CN101673218B - 一种获取Linux内核信息的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取Linux内核信息的方法，通过将Linux内核的控制台结构对Telnet协议有效的字段进行初始化；在需要查看Linux内核信息时，将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到内核信息输出控制设备列表中；通过Telnet控制台对象将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端，Telnet终端接收Linux内核信息；本发明同时公开了一种获取Linux内核信息的***；按照本发明的方法，可以实现远程对设备的Linux内核信息进行获取，提高维护效率。

Description

一种获取Linux内核信息的方法和***

技术领域

本发明涉及Linux内核技术，尤其涉及一种获取Linux内核信息的方法和***。

背景技术

Linux是一种***和开放源代码的操作***，一方面由于其是自由软件，另一方面由于其高效性和灵活性，一直受到广大设备厂家的青睐，目前，在产品开发中使用的越来越多。

从软件安全性考虑，Linux内核把软件运行分为内核态和用户态，内核态与用户态是操作***的两种运行级别，当软件运行处于内核态时，执行的内核代码会使用当前软件进程的内核栈，Linux内核在特权级最高的(0级)内核代码中运行；当软件运行在执行用户自己的代码时，则称其处于用户态，此时Linux内核在特权级最低的(3级)用户代码中运行。这样，对于一些重要的异常信息，需要在内核态才能进行捕获输出，如内存访问越界(PAGE FAULT)等。Linux内核信息通常只输出在确定的终端设备上显示。如：使用Linux的机器，通常其Linux内核信息会显示到与其相连接的显示器上；在使用嵌入式Linux的设备上，Linux内核信息通常会输出到串口设备上，通过串口设备将Linux内核信息输出到本地终端上显示，由于串口设备的距离限制，只能用于本地查看。

Linux内核信息只能在本地显示查看，这样导致的一个弊端是：当设备在现场运行过程中，Linux出现问题时，维护人员要处理解决问题，维护设备稳定，就必须要赶到设备所在现场来进行Linux内核信息的获取，费时费力，给设备维护带来很大不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取Linux内核信息的方法和***，对设备的Linux内核信息实现远程获取。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实现的一种获取Linux内核信息的方法，该方法包括：

将Linux内核的控制台结构(console)对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；

在需要查看Linux内核信息时，将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到内核信息输出控制设备列表(console_drivers)中；

通过Telnet控制台对象，将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端，Telnet终端接收Linux内核信息。

上述方案中，所述对Telnet协议有效的字段进行初始化具体为：

对console中的flag字段赋值为CON_ENABLED和CON_PRINTBUFFER；对write字段赋值为Telnet终端输出函数。

上述方案中，所述将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象具体为：根据用户态执行的为注册命令，在检测到注册Telnet终端变量为空时，在内核态将当前执行注册命令的Telnet终端注册到Telnet控制台对象；

进一步的，上述方案中，该方法还包括：在检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息。

上述方案中，所述通过Telnet控制台对象将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端具体为：Linux内核态利用函数printk()，对console_drivers进行遍历，查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数，将Linux内核信息输出给注册到Telnet控制台对象的Telnet终端。

上述方案中，所述方法进一步包括：通过注销命令注销注册的Telnet终端，或者由于网络原因与注册的Telnet终端连接异常、断开时，Linux内核态自动注销注册的Telnet终端。

上述方案中，所述通过注销命令注销注册的Telnet终端具体为：在注册的Telnet终端输入注销命令，Linux内核态根据用户态执行的为注销命令，调用tty_release()函数注销注册的Telnet终端；或者，

上述方案中，所述自动注销具体为：在Linux内核态检测到与Telnet终端连接断开时，调用tty_release()函数注销注册的Telnet终端。

本发明实现的一种获取Linux内核信息的***，该***包括：

Telnet终端，用于输入注册命令和接收Linux内核信息；

Linux内核，用于将console对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；还用于在内核态将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到内核信息输出控制设备列表中；通过Telnet控制台对象将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端。

