CN103186461A - 一种现场数据的保存方法和恢复方法以及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种现场数据的保存方法和恢复方法以及相关装置，用于解决嵌入式设备出现异常后现场数据的恢复。本发明实施例方法包括：当嵌入式设备发生异常时，触发软中断；读取所述嵌入式设备发生异常时的现场数据，将所述现场数据保存到非易失性文件系统中，所述现场数据包括所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；将所述现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将所述异常数据描述文件保存到所述非易失性文件系统中，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种现场数据的保存方法和恢复方法以及相关装置。
背景技术
在嵌入式设备进行真实环境测试时或在平常使用嵌入式设备时，嵌入式设备可能会发生各种各样的异常情况，导致嵌入式设备无法正常工作，这就需要检测嵌入式设备存在什么样的异常情况以便于恢复，但是此时由于嵌入式设备不可能像在实验室进行测试时那样连接有调试器进行检测，况且现场的测试人员或使用者也不具备设备异常分析能力，这就需要对嵌入式设备的当前工作现场进行保存后，然后再拿回提供给开发人员进行分析。
现有技术中，嵌入式设备异常后数据保存和恢复的处理方法通常是：现场人员向嵌入式设备的Trace输出口或内部保存的日志(log)文件输入导致系统崩溃的字符串，以打印出记录出错原因、错误号以及文件系统当前状态、正在运行的进程堆栈、当前函数嵌套调用的情况等等的信息，然后将这些打印信息拿给开发人员，开发人员通过对软件代码进行回朔来查找出问题的地方。
但是本发明的发明人在实现本发明的过程中发现：现有的嵌入式设备异常后数据保存和恢复的方法只能够解决一些简单问题，但无法解决较复杂一点的软件问题。例如，现有的方式可以解决出现在当前进程内的错误，但如果软件出现错误的地方并不在当前进程内，而是在较长时间以前就已经发生了，只是当软件运行到此处时错误才表现出来，那么按照现有的方式通过软件进行记录的log文件是无法找到错误的，也就更无法解决错误了；又如，当前异对嵌入式设备的软件的错误操作(例如非法访问地址、CPU产生Abort错误)引发硬件进入异常模式，按照现有的方式仅保存的当前软件信息也是不足以分析问题的。而且，开发人员在进行问题分析时通过保存的打印信息来恢复当时的场景，即使配合反汇编工具也极其不方便，无法快速、直观的再现当时的场景。
发明内容
本发明实施例提供了一种现场数据的保存方法和恢复方法以及相关装置，用于解决嵌入式设备出现异常后现场数据的恢复。
一方面，本发明实施例提供的现场数据的保存方法，包括：
当嵌入式设备发生异常时，触发软中断；
读取所述嵌入式设备发生异常时的现场数据，将所述现场数据保存到非易失性文件系统中，所述现场数据包括所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
将所述现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将所述异常数据描述文件保存到所述非易失性文件系统中，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型。
另一方面，本发明实施例提供的现场数据的恢复方法，包括：
根据异常数据描述文件将现场数据装载到中央处理单元CPU模拟器上，其中，所述现场数据为嵌入式设备发生异常时保存的数据，所述异常数据描述文件中写入有所述现场数据的信息，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型；
将所述嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到所述CPU模拟器中；
基于所述CPU模拟器上装载的符号表和所述现场数据对所述嵌入式设备发生的异常进行分析。
另一方面，本发明实施例提供的现场数据的保存装置，包括；
中断单元，用于当嵌入式设备发生异常时，触发软中断；
读写单元，用于读取所述嵌入式设备发生异常时的现场数据，将所述现场数据保存到非易失性文件系统中，所述现场数据包括所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
存储单元，用于将所述现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将所述异常数据描述文件保存到所述非易失性文件系统中，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型。
另一方面，本发明实施例提供的现场数据的恢复装置，包括：
