watchdog

在由單片機構成的微型計算機系統中，由於單片機的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾，造成程式的跑飛，而陷入死循環，程式的正常運行被打斷，由單片機控制的系統無法繼續工作，會造成整個系統的陷入停滯狀態，發生不可預料的後果，所以出於對單片機運行狀態進行實時監測的考慮，便產生了一種專門用於監測單片機程式運行狀態的晶片，稱"看門狗"。

基本介紹

• 中文名：看門狗
• 外文名：watchdog
• 類型：計算機晶片
• 作用：監測單片機程式運行狀態

簡介

watchdog是Linux看門狗。

Linux 自帶了一個 watchdog 的實現，用於監視系統的運行，包括一個核心 watchdog module 和一個用戶空間的 watchdog 程式。

核心 watchdog 模組通過 /dev/watchdog 這個字元設備與用戶空間通信。用戶空間程式一旦打開 /dev/watchdog 設備，就會導致在核心中啟動一個 1分鐘的定時器，此後，用戶空間程式需要保證在 1分鐘之內向這個設備寫入數據，每次寫操作會導致重新設定定時器。如果用戶空間程式在 1分鐘之內沒有寫操作，定時器到期會導致一次系統 reboot 操作。

看門狗,又叫 watchdog timer,是一個定時器電路, 一般有一個輸入,叫餵狗,一個輸出到MCU的RST端,MCU正常工作的時候,每隔一段時間輸出一個信號到餵狗端,給 WDT 清零,如果超過規定時間不餵狗(一般在程式跑飛時),WDT 定時超過,就會給出一個復位信號到MCU,使MCU復位. 防止MCU當機. 看門狗的作用就是防止程式發生死循環或者說程式跑飛。

原理

看門狗電路的套用，使單片機可以在無人狀態下實現連續工作，其工作原理是：看門狗晶片和單片機的一個I/O引腳相連，該I/O引腳通過程式控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平(或低電平)，這一程式語句是分散地放在單片機其他控制語句中間的，一旦單片機由於干擾造成程式跑飛後而陷入某一程式段進入死循環狀態時，寫看門狗引腳的程式便不能被執行，這個時候，看門狗電路就會由於得不到單片機送來的信號，便在它和單片機復位引腳相連的引腳上送出一個復位信號，使單片機發生復位，即程式從程式存儲器的起始位置開始執行，這樣便實現了單片機的自動復位。

在系統運行以後也就啟動了看門狗的計數器，看門狗就開始自動計數，如果到了一定的時間還不去清看門狗，那么看門狗計數器就會溢出從而引起看門狗中斷，造成系統復位。所以在使用有看門狗的晶片時要注意清看門狗。

硬體看門狗是利用了一個定時器，來監控主程式的運行，也就是說在主程式的運行過程中，我們要在定時時間到之前對定時器進行復位如果出現死循環，或者說PC指針不能回來。那么定時時間到後就會使單片機復位。常用的WDT晶片如MAX813 ,5045, IMP 813等，價格4~10元不等。

軟體看門狗技術的原理和這差不多，只不過是用軟體的方法實現，我們還是以51系列來講，我們知道在51單片機中有兩個定時器，我們就可以用這兩個定時器來對主程式的運行進行監控。我們可以對T0設定一定的定時時間，當產生定時中斷的時候對一個變數進行賦值，而這個變數在主程式運行的開始已經有了一個初值，在這裡我們要設定的定時值要小於主程式的運行時間，這樣在主程式的尾部對變數的值進行判斷，如果值發生了預期的變化，就說明T0中斷正常，如果沒有發生變化則使程式復位。對於T1我們用來監控主程式的運行，我們給T1設定一定的定時時間，在主程式中對其進行復位，如果不能在一定的時間裡對其進行復位，T1 的定時中斷就會使單片機復位。在這裡T1的定時時間要設的大於主程式的運行時間，給主程式留有一定的的裕量。而T1的中斷正常與否我們再由T0定時中斷子程式來監視。這樣就構成了一個循環，T0監視T1，T1監視主程式，主程式又來監視T0，從而保證系統的穩定運行。

設計思路

系統軟體"看門狗"的設計思路：

1.看門狗定時器T0的設定。在初始化程式塊中設定T0的工作方式，並開啟中斷和計數功能。系統Fosc=12 MHz，T0為16位計數器，最大計數值為(2的16次方)-1=65 535，T0輸入計數頻率是．Fosc/12，溢出周期為(65 535+1)/1=65 536(μs)。

2.計算主控程式循環一次的耗時。考慮系統各功能模組及其循環次數，本系統主控制程式的運行時間約為16．6 ms。系統設定"看門狗"定時器T0定時30 ms(T0的初值為65 536-30 000=35 536)。主控程式的每次循環都將刷新T0的初值。如程式進入"死循環"而T0的初值在30 ms內未被刷新，這時"看門狗"定時器T0將溢出並申請中斷。

3.設計T0溢出所對應的中斷服務程式。此子程式只須一條指令，即在T0對應的中斷向量地址(000BH)寫入"無條件轉移"命令，把計算機拖回整個程式的第一行，對單片機重新進行初始化並獲得正確的執行順序

使用技巧

大多數51 系列單片機都有看門狗,當看門狗沒有被定時清零時,將引起復位。這可防止程式跑飛。設計者必須清楚看門狗的溢出時間以決定在合適的時候，清看門狗。清看門狗也不能太過頻繁否則會造成資源浪費。程式正常運行時，軟體每隔一定的時間(小於定時器的溢出周期)給定時器置數，即可預防溢出中斷而引起的誤復位。

功能

看門狗運用：看門狗是恢復系統的正常運行及有效的監視管理器（具有鎖定光碟機，鎖定任何指定程式的作用，可用在家庭中防止小孩無節制地玩遊戲、上網、看錄像）等具有很好的套用價值.

watchdog藍屏

套用

51 系列有專門的看門狗定時器,對系統頻率進行分頻計數,定時器溢出時,將引起復位.看門狗可設定溢出率,也可單獨用來作為定時器使用.

凌陽61的看門狗比較單一，一個是時間單一，第二是功能在實際的使用中只需在循環當中加入清狗的指令就OK了。

C8051Fxxx單片機內部也有一個21位的使用系統時鐘的定時器，該定時器檢測對其控制暫存器的兩次特定寫操作的時間間隔。如果這個時間間隔超過了編程的極限值，將產生一個WDT復位

基本信息

進程檔案：watchdog.sys
檔案版本：5.1.2600.2180 (xpsp_sp2_rtm.040803-2158)
檔案大小：17,664 位元組
所在系統：WinXp
所在位置：C:\WINDOWS\system32
MD5校驗碼：C9BF2F12C4E6C12F8A85FBA4B6BC6208
進程名稱：Watchdog Driver
出 品 者：Microsoft Corporation
屬　於：Microsoft® Windows® Operating System
系統進程：否
後台程式：否
使用網路：否
硬體相關：是
常見錯誤：未知N/A
記憶體使用：未知N/A
風險等級(0-5)：0
間諜軟體：否
廣告軟體：否
病毒檔案：否
木馬檔案：否
描　述：Watchdog.sys是一個過程屬於Watchdog.exe。本程式監視關鍵套用及處理造成的交通事故。這不是一個關鍵系統的進程,但它不應該終止,除非引起諸多問題。