CN102479116A

CN102479116A - 一种查看系统异常时代码信息的方法及装置

Info

Publication number: CN102479116A
Application number: CN2010105569063A
Authority: CN
Inventors: 朱靖飞
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2012-05-30

Abstract

本发明公开了一种查看系统异常时代码信息的方法及装置，所述方法包括以下步骤：在物理内存中设置一块不被系统使用和分配的预留内存区，所述预留内存区包括实时记录区和备份记录区；在所述实时记录区中实时记录系统运行时的代码信息；当系统发生异常重新启动时，将所述实时记录区的代码信息拷贝到所述备份记录区中，通过获取所述备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息。本发明通过对系统运行时的代码信息进行实时记录，在系统出现故障重启时将实时记录的代码信息拷贝到备份记录区中进行查阅，进而获取系统出现故障时的现场代码信息，为分析人员分析系统故障提供依据，有助于故障的快速解决。

Description

一种查看系统异常时代码信息的方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种查看系统异常时代码信息的方法及装置。

背景技术

系统软件故障一直都是通讯技术领域存在的主要故障之一，当系统软件出现故障时，开发人员往往需要分析系统出错前的代码信息，进而判断出现故障的原因。因此，获取系统出错前的代码信息，就成为非常重要的步骤之一。

对于嵌入式设备来说，例如，嵌入式网关；受限于嵌入式网关设备的有限资源，很难将一些强大的调试工具，如GDB等工具，移植到嵌入式设备中。并且，很多代码都被编译器进行了优化，以便使程序尺寸能够尽量地减少。而优化的结果使嵌入式网关设备的软件故障诊断比较困难，尤其对于运行一段时间后，网关突然异常重启的故障，更是难以定位，很难准确的获取系统异常时的代码信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种查看系统异常时代码信息的方法及装置，用以解决现有技术中很难获取系统异常时的代码信息的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种查看系统异常时代码信息的方法，所述方法包括以下步骤：

在物理内存中设置一块不被系统使用和分配的预留内存区，所述预留内存区包括实时记录区和备份记录区；

在所述实时记录区中实时记录系统运行时的代码信息；

当系统发生异常重新启动时，将所述实时记录区的代码信息拷贝到所述备份记录区中，通过获取所述备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息。

进一步，所述代码信息包括变量信息和/或字符串信息。

进一步，所述实时记录区或备份记录区中记录所述代码信息的格式包括：

头部部分、变量区和字符串区；

所述头部部分包括两部分，一部分用于记录查看预留内存区是否发生破坏的幻数信息；另一部分记录当前变量区指针的偏移和变量的个数，以及字符串区指针的偏移和字符串的个数；

所述变量区用于记录变量信息，所述字符串区用于记录字符串信息。

进一步，所述实时记录区实时记录所述变量信息或字符串信息，具体包括以下步骤：

将待记录的变量信息或字符串信息添加到变量区或字符串区最后一个变量或字符串的末尾；

将当前变量区或字符串指针的偏移指向变量区最后一个变量或字符串的末尾。

进一步，获取所述备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息，具体包括以下步骤：

计算变量或字符串信息的位置；

显示变量或字符串的名称及内容。

另一方面，本发明还提供一种查看系统异常时代码信息的装置，所述装置包括：

设置单元，用于在物理内存中设置一块不被系统使用和分配的预留内存区，所述预留内存区包括实时记录区和备份记录区；

实时记录单元，用于在所述实时记录区中实时记录系统运行时的代码信息；

备份查看单元，用于当系统发生异常重新启动时，将所述实时记录区的代码信息拷贝到所述备份记录区中，通过获取所述备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息。

进一步，所述代码信息包括变量信息和/或字符串信息。

头部部分、变量区和字符串区；

进一步，所述实时记录单元包括：

添加子单元，用于将待记录的变量信息或字符串信息添加到变量区或字符串区最后一个变量或字符串的末尾；

指针调整子单元，用于将当前变量区或字符串指针的偏移指向变量区最后一个变量或字符串的末尾。

进一步，所述备份查看单元包括：

计算子单元，用于计算变量或字符串信息的位置；

显示子单元，用于显示变量或字符串的名称及内容。

本发明有益效果如下：

本发明通过对系统运行时的代码信息进行实时记录，在系统出现故障重启时将实时记录的代码信息拷贝到备份记录区中进行查阅，进而获取系统出现故障时的现场代码信息，为分析人员分析系统故障提供依据，有助于故障的快速解决。

