CN112256513B - 一种调试串口和数据串口复用的方法、装置和控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调试串口和数据串口复用的方法、装置和控制器，所述一种调试串口和数据串口复用的方法包括：获取用户需求的串口类型；将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型。本发明能够实现在嵌入式系统中串口资源紧张的情况下，在一个硬件串口设备上实现数据串口与调试串口功能复用，即简单快捷的将该串口在数据串口功能和调试串口功能之间无缝切换；本发明所述的方法能够确保在数据串口功能与调试串口功能切换过程中，串口上数据的完整性和正确性。

Description

一种调试串口和数据串口复用的方法、装置和控制器

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种调试串口和数据串口复用的方法、装置和控制器。

背景技术

嵌入式系统在工业互联网、智能制造、泛在物联网等领域都有极为广泛的应用。嵌入式系统由于其成本，尺寸等各方面限制，对硬件资源非常敏感，例如硬件的串口设备、网口设备的个数都是很有限的。嵌入式产品的生产方会最大化使用硬件设备，例如会选择全部硬件串口设备作为数据串口进行数据传输。与此同时，通过硬件串口设备来做调试是嵌入式Linux开发人员、测试人员及系统维护人员进行嵌入式系统开发、测试及维护的最重要甚至是唯一的方法。当一个嵌入式设备上所有的硬件串口都用来做数据串口进行数据传输时，开发人员、测试人员及维护人员就无法对嵌入式设备进行有效调试。在这种场景下，就需要有一种方法使同一个硬件串口设备支持调试串口和数据串口复用，能够实现串口在数据串口与调试串口之间无缝切换，这样，当嵌入式Linux系统的开发人员、测试人员及系统维护人员在需要使用调试串口时，可以通过一个简单可行的方式切换到调试串口，进行开发、测试或系统维护，使用完毕后，可以很便利的切换到数据串口进行系统的数据传输。然而，现有技术中还没有一种串口控制方法能够方便快捷的实现以上功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种调试串口和数据串口复用的方法、装置和控制器。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种调试串口和数据串口复用的方法，包括：

获取用户需求的串口类型；

将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；

当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型。

可选的，所述用户需求的串口类型包括：调试串口和数据串口。

可选的，当所述用户需求的串口类型为数据串口，所述串口当前类型为调试串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，具体包括：

修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；

修改/dev/console映射，将/dev/console映射到虚拟终端设备/dev/tty1。

可选的，当所述用户需求的串口类型为数据串口，所述串口当前类型为调试串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，还包括：

查找到当前读取该串口数据的所有进程；

控制所述所有进程停止读取该串口数据。

可选的，当所述当前读取该串口数据的所有进程包括：shell进程和getty进程时，所述控制所述所有进程停止读取该串口数据，具体包括：

先将所有前台运行的应用进程设置为后台运行；

然后向shell进程和getty进程发送暂停信号，以禁止shell进程和getty进程从该串口读取数据。

可选的，当所述用户需求的串口类型为调试串口，所述串口当前类型为数据串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，具体包括：

停止数据串口进程工作；

修改/dev/console映射，将dev/console映射到串口设备/dev/ttyS0；

向读取该串口数据的进程发送恢复信号；

其中，所述读取该串口数据的进程包括：shell进程和getty进程。

本发明还提供了一种调试串口和数据串口复用的装置，包括：

获取模块，用于获取用户需求的串口类型；

比对模块，用于将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；

切换模块，用于当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型。

可选的，所述切换模块包括：修改模块；

当将该串口的类型由调试串口切换为数据串口时，所述修改模块用于：

修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；以及，

修改/dev/console映射，将/dev/console映射到虚拟终端设备/dev/tty1。

可选的，当将该串口的类型由数据串口切换为调试串口时，所述修改模块还用于：

修改/dev/console映射，将dev/console映射到串口设备/dev/ttyS0。

本发明还提供了一种控制器，用于执行前面任一项所述调试串口和数据串口复用的方法。

本发明采用以上技术方案，能够实现在嵌入式系统中串口资源紧张的情况下，在一个硬件串口设备上实现数据串口与调试串口功能复用，即简单快捷的将该串口在数据串口功能和调试串口功能之间无缝切换；本发明所述的方法能够确保在数据串口功能与调试串口功能切换过程中，串口上数据的完整性和正确性。

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是本发明一种调试串口和数据串口复用的方法一个实施例提供的流程示意图；

