CN111581075B - 嵌入式层次化系统的调试方法、系统、计算机及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种嵌入式层次化系统的调试方法，包括：通过本地开发机向所述嵌入式层次化系统的顶级层次发送查询请求；所述顶级层次接收所述查询请求并将所述查询请求发送到下级层次；所述下级层次接收所述查询请求并判断自身是否在被查询的范围内；判断所述顶级层次是否在被查询的范围内；所述本地开发机根据接收的信息构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型；通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。采用本发明，可以极大地方便工程师对层次化嵌入式系统的开发和调试。

Description

嵌入式层次化系统的调试方法、系统、计算机及存储介质
技术领域
本发明涉及嵌入式系统调试领域，尤其涉及一种嵌入式层次化系统的调试方法、系统及存储介质。
背景技术
随着技术的进步，各类嵌入式设备和非嵌入式设备及其组织方法日益复杂，因此出现了嵌入式设备组成的多层次化的整体系统，其中不同层次的嵌入式或非嵌入式设备负责不同的计算任务，从而使整个系统之系统完成一整个有意义的任务。典型的此类系统如智慧城市、大型建筑物智能管理系统等等。
现有的此类系统的调试方法大致有如下几种：
现场调试。采用此种方法，需要派遣工程师到系统所在的应用环境中去，调试代码本身；如果对系统中的代码进行了更改，那么该工程师必须重新部署代码到所有节点并另行测试。此种测试方法费时费力，在调试已有系统时尚且可以勉强使用，但在新的系统的开发过程中由于需要频繁部署和实地测试会显得十分繁琐。
远程调试。采用此种方法，仍然需要让工程师连接到物理上确实存在的系统本身，并且仍然需要向真实的系统本身反复下载代码。此外，还需要工程师能够远程确定系统本身的运行效果，而工程师在远程又无法查看系统的物理硬件本身，因此调试的能力仍然有限。此外，该种方法由于需要反复更新固件，会额外浪费网络流量，而且如果正在调试的系统是生产系统，还有使生产系统失效的危险。尤其在同一套基础设施被不同的系统使用时，此种调试方式可能会严重损害系统的可用性，非常冒险。
在本地使用小规模的系统进行调试。采用此种方法，需要工程师在本地搭建一个缩小规模的系统，比如原始系统中每个层次有上千个节点，在缩小规模系统中每个层次只有几个节点。工程师首先在本地的小规模系统上迭代测试整个软件栈，然后等待一切成熟后再部署到真正的系统本身。此种方法不会损失系统的可用性，但是获得系统的当前结构、搭建与其等价的最小系统本身就是一个挑战。而且工程师仍然需要自行摸清楚系统的结构并自行构建该最小系统以方便测试，这额外加重了工程师的负担，并且暴露了系统中不必要的、甚至需要保密的细节，增加了出错的机率和信息安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种嵌入式层次化系统的调试方法、系统及存储介质，能够解决现有技术中嵌入式层次化系统调试存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种嵌入式层次化系统的调试方法，包括：通过本地开发机向所述嵌入式层次化系统的顶级层次发送查询请求；接收所述查询请求并将所述查询请求发送到下级层次；所述下级层次接收所述查询请求并判断所述下级层次是否在被查询的范围内，如果所述下级层次在被查询的范围内，则将所述下级层次的描速文件发送至所述顶级层次；判断所述顶级层次是否在被查询的范围内，如果所述顶级层次在被查询的范围内，则将所述顶级层次的描述文件与所接收的所述下级层次的描述文件一起发送至所述本地开发机，否则只将所接收的所述下级层次的描述文件发送至所述本地开发机；所述本地开发机根据接收的描述文件构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型；通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。
优选地，所述查询请求为所述嵌入式层次化系统的层次结构查询权限，所述层次结构查询权限包括本地开发机的身份信息和各个层次的筛选算子。
优选地，所述筛选算子包括允许被所述本地开发机访问的层次类型和层次ID。
优选地，所述下级层次接收所述查询请求并判断所述下级层次是否在被查询的范围内的步骤包括：所述下级层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询所述下级层次。
