CN101246443A - 用于恢复存储器故障的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于维修计算机系统中存储器故障的方法和系统，一方面，该方法和系统确定用于测试替代发生故障的存储单元的新存储单元的一个或多个测试模式和时间持续期。将该测试模式写入新存储单元，并从新存储单元中读取该测试模式。将该读取的测试模式与被用于写入的测试模式相比较。如果读取的测试模式和写入的测试模式不匹配，进行进一步的维修活动。如果它们匹配，重复测试模式的写入和读取，直到用于测试的时间持续期期满，当写入和读取测试成功地完成测试时间持续期时，可以将该新存储器配置为可用于使用。

Description

用于恢复存储器故障的方法和系统
技术领域
本发明通常涉及计算机存储器，具体地涉及检测和维修存储器故障。
背景技术
在高可用性不间断生产环境中，诸如双列直插存储器模块(DIMM，dualin-line memory module)存储器的替代存储器的并发(concurrent)恢复、维修和外延测试(extensive testing)是高度需要的。在运输或安装过程中，替代存储器DIMM易于早期发生故障、污染。不正确的安装处理经常会引起替代DIMM发生故障。在该存储器被返回生产使用和受力(under stress)之后不久，替代DIMM频繁发生故障。
所替代的存储器DIMM的传统测试典型地涉及后台只读存储器清洗(background read only memory scrubbing)技术，用于清除单个位错误和检测系统安装环境中的多位错误。而且，在执行写入测试的传统测试方法学中，整个生产系统被禁用以允许写入测试。这两个方法和其它类似于它的方法或者需要与生产环境不同的系统安装环境，或者需要生产服务或应用的中断。
因此，需要具有一种允许生产系统在不影响生产环境的情况下使存储器在实际的生产环境中被并发安装、受力和校验的系统和方法。这将允许消费者和IT供应商更有信心地把故障后维修的元件返回生产和校验替代元件。
发明内容
提供一种用于维修计算机系统中存储器故障的方法和系统。该方法在一方面包含：接收发生故障的存储单元已被替代并测试存储子系统中的新存储单元的命令，该存储子系统具有一个或多个同时被运行处理器使用的存储单元；确定测试模式；和确定测试该新存储单元的时间持续期。该方法进一步包括：将该测试模式写入到新存储单元上；从该新存储单元中读取写入的测试模式；并比较读取的测试模式和写入的测试模式。如果读取的测试模式和写入的测试模式不匹配，该方法可以进一步包括通知该新存储单元是坏的，如果读取的测试模式和写入的测试模式匹配，确定用于测试的时间持续期是否已满。如果时间持续期还没有期满，该方法可以进一步包括重复写入、读取和比较的步骤。如果时间持续期已经期满，该方法可以进一步包括将该新存储器配置为可用于使用。
还提供一种机器可读的程序存储装置，该装置确实包含执行用于维修计算机系统中存储器故障的上述方法步骤的机器可执行指令程序。
一种用于恢复计算机系统中存储器故障的系统，一方面可以包含处理器，该处理器可用于接收发生故障的存储单元已被替代并测试计算机系统的存储子系统中的新存储单元的命令。该存储子系统可以具有一个或多个存储单元。该处理器可以被进一步用于确定测试模式，并确定测试新存储单元的时间持续期。处理器进一步可操作来将测试模式写入新的存储单元，从新的存储单元读取写入的测试模式，并比较读取的测试模式和写入的测试模式。如果读取的测试模式和写入的测试模式不匹配，则处理器可操作来通知该新的存储单元是坏的；如果读取的测试模式和写入的测试模式匹配，则处理器可操作来进一步确定用于测试的时间持续期是否已期满。如果该时间持续期还没有期满，则处理器可操作来重复写入、读取和比较的步骤；如果该时间持续期已期满，则处理器可操作来将该新存储器配置为可用于使用。
下面参考附图对各种实施例的进一步特征以及结构和操作进行详细描述。在附图中，相同的参考符号指示相同或功能相似的元件。
附图说明
图1是具有单一实存储器拷贝和多个存储器DIMM的计算机的方框图。
图2说明在一个实施例中根据本发明的通常事件的方法流程。
具体实施方式
