CN100563175C - 获取设备运行状态的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明通过若干实施例公开了一种获取设备运行状态的方法、一种获取设备运行状态的装置及获取设备运行状态的系统，其中，该方法包括：终端未收到设备对串口输入的命令的返回信息时，向设备串口发送预设的探测信息；设备串口收到探测信息后，直接读取设备运行状态，并通过所述设备串口发送包含设备运行状态的运行信息；终端根据所述运行信息获知设备的运行状态。本发明各实施例解决了现有的串口通信正常却无法获得嵌入式设备运行状态，处理故障及定位故障困难的问题，实现嵌入式设备系统软件故障时可以获取设备的运行状态，进行快速故障定位和处理故障。

Description

获取设备运行状态的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及一种获取设备运行状态的方法，特别是一种在嵌入式设备故障时获取设备系统运行状态的方法；本发明还涉及一种获取设备运行状态的装置，特别是一种在系统故障时获取系统状态的装置；本发明还涉及一种获取设备运行状态的系统，特别是一种在设备故障时获取设备状态的系统，属于数据通信技术领域。

背景技术

现有的通信技术中，嵌入式系统存在广泛的应用范围。嵌入式系统是指以应用为中心、软硬件可裁减、综合性要求较高的专用计算机系统，其嵌入式硬件称为嵌入式设备，运行的操作系统称为嵌入式操作系统。

现有通信技术中，如图1所示，主要通过两种方式实现对嵌入式设备的管理：

1.网络管理：通过网络远程登陆到嵌入式设备，从而实现对设备的远程管理。这种方式需要嵌入式设备的网络硬件及网络协议软件运行正常；

2.串口管理：直接用串口线将嵌入式设备连接到终端，在终端上对嵌入式设备进行管理。这种方式需要嵌入式设备的串口运行正常。

在系统串口正常运行中，由于嵌入式操作系统实时性要求高，中断不能处理太长时间，因此通常用一个线程实现与串口通信。嵌入式操作系统串口中断程序接收从串口收到的数据，并发送给与串口通信的线程，后续由串口通信线程对收到的数据进行命令解析执行，然后将命令执行的结果信息写入串口，发送给终端。如图2串口接收中断及图3串口通信线程的处理流程所示。

在嵌入式设备运行发生故障时，很多时候网络通信无法正常工作，嵌入式系统无法接收和/或发送网络报文，导致无法用网络来管理嵌入式设备；但串口通常使用简单的字节传输方式，无需使用复杂的协议，因此在网络通信异常时，串口通信还处于正常状态，可以使用串口来和嵌入式设备进行通信。但是，现有嵌入式设备的串口通信中存在如下问题：

1.其它高优先级的通信线程故障导致无法与终端正常通信。由于嵌入式系统实时性要求高，嵌入式系统中每个多线程都有其特定的主要功能，对于这些功能对应的线程，都会被设置为高优先级。在这种情况下，串口通信线程的优先级要低于嵌入式系统的功能线程，以便运行终端命令时不影响系统的实时性。但是，如果高优先级的功能线程发生故障，导致死循环，则串口通信线程无法得到调度，由此导致终端无法利用串口管理设备；

2.串口通信线程本身出现故障导致无法与终端正常通信。在串口通信线程执行命令解析时，会执行终端发送来的命令，如果在命令执行中出现故障，同样会导致终端无法与嵌入式设备通信。

在上述两种故障发生时，虽然串口通信依然正常，但由于管理串口通信的线程无法运行，导致了终端仍无法与嵌入式设备通信。终端无法获知嵌入式设备的运行状态，支持人员也无法获知该设备发生故障的原因，由此导致处理故障困难，如：需要开发人员介入、使用挂接调试器、重新编译软件等方式进行故障定位。如果是在用户的运行环境里面出现上述类似的故障，处理起来会更加困难，耗费大量的时间和精力。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种获取设备运行状态的方法，用以解决现有的串口通信正常却无法获得嵌入式设备运行状态，处理故障及定位故障困难的问题，实现嵌入式设备系统软件故障时可以获取设备的运行状态，进行快速故障定位和处理故障。

本发明的第二目的是提供一种获取设备运行状态的装置，用以解决现有的串口通信正常却无法获得嵌入式设备运行状态，处理故障及定位故障困难的问题，实现系统故障时仍可以获取系统的运行状态，以快速故障定位和处理故障。