图2是本发明调试串口的工作原理示意图；

图3是本发明数据串口的工作原理示意图；

图4是本发明一种调试串口和数据串口复用的装置一个实施例提供的结构示意图。

图中：1、获取模块；2、比对模块；3、切换模块。

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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明一种调试串口和数据串口复用的方法一个实施例提供的流程示意图。

如图1所示，本实施例所述的一种调试串口和数据串口复用的方法，包括：

S11：获取用户需求的串口类型；

进一步的，所述用户需求的串口类型包括：调试串口和数据串口。

S12：将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；

S13：当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型。

进一步的，当所述用户需求的串口类型为数据串口，所述串口当前类型为调试串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，具体包括：

修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；

修改/dev/console映射，将/dev/console映射到虚拟终端设备/dev/tty1。

进一步的，当所述用户需求的串口类型为数据串口，所述串口当前类型为调试串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，还包括：

查找到当前读取该串口数据的所有进程；

控制所述所有进程停止读取该串口数据。

进一步的，当所述当前读取该串口数据的所有进程包括：shell进程和getty进程时，所述控制所述所有进程停止读取该串口数据，具体包括：

先将所有前台运行的应用进程设置为后台运行；

然后向shell进程和getty进程发送暂停信号，以禁止shell进程和getty进程从该串口读取数据。

进一步的，当所述用户需求的串口类型为调试串口，所述串口当前类型为数据串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，具体包括：

停止数据串口进程工作；

修改/dev/console映射，将dev/console映射到串口设备/dev/ttyS0；

向读取该串口数据的进程发送恢复信号；

其中，所述读取该串口数据的进程包括：shell进程和getty进程。

本实施例所述的方法在实际执行时，无须对Linux内核代码进行改造，该方法是利用/dev/ttyS0与/dev/console二者功能的差异，同时应用Linux调度机制的特点而实现。具体的，首先，修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console而不直接使用/dev/ttyS0。/dev/console与/dev/ttyS0二者的差别在于，/dev/console可以动态重定向到其他位置，而/dev/ttyS0只能是串口，没办法进行重定向，内核启动时根据启动参数的console＝xxx来决定/dev/console映射到哪个设备文件：如果传入console＝ttyS0,则/dev/console映射到/dev/ttyS0，此时，系统启动信息都通过/dev/ttyS0进行输出，应用程序关联到的标准输入输出均是/dev/ttyS0，应用程序的启动日志都会通过/dev/console映射到的/dev/ttyS0串口打印出来；反之，如果传入console＝tty1，则/dev/console映射到/dev/tty1，tty1是一个虚拟终端设备，它不对应于一个真实的物理设备，此时，系统信息和应用程序的标准输入输出都是/dev/tty1，就不会输出到/dev/ttyS0上。

此外，为确保串口可以安全可靠的从调试串口切换成数据串口，就不能有进程读取/dev/console的数据，这样需要先查看使用/dev/console的进程有哪些，通常只有shell进程和getty进程会读取串口数据，然后先将所有前台运行的应用进程设置为后台运行，这样前台进程就不会从/dev/console中读取数据，然后向shell进程和getty进程发送暂停信号，暂停它们的服务，禁止它们从/dev/console中读取数据，这样就保障了没有进程从/dev/console中读取数据，可以安全的从调试串口切换到数据串口了。

本实施例所述的方法在实际使用中，存在两种情景：从调试串口功能切换到数据串口功能，以及，从数据串口功能切换到调试串口功能。

图2为调试串口的工作原理示意图，图3为数据串口的工作原理示意图。

从调试串口功能切换到数据串口功能，也就是从图2切换到图3，包括以下步骤：

步骤101：修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；

步骤102：修改/dev/console映射，映射的虚拟终端设备/dev/tty1；

步骤103：将所有前台运行的应用进程设置为后台运行；

步骤104：向shell与getty进程发送暂停信号，暂停它们的服务，禁止它们从/dev/console中读取数据。

从数据串口功能切换到调试串口功能，也就是从图3切换到图2，包括以下步骤：

步骤101：停止数据串口进程工作；

步骤102：修改/dev/console映射，映射的串口设备/dev/ttyS0；

步骤103：向shell与getty进程发送恢复信号，恢复它们的服务。

本发明提供了一种基于嵌入式Linux系统的调试串口和数据串口复用的方法，该方法能够实现在嵌入式系统中串口资源紧张的情况下，在一个硬件串口设备上实现数据串口与调试串口功能复用，即简单快捷的将该串口在数据串口功能和调试串口功能之间无缝切换；本发明所述的方法能够确保在数据串口功能与调试串口功能切换过程中，串口上数据的完整性和正确性。

