一種嵌入式Linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法與流程

本發(fā)明屬于服務(wù)器監(jiān)控管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種嵌入式Linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法。

背景技術(shù)：

目前嵌入式Linux系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了服務(wù)器監(jiān)控領(lǐng)域，這些監(jiān)控軟件，時(shí)時(shí)刻刻對(duì)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理，需要保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，并能夠在自身崩潰的情況下，在較短的時(shí)間內(nèi)重新運(yùn)行。

目前，大部分監(jiān)控軟件，使用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。但C語(yǔ)言中，沒(méi)有提供類似C++中的trycatch類型的異常處理機(jī)制，一旦遇到某些如段錯(cuò)誤、浮點(diǎn)運(yùn)算錯(cuò)誤等問(wèn)題，程序就會(huì)崩潰退出。要保證程序繼續(xù)運(yùn)行，目前的解決方案是對(duì)監(jiān)控軟件進(jìn)行定期檢查，一旦檢測(cè)到監(jiān)控軟件異常終止，就再重新運(yùn)行該監(jiān)控軟件，這種方法一方面操作復(fù)雜，每次檢查都需要重新編輯組織語(yǔ)言；另一方面，只能通過(guò)檢查進(jìn)行預(yù)防，而不能時(shí)刻解決異常問(wèn)題。

因此，提供一種嵌入式Linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少try catch類型的異常處理機(jī)制，無(wú)法在監(jiān)控軟件中進(jìn)行錯(cuò)誤處理等難題，提供一種嵌入式linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種嵌入式Linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)監(jiān)控軟件開(kāi)始運(yùn)行；

(2)代碼是否滿足監(jiān)控條件，如果滿足進(jìn)入步驟(3)，若不滿足，退出監(jiān)控；

(3)進(jìn)行注冊(cè)信號(hào)處理；一旦監(jiān)控軟件發(fā)生錯(cuò)誤，錯(cuò)誤就由信號(hào)處理流程接管，而不是由操作系統(tǒng)處理，一般是直接退出；

(4)檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)是否存在錯(cuò)誤信號(hào)，如果不能檢測(cè)到錯(cuò)誤信號(hào)，執(zhí)行正常監(jiān)控流程，進(jìn)入步驟(5)，如果檢測(cè)到錯(cuò)誤信號(hào)，則執(zhí)行錯(cuò)誤處理，跳轉(zhuǎn)至步驟(2)；將檢測(cè)信號(hào)處理過(guò)程增加在監(jiān)控主體前，無(wú)信號(hào)時(shí)進(jìn)行正常的監(jiān)控主體流程，有信號(hào)時(shí)則進(jìn)行錯(cuò)誤處理。

(5)監(jiān)控主體是否產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，如果產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理，并跳轉(zhuǎn)至步驟(4)，如果沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，則跳轉(zhuǎn)至步驟(2)重新開(kāi)始監(jiān)控流程。在信號(hào)處理過(guò)程中，增加跳轉(zhuǎn)，使程序跳回監(jiān)控程序的循環(huán)流程。

作為優(yōu)選，所述步驟5中進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)，還進(jìn)行日志記錄操作。

作為優(yōu)選，所述步驟5中進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)，還進(jìn)行信號(hào)類型記錄操作。

作為優(yōu)選，所述步驟(4)中進(jìn)行錯(cuò)誤處理時(shí)，還進(jìn)行錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)間記錄操作。

作為優(yōu)選，所述步驟(4)中進(jìn)行錯(cuò)誤處理時(shí)，還進(jìn)行全局變量記錄操作。

一種用于實(shí)現(xiàn)上述容錯(cuò)方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)集中于嵌入式Linux系統(tǒng)的操作核心層，其特征在于：包括監(jiān)控管理模塊，以及與其相連接的進(jìn)程管理模塊、信號(hào)處理模塊、錯(cuò)誤處理模塊，所述進(jìn)程管理模塊、信號(hào)處理模塊、錯(cuò)誤處理模塊依次連接，其中：

(1)進(jìn)程管理模塊，該模塊用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控過(guò)程周期管理，包括監(jiān)控進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度、通信，使得原生進(jìn)程在有序執(zhí)行原有邏輯的同時(shí)，滿足C語(yǔ)言容錯(cuò)監(jiān)控的需要；

(2)信號(hào)處理模塊，該模塊用于實(shí)現(xiàn)注冊(cè)信號(hào)檢測(cè)以及信號(hào)處理，注冊(cè)信號(hào)檢測(cè)到錯(cuò)誤后，首先程序自行進(jìn)行處理，無(wú)法解決時(shí)進(jìn)入Linux操作系統(tǒng)處理；信號(hào)處理模塊將終端的程序流程跳轉(zhuǎn)，重新回到監(jiān)控流程中；