现场数据装载单元，用于根据异常数据描述文件将现场数据装载到中央处理单元CPU模拟器上，其中，所述现场数据为嵌入式设备发生异常时保存的数据，所述异常数据描述文件中写入有现场数据的信息，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型；
符号表装载单元，用于将所述嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到所述CPU模拟器中；
异常分析单元，用于基于所述CPU模拟器上装载的符号表和所述现场数据对所述嵌入式设备发生的异常进行分析。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
在本发明一实施例中，当嵌入式设备发生异常时首先触发软中断，然后读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，将现场数据保存在非易失性文件系统中，然后将现场数据的信息写入到异常数据描述文件中，最后将异常数据描述文件保存到非易失性文件系统，由于本发明实施例中读取和保存的现场数据包括内存中的数据、CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，保存的现场数据比较全面，能够记录下嵌入式设备发生异常时的全面信息，为后续开发人员对异常情况的分析保存了足够的信息。
在本发明另一实施例中，首先根据异常数据描述文件将现场数据装载到CPU模拟器上，其次将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器中，最后基于CPU模拟器上装载的符号表和现场数据对嵌入式设备发生的异常进行分析，由于本发明实施例中将嵌入式设备异常时保存的现场数据和嵌入式设备的软件版本对应的符号表都加载到了CPU模拟器中，恢复出了嵌入式设备发生异常的现场，实现了与开发一样的调试环境，可以减少异常处理程序对当前软件调用栈的分析等工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种现场数据的保存方法的示意图；
图2为本发明实施例提供的嵌入式设备所使用的地址空间的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种现场数据的恢复方法的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种现场数据的保存装置的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种现场数据的恢复装置的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种现场数据的保存方法和恢复方法以及相关装置，用于解决嵌入式设备出现异常后现场数据的恢复。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的一种现场数据的保存方法，如图1所示，包括：
101、当嵌入式设备发生异常时，触发软中断。
在本发明实施例中，当嵌入式设备在发生异常时，触发软中断，进入特定的软中断处理程序，软中断通常是硬中断服务程序对内核的中断，为了保证软中断处理程序在嵌入式设备在异常时仍然可靠，本发明实施例中对于执行步骤101的方法的程序通常放在不会轻易就被修改的存储空间中，例如闪存(Flash Memory)。
102、读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，将现场数据保存到非易失性文件系统中，现场数据包括嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据。
在本发明实施例中，读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，将现场数据保存到非易失性文件系统中，现场数据指的是嵌入式设备当前的工作现场中的数据，现场数据包括：嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据。从现场数据包括的内容来看，本发明实施例中在嵌入式设备异常时保存的是完整的现场数据，本发明实施例中所有的物理内存以及重要的寄存器空间都作为现场数据保存在非易失性文件系统中，将嵌入式设备的软件当前的完整状态以及部分重要硬件的工作状态都进行了保存，这就使得在异常现场进行重现时几乎没有盲点，本发明能够实现高效率、完整的现场数据保存，本发明实施例中保存的现场数据比较全面，能够记录下嵌入式设备发生异常时的全面信息，为后续开发人员对异常情况的分析保存了足够的信息。