优选地，所述顶级层次接收所述查询请求并判断所述顶级层次是否在被查询的范围内的步骤包括：所述顶级层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询所述顶级层次。
本发明还提供了一种嵌入式层次化系统的调试系统，包括：访问鉴权模块，所述访问鉴权模块运行在所述嵌入式层次化系统的各个层次，所述访问鉴权模块用于鉴别本地开发机的查询请求；层次收集模块，所述层次收集模块运行在所述嵌入式层次化系统的各个层次，所述层次收集模块用于接收下级层次的描述文件，并将描述文件发送至顶级层次；层次重建模块，所述层次重建模块运行在本地开发机上，所述层次重建模块用于根据接收的所述嵌入式层次化系统的各个层次的描述文件构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型，通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。
优选地，所述访问鉴权模块包括解析单元和判断单元；所述解析单元用于根据各层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；所述判断单元用于判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询请求，如果所述下级层次在被查询的范围内，则将所述下级层次的描速文件发送至所述顶级层次，如果所述顶级层次在被查询的范围内，则将所述顶级层次的描述文件与所接收的所述下级层次的描述文件一起发送至所述本地开发机，否则只将所接收的所述下级层次的描述文件发送至所述本地开发机。
优选地，所述层次收集模块包括接收单元和发送单元；所述接收单元用于接收查询请求和下级层次发送来的描述文件，所述发送单元用于向顶级层次发送描速文件，用于向下级层次发送查询请求。
本发明还提供了一种计算机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现嵌入式层次化系统的调试方法中的步骤。
本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行所述嵌入式层次化系统的调试方法中的步骤。
实施本发明的有益效果在于：
本发明提供的嵌入式层次化系统的调试方法、系统、计算机及存储介质，可以极大地方便工程师对层次化嵌入式系统的开发和调试。首先，本发明在整个过程中仅在最后一步涉及对系统的代码下载，在其他步骤中则不涉及这一点，这最小化了对生产系统的干扰和破坏。第二，本发明在查询系统层次结构时允许使用层次查询权能，杜绝了可能造成的信息安全问题，工程师看不到那些权限限制他无法取得的数据。
附图说明
图1是本发明提供的嵌入式层次化系统的调试方法流程图；
图2是本发明提供的嵌入式层次化系统的调试系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1所述，一种嵌入式层次化系统的调试方法，包括：
S101，通过本地开发机向所述嵌入式层次化系统的顶级层次发送查询请求；
S102，接收所述查询请求并将所述查询请求发送到下级层次；
S103，所述下级层次接收所述查询请求并判断所述下级层次是否在被查询的范围内，如果所述下级层次在被查询的范围内，则将所述下级层次的描速文件发送至所述顶级层次；
S104，判断所述顶级层次是否在被查询的范围内，如果所述顶级层次在被查询的范围内，则将所述顶级层次的描述文件与所接收的所述下级层次的描述文件一起发送至所述本地开发机，否则只将所接收的所述下级层次的描述文件发送至所述本地开发机；
S105，所述本地开发机根据接收的描述文件构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型；通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。
优选地，所述查询请求为所述嵌入式层次化系统的层次结构查询权限，所述层次结构查询权限包括本地开发机的身份信息和各个层次的筛选算子。
进一步地，所述筛选算子包括允许被所述本地开发机访问的层次类型和层次ID。
更佳地，所述下级层次接收所述查询请求并判断所述下级层次是否在被查询的范围内的步骤包括：所述下级层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询所述下级层次。
进一步地，所述顶级层次接收所述查询请求并判断所述顶级层次是否在被查询的范围内的步骤包括：所述顶级层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询所述顶级层次。