本发明的第三目的是提供一种获取设备运行状态的系统，用以解决现有的串口通信正常却无法获得嵌入式设备运行状态，处理故障及定位故障困难的问题，实现设备故障时仍可以获取其运行状态，以快速故障定位和处理故障。

为了实现本发明第一目的，本发明一些实施方式的获取设备运行状态的方法，包括：

终端未收到设备对终端发送命令的返回信息时，向设备串口发送预设的探测信息；

所述设备串口收到所述探测信息后，直接读取设备运行状态，并通过所述设备串口发送包含设备运行状态的运行信息；

终端根据所述运行信息获知设备是否处于正常运行状态；

所述探测信息为与所有串口解析命令均不相同的预设信息。

从现有技术的缺陷可知，在使用串口时终端无法与嵌入式设备通信，主要是通信线程上出了故障，但串口中断可能仍可以正常工作。而本发明实施方式中对串口的接收中断进行了特殊处理，在收到预设的探测信息时，直接读取设备的运行状态，并将获得的运行信息直接发送到串口。由于串口中断属于硬件中断，优于设备操作系统中的所有线程，因此，只要设备的中断运行正常，上述方法的特殊处理在任何时候均可以触发。同时，在设备发生故障或异常时，对故障的定位和解决是最主要的问题，本发明实现第一目的的实施方式不仅可以获得设备的运行状态，也为故障定位提供了重要的信息。

为了实现本发明第二目的，本发明通过另一些实施例提供了获取设备运行状态的装置，具体包括：

接口模块，与处理模块连接，用于接收设备串口的数据，并将处理模块的数据发送出去；

处理模块，与接口模块连接，用于判断所述接口模块接收的字符是否组成预设的探测信息，并在接收的字符组成预设的探测信息时，直接读取设备操作系统的运行状态，并将包含设备系统运行状态的运行信息发送到接口模块；

所述探测信息为与所有串口解析命令均不相同的预设信息。

本发明获取设备运行状态的装置的实施例具有如下优点或有益效果：由于串口中断属于硬件中断，优于设备操作系统中的所有线程，因此，只要设备的中断运行正常，上述装置中处理模块对串口的接收中断进行的特殊处理：在收到预设的探测信息时，直接读取设备的运行状态，并将获得的运行信息直接发送到串口，在任何时候均可以触发。同时，获得的设备的运行状态，也为故障定位提供了重要的信息。

为了实现本发明第三目的，本发明一些实施方式的获取设备运行状态的系统，包括嵌入式设备及对嵌入式设备进行管理的终端，所述嵌入式设备还设置有获取设备运行状态的装置，终端通过所述获取设备运行状态的装置获取嵌入式设备操作系统的运行状态和/或根据多次返回的设备运行状态信息对设备进行故障定位。

实现本发明第三目的的技术方案具有与第一目的和第二目的类似的优点或有益效果：只要嵌入式设备的串口中断运行正常，上述系统在任何时候均可以获取嵌入式设备的运行状态。同时，当嵌入式设备故障或异常时，可以在故障当时进行定位，无需使用现有的解决故障的方法，如使用硬件调试器等进行故障定位，可以节省大量人力、时间及成本，当用户的运行环境里面出现故障时，可以快速处理故障，为用户尽快解决问题，提高了解决故障的质量。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有的嵌入式设备通信示意图；

图2为图1中设备的串口接收中断处理流程图；

图3为图1设备中与串口通信的线程的处理流程图；

图4为本发明获取设备运行状态的方法实施例流程图；

图5为本发明获取设备运行状态的方法中串口中断实施例流程图；

图6为本发明获取设备运行状态的装置实施例一示意图；

图7为本发明获取设备运行状态的装置实施例二示意图；

图8为本发明获取设备运行状态的系统实施例示意图。

具体实施方式

参见图4，为本发明获取设备运行状态的方法实施例流程图。如图4所示，本实施例包括：

步骤1.终端判断设备对串口输入的命令是否未返回信息，是则向设备串口发送预设的探测信息，执行步骤2；否则根据返回的信息判断设备的运行状态，结束；

步骤2.设备串口收到所述预设的探测信息后；直接读取设备运行状态，并通过所述设备串口发送包含设备运行状态的运行信息；

步骤3.终端根据所述运行信息获知设备的运行状态；

所述探测信息为直接读取设备运行状态且与所有串口解析命令均不相同的预设信息。

在使用串口时终端无法与嵌入式设备通信，主要是通信线程上出了故障，但串口中断可能仍可以正常工作。本实施例对设备串口的接收中断进行了特殊处理，在收到预设的探测信息时，直接读取设备的运行状态，并将获得的运行信息直接发送到串口。由于串口中断属于硬件中断，优于设备操作系统中的所有线程，因此，只要设备的中断运行正常，上述方法的特殊处理在任何时候均可以触发。同时，在设备发生故障或异常时，对故障的定位和解决是最主要的问题，本实施例可以有效解决现有的串口通信正常却无法获得嵌入式设备运行状态，处理故障及定位故障困难的问题，实现了设备系统软件故障时可以获取设备的运行状态，进行快速故障定位和处理故障。

