[發明專利]基于共享內存的軟件運行過程實時監測與控制方法及系統

有效

• 申請號: 201410766205.0
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105740120B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王永炎;王蓋;姚化壯;紀文杰;李昕龍;羅雄飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院軟件研究所
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G06F11/36
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

1.一種基于共享內存的軟件運行過程實時監測與控制方法，其步驟包括：

1)被監控程序調用共享內存管理接口創建共享內存，監控程序調用共享內存管理接口獲取共享內存；

2)在監測軟件時，被監控程序將待監測變量或統計變量的值寫入共享內存，用于監測軟件運行過程，監控程序讀取待監測變量或統計變量的值，展示給用戶或進行存儲；

3)在控制軟件時，監控程序將控制變量的值寫入共享內存，被監控程序從共享內存中讀取控制變量值，根據控制變量的值決定執行流程，實現實時的流程控制；

在被監控程序中注入代碼，完成向共享內存中寫入待監測變量與統計變量的值、讀取控制變量的值以及執行控制代碼的功能；在監控程序中，設置讀取周期，編寫讀取代碼、控制代碼以及結果處理代碼，將讀取及控制結果展示給用戶或進行存儲；

步驟2)中，當被監測程序運行到注入的代碼時，更新待監測變量或統計變量的值，并通過對結構體的寫操作，修改共享內存中對應的變量值，完成待監測變量和統計變量的數值更新；監控程序周期性地對結構體執行讀操作，獲取共享內存中對應的待監測變量與統計變量的值，并將監測結果展示給用戶或寫入實時數據庫進行歷史數據存儲，用于展示、跟蹤、追溯軟件運行變化過程。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)創建由待監測變量及統計變量組成的結構體，在創建共享內存后將共享內存映射到該結構體上。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3)中，監控程序根據實際需求，通過對結構體執行寫操作，將控制變量值寫入共享內存中；當被監控程序執行到預先注入的控制代碼時，通過對結構體進行讀操作，獲取相應的控制變量的值，并將該值與控制條件進行對比，如果滿足控制條件，則執行控制，更改程序的執行流程，否則，繼續執行原有流程。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享內存管理接口在Linux環境下實現，具體是：

int InitShmInfo(void**pp_myParam,int*p_myShm_id,key_t myShm_key,size_tmyShm_size)；

其中，pp_myParam為指向存放待監測變量與控制變量結構體指針的指針，用于返回指向共享內存的指針；p_myShm_id返回共享內存的引用標識符，用于共享內存的清理操作；myShm_key為共享內存的鍵值，用于判斷對應的共享內存是否已經被創建，監控程序與被監控程序的鍵值必須相同；myShm_size為共享內存區域的大小。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述共享內存管理接口在Windows環境下實現，具體是：

int InitShmInfo(void**pp_myParam,HANDLE*ghMapObjectHandle,LPCTSTR lpName,DWORD size)；

其中，pp_myParam為指向存放待監測變量與控制變量結構體指針的指針，用于返回指向共享內存的指針；ghMapObjectHandle返回共享內存的文件映射句柄，可用于共享內存的清理操作；lpName為共享內存名稱，監控程序與被監控程序中共享內存名稱必須相同，size為共享內存區域的大小。

6.權利要求1-5中任一項所述方法用于下列應用場景中的一種或多種：判斷程序執行到的步驟，統計一個條件被滿足的次數，獲取一個局部或全局變量的當前值，統計一段代碼的執行時間，控制一段代碼是否執行，在多個執行分支中選擇一個，改變一段代碼的執行條件。

7.一種采用權利要求1所述方法的基于共享內存的軟件運行過程實時監測與控制系統，其特征在于，包括監控程序、被監控程序、共享內存及共享內存管理接口；被監控程序調用共享內存管理接口創建共享內存，監控程序調用共享內存管理接口獲取共享內存；在監測軟件時，被監控程序將待監測變量或統計變量的值寫入共享內存，用于監測軟件運行過程，監控程序讀取待監測變量或統計變量的值，展示給用戶或進行存儲；在控制軟件時，監控程序將控制變量的值寫入共享內存，被監控程序從共享內存中讀取控制變量值，根據控制變量的值決定執行流程，實現實時的流程控制。

8.如權利要求7所述的系統，其特征在于：還包括由待監測變量及統計變量組成的結構體，在創建共享內存后將共享內存映射到該結構體上。