CN101582036B - 共享式基本输入输出系统的伺服装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享式基本输入输出系统的伺服装置及方法包括多个主机板、电路板与切换控制单元。于主机板发生开机失败事件时，利用根据切换控制单元响应主机板的开机失败事件所产生的控制信号导通发生开机失败事件的主机板与另一主机板的记忆单元的传送路径，以使主机板共享基本输入输出系统。

Description

共享式基本输入输出系统的伺服装置及方法

技术领域

本发明涉及一种伺服装置，特别是一种共享式基本输入输出系统的伺服装置。

背景技术

一般个人计算机(Personal Computer，简称PC)于同一时刻下无法提供给多个用户使用，所以便发展出能同时支持多个用户且具有较高计算能力的计算机，其又称为服务器。服务器是通过网络供多个客户端用户使用。

近年来，服务器系统进化至刀锋服务器(Blade Server)系统的阶段，其不但节省空间，更有利于企业的办公场合使用，相当合乎经济效益。刀锋服务器系统系将多张主机板通过一个完整的基座而整合于单一机箱。

基本输入输出系统(Basic Input/Output System，简称BIOS)是储存于计算机硬件上最基本的韧体程序代码，主要用于自我开机测试、初始化动作、记录系统设定值、提供常驻程序库及加载操作系统等，为与硬件沟通的微型操作系统。

于刀锋服务器系统中，每一个主机板上皆配置有一只读存储器，以供储存基本输入输出系统，作为开机使用。

然而，若是当于刀锋服务器系统中有任何一个主机板的基本输入输出系统损毁时，此主机板将无法正常开机。并且，于发生基本输入输出系统损毁时，不论使用者欲自行更换基本输入输出系统，或是送回给生产此刀锋服务器系统的厂商进行修理，其维修过程都相当繁复，且将耗费许多时间。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本发明提出一种共享式基本输入输出系统的伺服装置及方法，以解决先前技术所存在刀锋服务器系统的主机板的基本输入输出系统(BIOS)损坏时即无法开机的问题。

本发明揭露一种共享式基本输入输出系统的伺服装置包括一第一主机板、一第二主机板、一电路板及一切换控制单元。其中，第一主机板包括一记忆单元及一芯片组。而记忆单元用以储存至少一基本输入输出系统。芯片组用以于第一主机板的开机过程中接收基本输入输出系统。

第二主机板包括一记忆单元及一芯片组。记忆单元用以储存至少一基本输入输出系统。芯片组用以于所属的第二主机板的开机过程中接收基本输入输出系统。

电路板电性连接至第一主机板和第二主机板。

切换控制单元设置于电路板上，用以响应第一主机板的一开机失败事件产生一控制信号。

多个连接单元，分别位于第一主机板、第二主机板及电路板，些连接单元相互耦接以形成第一主机板和电路板及第二主机板与电路板的一通讯路径；

其中第一主机板和第二主机板中各包括一路径切换单元。第一主机板之路径切换单元电性连接第一主机板的芯片组及第一主机板的记忆单元，以及第二主机板之路径切换单元电性连接第二主机板的芯片组及第二主机板的记忆单元，第一主机板的路径切换单元根据控制信号切换第一主机板的芯片组取得第一主机板的记忆单元的基本输入输出系统或透过些通讯路径取得第二主机板的记忆单元的基本输入输出系统。

此外，在电路板上更设有管理单元。管理单元电性连接切换控制单元。管理单元检测每一主机板的开机失败事件并于开机失败事件发生时致能切换控制单元。

再者，每一主机板更设置有基板管理控制单元。基板管理控制单元电性连接至管理单元。当发生开机失败事件时，基板管理控制单元宣告所属的主机板的开机失败事件给管理单元。

根据本发明实施例，路径切换单元可包括计时单元与开关。每一芯片组则包括通用输入输出接口(General Purpose Input/Output，简称GPIO)与序列外围接口控制单元。

计时单元计算基本输入输出系统的接收时间以于接收时间到达时产生切换信号。开关根据控制信号导通与切换控制单元通讯的传送路径及根据切换信号切断与切换控制单元通讯的传送路径。