附图说明

图1是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的方法中实时记录区或备份记录区的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的方法中记录变量信息的流程图；

图4是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的方法中记录字符串信息的流程图；

图5是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的方法中显示变量信息的流程图；

图6是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的方法中显示字符串信息的流程图；

图7是本发明实施例中一种查看系统异常时代码信息的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中很难获取系统异常时的代码信息的问题，本发明提供了一种查看系统异常时代码信息的方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例涉及一种查看系统异常时代码信息的方法，包括以下步骤：

步骤S101，在物理内存中设置一块不被系统使用和分配的预留内存区，其中，预留内存区包括实时记录区和备份记录区；

本步骤中，系统启动时，首先预留一块内存，称之为预留内存区，该段内存不被操作系统所映射，即不被操作系统使用和分配；这个区域中保存的数据在单板软件重启后，不会丢失，并可以被读取，这样能够保证该段内存的内容不被系统所破坏。预留内存区具有固定的起始线性地址，属于内核内存空间。同时将该段内存一分为二，其中一部分内存用于实时记录，称为实时记录区，实时记录区是一个循环记录的有限空间的内存块；另一部分内容用于保存系统异常前一刻的现场信息，称为备份记录区；即：备份记录区用于在单板重启的最初时刻，备份实时记录区中的数据，以避免实时记录区在当前启动过程中被更改。这样当系统启动时，将实时记录区的内容拷贝到备份记录区中，启动过程中，实时记录区的内容将被覆盖。

步骤S102，当系统运行时，在实时记录区中实时记录系统运行时的代码信息；

步骤S103，当系统发生异常重新启动时，将实时记录区的代码信息拷贝到备份记录区中，通过获取备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息，就可以查看系统异常时的现场信息，有助于对故障的解决。

上述步骤中，在实时记录区中记录代码信息，是数据在内存中写的过程，而在备份记录区中查看代码信息，是数据在内存中的读取过程，因此，任意一种数据读写方法都可以实现代码信息的记录及查看功能，本专利实施例不再一一详述。

本发明实施例中记录的代码消息主要包括变量信息和/字符串信息，因此，实时记录区的组织方式分为两类：一类记录变量，另一类记录字符串。备份记录区的结构与实时记录区一样。如图2所示，实时记录区或备份记录区的组织方式包括：头部部分、变量区和字符串区；其中，头部部分包括MAGIC和BLOCKINFO；MAGIC记录一些幻数信息，可以查看预留内存区是否发生破坏。BLOCKINFO记录当前变量区的指针的偏移(指向最后一个变量的末尾)和变量的个数，以及字符串区的指针的偏移(指向最后一个字符串的末尾)和字符串的个数，这样下次添加新的变量或字符串时，仅需要在此指针末尾添加即可。

变量区用于记录变量信息，所述字符串区用于记录字符串信息。每个变量或字符串包括信息头和具体变量或字符串内容两部分。信息头记录当前变量或字符串的名称及其占用的空间大小。变量名称，是指开发人员声明的变量名称；变量占用长度，即变量占用的物理空间的大小。信息头后面存储的内容为变量数值或字符串。

下面，针对变量信息和字符串信息，本专利实施例分别给出记录变量信息和字符串信息的流程。

如图3所示，当在实时记录区记录变量信息时，包括以下步骤：

步骤S201，开始；

步骤S202，将变量长度按照4字节进行对齐；本步骤不是实现本技术方案的关键步骤，增加本步骤的目的是，为了变量记录的处理速度；

步骤S203，判断变量区的剩余空间是否充足，如果是，则转步骤S204，如果否，则转步骤S206；

步骤S204，根据BLOCKINFO中记录的当前变量区的指针的偏移，将信息头和变量内容记录到最后一个变量的末尾，即将待记录的变量添加到变量区最后一个变量的末尾；

步骤S205，将BLOCKINFO中记录的当前变量区的指针的偏移指向变量区最后一个变量的末尾，即将BLOCKINFO中记录的变量区的指针的偏移向后偏移信息头加变量长度个字节，使其指向当前变量区最后一个变量的末尾，这样下次添加新的变量时，仅需要在此指针末尾添加即可。

