CN107608717B - 用户态信息收集方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用户态信息收集方法、装置和系统，涉及嵌入式系统领域，用于解决在异常情况下sysrq机制不能收集用户态信息的问题。用户态信息收集方法包括：内核态模块在内核态下接收系统请求sysrq按键事件；如果sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在内核态注册，则内核态模块将sysrq按键事件写入sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块；用户态模块在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件；如果用户态模块读取到sysrq按键事件，则调用sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集用户态信息。本发明的实施例应用于Linux操作系统中。

Description

用户态信息收集方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域，尤其涉及一种用户态信息收集方法和装置。

背景技术

目前嵌入式设备的系统信息收集通常都是通过交互式界面例如shell(中文名称：壳)输入收集命令进行系统信息收集，这种方式在正常情况下可以很好的收集当前的系统信息，但是如果系统当前处于异常情况例如交互式界面(例如shell)挂起等，导致用户交互界面无法使用时，则无法进行信息收集。

虽然Linux操作系统中提供了一种sysrq(英文全称：system request，中文全称：系统请求)机制，可以在上述异常情况下通过响应sysrq按键事件来收集内核态信息，但是该机制无法收集到用户态信息。

发明内容

本发明的实施例提供一种用户态信息收集方法和装置，用于解决在异常情况下sysrq机制不能收集用户态信息的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种用户态信息收集方法，该方法包括：

内核态模块在内核态下接收系统请求sysrq按键事件；

如果所述sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在所述内核态注册，则所述内核态模块将所述sysrq按键事件写入所述sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块。

用户态模块在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件；

如果所述用户态模块读取到所述sysrq按键事件，则所述用户态模块调用所述sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集所述用户态信息。

第二方面，提供了一种内核态模块，该内核态模块包括：

接收单元，用于在内核态下接收系统请求sysrq按键事件；

通知单元，用于如果所述sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在所述内核态注册，则将所述sysrq按键事件写入所述sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块。

第三方面，提供了一种用户态模块，该用户态模块包括：

读取单元，用于在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件；

收集单元，用于如果读取到所述sysrq按键事件，则调用所述sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集所述用户态信息。

第四方面，提供了一种用户态信息收集系统，包括如第二方面所述的内核态模块以及如第三方面所述的用户态模块。

本发明的实施例提供的用户态信息收集方法、装置和系统，通过将sysrq按键事件与sysrq通知文件在内核态中进行sysrq注册，使得当发生sysrq按键事件时，用户态模块通过从对应的sysrq通知文件中获取sysrq按键事件从而启动用户态信息的收集，解决了sysrq机制不能收集用户态信息的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例提供的一种用户态信息收集系统的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种用户态信息收集方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例提供的另一种用户态信息收集方法的流程示意图；

图4为本发明的实施例提供的另一种用户态信息收集装置的结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的另一种用户态信息收集装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种用户态信息收集系统，参照图1中所示，该系统包括：内核态模块11、用户态模块12。内核态模块11用于接收用户态模块12的注册信息，并且收集sysrq按键事件以通知给用户态模块12，触发用户态模块12对用户态信息进行收集。

本发明提供的用户态信息收集系统，通过将sysrq按键事件与sysrq通知文件在内核态中进行sysrq注册，使得当发生sysrq按键事件时，用户态模块通过从对应的sysrq通知文件中获取sysrq按键事件从而启动用户态信息的收集，解决了sysrq机制不能收集用户态信息的问题。基于上述的用户态信息收集系统，本发明通过下述实施例具体进行说明。

实施例1、

本发明提供了一种用户态信息收集方法，参照图2中所示，该方法包括：

S101、内核态模块在内核态下接收sysrq按键事件。

sysrq按键可以是自定义的组合键，例如键盘上的Alt+PrintScreen+命令键或者ctrl+命令键等，本发明在此不做限定。

当用户按下sysrq按键即发生sysrq按键事件时会产生中断，然后会被内核态中的中断处理函数拦截到具体按键信息。

S102、如果该sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在内核态注册，则内核态模块将该sysrq按键事件写入sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块。

根据Linux操作系统中的sysrq机制，需要将sysrq按键事件与对应的sysrq通知文件共同向内核态进行sysrq注册，这样当发生sysrq按键事件时才能找到对应的sysrq通知文件，以便将该sysrq按键事件通知给sysrq通知文件，后续其他模块读取该sysrq通知文件即可获取sysrq按键事件。

S103、用户态模块在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件。

S104、如果用户态模块读取到sysrq按键事件，则调用sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集用户态信息。

具体的，可以通过sysrq按键事件触发创建一个Linux Shell，在该Shell上通过输入系统命令来搜集系统的基础信息；还可以根据不同sysrq按键事件来调用不同信息收集函数以收集不同用户态模块、本用户态模块或者所有用户态模块的用户态信息，其中，用户态信息可以包括例如用户态模块的堆栈信息、信号量信息、内存信息等。尤其在紧急情况下，Shell可能无法响应，通过本方法可以提高收集系统信息的可靠性。

