监控程序生命周期的最佳实践

Question

我想听听您对程序生命周期监控的看法。

这就是场景。您有一个正常工作的简单程序，这意味着它编写得很好，异常得到了处理等等。

如果您想确保该计划永远有效，您将如何操作？

没有像 crontab 这样的外部工具可用，但可以添加任何开销。

使用另一个持续“ping”主程序的程序？触摸文件并使用另一个程序检查文件修改？

您如何确保第二个程序始终有效？

所以，来吧，告诉我您对此的看法或最佳实践是什么！

作为脚注，我必须用 Python 编写这个程序，但这是一个通用问题！

Answer 1

在嵌入式系统中，经常做的是看门狗模块。

看门狗检查某个位置（可以是文件，可以是内存位置，等等），如果该位置不符合标准，则重新启动正在检查的系统。

因此，您可能会让您的程序处于探测状态，要做的就是定期写入一些带有纪元的programname_watchdog 文件。这将是常规循环的一部分。

然后你的看门狗（在完全不同的过程中）将检查该文件。如果列出的日期足够过时，则另一个程序将被终止并重新启动，因为它将被视为严重故障（挂起或崩溃）。请注意，您的看门狗将具有一些简单的逻辑，因此其失败的可能性要低得多。

我肯定还有其他方法可以实现这一目标。这只是一种方式。

编辑：您必须考虑构建系统的堆栈。外部依赖越多，失败的风险就越大。如果您正在寻找完美的操作，您还必须考虑程序正确性的正式证明。

问题实际上变成了您对系统的期望；什么样的故障是不可接受的，什么样的故障是可以预期的，以便您可以对其进行补偿。

这个问题很快就变成了一个证明硬件软件协同设计的问题（而且也很昂贵）。我很好奇你在做什么以及你的解决方案是什么。

Answer 2

就像保罗·内森（Paul Nathan）所说，使用看门狗。

不过，您可以采取一些措施来使事情变得更加健壮，例如：

int lastTick;

int RemoteProcessState()
{
    int tick = GetRemoteTick();

    if (tick == -1)
    {
        // Process recoverable error state.
        return -1;
    }

    if (tick == -2)
    {
        // Process unrecoverable error state.
        return -1;
    }

    if (tick < 0)
    {
        // Detect if the watchdog is overflowed.
                    return -1;
    }

    if (abs(abs(tick) - abs(lastTick)) > ALLOWED_PROCESS_LAG)
    {
        // Resynchronize process
    }
    else
    {
        // Process running normally.
    }

    return 0;
}

这是来自嵌入式 RTU 中用于过程控制的真实代码的伪代码示例。

它很原始，但很有效。这不仅可以确保远程进程处于活动状态，而且如果远程进程的计算速度发生漂移（扫描速率受程序大小和复杂性影响），它将确保两个进程仍然同步。

如果您需要更多数据，请开始研究 Modbus 使用的返回代码，或者 OPC 协议如何处理管理其质量字节。

Answer 3

出色地。我对这个问题思考了很长时间，出现了两件事。

软件看门狗应该非常简单，以至于崩溃几乎是不可能的。对于狂热者来说，一个有趣的编程挑战可以是编写一个用不同语言编写的看门狗网络，这些看门狗必须彼此保持活动状态，并且一起监视主进程。

即使具有挑战性和有趣性，这似乎也是一个很大的时间浪费，而且场景看起来就像战争中的士兵。

其次，在我正在开发的应用程序中，我有一个硬件看门狗，它应该始终出现在关键操作中。

所以现在我的应用程序有一个软件看门狗，它可以刷新硬件并监视程序寿命。

最后，保罗，我完全同意你的观点。