CN103684917A - 一种多目标机系统监视系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于嵌入式软件开发工具技术领域，具体涉及由多个目标机组成的嵌入式系统运行行为和运行逻辑的记录、查看方法。该系统包括主机端以及多个目标机；主机端包括目标机监视控制器、目标机通信管理器以及监视数据查看器；目标机包括命令响应器和监视器；利用主机端的目标机通信管理器和目标机中的命令响应器是实现了主机端和多个目标机的通讯连接；目标机监视控制器发送各种命令，通过目标机通信管理器传递给命令响应器，命令响应器控制监视器工作，监视器将收集到的数据通过目标机通信管理器上传至监视数据查看器，从而实现了主机端和多个目标机的相互通讯。

Description

一种多目标机系统监视系统及方法

技术领域

本发明属于嵌入式软件开发工具技术领域，具体涉及由多个目标机组成的嵌入式系统运行行为和运行逻辑的记录、查看方法。

背景技术

对于外部开发人员来说，嵌入式系统的行为及运行逻辑往往不能够直观的看见。交叉调试工具通过断点、单步运行等调试手段可以调试嵌入式系统中的程序，交叉调试工具更多的是着眼于调试一段程序代码，缺少对于整个系统的运行行为和运行逻辑的调试支持。嵌入式系统监视器将嵌入式系统的运行行为和运行逻辑定义为各种事件，通过记录事件，能够记录嵌入式系统的运行行为和运行逻辑，然后提供图形化的方式直观的重现嵌入式系统运行行为和运行逻辑，供嵌入式系统开发人员进行查看和分析，从而达到对嵌入式系统运行行为和逻辑的调试目的。

传统的嵌入式系统监视器（典型的如风河公司的WindView）采用的监视方法，只支持对单个目标机系统的监视，不支持同时对多目标机组成的系统进行监视。

发明内容

为了解决背景技术中传统的嵌入式系统监视器不支持同时对多个目标机组成的系统进行监视的问题，本发明提出一种可实现同时监控多个目标机系统监视系统及方法。

本发明的具体技术方案是：

一种多目标机系统监视系统，其特征在于：包括主机端以及多个目标机；所述主机端包括目标机监视控制器、目标机通信管理器以及监视数据查看器；所述目标机包括命令响应器和监视器；

所述目标机监视控制器与目标机通信管理器相互通讯；所述目标机通信管理器分别与每一个目标机中的命令响应器相互通讯；所述多个目标机中的命令响应器的输入端均设置有监视器；所述监视器的输出端与目标机通信管理器连接；所述目标机通信管理器还与监视数据查看器连接；