管理单元通过通用输入输出端口得知所属的主机板对基本输入输出系统的使用状态。序列外围接口控制单元通过路径切换单元接收基本输入输出系统。

综上所述，藉由本发明的共享式基本输入输出系统的伺服装置，得以在主机板发生开机失败事件时，利用路径切换单元根据切换控制单元响应主机板的开机失败事件所产生的控制信号导通发生开机失败事件的主机板与另一主机板的记忆单元的传送路径，藉以达成主机板共享基本输入输出系统。

有关本发明的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的伺服装置方块图；

图2为本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的伺服装置方块图；

图3为本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的伺服装置方块图；以及

图4为本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的使用流程图。

【主要组件符号说明】

100.................................主机板

100a................................第一主机板

100b................................第二主机板

101.................................记忆单元

102.................................芯片组

103.................................路径切换单元

104.................................基板管理控制单元

105.................................连接单元

105a................................连接单元

105b................................连接单元

106.................................开关

107.................................通用输入输出接口

108.................................序列外围接口控制单元

109.................................北桥芯片

110.................................中央处理器

111.................................电源管理单元

112.................................电源启动单元

113.................................计时单元

200.................................背板

201.................................切换控制单元

202.................................管理单元

203.................................计时单元

205.................................连接单元

205a................................连接单元

205b................................连接单元

206.................................缓存器

207.................................逻辑单元

具体实施方式

在根据本发明的共享式基本输入输出系统的伺服装置中，利用路径切换单元根据切换控制单元响应主机板的开机失败事件所产生的控制信号导通发生开机失败事件的主机板与另一主机板的记忆单元的传送路径，以使主机板共享基本输入输出系统。

请参照图1，为根据本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的伺服装置的方块图。如图1所示，共享式基本输入输出系统的伺服装置包括多个主机板100、电路板(例如：背板200)与切换控制单元201。为方便说明，以两主机板为例，但不局限于此，以下分别称之为第一主机板100a和第二主机板100b，并通称为主机板100。此外，电路板以背板200说明。

每一个主机板100电性连接至背板200。切换控制单元201设置于背板200之上。

每一个主机板100包括记忆单元101、芯片组102与路径切换单元103。记忆单元101电性连接路径切换单元103。路径切换单元103电性连接芯片组102。

记忆单元101储存有至少一基本输入输出系统。

路径切换单元103具有与切换控制单元201通讯基本输入输出系统的传送路径。

芯片组102于所属的主机板100的开机过程中通过路径切换单元103接收记忆单元101的基本输入输出系统。当芯片组102所属的主机板100的记忆单元101储存的基本输入输出系统损毁时，切换控制单元201将响应主机板100的开机失败事件产生控制信号给发生开机失败事件的主机板100及发生开机失败事件的主机板100之外的另一主机板100。接收到控制信号的主机板100的路径切换单元103再根据控制信号导通传送路径。

其中，切换控制单元201响应主机板100的开机失败事件而根据另一主机板100对基本输入输出系统的使用状态产生控制信号给此二主机板100。

举例来说，当第一主机板100a的记忆单元101储存的基本输入输出系统损毁时，背板200上的切换控制单元201将响应第一主机板100a的开机失败事件产生控制信号给发生第一主机板100a及第二主机板100b。然后，第一主机板100a的路径切换单元103和第二主机板100b的路径切换单元103根据切换控制单元201产生的控制信号导通传送路径。第一主机板100a和第二主机板100b的传送路径导通后，第一主机板100a的芯片组102可经过第一主机板100a的路径切换单元103、背板200上的切换控制单元201和第二主机板100b的路径切换单元103取得第二主机板100b的记忆单元101中的基本输入输出系统，据以执行开机程序。