需要说明的是，本发明实施例中，保存到非易失性文件系统中的现场数据除了前述内容之外，现场数据还可以包括嵌入式设备的可读寄存器中的数据，通过保存嵌入式设备的可读寄存器中的数据可以记录下来嵌入式设备发生异常时硬件的执行状态，以便于后续开发人员能够检测到硬件出错的问题。
需要说明的是，在本发明实施例中读取现场数据，将现场数据保存到非易失性文件系统中可以采用一边读一边写入的方式，即读取到现场数据中的一点数据就立即写入非易失性文件系统中，然后再读取现场数据中的一点数据就立即写入非易失性文件系统中，按照这样的方式反复进行，直至将现有数据完整的保存在非易失性文件系统中为止。另外本发明实施例中非易失性文件系统是指部署在非易失性存储设备上的文件系统，例如非易失性存储设备可以是闪存(Flash Memory)，又如可擦除可编程只读内存(EPROM，ErasableProgrammable Read-Only Memory)。
需要说明的是，在本发明实施例中，若现场数据包括：嵌入式设备的内存中的数据、可读寄存器中的数据、CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，将现场数据保存到非易失性文件系统中具体可以包括如下步骤：读取嵌入式设备的内存中的数据，将内存中的数据保存在非易失性文件系统中；读取嵌入式设备的可读寄存器中的数据，将可读寄存器中的数据保存在非易失性文件系统中；读取嵌入式设备的CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，将CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据保存在非易失性文件系统中。对于前述中读取数据、保存数据到非易失性文件系统中，具体可以采用一边读一边写的方式。
另外需要说明的是，在本发明实施例中，将现场数据保存到非易失性文件系统中之前还可以包括：将读取到的现场数据进行压缩；则将现场数据保存到非易失性文件系统中具体为：将压缩后的现场数据保存到非易失性文件系统中。即在读取到现场数据后，可以先对现场数据进行压缩然后再保存在非易失性文件系统中。
103、将现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将异常数据描述文件保存到非易失性文件系统中，现场数据的信息包括：现场数据的数据类型、现场数据对应地址空间的起始地址、现场数据的数据长度以及嵌入式设备发生异常的类型。
在本发明实施例中，读取到现场数据、将现场数据写入非易失性文件系统之后，将现场数据的信息写入异常数据描述文件，将异常数据描述文件保存到非易失性文件系统中，其中，现场数据的信息包括：现场数据的数据类型、现场数据对应地址空间的起始地址以及数据长度、嵌入式设备发生的异常的类型。现场数据的数据类型指的是被写入非易失性文件系统的现场数据是内存数据还是寄存器数据，嵌入式设备发送的异常的类型指的是嵌入式设备发生的是哪一种类型的异常，在实际应用中，嵌入式设备异常大致可以分为四种类型：1、软件流程中进行自检测，发现发生了不可容忍的错误(例如Assert()断言接口)；2、软件的错误操作引发硬件进入异常模式(例如非法地址访问，CPU产生Abort错误)；3、硬件看门狗或软件看门狗检测到系统长时间没有上报信息；4、硬件模块状态异常，导致软件进入异常流程。
需要说明的是，在本发明实施例中，步骤103执行之后还可以包括步骤：向用户反馈嵌入式设备发生异常，以提示用户嵌入式设备需要重启。例如如果嵌入式设备具备显示界面，则通过显示界面向用户(即使用人员或现场测试人员)反馈嵌入式设备异常需要重启，若没有显示界面可利用闪烁的发光二极管(LED，Light Emitting Diode)灯的方式提示用户，然后嵌入式设备可以进行重启供用户正常使用，不影响已保存的异常现场数据。
另外，向用户反馈嵌入式设备发生异常之后还可以包括步骤：在用户重启嵌入式设备之后，将非易失性文件系统中保存的现场数据和异常数据描述文件导出。例如用户通过专用通道连接嵌入式设备与电脑之后，将非易失性文件系统中保存的现场数据和异常数据描述文件导出。
在本发明实施例中，当嵌入式设备发生异常时首先触发软中断，然后读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，将现场数据保存在非易失性文件系统中，然后将现场数据的信息写入到异常数据描述文件中，最后将异常数据描述文件保存到非易失性文件系统，由于本发明实施例中读取和保存的现场数据包括内存中的数据、CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，保存的现场数据比较全面，能够记录下嵌入式设备发生异常时的全面信息，为后续开发人员对异常情况的分析保存了足够的信息。
接下来一个实际的应用场景来介绍本发明实施例提供的现场数据的保存方法，为了阐述本发明的思想，这里以一款基于ARM的嵌入式设备为例，来描述本方法。首先，假设嵌入式设备的软件系统所使用地址空间如图2。