图1是说明计算机元件和单一实存储器拷贝和多个存储器DIMM的方框图。虽然本公开的描述将DIMM参考为存储单元的例子，但是应当理解，本公开的系统和方法适用于任何其它已知或将已知的存储单元，因此，不只限于DIMM。在本发明的一个实施例中，例如，在消费者或服务技师的指导下，在将被替代的一个或多个存储器DIMM返回操作系统使用之前，维修活动的一部分是对存储器DIMM或单个DIMM执行写入和读取测试。在图1中，计算机系统具有中央处理单元(CPU)102、服务处理器101、存储总线103、服务处理器配线网100、存储控制器104、存储器DIMM 106上的存储器芯片107。存储器DIMM 105是类似于存储器DIMM 106的另一个DIMM。为清楚起见，计算机的I/O(输入/输出)部分已被省略，但并没有排除在本发明的范围之外，正如在典型计算机中所存在的。CPU可以运行诸如ALX5L的操作系统。服务处理器101还可以具有自己的操作系统，诸如Linux派生系列(derivative)。服务处理器101具有以微码级发送命令、数据和执行程序到计算机所有元件的能力。每个元件可以在自身总线网络上接线到服务处理器101。在其它实施例中，可以使用BIOS ROM和/或RAM或类似物来代替服务处理器。本公开中公开的功能可以在服务处理器或BIOS或类似物中实现。存储总线103通常存在于连接到存储控制器104的CPU 102或多个CPU之间，存储控制器104可以进而单独与存储子系统110的每个可寻址区通信。在一个实施例中，DIMM上的每个存储器芯片包含执行存储操作、向存储控制器发送命令和数据、并从存储控制器接收命令和数据的储存器(storage)和逻辑电路。
图2是说明在一个实施例中本发明方法步骤的流程图。在步骤200，计算机运行。该计算机例如可以是通用计算机，诸如运行ALX5L操作系统的IBMP系列POWER5服务器。该计算机可以执行普通应用处理和操作系统功能，诸如输入/输出、虚拟内存请求调页(virtual memory demand paging)、到其它计算机或网络的网络输入和输出等。
在一个实施例中，存储子系统具有检测可恢复和不可恢复的错误的能力。可恢复错误可以用错误校正代码ECC(Error Correcting Code)来校正。存储子系统中处于实现依存位置的计数器保持特定的存储器芯片中可恢复错误的数目。在适当数量的可恢复错误之后满足阈值以促使诸如在107(图1)所示的存储器DIMM的存储器芯片的主动移除(proactive removal)。在步骤202，当达到或超过阈值时存储器恢复事件发生。
在步骤204，DIMM(图1106)中的逻辑经由存储控制器104创建对操作系统的中断，以将存储内容从存储器芯片(图1中107)重新定位在诸如图1中在105所示的DIMM的另一个DIMM。如果，例如，实存储器的需求是这样以致没有足够空闲的实存储器，那么这可以引起DIMM105中存储器芯片的内容被调出页面(page out)到分页储存器。
服务处理器(图1中的101)也接收这个事件，并将命令发送到存储控制器(图1中的104)，以创建对操作系统的中断，从而重新定位针对DIMM106上的剩余存储器芯片的存储器剩余内容。在这个例子中，剩余内容可以被存储到DIMM 105，或被调出页面到分页存储器。在另一个实施例中，在发送命令到操作系统或存储控制器之前，利用服务器分区可以调用管理程序(hypervisor)层来执行存储器配置选项。在这些情况下，管理程序处理任何的地址重定向和相对于实硬件地址的偏移量，因此所有的服务器虚拟分区操作系统全部将实存储单元0000看作为第一存储单元。
服务处理器(诸如图1中的101)将DIMM(图1中的106)配置为对操作系统不可用，所以它不能再用来放置虚拟内存或实存页面。然后服务处理器断开DIMM(图1中的106)的DIMM插槽的电源。这使得能够热移除(hot remove)和替代插槽内的存储器DIMM(图1中的106)。
在步骤206，服务技师物理移除和用新DIMM替代发生故障的DIMM(图1中的106)，该新DIMM从这里起将被参考为新DIMM或新存储器。例如，服务技师可以请求对新DIMM插槽通电，并测试该新存储单元。这种请求可以使用通常在P系列硬件管理控制台(HMC，Hardware ManagementConsole)上可用的服务处理器接口命令来传送。
在步骤210，新DIMM把电源施加到其上和包含在那个DIMM上的逻辑电路上，该DIMM运行基本初始化自测试(BIST，Basic Initialization SelfTest)来确定是否存在任何目前的故障(immediate failure)。在步骤212，如果基本初始化自测试失败了，则流程继续到对于发生故障的DIMM的步骤214的维护维修路径。由于这个新DIMM没有在操作系统的控制下，所以运行操作系统不受影响。如果在步骤216，基本初始化自测试通过了，那么DIMM的控制例如经由在服务处理器配线网(图1中的100)上产生的中断返回到服务处理器101。服务处理器开始对这个DIMM进行写入和读取测试。可以基于该请求确定测试模式(pattern)和测试的长度。例如，可以基于正被测试的存储的长度和量(amount)确定或产生测试模式。测试的例子可以是使用测试模式一个时间段。例如，服务处理器可以使用测试模式10个小时，因此测试模式是重复测试数据的40亿字节(假定是4GB的DIMM)，测试数据具有0XF0F0F0F0F0F0F0F0然后是0xFFFFFFFFFFFFFFFF然后是0x0000000000000001的形式。可以将定时器设定为10个小时，然后将测试数据写入DIMM 106。