如图2所示，本发明还提供了一种嵌入式层次化系统的调试系统，包括：访问鉴权模块1，所述访问鉴权模块1运行在所述嵌入式层次化系统的各个层次，所述访问鉴权模块1用于鉴别本地开发机的查询请求；层次收集模块2，所述层次收集模块2运行在所述嵌入式层次化系统的各个层次，所述层次收集模块2用于接收下级层次的描述文件，并将描述文件发送至顶级层次；层次重建模块3，所述层次重建模块3运行在本地开发机上，所述层次重建模块3用于根据接收的所述嵌入式层次化系统的各个层次的描述文件构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型，通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。
优选地，所述访问鉴权模块1包括解析单元101和判断单元102；所述解析单元101用于根据各层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；所述判断单元102用于判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询请求，如果所述下级层次在被查询的范围内，则将所述下级层次的描速文件发送至所述顶级层次，如果所述顶级层次在被查询的范围内，则将所述顶级层次的描述文件与所接收的所述下级层次的描述文件一起发送至所述本地开发机，否则只将所接收的所述下级层次的描述文件发送至所述本地开发机。
更佳地，所述层次收集模块2包括接收单元201和发送单元202；所述接收单元201用于接收查询请求和下级层次发送来的描述文件，所述发送单元202用于向顶级层次发送描速文件，用于向下级层次发送查询请求。
本发明还提供了一种计算机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现嵌入式层次化系统的调试方法中的步骤。
本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行所述嵌入式层次化系统的调试方法中的步骤。
具体地，某楼宇控制系统包括四个层级，分别为小区级、楼房级、楼层级和住户级，其中住户级为最后一级，具备一个摄像头传感器和一个门执行器。
工程师通过本地开发机输入自己的层次结构查询权能，该权能仅包括小区级控制器、楼层级控制器和终端节点。整个查询过程的流程如下：
小区级控制器，即为根路由器或云端，接收到查询请求后经由访问鉴权模块判断，自身应当在被查询的范围内，并判断其下方的所有楼房级控制器均含有可能被查询的下级层次，因此将该查询请求发送到其下方的楼房级控制器，等待楼房级控制器都返回信息后将自己的信息附加在头部返回给工程师；
楼房级控制器，为第一级路由器，接收到查询请求后经由访问鉴权模块判断，自身不在被查询的范围内，并判断其下方的所有楼层级控制器均含有可能被查询的下级层次，因此将该查询请求发送到其下方的楼层级控制器，等待楼层级控制器都返回信息后将这些信息直接返回给上级，由于自身不在被查询的范围内因此不返回自身信息；
楼层级控制器，为第二级路由器，接收到查询请求后经由访问鉴权模块判断，自身应当在被查询的范围内，并判断其下方的所有住户级控制器均含有可能被查询的下级层次，因此将该查询请求发送到其下方的住户级控制器，等待住户级控制器都返回信息后将自己的信息附加在头部返回给上级；
住户级控制器，为最后一级路由器，接收到查询请求后经由访问鉴权模块判断，自身不在被查询的范围内，并判断其下方的所有末端设备均含有可能被查询的下级层次，因此将该查询请求发送到其下方的末端设备，等待末端设备都返回信息后将这些信息直接返回给上级，由于自身不在被查询的范围内因此不返回自身信息；
摄像头传感器和门执行器，为末端设备，接收到查询请求后经由访问鉴权模块判断，自身应当在被查询的范围内，直接将自身的信息返回给上级。
至此，层次描述文件的回传完成。工程师开发机调用层次重建模块在本地重建整个系统的模拟模型。在该模拟模型中，仅具备小区级控制器、楼层级控制器和底层末端设备，并且所有的楼层级控制器都直接相连于小区级控制器，所有的底层末端设备都直接连接于楼层级控制器。工程师在其上开发应用程序和进行测试，待测试完毕后进行部署。
同时，假设此小区增加一个住户，安装了新设备电暖炉，但并不希望工程师能够探测到该电暖炉，于是在其住户级控制器中的访问鉴权模块中的额外权限鉴别程序内修改该权能设置不允许回传任何有关电暖炉类设备的信息。此时，住户级控制器不会向电暖炉下发查询请求，工程师也无法在生成的模型中看到该户人家的电暖炉。