本发明的实施例提供的用户态信息收集方法，通过内核态模块在内核态下接收sysrq按键事件；如果该sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在内核态注册，则内核态模块将该sysrq按键事件写入sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块；用户态模块在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件；如果读取到sysrq按键事件，则调用sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集用户态信息。通过将sysrq按键事件与sysrq通知文件在内核态中进行sysrq注册，使得当发生sysrq按键事件时，用户态模块通过从对应的sysrq通知文件中获取sysrq按键事件从而启动用户态信息的收集，解决了sysrq机制不能收集用户态信息的问题。

实施例2、

本发明提供了另一种用户态信息收集方法，参照图3中所示，该方法包括：

S201、内核态模块在内核态下创建sysrq注册文件，sysrq注册文件用于存储由用户态模块写入的sysrq注册信息，其中，sysrq注册信息包含sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件名，sysrq通知文件名用于指示向用户态模块通知该sysrq按键事件的sysrq通知文件。

示例性的，在本发明的实施例中sysrq注册文件/proc/sysrq_register是由内核态模块在内核态下进行初始化的时候所创建，初始状态下为空。sysrq注册文件的格式为“sysrq帮助信息：sysrq动作信息：sysrq按键事件通知进程文件名”，其中，“sysrq帮助信息”指示sysrq按键事件及其帮助信息，“sysrq按键事件通知进程文件名”指示发生sysrq按键事件时，由内核态模块向该字段指示的文件发送该sysrq按键事件，“sysrq动作信息”内容为可选项本发明在此不限定。

S202、用户态模块在用户态下将sysrq注册信息写入sysrq注册文件。

示例性的，按照步骤S201中的格式，将sysrq注册信息以字符串形式写入到sysrq注册文件/proc/sysrq_register中。

S203、内核态模块解析sysrq注册文件以获取sysrq注册信息中的sysrq通知文件名。

S204、内核态模块根据sysrq通知文件名创建sysrq通知文件，并向内核态注册该sysrq注册信息。

示例性的，假设sysrq通知文件名为/proc/sysrq_notify，则内核态模块相应的创建文件/proc/sysrq_notify。步骤S201至S204实现了从用户态模块注册sysrq到内核态模块注册sysrq的过程。

S205、用户态模块单独开辟读取线程在用户态下读取sysrq通知文件，以识别其中是否存在sysrq按键事件。如果用户态模块未读取到sysrq按键事件，则用户态模块的读取sysrq通知文件的读取线程会被阻塞，直到相应的sysrq按键事件被写入sysrq通知文件中。

为了防止用户态进程被阻塞，通常用户态模块单独开辟读取线程用于读取sysrq通知文件，这样如果没有从中读取到sysrq按键事件，则该线程被阻塞而用户态模块所在进程不会被阻塞，可以继续其他任务。

S206、如果发生sysrq按键事件，内核态模块在内核态下接收该sysrq按键事件。

该步骤与S101相同，在此不再赘述。

S207、如果该sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在内核态注册，则内核态模块根据sysrq注册信息将该sysrq按键事件写入对应的sysrq通知文件中。

S208、用户态模块的读取线程如果在用户态下读取到该sysrq按键事件，则该读取线程被唤醒，进而调用该sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集用户态信息。

该步骤与S104相同，在此不再赘述。步骤S205-S208为用户态信息的收集过程。

本发明的实施例提供的用户态信息收集方法，通过将sysrq按键事件与sysrq通知文件在内核态中进行sysrq注册，使得当发生sysrq按键事件时，用户态模块通过从对应的sysrq通知文件中获取sysrq按键事件从而启动用户态信息的收集，解决了sysrq机制不能收集用户态信息的问题。

实施例3、

本发明提供了一种内核态模块11，作为图1中的内核态模块11，用于图2和图3中所示的用户态信息收集方法，参照图4中所示，内核态模块11包括：

接收单元111，用于在内核态下接收系统请求sysrq按键事件。

通知单元112，用于如果接收单元111接收到的sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在内核态注册，则将sysrq按键事件写入sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块。

可选的，参照图4中所示，用户态信息收集装置11还包括：

注册单元113，用于在内核态下创建sysrq注册文件，sysrq注册文件用于存储由用户态模块写入的sysrq注册信息，其中，sysrq注册信息包含sysrq按键事件以及sysrq通知文件名，sysrq通知文件名用于指示sysrq通知文件；

解析单元114，用于解析注册单元113所创建的sysrq注册文件以获取sysrq注册信息中的sysrq通知文件名；

注册单元113，还用于根据解析单元114获取的sysrq通知文件名创建sysrq通知文件，并向内核态注册sysrq注册信息，以便单元112获知sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件是否已经在内核态注册。

由于本发明实施例中的用户态信息收集装置可以应用于上述用户态信息收集方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本发明实施例在此不再赘述。