步骤S206，结束。

如图4所示，当在实时记录区记录字符串信息时，包括以下步骤：

步骤S301，开始；

步骤S302，判断字符串区的剩余空间是否充足，如果是，则转步骤S303，如果否，则转步骤S305；

步骤S303，根据BLOCKINFO中记录的当前字符串区的指针(全局的偏移，将信息头和字符串内容记录到最后一个字符串的末尾，即将待记录的字符串添加到字符串区最后一个字符串的末尾；

步骤S304，将BLOCKINFO中记录的当前字符串区的指针的偏移指向字符串区最后一个字符串的末尾，即将BLOCKINFO中记录的字符串区的指针的偏移向后偏移信息头加字符串长度个字节，使其指向当前字符串区最后一个字符串的末尾，这样下次添加新的字符串时，仅需要在此指针末尾添加即可。

步骤S305，结束。

当系统出现故障后，对备份记录区的数据进行分析时，首先需要查看备份记录区的数据。本实施例采用Linux提供的标准proc接口来输出被记录的数据，包含实时记录区和备份记录区的数据。

实时记录区变量：/proc/rdr/cur/var

实时记录区字符串：/proc/rdr/cur/str

备份记录区变量：/proc/rdr/rec/var

备份记录区字符串：/proc/rdr/rec/str

其中，rdr表示rutime data record，运行时数据记录。

一个输出的示例如下：

cat/proc/rdr/rec/var

trace_f：00 00 00 14

cat/proc/rdr/rec/str

my_str：a simple test！

一般地，内核通过在procfs文件系统下建立文件来向用户空间提供输出信息，用户空间可以通过任何文本阅读应用，查看该文件信息，但是procfs有一个缺陷，如果输出内容大于1个内存页，需要多次读，因此处理起来很难，另外，如果输出太大，速度比较慢，有时会出现一些意想不到的情况，Linux实现了一套新的seq_file机制，使得内核输出大文件信息更容易，尤其在2.6内核中，已经得到了广泛的应用。

由于本方案输出的内容不固定，依据开发人员的需求，可能输出内容较多(大于4K以上)，针对procfs文件系统的不足，本方案采用seq_file的机制来实现大文件的输出，seq_file的实现基于procfs文件系统。

下面，分别分别描述备份记录区中代码信息的显示步骤。

如图5所示，显示备份记录区中变量信息的显示步骤包括：

步骤S401，开始。

步骤S402，判断所有变量是否均已经显示，如果是，则转步骤S408；如果否，则转步骤S403；本步骤中，可以通过判断当前变量的序数是否达到变量区保存变量的总数来判断所有变量是否均已经显示。

步骤S403，跳过预留内存区的头部部分的幻数部分。

步骤S404，计算第N个变量的位置，N＝1、2、3......M，N表示当前变量的序数，M表示变量区保存变量的总数。

第N个变量位置的计算方法如下：

T_RDR_MAP pMap＝NULL；

pos＝预留内存区的起始地址+头部部分；

position＝pos；

for(i＝0；i＜N；i++){

pMap＝(pMap^*)position；

如果超过变量总数，则跳出循环；

position+＝(sizeof(T_RDR_MAP)+pMap-＞dwLength)；

}。

步骤S405，显示变量的名称及其内容。

步骤S406，判断所有变量是否均已经显示，如果是，则转步骤S408；如果否，则转步骤S407；

步骤S407，计算第N+1个变量的位置，然后转步骤S405。

第N+1个变量的位置＝当前变量区指针+信息头大小+当前变量(第N个变量)占用的字节数目。

步骤S408，结束。

如图6所示，显示备份记录区中字符串信息的显示步骤包括：

步骤S501，开始。

步骤S502，判断所有字符串是否均已经显示，如果是，则转步骤S508；如果否，则转步骤S503；本步骤中，可以通过判断当前字符串的序数是否达到字符串区保存字符串的总数来判断所有字符串是否均已经显示。