所述目标机监视控制器用于发送监视命令至目标机通信管理器；

所述目标机通信管理器用于将监视命令转化为命令数据包并发送至多个目标机的命令响应器；

所述命令响应器用于接收命令数据包并将其解析形成命令数据后对监视器进行控制，同时生成回复数据包反馈至目标机通信管理器；

所述监视器执行监视动作用于储存监视数据并将储存的监视数据转化成监视数据包发送至目标机通信管理器；

所述目标机通信管理器还用于接收回复数据包和监视数据包并对回复数据包和监视数据包进行解析形成回复数据反馈和监视数据给目标机监视控制器；

所述监视数据查看器用于对接收到的监视数据转化成图形方式。

上述监视器设置有监视记录桩；所述监视记录桩用于判断是否将监视数据进行存储。

上述目标机监视命令包括连接命令、启动监视命令、停止监视命令、上传监视数据命令。

上述监视器执行监视动作包括监视记录开关启动、监视记录开关关闭以及监视数据上传。

基于上述的多目标机系统监视系统，现提出一种多目标机系统监视方法，其特征在于，包括以下步骤：

1】利用目标机监视控制器对系统中所有目标机进行配置；

2】利用目标机监视控制器向完成配置的目标机发送连接命令并建立连接；

3】利用目标机监视控制器指定需要监视的一个或多个目标机，然后发送启动监视命令至指定监视的目标机；监视器记录下监视数据并储存在监视器缓存区中；

4】利用目标机监视控制器对指定的一个或多个目标机依次发送停止监视命令以及上传命令；监视器停止记录监视数据并将储存在监视器缓存区中的监视数据上传到监视数据查看器；

5】监视数据查看器对监视数据进行解析，绘制出系统运行行为和运行逻辑图形；

6】对运行行为和运行逻辑图形查看分析操作，获取指定监视的目标机系统运行信息。

上述步骤2】的具体操作步骤是：

2.1】目标机监视控制器将连接命令发送至目标机通信管理器；

2.2】目标机通信管理器将接收到的连接命令转化成连接命令数据包并向所有配置的目标机的命令响应器发送连接命令数据包；

2.3】所有配置的目标机端的命令响应器组织回复数据反馈至目标机通信管理器，从而主机与所有配置的目标机建立起通信连接。

上述步骤3】的具体操作步骤是：

3.1】目标机监视控制器将启动监视命令传递给目标机通信管理器；

3.2】目标机通信管理器将启动监视命令转化成启动监视命令数据包发送给指定监视的目标机的命令响应器；

3.3】命令响应器执行启动监视命令，控制监视器打开监视记录开关；

3.4】嵌入式OS中的监视记录桩检测到监视记录开关打开之后将监视数据记录到监视器的缓冲区中。

上述步骤4】的具体操作步骤是：

4.1】目标机监视控制器将监视停止命令和监视数据上传命令发送至目标机通信管理器；

4.2】目标机通信管理器将停止命令和上传命令分别转化成停止监视命令数据包和上传监视数据命令数据包并将其发送至指定监视的目标机的命令响应器；

4.3】命令响应器执行停止监视命令，控制监视器关闭监视记录开关；

4.4】嵌入式OS中的监视记录桩检测到监视记录开关关闭，则停止记录监视数据到监视器的缓冲区中；

4.5】命令响应器执行上传监视数据命令，控制监视器将取得的监视数据转化成监视数据包并发送给目标机通信管理器；同时，将监视器的缓存区的数据自动销毁；

4.6】目标机通信管理器接收到监视数据包并对其进行解析后转化成监视数据反馈给监视数据查看器。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用主机端设置的目标机通信管理器实现了对多个目标机系统同时进行监视配置、启动、停止、上传监视数据；

2、本发明采用主机端设置的监视数据查看器实现了对多个目标机系统运行行为和运行逻辑图形化查看和分析，帮助找出由多个目标机组成的系统其中隐含的运行行为运行逻辑错误。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种多目标机系统监视系统及方法，现结合图1对本系统进行描述：

一种多目标机系统监视系统包括主机端以及与主机端连接的多个目标机；包括主机端以及多个目标机；主机端包括目标机监视控制器、目标机通信管理器以及监视数据查看器；目标机包括命令响应器和监视器；

结合图1，该系统存连接关系如下：目标机监视控制器与目标机通信管理器相互通讯；目标机通信管理器分别与每一个目标机中的命令响应器相互通讯；多个目标机中的命令响应器的输入端均设置有监视器；监视器的输出端与目标机通信管理器连接；目标机通信管理器还与监视数据查看器连接；

以下对该系统进行详细描述；

其中，目标机监视控制器为用户提供监视控制图形界面，用户通过监视控制图形界面进行目标机监视操作，包括：配置操作、连接操作、监视启动操作、监视停止操作以及打开监视数据查看器操作（通常情况下这些操作时依次进行的）；目标机监视控制器用于将目标机监视相关操作转化成目标机监视命令并发送至目标机通信管理器；

进一步的说，目标机监视命令包括连接命令、启动监视命令、停止监视命令、上传监视数据命令。

目标机通信管理器用于接收监视配置目标机命令并将其转化为命令数据包发送至指定的目标机的命令响应器；然后，目标机通信管理器将接收到的回复数据包进行解析形成回复数据反馈给目标机监视控制器；同时将接收到的监视数据包进行解析形成监视数据反馈给监视数据查看器；

命令响应器用于接收命令数据包并将其解析形成命令数据后对监视器进行控制，同时生成回复数据包反馈至目标机通信管理器；

监视器执行监视动作（监视动作包括监视记录开关启动、监视记录开关关闭以及监视数据上传），并将储存的监视数据转化成监视数据包发送至目标机通信管理器；

进一步说，当监视启动时，监视器创建保存监视数据的缓冲区，然后创建监视记录头，最后打开监视记录开关。监视停止时关闭监视记录开关。监视数据上传时，从监视缓冲区中读出监视数据，然后将其转化成监视数据包发送给宿主机端，缓冲区中所有的数据读出上传完成后，销毁缓冲区。