此外，在背板200上更设有管理单元202。管理单元202电性连接切换控制单元201。

管理单元202检测每一主机板100的开机失败事件并于开机失败事件发生时致能切换控制单元201。

再者，每一主机板100更设置有基板管理控制单元104。基板管理控制单元104电性连接至管理单元202。

当发生开机失败事件时，基板管理控制单元104会宣告所属的主机板100的开机失败事件给管理单元202。

再者，共享式基本输入输出系统的伺服装置更包括多个连接单元105a、105b、205a、205b(以下通称连接单元105、205)。

第一主机板100a和第二主机板100b分别具有连接单元105a、105b，且连接单元205a、205b设置于背板200上。连接单元105a对应于连接单元205a，以致连接单元105a可与连接单元205a耦接，以形成第一主机板100a和背板200之间的通讯路径；同样地，连接单元105b对应于连接单元205b，以致连接单元105b可与连接单元205b耦接，以形成第二主机板100b和背板200之间的通讯路径。

于此，背板200上的各组件经由相对应的一组连接单元205、105与主机板100的各组件通讯。其中，相互对应的连接单元105、205可分别为金手指形式的接口和插槽，且主机板100藉由其金手指形式的接口插设于背板200上对应的插槽内，以致形成主机板100和背板200之间的通讯。然而，相互对应的连接单元105、205亦可分别为两总线接头，以藉由总线连接两接头而形成主机板100和背板200之间的通讯。

再者，背板200和一主机板100之间的通讯可由一组连接单元105、205达成，亦可藉由二组或二组以上的连接单元105、205达成。

在此，切换控制单元201(和管理单元202)可选择性地由单一处理器实现。换言之，切换控制单元201(和管理单元202)的功能可由硬件组件达成，亦可利用韧体/软件方式实现。记忆单元101可选择性地选用只读存储器。然上述仅为示例性说明，并非用以限定本发明。

请参照图2，为根据本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的伺服装置的方块图。如图2所示，根据本实施例，其中路径切换单元103包括计时单元113与开关106。芯片组102则包括通用输入输出端口107、序列外围接口控制单元108与电源管理单元111。主机板100也包括电源启动单元112。

路径切换单元103的计时单元113计算基本输入输出系统的接收时间以在接收时间到达时产生切换信号。开关106根据控制信号导通与切换控制单元201通讯的传送路径及根据切换信号切断与切换控制单元201通讯的传送路径。

管理单元202通过通用输入输出接口107得知所属的主机板100对基本输入输出系统的使用状态。序列外围接口控制单元108通过路径切换单元103接收基本输入输出系统。电源管理单元111确认主机板100的电源启动。电源启动单元112用以开机。

其中，背板200更设有一计时单元203，背板200的计时单元203电性连接于管理单元202，以计算接收到控制信号的主机板100的路径切换单元103根据控制信号导通传送路径的时间。

在本实施例中，前述的芯片组102可为南桥芯片，且主机板100更包括北桥芯片109与中央处理器110，以执行计算机指令运算。南桥芯片(即芯片组102)电性连接至北桥芯片109。北桥芯片109电性连接至中央处理器110。基本上，南桥芯片、北桥芯片和中央处理器的运作原理系为本领域技术人员所熟知，故于此不再赘述，此外南桥芯片与北桥芯片亦可以一整合芯片实施。然其仅为示例性说明，并非用以限定本发明实施态样。

请参照图3，为根据本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的伺服装置的方块图。如图3所示，本实施例的管理单元202包括缓存器206与多个逻辑单元207。

缓存器206电性连接于逻辑单元207与芯片组102。逻辑单元207电性连接于主机板100与切换控制单元201。

缓存器206记录主机板100对传送路径的使用状态。每一个逻辑单元207根据主机板100中之一的开机失败事件及缓存器206的纪录产生致能信号及切换信号，而切换信号用以切换缓存器206的纪录。

当主机板100无使用传送路径时，缓存器206将输出一闲置信号给每一个逻辑单元207，并且逻辑单元207于接收到开机失败事件和闲置信号时将输出致能信号及切换信号。

在此，逻辑单元207可选择性地选用与门，然其仅为示例性说明。

举例来说，当主机板100无使用传送路径时，缓存器206将记录逻辑「0」的闲置状态(即一种使用状态)并输出逻辑「0」的闲置信号至与门(即前述的逻辑单元207)，与门于接收到逻辑「1」的开机失败事件与逻辑「0」的闲置信号后将输出逻辑「1」的致能信号与逻辑「1」的切换信号以使缓存器206记录逻辑「1」的忙录状态(即另一种使用状态)，以得知传送路径的使用状态正为忙碌状态。