片内Flash地址空间为0x0-0x1FFFF字节，
内存的物理地址空间范围为0x10000000-0x10FFFFFF(字节)，
可读寄存器地址空间分3个段：0x40000000-0x40000100、0x50000000-0x50000100、0x60000000-0x60000100。
假设软件系统开启了内存管理单元(MMU，Memory Management Unit)的地址保护功能，当软件访问禁止的物理地址时，ARM产生一个abort异常中断，此时需要进入嵌入式设备发生异常时的现场数据的保存流程。根据本发明的思路，按照以下几个步骤来实施现场数据的保存：
CPU在abort异常硬件中断产生后，软件会自动跳转到abort异常中断处理程序中运行。在中断处理程序中，为了接下来的操作首先将ARM运行状态修改为指令码(SVC，SuperVisorCall)模式，为了本发明实施例的程序代码在软件运行过程中不会被破坏，其代码位于Flash上。
接下来，读取内存中的数据并将内存中的数据进行保存，这里可以只保存软件系统所使用的部分内存空间，也可以保存整个物理内存空间。这里将地址空间0x10000000-0x10FFFFFF地址的数据分批读出，同时一边读一边压缩后写入FLASH上文件系统的压缩文件1中；分批读取可读寄存器地址空间0x40000000-0x40000100寄存器的值，同时一边读一边压缩后写入FLASH上文件系统的压缩文件2中；分批读取可读寄存器地址空间0x50000000-0x50000100寄存器的值，同时一边读一边压缩后写入FLASH上文件系统的压缩文件3中；分批读取可读寄存器地址空间0x60000000-0x60000100寄存器的值，同时一边读一边压缩后写入FLASH上文件系统的压缩文件4；将ARM各个模式下的CPU的通用寄存器以及各协处理器的寄存器值读出，写入FLASH上文件系统的压缩文件5。
然后，将前面步骤保存的现场数据的信息写入异常数据描述文件，并保存到FLASH上文件系统中。现场数据的信息包括：每个文件保存的数据类型(具体指的是内存数据或是寄存器数据)；每个文件数据对应地址空间中的起始地址以及数据长度；当前发生的异常类型(即此例中CPU进入abort中断)。
然后，通过液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)界面或其他硬件接口向用户提示设备异常并需要重启。
最后，在用户重启嵌入式设备之后，将非易失性文件系统中保存的现场数据和异常数据描述文件导出。
以上实施例介绍了现场数据的保存方法，接下来介绍将现场数据保存下来之后对现场数据进行恢复的方法，如图3所示，包括：
301、根据异常数据描述文件将现场数据装载到CPU模拟器上，其中，现场数据为嵌入式设备发生异常时保存的数据，异常数据描述文件中写入有现场数据的信息，现场数据的信息包括：现场数据的数据类型、现场数据对应地址空间的起始地址、现场数据的数据长度以及嵌入式设备发生异常的类型。
在本发明实施例中，在对现场数据进行恢复时，本发明实施例需要配合使用CPU模拟器，故需要首先开启和发生异常的嵌入式设备相匹配的CPU模拟器，选择和嵌入式设备的CPU相同的CPU模拟器。
在本发明实施例中，前述图1的实施例中已经将现场数据保存下来了，故此处就使用前述实施例中保存下了的现场数据装载到CPU模拟器中，根据前述实施例中的说明，现场数据包括在嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，异常数据描述文件中写入有现场数据的信息，现场数据的信息包括：现场数据的数据类型、现场数据对应地址空间的起始地址以及、现场数据的数据长度以及嵌入式设备发生异常的类型。需要说明的是，若前述实施例中对现场数据进行了压缩，此处还需要对现场数据进行解压缩才能装载到CPU模拟器上。
需要说明的是，在实际应用中，现场数据包括：所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，根据异常数据描述文件将现场数据装载到CPU模拟器上具体可以包括步骤：
A1、按照嵌入式设备的内存中的数据对应地址空间的起始地址将内存中的数据装载到CPU模拟器上；
A2、根据CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据对CPU模拟器进行设置。
对于步骤A2，根据嵌入式设备的通用寄存器以及各个协处理器的寄存器中的数据对CPU模拟器进行重新设置，以恢复出原来嵌入式设备发生异常时的CPU当时的现场。
当现场数据还包括：所述嵌入式设备的可读寄存器中的数据，根据异常数据描述文件将现场数据装载到CPU模拟器上除了包括步骤A1、A2之外，还包括如下步骤：
A3、按照嵌入式设备的可读寄存器中的数据对应地址空间的起始地址将可读寄存器中的数据装载到CPU模拟器上。