进一步说，监视记录头的内容包括：目标机系统的时间戳频率、包含的上下文、当前上下文等信息；

监视记录桩用于将监视数据存储；监视记录桩能够根据监视记录开关的状态，决定是不是记录监视数据到缓冲区。当监视记录开关打开时，记录监视数据到缓冲区，监视记录开关关闭时则不记录。监视记录桩在记录监视数据时，按照定义好的事件格式，对事件数据进行记录。

在对多目标机系统进行监视时需要对嵌入式操作系统事件记录数据进行定义，在系统运行时记录下这些数据。以下举例定义了两个事件的格式定义。

上下文切换事件：

事件号（52）（2字节整数）

时间戳（4字节整数）

上下文ID（4字节整数）

上下文优先级（4字节整数）

核心任务挂起事件：

事件号（10004）（2字节整数）

时间戳（4字节整数）

任务ID（4字节整数）

监视数据查看器用于对接收到的监视数据转化成图形方式；用户从监视数据查看器中，可以查看系统上下文组成、每个上下文的执行行为（信号量、定时器、消息队列、缓冲、端口等内核对象的操作），上下文调度等信息。

在针对某分区操作系统，需要对多目标机系统进行监视，基于上述的多目标机系统监视系统，现提出一种多目标机系统监视方法,从而实现了对该分区操作系统的系统监视，其具体步骤如下：

步骤1】首先用户利用目标机监视控制器对系统中所有目标机进行配置；

步骤2】配置完成后，用户可利用目标机监视控制器向完成配置操作的目标机发送连接命令并建立连接；

该步骤的具体实施如下：

步骤2.1】目标机监视控制器将连接命令并发送至目标机通信管理器；

步骤2.2】目标机通信管理器将接收到的连接命令转化成连接命令数据包并向所有配置的目标机的命令响应器发送连接命令数据包；

步骤2.3】所有配置的目标机端的命令响应器组织回复数据反馈至目标机通信管理器，从而主机与所有配置的目标机建立起通信连接。

步骤3】通信连接建立之后，用户再目标机监视控制器指定需要监视的一个或多个目标机，然后将启动监视命令发送至指定监视的目标机；监视器记录下监视数据并储存在监视器缓存区中；

该步骤的具体实施如下：

步骤3.1】目标机监视控制器将启动监视命令传递给目标机通信管理器；

步骤3.2】目标机通信管理器将启动监视命令转化成启动监视命令数据包发送给指定监视的目标机的命令响应器；

步骤3.3】命令响应器执行启动命令，控制监视器打开监视记录开关；

步骤3.4】嵌入式OS中的监视记录桩检测到监视记录开关打开之后将监视数据记录到监视器的缓冲区中。

步骤4】然后，用户再次利用目标机监视控制器对指定监视的目标机依次发送停止监视命令以及上传监视数据命令，监视器停止记录监视数据并将储存在监视器缓存区中的监视数据上传到监视数据查看器；

该步骤的具体实施如下：

步骤4.1】目标机监视控制器将停止监视命令和上传监视数据命令发送至目标机通信管理器；

步骤4.2】目标机通信管理器将停止监视命令和上传监视数据命令分别转化成停止监视命令数据包和上传监视数据命令数据包并将其发送至指定监视的目标机的命令响应器；

步骤4.3】命令响应器执行停止监视命令，控制监视器关闭监视记录开关；

步骤4.4】嵌入式OS中的监视记录桩检测到监视记录开关关闭，则停止记录监视数据到监视器的缓冲区中；

步骤4.5】命令响应器执行上传监视数据命令，控制监视器将取得的监视数据转化成监视数据包并发送给目标机通信管理器；同时，将监视器的缓存区的数据自动销毁；

步骤4.6】目标机通信管理器接收到监视数据包并对其进行解析后转化成监视数据反馈给监视数据查看器。

步骤5】用户打开监视数据查看器对监视数据进行解析，绘制出系统运行行为和运行逻辑图形；

步骤6】用户通过监视控制图形界面，对运行行为和运行逻辑图形查看分析操作，获取指定监视的目标机系统运行信息。

Claims (8)

1.一种多目标机系统监视系统，其特征在于：包括主机端以及多个目标机；所述主机端包括目标机监视控制器、目标机通信管理器以及监视数据查看器；所述目标机包括命令响应器和监视器；