(3)錯(cuò)誤處理模塊，該模塊用于實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤類型診斷以及根據(jù)預(yù)配置采取相應(yīng)錯(cuò)誤處理方式，完成錯(cuò)誤修復(fù)；

(4)監(jiān)控管理模塊，包括總控制端以及內(nèi)部管理端，總控制端提供給用戶可視的操作界面，內(nèi)部管理端與總控制端進(jìn)行交互，使得用戶可在總控制端查看監(jiān)控軟件運(yùn)行狀態(tài)，容錯(cuò)日志，對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行預(yù)配置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種嵌入式Linux環(huán)境下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法，通過(guò)在C語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)類似C++中的try catch異常處理結(jié)構(gòu)，在監(jiān)控軟件中第一時(shí)間捕獲錯(cuò)誤，并對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理，避免程序發(fā)生崩潰，從而使得監(jiān)控軟件具有更強(qiáng)的容錯(cuò)性。能使得監(jiān)控軟件在遇到段錯(cuò)誤、浮點(diǎn)運(yùn)算錯(cuò)誤、退出錯(cuò)誤的情況下，保證監(jiān)控程序的循環(huán)過(guò)程一直執(zhí)行，并能夠在錯(cuò)誤處理過(guò)程里對(duì)錯(cuò)誤信息、錯(cuò)誤發(fā)生的位置進(jìn)行記錄，以便于錯(cuò)誤的分析。方案中還提供了用于實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)基于C語(yǔ)言監(jiān)控軟件的容錯(cuò)策略和方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控過(guò)程中錯(cuò)誤程序的處理，性能損耗小，有效提高了系統(tǒng)的操作可靠性，避免了硬件定制的復(fù)雜性。

此外，本發(fā)明方法原理可靠，步驟簡(jiǎn)單，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著地進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見(jiàn)的。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的一種嵌入式Linux環(huán)境下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法的工作流程圖。

圖2是本發(fā)明提供的一種嵌入式Linux環(huán)境下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-進(jìn)程管理模塊，2-信號(hào)處理模塊，3-錯(cuò)誤處理模塊，4-監(jiān)控管理模塊，41-總控制端，42-內(nèi)部管理端。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

一種嵌入式Linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法，首先對(duì)通用的監(jiān)控軟件的處理流程做一個(gè)說(shuō)明。監(jiān)控軟件(main)是一個(gè)根據(jù)一定的定時(shí)規(guī)則，無(wú)限循環(huán)執(zhí)行的程序。要保證監(jiān)控軟件的持久性運(yùn)行，需要監(jiān)控核心代碼(monitor)足夠的穩(wěn)定，不出差錯(cuò)。但隨著代碼的復(fù)雜度增加，出錯(cuò)的幾率逐漸變大，特別是一些偶發(fā)性的、復(fù)現(xiàn)率低的錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤，如浮點(diǎn)運(yùn)算除以0，就會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控程序出錯(cuò)退出。下面表格中的代碼，是本實(shí)施例的代碼框架。以其為例進(jìn)行本發(fā)明容錯(cuò)方法的描述。

如圖1所示，一種嵌入式Linux系統(tǒng)下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法，包括以下步驟：

(1)監(jiān)控軟件開(kāi)始運(yùn)行；

(2)代碼是否滿足監(jiān)控條件，如果滿足進(jìn)入步驟(3)，若不滿足，退出監(jiān)控；

(3)進(jìn)行注冊(cè)信號(hào)處理；

(4)檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)是否存在錯(cuò)誤信號(hào)，如果不能檢測(cè)到錯(cuò)誤信號(hào)，執(zhí)行正常監(jiān)控流程，進(jìn)入步驟(5)，如果檢測(cè)到錯(cuò)誤信號(hào)，則執(zhí)行錯(cuò)誤處理，跳轉(zhuǎn)至步驟(2)；

(5)監(jiān)控主體是否產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，如果產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理，并跳轉(zhuǎn)至步驟(4)，如果沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，則跳轉(zhuǎn)至步驟(2)重新開(kāi)始監(jiān)控流程。