上述方案中，所述Telnet终端进一步用于输入注销命令；

上述方案中，所述Linux内核进一步用于根据用户态执行输入注销命令的注销命令码或检测到与Telnet终端连接断开时，在内核态进行注销；

上述方案中，所述Linux内核用于在内核态将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，具体用于根据用户态执行的为注册命令，在检测到注册Telnet终端变量为空时，在内核态将当前执行注册命令的Telnet终端注册到Telnet控制台对象；进一步用于在检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息。

上述方案中，所述Telnet终端包括：

注册命令模块，用于维护人员输入注册命令；

信息接收模块，用于接收Linux内核信息和注册失败信息；

注销命令模块，用于维护人员输入注销命令。

上述方案中，所述Linux内核包括：

初始化模块，用于将console对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；

注册模块，用于根据用户态执行注册命令的注册命令码，在检测到注册Telnet终端变量为空时，将当前Telnet终端注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；还用于在检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息给Telnet终端；

信息输出模块，用于通过查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数，将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端；

注销模块，用于根据用户态执行的为注销命令或检测到与Telnet终端连接断开时，进行注销。

本发明提供了一种获取Linux内核信息的方法和***，通过对Telnet进行初始化；在需要查看Linux内核信息时，将当前要注册的Telnet终端注册为Telnet控制台对象，加入到信息输出控制台设备列表中；再通过Telnet控制台对象，将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端；如此，可以通过Telnet终端实现远程对设备的Linux内核信息进行获取，从而可以对Linux内核问题进行快速的定位，而不需人员到设备现场，提高维护效率；特别是当设备在偏远地区时，本发明提供的方案优势更明显。

附图说明

图1为本发明实现获取Linux内核信息的方法的流程示意图；

图2为本发明实现获取Linux内核信息的***的结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：将Linux内核的console对Telnet有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象；在需要查看Linux内核信息时，将要注册的Telnet终端注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；利用函数printk()，通过Telnet控制台对象，将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端。

其中，所述console_drivers是一个队列，在该队列中可以加入多个不同的输出终端设备，包括使用Telnet协议连接的终端设备、本地连接的终端设备等。

下面通过附图及具体实施例对本发明再做进一步的详细说明。

Telnet终端与Linux内核通过Telnet协议进行连接，Linux内核为连接的Telnet终端分配存储地址，存储Telnet终端的信息，包括端口号、IP地址等信息；本发明实现一种获取Linux内核信息的方法，如图1所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤101：将Linux内核的console对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；

具体的，console_drivers是以console为单元的，因此需要为Telnet创建相应的控制台对象，即用console构造全局Telnet控制台对象。

Linux内核中console对Telnet协议有效的字段有两个：flag和write。其中，flag字段标示终端设备的属性，write字段为控制台设备的输出函数，通过将flag和write字段进行对Telnet协议有效的初始化，构造出全局Telnet控制台对象；一般的，对flag字段的初始化为赋值为CON_ENABLED和CON_PRINTBUFFER；其中，CON_ENABLED表示终端设备使能，CON_PRINTBUFFER表示使用缓冲区；对write字段的初始化为赋值为Telnet终端输出函数，这样Telnet控制台对象就构造完成了。

同时，设置全局注册Telnet终端变量，用于指向要注册为Linux内核信息输出的Telnet终端在Linux内核的存储地址。

步骤102：在需要查看Linux内核信息时，在Telnet终端，输入注册命令，Linux用户态执行注册命令；

具体的，维护人员需要对Linux内核信息在某个Telnet终端上进行查看时，在Telnet终端上输入注册命令，Linux用户态执行注册命令，即把注册命令编译生成可执行程序在Telnet终端上运行；其中，所述注册命令实际上就是Linux用户态的函数ioctl()，将函数ioctl()入参中命令码设置为注册命令码，其它入参设置为0；所述注册命令码为宏定义，可为任意字符串和宏定义值，只要将Linux用户态执行的注册命令的注册命令码和Linux内核态的命令处理函数tty_ioctl()的注册命令码定义一致，并且没有被其他程序定义使用即可。