所述目标机监视控制器与目标机通信管理器相互通讯；所述目标机通信管理器分别与每一个目标机中的命令响应器相互通讯；所述多个目标机中的命令响应器的输入端均设置有监视器；所述监视器的输出端与目标机通信管理器连接；所述目标机通信管理器还与监视数据查看器连接；

所述目标机监视控制器用于发送监视命令至目标机通信管理器；

所述目标机通信管理器用于将监视命令转化为监视命令数据包并发送至多个目标机的命令响应器；

所述命令响应器用于接收监视命令数据包并将其解析形成监视命令数据后对监视器进行控制，同时生成回复数据包反馈至目标机通信管理器；

所述监视器执行监视动作用于储存监视数据并将储存的监视数据转化成监视数据包发送至目标机通信管理器；

所述目标机通信管理器还用于接收回复数据包和监视数据包并对回复数据包和监视数据包进行解析形成回复数据反馈和监视数据给目标机监视控制器；

所述监视数据查看器用于对接收到的监视数据转化成图形方式。

2.根据权利要求1所述的多目标机系统监视系统，其特征在于：所述监视器设置有监视记录桩；所述监视记录桩用于判断是否将监视数据进行存储。

3.根据权利要求2所述的多目标机系统监视系统，其特征在于：目标机监视命令包括连接命令、启动监视命令、停止监视命令、上传监视数据命令。

4.根据权利要求3所述的多目标机系统监视系统，其特征在于：所述监视器执行监视动作包括监视记录开关启动、监视记录开关关闭以及监视数据上传。

5.基于权利要求4所述的多目标机系统监视系统的多目标机系统监视方法，其特征在于，包括以下步骤：

1】利用目标机监视控制器对系统中所有目标机进行配置；

2】利用目标机监视控制器向完成配置的目标机发送连接命令并建立连接；

3】利用目标机监视控制器指定需要监视的一个或多个目标机，然后发送启动监视命令至指定监视的目标机；监视器记录下监视数据并储存在监视器缓存区中；

4】利用目标机监视控制器对指定的一个或多个目标机依次发送停止监视命令以及上传命令；监视器停止记录监视数据并将储存在监视器缓存区中的监视数据上传到监视数据查看器；

5】监视数据查看器对监视数据进行解析，绘制出系统运行行为和运行逻辑图形；

6】对运行行为和运行逻辑图形查看分析操作，获取指定监视的目标机系统运行信息。

6.根据权利要求5所述的多目标机系统监视方法，其特征在于：所述步骤2】的具体操作步骤是：

2.1】目标机监视控制器将连接命令发送至目标机通信管理器；

2.2】目标机通信管理器将接收到的连接命令转化成连接命令数据包并向所有配置的目标机的命令响应器发送连接命令数据包；

2.3】所有配置的目标机端的命令响应器组织回复数据反馈至目标机通信管理器，从而主机与所有配置的目标机建立起通信连接。

7.根据权利要求5所述的多目标机系统监视方法，其特征在于：所述步骤3】的具体操作步骤是：

3.1】目标机监视控制器将启动监视命令传递给目标机通信管理器；

3.2】目标机通信管理器将启动监视命令转化成启动监视命令数据包发送给指定监视的目标机的命令响应器；

3.3】命令响应器执行启动监视命令，控制监视器打开监视记录开关；

3.4】嵌入式OS中的监视记录桩检测到监视记录开关打开之后将监视数据记录到监视器的缓冲区中。

8.根据权利要求5所述的多目标机系统监视方法，其特征在于：所述步骤4】的具体操作步骤是：

4.1】目标机监视控制器将监视停止命令和监视数据上传命令发送至目标机通信管理器；

4.2】目标机通信管理器将停止命令和上传命令分别转化成停止监视命令数据包和上传监视数据命令数据包并将其发送至指定监视的目标机的命令响应器；

4.3】命令响应器执行停止监视命令，控制监视器关闭监视记录开关；

4.4】嵌入式OS中的监视记录桩检测到监视记录开关关闭，则停止记录监视数据到监视器的缓冲区中；

4.5】命令响应器执行上传监视数据命令，控制监视器将取得的监视数据转化成监视数据包并发送给目标机通信管理器；同时，将监视器的缓存区的数据自动销毁；

4.6】目标机通信管理器接收到监视数据包并对其进行解析后转化成监视数据反馈给监视数据查看器。

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