在步骤218，服务处理器读取被测试写入的新DIMM的内容。在步骤220，服务处理器将读取的测试模式与已知的测试模式即被用于在步骤216写入新存储器的测试模式相比较。在220，如果读取的测试模式成功地与写入的测试模式比较，并且在222定时器还没有期满，那么测试通过重复步骤216和218继续，直到定时器期满或比较不成功。应当注意到，在这个步骤期间可恢复错误可能发生，并且可能不被该测试检测到。可以使用用于可恢复错误的芯片猎杀(chipkill)的常规逻辑，然后将重复该形成的流程。如果在步骤220的测试失败，在步骤214可以接着进行对发生故障的存储器DIMM的维护维修活动。可以接着对发生故障的存储器DIMM进行任何已知或将被已知的维修活动。如果在步骤222定时器期满，写入和读取测试已经完成。然后在步骤224服务处理器可以将新DIMM配置为对系统可用。这依赖于体系结构需求可以或不可以承担发送初始化序列到存储器DIMM。在其他具有硬件存储器镜像的典型实施例中可以经由硬件功能性将冗余的DIMM返回使用。
方法、信息处理系统和计算机可读介质允许以并行方式对被替代的存储器DIMM进行相当广泛的写入和读取测试。例如，可以通过管理员或维修技师设置写入和读取测试长度和周期。这允许新存储器DIMM在它们的关联系统安装环境中的“烧机(burn in)”。
上述实施例是示意性的例子，不应该解释为本发明限于这些特定实施例。因此，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神或范围的情况下，本领域技术人员可以实现各种改变和修改。

Claims (8)

1.一种用于维修计算机系统中存储器故障的方法，包含：
接收发生故障的存储单元已被替代并测试存储子系统中的新存储单元的命令，该存储子系统具有一个或多个正同时被运行的处理器使用的存储单元；
确定测试模式；
确定测试该新存储单元的时间持续期；
将该测试模式写入该新存储单元；
从该新存储单元中读取写入的测试模式；
比较读取的测试模式和写入的测试模式，如果读取的测试模式和写入的测试模式不匹配，则通知该新存储单元是坏的，如果读取的测试模式和写入的测试模式匹配，则确定用于测试的该时间持续期是否已期满；
如果该时间持续期还没有期满，则重复写入、读取和比较的步骤；以及
如果该时间持续期已期满，则将该新存储器配置为可用于使用。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
检测到该存储子系统中存储单元已发生故障；
将发生故障的存储单元的内容重新定位到一个或多个工作的存储单元；
断开该发生故障的存储单元的电源，以便用新存储单元替代该发生故障的存储单元，同时允许运行的处理器继续使用该一个或多个工作的存储单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述检测步骤包括：确定针对该存储单元上发生的可恢复错误的数目的阈值计数是否已超过。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于该新存储单元中的存储量确定该测试模式。
5.根据权利要求1所述的方法，其中服务处理器执行用于测试该新存储单元的写入、读取和比较的步骤，同时中央处理单元执行计算机系统的常规操作。
6.一种用于恢复计算机系统中存储器故障的系统，包含：
处理器，可操作来接收发生故障的存储单元已被替代并测试计算机系统的存储子系统中的新存储单元的命令，该存储子系统具有一个或多个存储单元，该处理器进一步可操作来确定测试模式，并确定测试该新存储单元的时间持续期，该处理器进一步可操作来将该测试模式写入该新存储单元、从该新存储单元读取写入的测试模式、并比较读取的测试模式和写入的测试模式，如果读取的测试模式和写入的测试模式不匹配，则该处理器可操作来通知该新存储单元是坏的；如果读取的测试模式和写入的测试模式匹配，则该处理器可操作来确定用于测试的该时间持续期是否已期满，如果该时间持续期还没有期满，则该处理器可操作来重复写入、读取和比较的步骤，如果该时间持续期已期满，则该处理器可操作来将该新存储器配置为可用于使用。
7.根据权利要求6所述的系统，进一步包括：
该存储子系统中的存储控制器，其中该存储子系统中的一个或多个存储单元在发生故障时产生中断，该中断经由该存储控制器被传送到该处理器。
8.根据权利要求6所述的系统，其中该计算机系统包括中央处理单元，该中央处理单元可操作来将该发生故障的存储单元的内容重新定位到一个或多个工作的存储单元。
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