需要说明的是，在本发明实施例中如果嵌入式的CPU开启了MMU功能，此时需要将页表指向正确的页表地址，此时整个地址空间就与发生异常时一样。
302、将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器中。
在本发明实施中，将现场数据装载到CPU模拟器上之后，将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器中，符号表是在编译程序工作的过程中记录和使用源程序中语法符号的类型和特征的信息，这些信息一般以表格形式存储于系统中，例如常数表、变量名表、数组名表、过程名表、标号表等等。
303、基于CPU模拟器上装载的符号表和现场数据对嵌入式设备发生的异常进行分析。
在本发明实施例中，将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器上之后，基于CPU模拟器上装载的符号表和现场数据对嵌入式设备发生的异常进行分析。通过CPU模拟器开发人员可以清楚的查看软件的各种信息，还可以利用CPU模拟器的扩展功能，查看软件系统所有进程状态、内存分配情况等等。通过CPU模拟器还可以直观看到重要硬件寄存器的状态，可以进行软件模拟单步调试，再现错误过程，大大方便开发人员查找、分析嵌入式设备发送的异常问题。
利用CPU模拟器的自动解析功能，可以看到异常发生时当前的函数栈调用情况、局部变量、全局变量等，还可以对照硬件手册查阅相关硬件模块寄存器状态。功能强大的CPU模拟器还有操作系统扩展功能，可以很方便的看到整个系统当前进程状态、内存分配情况等等，更可以在CPU模拟器上面进行软件单步调试，大大加快开发人员解决设备异常的速度。
在本发明实施例中，首先根据异常数据描述文件将现场数据装载到CPU模拟器上，其次将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器中，最后基于CPU模拟器上装载的符号表和现场数据对嵌入式设备发生的异常进行分析，由于本发明实施例中将嵌入式设备异常时保存的现场数据和嵌入式设备的软件版本对应的符号表都加载到了CPU模拟器中，恢复出了嵌入式设备发生异常的现场，实现了异常恢复后与开发一样的调试环境，可以减少异常处理程序对当前软件调用栈的分析等工作。
接下来以一个实际的应用场景对现场数据的恢复方法进行介绍，为了便于说明，以前述的应用场景中保存的现场数据(即图2所描述的应用场景)为例进行说明，按如下步骤重现嵌入式设备异常时的现场数据：
首先在电脑上开启ARM CPU模拟器，将现场数据压缩文件拷贝到电脑上并进行解压缩。
然后，根据异常数据描述文件，将压缩文件1至压缩文件4按照各个数据对应地址空间的起始地址分别装载到CPU模拟器上，然后再将CPU的通用寄存器与各个协处理器的寄存器按照压缩文件5中的保存的数据值一一进行设置。
接下来，装载对应软件版本的符号表到CPU模拟器中。
最后，开始对异常原因进行分析，查看ARM当前运行的代码地址，再对照相关通用寄存器，就可以轻易发现异常原因是在程序某个流程中访问了非法地址。
利用CPU模拟器的自动解析功能，可以看到异常发生时当前的函数栈调用情况、局部变量、全局变量等，还可以对照硬件手册查阅相关硬件模块寄存器状态。CPU模拟器还有操作系统扩展功能，可以很方便的看到整个系统当前进程状态、内存分配情况等等，更可以在模拟器上面进行软件单步调试。使用此方案，将大大加快开发人员解决设备异常的速度。
以上实施例分别介绍了本发明实施例提供的现场数据的保存方法和恢复方法，接下来介绍本发明实施例提供的现场数据的保存装置，如图4所示，现场数据的保存装置400，包括：
中断单元401，用于当嵌入式设备发生异常时，触发软中断；
读写单元402，用于读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，将现场数据保存到非易失性文件系统中，现场数据包括嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
存储单元403，用于将现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将异常数据描述文件保存到非易失性文件系统中，现场数据的信息包括：现场数据的数据类型、现场数据对应地址空间的起始地址、现场数据的数据长度以及嵌入式设备发生异常的类型。
需要说明的是，在实际应用中，现场数据的保存装置400还可以包括：反馈单元404，用于向用户反馈嵌入式设备发生异常，以提示用户嵌入式设备需要重启。需要说明的是，在实际应用中，现场数据的保存装置400还可以包括：导出单元405，用于在用户重启嵌入式设备之后，将非易失性文件系统中保存的现场数据和异常数据描述文件导出。
需要说明的是，在实际应用中，现场数据的保存装置400还可以包括：压缩单元406，用于将读取到的现场数据进行压缩。