一般来说，每一个主机板100具有其个别的型号(又称主机板型号)。

于此，切换控制单元201将从每一个主机板100依序导通与发生开机失败事件的主机板100间的传送路径，直到使发生开机失败事件的主机板100取得另一主机板100中的基本输入输出系统且成功以取得的基本输入输出系统进行开机程序。

此外，亦可于记忆单元101中储存有多个基本输入输出系统，且每个基本输入输出系统对应于一种主机板型号；亦或是储存有单一基本输入输出系统共享程序区段及多个基本输入输出系统实体程序区段，而每个基本输入输出系统实体程序区段对应于一种主机板型号，换言之，由基本输入输出系统共享程序区段及基本输入输出系统实体程序区段中的一构成对应于一种主机板型号的基本输入输出系统。在开机时，此单一的基本输入输出系统共享程序区段则依序提供给各个主机板使用。而基本输入输出系统实体程序区段则依据对应的主机板型号提供给具有该主机板型号的主机板使用。

当有主机板100发生开机失败事件时，切换控制单元201根据发生开机失败事件的主机板100的型号导通与其相同型号的另一主机板100和发生开机失败事件的主机板100间的传送路径，并根据发生开机失败事件的主机板100的型号自另一主机板100的记忆单元101中取得对应的基本输入输出系统以传送给发生开机失败事件的主机板100。

请参照图4，为根据本发明一实施例的共享式基本输入输出系统的使用流程图。

首先，当一主机板100发生开机失败事件时将由基板管理控制单元104宣告所属的主机板的开机失败事件至背板200的管理单元202(步骤10)。接着，通过管理单元202告知发生开机失败事件的主机板信息至切换控制单元201后，切换控制单元201响应主机板100的开机失败事件产生控制信号(步骤20)。最后再根据控制信号导通发生开机失败事件的主机板100与另一主机板100的基本输入输出系统的传送路径(步骤30)。

以下为了方便说明，将以二个主机板为例，请参照图2及图4，其分为一第一主机板100a、一第二主机板100b与背板200。储存于第二主机板100b中的基本输入输出系统包括分别对应一种型号的多个实体程序区段。在此，第二主机板100b的型号相应于第一主机板100a的型号。

首先，第一主机板100a通过按压电源开关启动开机程序，此时第一主机板100a的芯片组102将输出逻辑「1」的开机信号至第一主机板100a的路径切换单元103的计时单元113，接着计时单元113开始计时且路径切换单元103的开关106将导通第一主机板100a的芯片组102与第一主机板100a的记忆单元101之间的第一路径，并执行开机程序。当第一主机板100a发生开机失败事件时，计时单元113停止计时并输出逻辑「1」的切换信号至开关106，开关106便切断第一路径并切换至第二路径，此时通过第一主机板100a的基板管理控制单元104输出第一主机板100a的开机失败信号至背板200的管理单元202(步骤10)，管理单元202将命令背板200的计时单元203开始计时，并输送第一主机板100a的型号至切换控制单元201，然后切换控制单元201产生控制信号(步骤20)并根据控制信号导通第二路径与第二主机板100b的路径切换单元103，使得第一主机板100a的芯片组102得以接收到第二主机板100b的记忆单元101中相应第一主机板100a的型号的基本输入输出系统(步骤30)，最后第一主机板100a执行第二次开机程序，当完成开机程序时，第一主机板100a的芯片组102输出逻辑「1」的开机完成信号至管理单元202以使得背板200的计时单元203停止计时。

综上所述，藉由本发明的共享式基本输入输出系统的伺服装置，得以在主机板发生开机失败事件时，利用路径切换单元根据切换控制单元响应主机板的开机失败事件所产生的控制信号导通发生开机失败事件的主机板与另一主机板的记忆单元的传送路径，藉以达成主机板共享基本输入输出系统。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，包括：