本实施例中各步骤并不唯一，可能对设备多次发送预设的探测信息，在本次发送探测信息时，设备在进行根据上次收到的预设的探测信息，直接读取设备运行状态，并通过串口发送包含设备运行状态的运行信息的操作；也可能根据上次设备返回的运行信息获知设备的运行状态后，继续向设备发送包含预设的探测信息，测试设备是否还处于原来的运行状态，总之本实施例中上述3步操作并不唯一排列，可能某一时间只进行其中一个步骤，也可能某一时间这3步同时进行，并不唯一排列。

本实施例中预设的探测信息为预设的可以直接读取设备运行状态且与所有串口解析命令均不相同的信息，由不会在解析命令中出现的字符和/或字符串组合而成。

参见图5，为本发明获取设备运行状态的方法中串口中断实施例流程图。图5实施例为设备从串口接收到数据后的中断处理过程，现有技术中向设备串口发送数据，只发送可以解析的命令，本实施例不仅可以发送与解析相关的命令，还可以在设定时间内未收到所述设备的任何反馈信息后，向设备串口发送与所有串口解析命令均不相同的特殊含义探测信息，以进入获取设备运行状态的处理流程。

如图5所示，为本发明获取设备运行状态的方法中串口接收中断处理流程，具体包括：

步骤1.设备串口检测到有数据，触发系统的串口接收中断；

步骤2.串口接收中断从硬件上将字符读出来，并记录接收的字符；

步骤3.判断接收的字符是否和前面的字符组成预设的特殊含义字符串，是则执行步骤4，否则执行步骤7；

步骤4.清除已接收的字符；

步骤5.直接读取设备软件系统(如，嵌入式系统)的运行信息，对收到特殊含义的字符串后的特殊处理操作可以在开发时即设计好，要求执行速度快，能直接获取系统故障相关的信息；

步骤6.将获取的运行信息写入串口，通过串口将系统运行信息发送出去，执行步骤9；

步骤7.接收的字符未组成特殊含义的字符串时，将接收的字符发送到与串口通信的命令解析线程，将其唤醒，并由串口通信线程将命令的执行结果通过串口发送出去，如图3所示；

步骤8.判断串口是否还有数据，是则转入步骤2继续接收串口数据，否则执行步骤9；

步骤9.中断处理结束。

上述技术方案，探测信息为预设的特殊含义字符串，这需要终端和设备协商一致，在串口中断中增加对特殊含义字符串的判断，当判断出连续输入的字符串为预设的特殊含义字符串时，执行特殊处理：直接读取设备的运行状态，并将获得的运行信息直接发送到串口。现有技术中将接收的字符直接发送到与串口通信的线程，由串口通信的线程进行解析，本发明在此之前增加特殊操作，可以在设备发生故障时跳过与串口通信线程的操作直接读取设备系统的运行信息返回给终端，由于串口中断属于硬件中断，优于设备操作系统中的所有线程，因此，只要设备的串口中断运行正常，上述方法的特殊处理在任何时候均可以触发。

本发明中探测信息可以设置的比较特殊，如本实施例中的特殊含义字符串，探测信息可以根据需要进行设置，一般设置的比较特殊，不会在需要解析的命令中出现，如设置：@！debug！@等，具体可根据需要设置不同的字符和/或字符串。

下面通过举例说明利用本发明的上述各实施例不仅可以在设备故障或异常时，通过串口获取设备的运行状态，还可以确定设备发生故障的原因。

假设设备的嵌入式系统有3个线程：

A.线程(TASK)1执行嵌入式系统的主要功能，优先级为高；

B.线程(TASK)2为串口通信线程，优先级为中；

C.线程(TASK)3优先级为低。

某一时刻，系统产生故障，TASK1进入死循环，TASK2由于优先级低于TASK1，无法调度，故与串口通信停止。从设备的外部来看，该设备无法处理任何输入，也无给出任何输出，因此无法获知该设备发生什么情况，是否发生故障以及发生故障的原因。