需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明如图1所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
在本发明实施例中，当嵌入式设备发生异常时中断单元首先触发软中断，然后读写单元读取嵌入式设备发生异常时的现场数据，保存在非易失性文件系统中，然后存储单元将现场数据的信息写入到异常数据描述文件中，最后存储单元将异常数据描述文件保存到非易失性文件系统，由于本发明实施例中读取并保存的现场数据包括内存中的数据、CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，保存的现场数据比较全面，能够记录下嵌入式设备发生异常时的全面信息，为后续开发人员对异常情况的分析保存了足够的信息。
以上实施例介绍了本发明实施例提供的现场数据的保存装置，接下来介绍本发明实施例提供的现场数据的恢复装置，如图5所示，现场数据的恢复装置500，包括：
现场数据装载单元501，用于根据异常数据描述文件将现场数据装载到中央处理单元CPU模拟器上，其中，现场数据为嵌入式设备发生异常时保存的数据，异常数据描述文件中写入有现场数据的信息，现场数据的信息包括：现场数据的数据类型、现场数据对应地址空间的起始地址、现场数据的数据长度以及嵌入式设备发生异常的类型；
符号表装载单元502，用于将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器中；
异常分析单元503，用于基于CPU模拟器上装载的符号表和现场数据对嵌入式设备发生的异常进行分析。
需要说明的是，在本发明实施例中，对于现场数据装载单元501而言，现场数据包括：嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据，现场数据装载单元501具体可以包括(未在图5中示出)：
第一装载模块，用于按照嵌入式设备的内存中的数据对应地址空间的起始地址将内存中的数据装载到CPU模拟器上；
CPU恢复模块，用于根据CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据对CPU模拟器进行设置。
另外，现场数据还包括：嵌入式设备的可读寄存器中的数据，现场数据装载单元501具体可以包括(未在图5中示出)：
第二装载模块，用于按照嵌入式设备的可读寄存器中的数据对应地址空间的起始地址将可读寄存器中的数据装载到所述CPU模拟器上。
需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明如图3所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
在本发明实施例中，首先现场数据装载单元根据异常数据描述文件将现场数据装载到CPU模拟器上，其次符号表装载单元将嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到CPU模拟器中，最后异常分析单元基于CPU模拟器上装载的符号表和现场数据对嵌入式设备发生的异常进行分析，由于本发明实施例中将嵌入式设备异常时保存的现场数据和嵌入式设备的软件版本对应的符号表都加载到了CPU模拟器中，恢复出了嵌入式设备发生异常的现场，实现了异常恢复后与开发一样的调试环境，可以减少异常处理程序对当前软件调用栈的分析等工作。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上对本发明所提供的一种现场数据的保存方法和恢复方法以及相关装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种现场数据的保存方法，其特征在于，包括：
当嵌入式设备发生异常时，触发软中断；
读取所述嵌入式设备发生异常时的现场数据，将所述现场数据保存到非易失性文件系统中，所述现场数据包括所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
将所述现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将所述异常数据描述文件保存到所述非易失性文件系统中，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型。
2.根据权利要求1所述的现场数据的保存方法，其特征在于，所述现场数据还包括：所述嵌入式设备的可读寄存器中的数据。
3.根据权利要求1所述的现场数据的保存方法，其特征在于，所述将所述异常描述保存到所述非易失性文件系统中之后，还包括：
向用户反馈所述嵌入式设备发生异常，以提示所述用户所述嵌入式设备需要重启。
4.根据权利要求3所述的现场数据的保存方法，其特征在于，所述向用户反馈所述嵌入式设备发生异常之后还包括：