需要说明的是，接收单元、通知单元、注册单元和解析单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在控制器的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储器中，由控制器的某一个处理器调用并执行以上接收单元、通知单元、注册单元和解析单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(英文全称：centralprocessing unit，英文简称：CPU)，或者是特定集成电路(英文全称：applicationspecific integrated circuit，英文简称：ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

实施例4、

本发明提供了一种用户态模块12，作为图1中所示的用户态模块12，用于图2和图3中所示的用户态信息收集方法，参照图5中所示，该装置包括：

读取单元121，用于在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件。

收集单元122，用于如果读取单元121读取到sysrq按键事件，则调用sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集用户态信息。

可选的，参照图5中所示，用户态信息收集装置12还包括：

注册单元123，用于在用户态下将sysrq注册信息写入sysrq注册文件以指示读取单元121读取相应的sysrq通知文件，其中，sysrq注册文件为内核态模块在内核态下创建，sysrq注册信息包含sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件名，sysrq通知文件名用于指示sysrq通知文件。

可选的，收集单元122，还用于如果读取单元121未读取到sysrq按键事件，则读取sysrq通知文件的读取线程被阻塞。

由于本发明实施例中的用户态信息收集装置可以应用于上述用户态信息收集方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本发明实施例在此不再赘述。

需要说明的是，读取单元、收集单元和注册单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在控制器的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储器中，由控制器的某一个处理器调用并执行以上读取单元、收集单元和注册单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(英文全称：central processing unit，英文简称：CPU)，或者是特定集成电路(英文全称：application specific integrated circuit，英文简称：ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称:read-only memory，英文简称：ROM)、随机存取存储器(英文全称：random access memory，英文简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用户态信息收集方法，其特征在于，包括：

内核态模块在内核态下接收系统请求sysrq按键事件；

如果所述sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在所述内核态注册，则所述内核态模块将所述sysrq按键事件写入所述sysrq通知文件；

用户态模块在用户态下从所述sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件；

如果所述用户态模块读取到所述sysrq按键事件，则所述用户态模块调用所述sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集所述用户态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述内核态模块在内核态下接收系统请求sysrq按键事件之前，所述方法还包括：

所述内核态模块在内核态下创建sysrq注册文件，所述sysrq注册文件用于存储由所述用户态模块写入的sysrq注册信息，其中，所述sysrq注册信息包含所述sysrq按键事件以及sysrq通知文件名，所述sysrq通知文件名用于指示所述sysrq通知文件；

所述内核态模块解析所述sysrq注册文件以获取所述sysrq注册信息中的所述sysrq通知文件名；

所述内核态模块根据所述sysrq通知文件名创建所述sysrq通知文件，并向所述内核态注册所述sysrq注册信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述用户态模块在用户态下从sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件之前，所述方法还包括：

所述用户态模块在所述用户态下将所述sysrq注册信息写入sysrq注册文件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述用户态模块未读取到所述sysrq按键事件，则所述用户态模块的读取所述sysrq通知文件的读取线程被阻塞。

5.一种内核态模块，其特征在于，包括：

接收单元，用于在内核态下接收系统请求sysrq按键事件；

通知单元，用于如果所述接收单元接收的所述sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件已经在所述内核态注册，则将所述sysrq按键事件写入所述sysrq通知文件以通知给对应的用户态模块。

6.根据权利要求5所述的内核态模块，其特征在于，所述内核态模块还包括：

注册单元，用于在内核态下创建sysrq注册文件，所述sysrq注册文件用于存储由所述用户态模块写入的sysrq注册信息，其中，所述sysrq注册信息包含所述sysrq按键事件以及sysrq通知文件名，所述sysrq通知文件名用于指示所述sysrq通知文件；

解析单元，用于解析所述注册单元所创建的所述sysrq注册文件以获取所述sysrq注册信息中的所述sysrq通知文件名；

所述注册单元，还用于根据所述解析单元所获取的所述sysrq通知文件名创建所述sysrq通知文件，并向所述内核态注册所述sysrq注册信息。

7.一种用户态模块，其特征在于，包括：

读取单元，用于在用户态下从系统请求sysrq通知文件中读取由内核态模块写入的sysrq按键事件；

收集单元，用于如果所述读取单元读取到所述sysrq按键事件，则调用所述sysrq按键事件对应的信息收集函数来收集所述用户态信息。

8.根据权利要求7所述的用户态模块，其特征在于，所述内核态模块还包括：

注册单元，用于在所述用户态下将sysrq注册信息写入sysrq注册文件，其中，所述sysrq注册文件为内核态模块在内核态下创建，所述sysrq注册信息包含所述sysrq按键事件以及对应的sysrq通知文件名，所述sysrq通知文件名用于指示所述sysrq通知文件。

9.根据权利要求7所述的用户态模块，其特征在于，

所述收集单元，还用于如果所述读取单元未读取到所述sysrq按键事件，则所述用户态模块的读取所述sysrq通知文件的读取线程被阻塞。

10.一种用户态信息收集系统，其特征在于，包括如权利要求5或6所述的内核态模块以及如权利要求7-9中任一项所述的用户态模块。

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