步骤103：Linux内核态根据用户态执行的为注册命令，将要注册的Telnet终端注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；

具体的，Linux内核态的命令处理函数tty_ioctl()，根据Linux用户态的函数ioctl()的入参命令码为注册命令码，将要注册的Telnet终端注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中，即：对注册Telnet终端变量进行检测，当检测到注册Telnet终端变量为空时，即检测到当前没有Telnet终端登记，则将注册Telnet终端变量指向当前执行注册命令的Telnet终端在Linux内核的存储地址，调用内核注册函数register_console()，内核注册函数register_console()将注册Telnet终端变量指向的存储地址的Telnet终端注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；当检测到注册Telnet终端变量已有指向时，即检测到当前有Telnet终端登记，则Linux内核态停止注册操作，返回注册失败信息。

步骤104：Linux内核态利用函数printk()，通过Telnet控制台对象将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端，Telnet终端接收Linux内核信息；

具体的，Linux内核态利用函数printk()，对console_drivers内容进行遍历，查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数write，将Linux内核信息输出给注册到Telnet控制台对象的Telnet终端，Telnet终端接收Linux内核信息。

步骤105：Linux内核态根据用户态执行的为注销命令或检测到与注册的Telnet终端连接断开时，进行注销；

具体的，维护人员根据需要可以通过注销命令注销注册的Telnet终端，或者由于网络或其它原因与注册的Telnet终端连接异常、断开时，Linux内核态自动注销注册的Telnet终端；其中，

所述通过注销命令注销注册的Telnet终端设备具体为：维护人员在注册的Telnet终端输入注销命令，Linux用户态执行注销命令，即把注销命令编译生成可执行程序在注册的Telnet终端上运行。

所述注销命令实际上也是Linux用户态的函数ioctl()，只是与注册命令的命令码不同，这里将函数ioctl()入参中命令码设置为注销命令码，其它入参设置为0；其中，注销命令码与注册命令码一样，为宏定义，可为任意字符串和宏定义值，只要将Linux用户态执行注销命令的注销命令码和Linux内核态的命令处理函数tty_ioctl()的注销命令码定义一致，并且没有被其他程序定义使用即可。

Linux内核态的命令处理函数tty_ioctl()，根据Linux用户态执行的为注销命令，即Linux用户态的函数ioctl()的入参命令码为注销命令码，调用函数tty_release()，在该函数中，先把注册Telnet终端变量置为空，然后调用内核注销函数unregister_console()，由内核注销函数unregister_console()把步骤104中加入的Telnet控制台对象从console_drivers中删除。

所述自动注销Telnet终端设备具体为：在Linux内核态检测到与Telnet终端连接断开时，调用函数tty_release()，在该函数中，先把注册Telnet终端变量置为空，调用函数unregister_console()，由函数unregister_console()把加入的Telnet控制台对象从console_drivers中删除。

基于上述方法，本发明还提供了一种获取Linux内核信息的***，如图2所示，该***包括：

Telnet终端21，用于输入注册命令和接收Linux内核信息；所述注册命令实际上就是Linux用户态的函数ioctl()，将函数ioctl()入参中命令码设置为注册命令码，其它入参设置为0；

Linux内核22，用于将console对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象；根据Telnet终端21输入的注册命令，在Linux用户态执行注册命令；在Linux内核态根据注册命令码，将当前执行注册命令的Telnet终端21注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；利用函数printk()，通过Telnet控制台对象将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端21；

进一步的，所述Telnet终端21还用于输入注销命令；所述注销命令是Linux用户态的函数ioctl()，将函数ioctl()入参中命令码设置为注销命令码，其它入参设置为0；

所述Linux内核22还用于根据注销命令码或检测到与Telnet终端21连接断开时，进行注销，即把加入的Telnet控制台对象从console_drivers中删除。

