统具有较强适应性、安全性和可靠性，特别是宇航设备对系统的安全性和可靠性要求非常高，为了抵抗外部空间复杂未知环境，在设计系统时会采用系统备份启动修复方案，这样大大的提高了设备和系统的使用寿命；太空空间环境比较复杂，太空粒子辐射比较多，对存储器的干扰比较大，为了保证系统正常的工作使用寿命，采用两个EMMC存储单元分别存储两套操作系统，如果其中一个EMMC存储器不能正常工作，那么切换到另外一个EMMC存储设备上启动操作系统。

现在对宇航系统的应用要求越来越高(小型化、多功能、数字化及高可靠性、高性能方面)，实现的功能越来越多，增加功能意味着要增加更多的器件或增加器件的功能及性能，这样势必造成整体方案体积、重量的增加，如何减少这些是一个长期研究的工作。

传统系统备份一般采用两套相同的设备，如果其中一套设备出现故障，那么切换到另外一套设备，这样设备的成本就是两倍。这种系统设计复杂，实现成本高，而且整体结构体积大，安装复杂，已经不能满足系统小型化的需求。在产品效能与小型化的需求带动下，如何降低设备的设计和应用成本，以及降低设计的周期和难度，于是使用XC7Z045设计的应用系统，利用Multiboot启动模式，根据需要可以在一套硬件系统的情况下完成系统的备份处理。目的在于将一个系统所需的组件整合到一块硬件上；而XC7Z045则是由系统备份的立场出发，将不同或者相同的功能软件系统整合于一个套硬件系统中。

于是如何实现软件操作系统备份热启动，这个功能相对负复杂的系统，在一套硬件系统上的实现成为一个研究方向。

发明内容

本申请要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高性能操作系统备份热启动系统，基于XC7Z045核心芯片，利用一片QSPI Flash和两片EMMC存储芯片，QSPI Flash存储Boot文件，EMMC分别存储两套操作系统，使系统的体积更小，重量更轻，成本更低。

为了解决上述技术问题，本申请提供了如下的技术方案：

本申请一种对操作系统进行备份热启动的系统，包括：主控芯片XC7Z045、内存DDR3、存储芯片QSPI Flash、第一存储芯片EMMC0、第二存储芯片EMMC1以及看门狗电路，其中：

所述看门狗电路的输入/输出引脚与所述XC7Z045电性连接；所述XC7Z045分别与所述DDR3、所述QSPI Flash以及所述EMMC0、所述EMMC1电性连接；所述EMMC0和所述EMMC1分别存储镜像的第一操作系统和第二操作系统，所述QSPI Flash中存储有Boot0文件、Boot1文件和Boot2文件，其中Boot1文件用于启动EMMC0中的第一操作系统，所述Boot2文件用于启动EMMC1中的第二操作系统；

所述XC7Z045每隔预定时长向所述看门狗电路发送信号，所述看门狗电路在所述预定时长未接收到所述XC7Z045发送的信号时，向所述XC7Z045输出复位信号；