本发明公开的技术可以极大地方便工程师对层次化嵌入式设备系统的开发和调试。首先，本发明在整个过程中仅在最后一步涉及对系统的代码下载，在其他步骤中则不涉及这一点，这最小化了对生产系统的干扰和破坏。第二，本发明在查询系统结构时允许使用权能，杜绝了可能造成的信息安全问题，工程师看不到那些权限限制他无法取得的数据。第三，本发明允许任何层次上的设备自主禁止查询设备本身的信息。这使得设备的拥有者实际上具备最大的权力，能够杜绝隐私问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种嵌入式层次化系统的调试方法，其特征在于，包括：
通过本地开发机向所述嵌入式层次化系统的顶级层次发送查询请求；
接收所述查询请求并将所述查询请求发送到下级层次；
所述下级层次接收所述查询请求并判断所述下级层次是否在被查询的范围内，如果所述下级层次在被查询的范围内，则将所述下级层次的描速文件发送至所述顶级层次；
判断所述顶级层次是否在被查询的范围内，如果所述顶级层次在被查询的范围内，则将所述顶级层次的描述文件与所接收的所述下级层次的描述文件一起发送至所述本地开发机，否则只将所接收的所述下级层次的描述文件发送至所述本地开发机；
所述本地开发机根据接收的描述文件构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型；
通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。
2.如权利要求1所述的嵌入式层次化系统的调试方法，其特征在于，所述查询请求为所述嵌入式层次化系统的层次结构查询权限，所述层次结构查询权限包括本地开发机的身份信息和各个层次的筛选算子。
3.如权利要求2所述的嵌入式层次化系统的调试方法，其特征在于，所述筛选算子包括允许被所述本地开发机访问的层次类型和层次ID。
4.如权利要求3所述的嵌入式层次化系统的调试方法，其特征在于，所述下级层次接收所述查询请求并判断所述下级层次是否在被查询的范围内的步骤包括：
所述下级层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；
判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询所述下级层次。
5.如权利要求4所述的嵌入式层次化系统的调试方法，其特征在于，所述顶级层次接收所述查询请求并判断所述顶级层次是否在被查询的范围内的步骤包括：
所述顶级层次中的权限鉴别程序解析所述层次结构查询权限；
判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询所述顶级层次。
6.一种嵌入式层次化系统的调试系统，其特征在于，包括：
访问鉴权模块，所述访问鉴权模块运行在所述嵌入式层次化系统的各个层次，所述访问鉴权模块用于鉴别本地开发机的查询请求；
层次收集模块，所述层次收集模块运行在所述嵌入式层次化系统的各个层次，所述层次收集模块用于接收下级层次的描述文件，并将描述文件发送至顶级层次；
层次重建模块，所述层次重建模块运行在本地开发机上，所述层次重建模块用于根据接收的所述嵌入式层次化系统的各个层次的描述文件构建所述嵌入式层次化系统的整体功能模型，通过所述整体功能模型创建应用程序并进行调试，调试完成后将固件部署到所述嵌入式层次化系统。
7.如权利要求6所述的嵌入式层次化系统的调试系统，其特征在于，所述访问鉴权模块包括解析单元和判断单元；
所述解析单元用于根据各层次中的权限鉴别程序解析层次结构查询权限；
所述判断单元用于判断所述本地开发机的身份信息是否满足查询请求，
如果所述下级层次在被查询的范围内，则将所述下级层次的描速文件发送至所述顶级层次，
如果所述顶级层次在被查询的范围内，则将所述顶级层次的描述文件与所接收的所述下级层次的描述文件一起发送至所述本地开发机，否则只将所接收的所述下级层次的描述文件发送至所述本地开发机。
8.如权利要求7所述的嵌入式层次化系统的调试系统，其特征在于，所述层次收集模块包括接收单元和发送单元；
所述接收单元用于接收查询请求和下级层次发送来的描述文件，
所述发送单元用于向顶级层次发送描速文件，用于向下级层次发送查询请求。
9.一种计算机，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的嵌入式层次化系统的调试方法中的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行权利要求1至5任一项所述的嵌入式层次化系统的调试方法中的步骤。
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