在所述用户重启所述嵌入式设备之后，将所述非易失性文件系统中保存的所述现场数据和所述异常数据描述文件导出。
5.根据权利要求1所述的现场数据的保存方法，其特征在于，所述将所述现场数据保存到非易失性文件系统中之前包括：
将读取到的现场数据进行压缩；
所述将所述现场数据保存到非易失性文件系统中具体为：
将压缩后的现场数据保存到非易失性文件系统中。
6.一种现场数据的恢复方法，其特征在于，包括：
根据异常数据描述文件将现场数据装载到中央处理单元CPU模拟器上，其中，所述现场数据为嵌入式设备发生异常时保存的数据，所述异常数据描述文件中写入有所述现场数据的信息，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型；
将所述嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到所述CPU模拟器中；
基于所述CPU模拟器上装载的符号表和所述现场数据对所述嵌入式设备发生的异常进行分析。
7.根据权利要求6所述的现场数据的恢复方法，其特征在于，所述现场数据包括：所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
所述根据异常数据描述文件将所述现场数据装载到所述CPU模拟器上包括：
按照所述嵌入式设备的内存中的数据对应地址空间的起始地址将所述内存中的数据装载到所述CPU模拟器上；
根据所述CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据对所述CPU模拟器进行设置。
8.根据权利要求7所述的现场数据的恢复方法，其特征在于，所述现场数据还包括：所述嵌入式设备的可读寄存器中的数据；
所述根据异常数据描述文件将所述现场数据装载到所述CPU模拟器上还包括：
按照所述嵌入式设备的可读寄存器中的数据对应地址空间的起始地址将所述可读寄存器中的数据装载到所述CPU模拟器上。
9.一种现场数据的保存装置，其特征在于，包括：
中断单元，用于当嵌入式设备发生异常时，触发软中断；
读写单元，用于读取所述嵌入式设备发生异常时的现场数据，将所述现场数据保存到非易失性文件系统中，所述现场数据包括所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
存储单元，用于将所述现场数据的信息写入异常数据描述文件中，将所述异常数据描述文件保存到所述非易失性文件系统中，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型。
10.根据权利要求9所述的现场数据的保存装置，其特征在于，所述装置还包括：
反馈单元，用于向用户反馈所述嵌入式设备发生异常，以提示所述用户所述嵌入式设备需要重启。
11.根据权利要求10所述的现场数据的保存装置，其特征在于，所述装置还包括：
导出单元，用于在所述用户重启所述嵌入式设备之后，将所述非易失性文件系统中保存的所述现场数据和所述异常数据描述文件导出。
12.根据权利要求9所述的现场数据的保存装置，其特征在于，所述装置还包括：
压缩单元，用于将读取到的现场数据进行压缩。
13.一种现场数据的恢复装置，其特征在于，包括：
现场数据装载单元，用于根据异常数据描述文件将现场数据装载到中央处理单元CPU模拟器上，其中，所述现场数据为嵌入式设备发生异常时保存的数据，所述异常数据描述文件中写入有现场数据的信息，所述现场数据的信息包括：所述现场数据的数据类型、所述现场数据对应地址空间的起始地址、所述现场数据的数据长度以及所述嵌入式设备发生异常的类型；
符号表装载单元，用于将所述嵌入式设备的软件版本对应的符号表装载到所述CPU模拟器中；
异常分析单元，用于基于所述CPU模拟器上装载的符号表和所述现场数据对所述嵌入式设备发生的异常进行分析。
14.根据权利要求13所述现场数据的恢复装置，其特征在于，所述现场数据包括：所述嵌入式设备的内存中的数据、中央处理单元CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据；
所述现场数据装载单元包括：
第一装载模块，用于按照所述嵌入式设备的内存中的数据对应地址空间的起始地址将所述内存中的数据装载到所述CPU模拟器上；
CPU恢复模块，用于根据所述CPU的通用寄存器以及协处理器的寄存器中的数据对所述CPU模拟器进行设置。
15.根据权利要求14所述现场数据的恢复装置，其特征在于，所述现场数据还包括：所述嵌入式设备的可读寄存器中的数据；
所述现场数据装载单元还包括：第二装载模块，用于按照所述嵌入式设备的可读寄存器中的数据对应地址空间的起始地址将所述可读寄存器中的数据装载到所述CPU模拟器上。
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