此时串口接收中断仍可以正常工作，对设备发送预设的包含特殊含义的探测信息，如上面介绍的特殊字符串，该设备的串口中断进入特殊操作，可以读取设备操作系统的运行信息，并输出到串口。这时根据设备输出的运行信息，可以获知TASK1正在执行。

可以多次输入特殊字符串，从连续得到的运行状态信息，可以获知TASK1正处于死循环状态。因此，很容易发现故障原因并进行处理。

在设备发生故障或异常时，对故障的定位和解决是最主要的问题，本实施例可以有效解决现有的串口通信正常却无法获得嵌入式设备运行状态，处理故障及定位故障困难的问题，实现了设备系统软件故障时可以获取设备的运行状态，进行快速故障定位和处理故障。

上述各实施例中，只要设备的串口中断运行正常，在任何时候均可以获取设备的运行状态。同时，当设备故障或异常时，可以在故障当时进行定位，无需使用现有的解决故障的方法，如使用硬件调试器等进行故障定位，可以节省大量人力、时间及成本，当用户的运行环境里面出现故障时，可以快速处理故障，为用户尽快解决问题，提高了解决故障的质量。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

参见图6，为本发明获取设备运行状态的装置实施例一示意图。本实施例包括：

接口模块，与处理模块连接，用于接收串口的数据，并将处理模块的数据发送出去；

处理模块，与接口模块连接，用于判断接收的字符是否组成预设的探测信息，并在接收的字符组成预设的探测信息时，直接读取设备操作系统的运行状态，并将包含设备统运行状态的运行信息发送到接口模块。

本实施例的技术方案具有如下优点或有益效果：由于串口中断属于硬件中断，优于设备操作系统中的所有线程，因此，只要设备的中断运行正常，上述装置中处理模块对串口的接收中断进行的特殊处理：在收到预设的探测信息时，直接读取设备的运行状态，并将获得的运行信息直接发送到串口，在任何时候均可以触发。同时，获得的设备的运行状态，也为故障定位提供了重要的信息。本实施例获取设备运行状态的装置可以固化到被管理的设备内部，与设备成一体设置，通过接口模块及处理模块获取设备的运行状态，简化设备总体结构。

图7为本发明获取设备运行状态的装置实施例二示意图。图7与图6类似，但对处理模块内部进一步细化，如图7所示，本实施例中处理模块包括：

判别子模块，与存储子模块及执行子模块连接，用于判断接收的字符是否组成预设的探测信息；

存储子模块，与判别子模块连接，用于存储预设的探测信息，所述探测信息为直接读取设备运行状态且与所有串口解析命令均不相同的预设信息；

执行子模块，与判别子模块连接，用于在接收的字符组成探测信息时，直接读取设备运行状态，并将包含设备运行状态的运行信息发送到接口模块。

本实施例具有图6实施例所述的功能，并且对内部结构进一步细化，具体的功能可参见本发明方法的实施例：图4、图5及对应的说明。相同功能不再赘述。本实施例中执行子模块还可以进一步包括：连接子模块，用于在接收的字符未组成预设的探测信息时，将接收的字符发送到与设备通信的命令解析线程，并将命令解析线程将命令的执行结果发送到接口模块。

参见图8，为本发明获取设备运行状态的系统实施例示意图。如图8所示，本实施例系统中包括相互通过串口连接的嵌入式设备及对嵌入式设备进行管理的终端，所述嵌入式设备上还设置有图6或图7所示的任一获取设备运行状态的装置(具体可参见图6-图7实施例的说明)，终端通过所述获取设备运行状态的装置获取嵌入式设备操作系统的运行状态。

实现本发明第三目的获取设备运行状态的系统实施例具有与获取设备运行状态的方法和装置实施例类似的优点或有益效果：只要嵌入式设备的串口中断运行正常，上述系统在任何时候均可以获取嵌入式设备的运行状态。同时，当嵌入式设备故障或异常时，可以在故障当时进行定位，无需使用现有的解决故障的方法，如使用硬件调试器等进行故障定位，可以节省大量人力、时间及成本，当用户的运行环境里面出现故障时，可以快速处理故障，为用户尽快解决问题，提高了解决故障的质量。