其中，步驟(3)進(jìn)行注冊(cè)信號(hào)處理，對(duì)應(yīng)示例代碼的signal函數(shù)。如果為注冊(cè)信號(hào)處理，一旦出錯(cuò)，程序就會(huì)退出，linux會(huì)彈出一個(gè)信息。注冊(cè)信號(hào)處理后，發(fā)生錯(cuò)誤后，首先由程序自己進(jìn)行這些錯(cuò)誤處理，自己處理不了時(shí)，才會(huì)被Linux操作系統(tǒng)處理。為保證程序不退出，至少應(yīng)該對(duì)SIGSEGV、SIGFPE、SIGABRT注冊(cè)信號(hào)處理。signal_hdl就是注冊(cè)的信號(hào)處理函數(shù)。

步驟(4)中的檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)示例代碼中的sigsetjmp函數(shù)。這是一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)，如果沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，則執(zhí)行正常監(jiān)控(monitor)流程；如果檢測(cè)到信號(hào)，則執(zhí)行錯(cuò)誤處理。在錯(cuò)誤處理中，可以記錄錯(cuò)誤發(fā)生的時(shí)間，另外可以記錄一些全局變量，以大體定位錯(cuò)誤發(fā)生的位置。

步驟(5)中的信號(hào)處理操作對(duì)應(yīng)示例代碼中的signal_hdl函數(shù)。信號(hào)處理的主要目的是，將中斷的程序流程跳轉(zhuǎn)(siglongjmp)，重新回到監(jiān)控流程，而不是接收到信號(hào)后，就使監(jiān)控程序退出。另外，可以在信號(hào)處理函數(shù)中，增加日志操作，對(duì)信號(hào)的類型等進(jìn)行記錄，作為bug分析日志的一部分。

如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)現(xiàn)上述容錯(cuò)方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)集中于嵌入式Linux系統(tǒng)的操作核心層，包括監(jiān)控管理模塊4，以及與其相連接的進(jìn)程管理模塊1、信號(hào)處理模塊2、錯(cuò)誤處理模塊3，所述進(jìn)程管理模塊1、信號(hào)處理模塊2、錯(cuò)誤處理模塊3依次連接，其中：

(1)進(jìn)程管理模塊1，該模塊用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控過(guò)程周期管理，包括監(jiān)控進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度、通信，使得原生進(jìn)程在有序執(zhí)行原有邏輯的同時(shí)，滿足C語(yǔ)言容錯(cuò)監(jiān)控的需要；

(2)信號(hào)處理模塊2，該模塊用于實(shí)現(xiàn)注冊(cè)信號(hào)檢測(cè)以及信號(hào)處理，注冊(cè)信號(hào)檢測(cè)到錯(cuò)誤后，首先程序自行進(jìn)行處理，無(wú)法解決時(shí)進(jìn)入Linux操作系統(tǒng)處理；信號(hào)處理模塊將終端的程序流程跳轉(zhuǎn)，重新回到監(jiān)控流程中；

(3)錯(cuò)誤處理模塊3，該模塊用于實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤類型診斷以及根據(jù)預(yù)配置采取相應(yīng)錯(cuò)誤處理方式，完成錯(cuò)誤修復(fù)；

(4)監(jiān)控管理模塊4，包括總控制端41以及內(nèi)部管理端42，總控制端41提供給用戶可視的操作界面，內(nèi)部管理端42與總控制端41進(jìn)行交互，使得用戶可在總控制端41查看監(jiān)控軟件運(yùn)行狀態(tài)，容錯(cuò)日志，對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行預(yù)配置。

本發(fā)明提供的一種嵌入式Linux環(huán)境下C語(yǔ)言監(jiān)控軟件容錯(cuò)的方法，通過(guò)在C語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)類似C++中的try catch結(jié)構(gòu)，在監(jiān)控軟件中第一時(shí)間捕獲錯(cuò)誤，并對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理，避免程序發(fā)生崩潰，從而使得監(jiān)控軟件具有更強(qiáng)的容錯(cuò)性。能使得監(jiān)控軟件在遇到段錯(cuò)誤、浮點(diǎn)運(yùn)算錯(cuò)誤、退出錯(cuò)誤的情況下，保證監(jiān)控程序的循環(huán)過(guò)程一直執(zhí)行，并能夠在錯(cuò)誤處理過(guò)程里對(duì)錯(cuò)誤信息、錯(cuò)誤發(fā)生的位置進(jìn)行記錄，以便于錯(cuò)誤的分析。方案中還提供了用于實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)基于C語(yǔ)言監(jiān)控軟件的容錯(cuò)策略和方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控過(guò)程中錯(cuò)誤程序的處理，性能損耗小，有效提高了系統(tǒng)的操作可靠性，避免了硬件定制的復(fù)雜性。

上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開(kāi)了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述具體實(shí)施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。