其中，所述Telnet终端21包括：注册命令模块211、信息接收模块212、注销命令模块213；

注册命令模块211，用于维护人员输入注册命令；

信息接收模块212，用于接收Linux内核信息和注册失败信息；

注销命令模块213，用于维护人员输入注销命令；

所述Linux内核22包括：初始化模块221、注册模块222、信息输出模块223、注销模块224；

初始化模块221，用于将console对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；

注册模块222，用于根据Telnet终端21输入的注册命令，在用户态执行注册命令；内核态根据注册命令码，对注册Telnet终端变量进行检测，当检测到注册Telnet终端变量为空时，将当前执行注册命令的Telnet终端21注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；当检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息给Telnet终端21；

信息输出模块223，用于利用函数printk()，对console_drivers进行遍历，查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数，将Linux内核信息输出到注册的Telnet终端21。

注销模块224，用于根据注销命令码或检测到与Telnet终端21连接断开时，调用函数tty_release()，进行注销，即把加入的Telnet控制台对象从console_drivers中删除。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种获取Linux内核信息的方法，其特征在于，该方法包括：

将Linux内核的控制台结构对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；

在需要查看Linux内核信息时，将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到内核信息输出控制设备列表console_drivers中；

Linux内核态利用函数printk()，对console_drivers进行遍历，查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数，将Linux内核信息输出给注册到Telnet控制台对象的Telnet终端，Telnet终端接收Linux内核信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对Telnet协议有效的字段进行初始化具体为：

对控制台中的flag字段赋值为CON_ENABLED和CON_PRINTBUFFER；对write字段赋值为Telnet终端输出函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象具体为：根据用户态执行的为注册命令，在检测到注册Telnet终端变量为空时，在内核态将当前执行注册命令的Telnet终端注册到Telnet控制台对象；

进一步的，该方法还包括：在检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：通过注销命令注销注册的Telnet终端，或者由于网络原因与注册的Telnet终端连接异常、断开时，Linux内核态自动注销注册的Telnet终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述通过注销命令注销注册的Telnet终端具体为：在注册的Telnet终端输入注销命令，Linux内核态根据用户态执行的为注销命令，调用tty_release()函数注销注册的Telnet终端；或者，

所述自动注销具体为：在Linux内核态检测到与Telnet终端连接断开时，调用tty_release()函数注销注册的Telnet终端。

6.一种获取Linux内核信息的***，其特征在于，该***包括：Telnet终端和Linux内核，其中，

Telnet终端，包括：输入注册命令的单元和接收Linux内核信息的单元；

Linux内核，用于将控制台对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；还用于在内核态将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到内核信息输出控制设备列表中；Linux内核态利用函数printk()，对console_drivers进行遍历，查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数，将Linux内核信息输出给注册到Telnet控制台对象的Telnet终端。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述Telnet终端进一步用于输入注销命令；

所述Linux内核进一步用于根据用户态执行输入注销命令的注销命令码或检测到与Telnet终端连接断开时，在内核态进行注销；

所述Linux内核用于在内核态将要注册的Telnet终端通过注册Telnet终端变量注册到Telnet控制台对象，具体用于根据用户态执行的为注册命令，在检测到注册Telnet终端变量为空时，在内核态将当前执行注册命令的Telnet终端注册到Telnet控制台对象；进一步用于在检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述Telnet终端包括：

注册命令模块，用于维护人员输入注册命令；

信息接收模块，用于接收Linux内核信息和注册失败信息；

注销命令模块，用于维护人员输入注销命令。

9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述Linux内核包括：

初始化模块，用于将控制台对Telnet协议有效的字段进行初始化，构造出Telnet控制台对象，并设置注册Telnet终端变量；

注册模块，用于根据用户态执行注册命令的注册命令码，在检测到注册Telnet终端变量为空时，将当前Telnet终端注册到Telnet控制台对象，并将Telnet控制台对象加入到console_drivers中；还用于在检测到注册Telnet终端变量已有指向时，则停止注册，返回注册失败信息给Telnet终端；

信息输出模块，用于通过查找到Telnet控制台对象，调用Telnet终端输出函数，将Linux内核信息输出给注册的Telnet终端；

注销模块，用于根据用户态执行的为注销命令或检测到与Telnet终端连接断开时，进行注销。