步骤S503，跳过预留内存区的头部部分的幻数部分和变量区部分。

步骤S504，计算第N个字符串的位置，N＝1、2、3......M，N表示当前字符串的序数，M表示字符串区保存字符串的总数。

第N个字符串位置的计算方法如下：

T_RDR_MAP pMap＝NULL；

pos＝预留内存区的起始地址+头部部分+变量区大小；

position＝pos；

for(i＝0；i＜N；i++){

pMap＝(pMap^*)pos；

如果超过字符串总数，则跳出循环；

position+＝(sizeof(T_RDR_MAP)+pMap-＞dwLength)；

}。

步骤S505，显示字符串的名称及其内容。

步骤S506，判断所有字符串是否均已经显示，如果是，则转步骤S508；如果否，则转步骤S507；

步骤S507，计算第N+1个字符串的位置，然后转步骤S505。

第N+1个个字符串的位置＝当前字符串区指针+信息头大小+当前字符串占(第N个字符串)用的字节数目。

步骤S508，结束。

由于备份记录区的结构与实时记录区一样，因此，上述显示步骤也适用于实时记录区内记录的代码信息的显示。

通过上述步骤，即可实现代码信息的实时记录，以及系统故障后代码信息的显示查看，有助于快速进行故障分析，排除故障。

如图7所示，本发明实施例还涉及一种查看系统异常时代码信息的装置，包括：

设置单元601，用于在物理内存中设置一块不被系统使用和分配的预留内存区，预留内存区包括实时记录区和备份记录区；

实时记录单元602，用于在实时记录区中实时记录系统运行时的代码信息；

备份查看单元603，用于当系统发生异常重新启动时，将实时记录区的代码信息拷贝到备份记录区中，通过获取备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息。

其中，代码信息包括变量信息和/或字符串信息。实时记录区或备份记录区中记录所述代码信息的格式包括：头部部分、变量区和字符串区；头部部分包括两部分，一部分用于记录查看预留内存区是否发生破坏的幻数信息；另一部分记录当前变量区指针的偏移和变量的个数，以及字符串区指针的偏移和字符串的个数；变量区用于记录变量信息，字符串区用于记录字符串信息。

为达更加技术效果，进一步，实时记录单元602还包括：

添加子单元6021，用于将待记录的变量信息或字符串信息添加到变量区或字符串区最后一个变量或字符串的末尾；

指针调整子单元6022，用于将当前变量区或字符串指针的偏移指向变量区最后一个变量或字符串的末尾。

备份查看单元603还包括：

计算子单元6031，用于计算变量或字符串信息的位置；

显示子单元6032，用于显示变量或字符串的名称及内容。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims

1.一种查看系统异常时代码信息的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在所述实时记录区中实时记录系统运行时的代码信息；

2.如权利要求1所述的查看系统异常时代码信息的方法，其特征在于，所述代码信息包括变量信息和/或字符串信息。

3.如权利要求2所述的查看系统异常时代码信息的方法，其特征在于，所述实时记录区或备份记录区中记录所述代码信息的格式包括：

头部部分、变量区和字符串区；

4.如权利要求3所述的查看系统异常时代码信息的方法，其特征在于，所述实时记录区实时记录所述变量信息或字符串信息，具体包括以下步骤：

5.如权利要求3所述的查看系统异常时代码信息的方法，其特征在于，获取所述备份记录区中的代码信息，查看系统异常时的代码信息，具体包括以下步骤：

计算变量或字符串信息的位置；

显示变量或字符串的名称及内容。

6.一种查看系统异常时代码信息的装置，其特征在于，所述装置包括：

7.如权利要求6所述的查看系统异常时代码信息的装置，其特征在于，所述代码信息包括变量信息和/或字符串信息。

8.如权利要求7所述的查看系统异常时代码信息的装置，其特征在于，所述实时记录区或备份记录区中记录所述代码信息的格式包括：

头部部分、变量区和字符串区；

9.如权利要求8所述的查看系统异常时代码信息的装置，其特征在于，所述实时记录单元包括：

10.如权利要求8所述的查看系统异常时代码信息的装置，其特征在于，所述备份查看单元包括：

计算子单元，用于计算变量或字符串信息的位置；

显示子单元，用于显示变量或字符串的名称及内容。