本实施例中所述终端上还可以包括：接口模块，与获取模块连接，用于发送探测信息或接收从终端串口获取的信息；获取模块，与接口模块连接，用于在所述嵌入式设备对终端发送的命令未返回信息时，向串口发送预设的探测信息；并从接口模块获取嵌入式设备对探测信息返回的包含设备运行状态的运行信息，判断嵌入式设备是的运行状态和/或根据多次返回的设备运行信息对设备进行故障定位。

本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图4-图8为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的实施例中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何在串口中增加对特殊含义探测信息进行的与现有的串口解析命令不同的特殊处理操作，直接读取系统运行信息的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种获取设备运行状态的方法，其特征在于，包括：

终端未收到设备对终端发送命令的返回信息时，向设备串口发送预设的探测信息；

所述设备串口收到探测信息后，直接读取设备运行状态，并通过所述设备串口发送包含设备运行状态的运行信息；

终端根据所述运行信息获知设备的运行状态；

所述探测信息为与所有串口解析命令均不相同的预设信息。

2.根据权利要求1所述的获取设备运行状态的方法，其特征在于，所述终端未收到设备对串口输入的命令的返回信息时，向设备串口发送探测信息具体为：

对设备进行管理的终端在设定时间内未收到所述设备对终端发送命令的任何反馈信息，向设备串口发送预设的与所有串口解析命令均不相同的探测信息，所述探测信息由不会在解析命令中出现的字符和/或字符串组合而成。

3.根据权利要求1所述的获取设备运行状态的方法，其特征在于，所述设备串口收到探测信息，直接读取设备运行状态，并通过串口发送包含设备运行状态的运行信息具体为：

从串口读取串口字符并保存；

当接收的字符与已保存的字符组成预设的探测信息时，清除已接收的字符，直接读取设备的相关运行信息；

将获取的运行信息通过串口发送给对设备进行管理的终端。

4.根据权利要求3所述的获取设备运行状态的方法，其特征在于，还包括：

接收的字符未组成预设的探测信息时，将接收的字符发送到与串口通信的命令解析线程，并由串口通信线程将命令的执行结果通过串口发送到终端。

5.根据权利要求1-4所述的任一获取设备运行状态的方法，其特征在于，终端多次向设备发送预设的探测信息时，从对应多次获得的包含设备运行状态的运行信息获知设备发生故障的通信或功能线程。

6.一种获取设备运行状态的装置，其特征在于，包括接口模块及处理模块，其中：

接口模块，与处理模块连接，用于接收设备串口的数据，并将处理模块的数据发送出去；

处理模块，与接口模块连接，用于判断所述接口模块接收的字符是否组成预设的探测信息，并在接收的字符组成预设的探测信息时，直接读取设备操作系统的运行状态，并将包含设备系统运行状态的运行信息发送到接口模块；

所述探测信息为与所有串口解析命令均不相同的预设信息。

7.根据权利要求6所述的获取设备运行状态的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

判别子模块，用于判断接收的字符是否组成预设的探测信息；

存储子模块，与判别子模块连接，用于存储预设的探测信息，所述探测信息为与所有串口解析命令均不相同的预设信息；

执行子模块，与判别子模块连接，用于在接收的字符组成预设的探测信息时，直接读取设备运行状态，并将包含设备运行状态的运行信息发送到接口模块。

8.根据权利要求7所述的获取设备运行状态的装置，其特征在于，所述执行子模块还包括连接模块，用于在接收的字符未组成预设的探测信息时，将接收的字符发送到与串口通信的命令解析线程，并由串口通信线程将命令的执行结果发送到接口模块。

9.一种获取设备运行状态的系统，包括相互连接的嵌入式设备及对嵌入式设备进行管理的终端，其特征在于，所述嵌入式设备上还设置有权利要求6-8所述的任一获取设备运行状态的装置，终端通过所述获取设备运行状态的装置获取嵌入式设备操作系统的运行状态和/或根据多次返回的设备运行状态信息对设备进行故障定位。

10.根据权利要9所述的获取设备运行状态的系统，其特征在于，所述终端上还包括：

接口模块，与获取模块连接，用于发送探测信息或接收从终端串口获取的信息；

获取模块，与接口模块连接，用于在所述嵌入式设备对终端发送的命令未返回信息时，向串口发送预设的探测信息；并从接口模块获取嵌入式设备对探测信息返回的包含设备运行状态的运行信息，判断嵌入式设备的运行状态和/或根据多次返回的设备运行状态信息对设备进行故障定位。

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