图4是本发明一种调试串口和数据串口复用的装置一个实施例提供的结构示意图。

如图4所示，本实施例所述的一种调试串口和数据串口复用的装置，包括：

获取模块1，用于获取用户需求的串口类型；

比对模块2，用于将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；

切换模块3，用于当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型。

进一步的，所述切换模块3包括：修改模块；

当将该串口的类型由调试串口切换为数据串口时，所述修改模块用于：

修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；以及，

修改/dev/console映射，将/dev/console映射到虚拟终端设备/dev/tty1。

进一步的，当将该串口的类型由数据串口切换为调试串口时，所述修改模块还用于：

修改/dev/console映射，将dev/console映射到串口设备/dev/ttyS0。

此外，为确保串口可以安全可靠的从调试串口切换成数据串口，就不能有进程读取/dev/console的数据，该装置还会像前文方法所述的查找到当前读取该串口数据的所有进程，并控制以上进程停止读取该串口数据，以实现没有进程从/dev/console中读取数据，保障可以安全的从调试串口切换到数据串口。

本实施例所述一种调试串口和数据串口复用的装置的工作原理与前文所述一种调试串口和数据串口复用的方法的工作原理相同，在此不再赘述。

本发明还提供了一种控制器，用于执行前面所述调试串口和数据串口复用的方法。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带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，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (3)

1.一种调试串口和数据串口复用的方法，其特征在于，包括：

获取用户需求的串口类型；

将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；

当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型；

所述用户需求的串口类型包括：调试串口和数据串口；

当所述用户需求的串口类型为数据串口，所述串口当前类型为调试串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，具体包括：

修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；

修改/dev/console映射，将/dev/console映射到虚拟终端设备/dev/tty1；

当所述用户需求的串口类型为数据串口，所述串口当前类型为调试串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，还包括：

查找到当前读取该串口数据的所有进程；

控制所述所有进程停止读取该串口数据；

当所述当前读取该串口数据的所有进程包括：shell进程和getty进程时，所述控制所述所有进程停止读取该串口数据，具体包括：

先将所有前台运行的应用进程设置为后台运行；

然后向shell进程和getty进程发送暂停信号，以禁止shell进程和getty进程从该串口读取数据；

当所述用户需求的串口类型为调试串口，所述串口当前类型为数据串口时，所述将该串口的类型切换为用户需求的串口类型，具体包括：

停止数据串口进程工作；

修改/dev/console映射，将dev/console映射到串口设备/dev/ttyS0；

向读取该串口数据的进程发送恢复信号；

其中，所述读取该串口数据的进程包括：shell进程和getty进程。

2.一种调试串口和数据串口复用的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取用户需求的串口类型；

比对模块，用于将用户需求的串口类型与串口当前类型进行比对；

切换模块，用于当用户需求的串口类型与串口当前类型不一致时，将该串口的类型切换为用户需求的串口类型；

所述切换模块包括：修改模块；

当将该串口的类型由调试串口切换为数据串口时，所述修改模块用于：

修改/etc/inittab文件中getty命令的参数，将系统的调试终端更改为/dev/console；以及，

修改/dev/console映射，将/dev/console映射到虚拟终端设备/dev/tty1；

当将该串口的类型由调试串口切换为数据串口时，所述修改模块还用于：

查找到当前读取该串口数据的所有进程；

控制所述所有进程停止读取该串口数据；

当所述当前读取该串口数据的所有进程包括：shell进程和getty进程时，所述控制所述所有进程停止读取该串口数据，具体包括：

先将所有前台运行的应用进程设置为后台运行；

然后向shell进程和getty进程发送暂停信号，以禁止shell进程和getty进程从该串口读取数据；

当将该串口的类型由数据串口切换为调试串口时，所述修改模块还用于：

停止数据串口进程工作；

修改/dev/console映射，将dev/console映射到串口设备/dev/ttyS0；

向读取该串口数据的进程发送恢复信号；

其中，所述读取该串口数据的进程包括：shell进程和getty进程。

3.一种控制器，其特征在于，用于执行权利要求1所述调试串口和数据串口复用的方法。