一第一主机板，包括：

一记忆单元，用以储存至少一基本输入输出系统；以及

一芯片组，用以于该第一主机板的开机过程中接收该基本输入输出系统；

一第二主机板，包括：

一记忆单元，用以储存至少一基本输入输出系统；以及

一芯片组，用以于所属的该第二主机板的开机过程中接收该基本输入输出系统；

一电路板，电性连接至该第一主机板和该第二主机板；以及

一切换控制单元，设置于该电路板上，用以响应该第一主机板的一开机失败事件产生一控制信号；

多个连接单元，分别位于该第一主机板、该第二主机板及该电路板，该些连接单元相互耦接以形成该第一主机板和该电路板及该第二主机板与该电路板的一通讯路径；

其中该第一主机板和该第二主机板各包括：

一路径切换单元，该第一主机板之该路径切换单元电性连接该第一主机板的该芯片组及该第一主机板的该记忆单元，以及该第二主机板之该路径切换单元电性连接该第二主机板的该芯片组及该第二主机板的该记忆单元，该第一主机板的该路径切换单元根据该控制信号透过该些通讯路径取得第二主机板的该记忆单元的该基本输入输出系统。

2.如权利要求1所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，该电路板包括：

一管理单元，设置于该电路板上，电性连接该切换控制单元，以检测该第一主机板与该第二主机板的该开机失败事件并于该开机失败事件发生时致能该第一主机板的该切换控制单元与该第二主机板的该切换控制单元。

3.如权利要求2所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，该管理单元包括：

一缓存器，用以记录该主机板对该基本输入输出系统的一使用状态；以及

多个逻辑单元，每一该逻辑单元用以根据该第一主机板或该第二主机板的该开机失败事件及该缓存器的纪录产生一致能信号及一切换信号，其中该切换信号用以切换该缓存器的纪录。

4.如权利要求2所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，该第一主机板与该第二主机板各包括：

一基板管理控制单元，电性连接至该管理单元，用以宣告所属的该主机板的该开机失败事件给该管理单元。

5.如权利要求2所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，储存于该第二主机板中的该基本输入输出系统包括分别对应一种型号的多个实体程序区段，且当该路径切换单元导通该通讯路径时，该切换控制单元根据该第一主机板的型号自该第二主机板的该记忆单元中撷取对应该第一主机板的型号的该实体程序区段并传送给该第一主机板。

6.如权利要求1所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，每一该路径切换单元包括：

一计时单元，用以计算该基本输入输出系统的一接收时间以于该接收时间到达时产生一切换信号；以及

一开关，用以根据该控制信号导通该通讯路径，及根据该切换信号切断该传送路径。

7.如权利要求1所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，该第一主机板与该第二主机板各更包括：

一基板管理控制单元，用以宣告所属的该主机板的该开机失败事件。

8.如权利要求1所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，该切换控制单元响应该该第一主机板的该开机失败事件而根据该第二主机板的该基本输入输出系统的一使用状态产生该控制信号。

9.如权利要求8所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，更包括：

一管理单元，设置于该电路板上，电性连接该切换控制单元，以检测该第一主机板与该第二主机板的该开机失败事件并确认该第一主机板与该第二主机板的该基本输入输出系统的该使用状态，于该开机失败事件发生时根据该使用状态致能该切换控制单元。

10.如权利要求9所述的共享式基本输入输出系统的伺服装置，其特征在于，每一该芯片组包括：

一通用输入输出端口，该管理单元通过该通用输入输出接口得知所属的该主机板对该基本输入输出系统的该使用状态；以及

一序列外围接口控制单元，电性连接于该路径切换单元，用以接收该基本输入输出系统。

11.一种共享基本输入输出系统的方法，应用于一伺服装置，该伺服装置包括一第一主机板、一第二主机板与一电路板，每一该主机板储存有一基本输入输出系统，该第一主机板与该第二主机板之间具有一传送路径，其特征在于，该方法包括：

发生一开机失败事件时宣告发生该开机失败事件的该第一主机板的该开机失败事件至该电路板；

响应该开机失败事件通过该电路板产生一控制信号；以及

根据该控制信号导通发生该开机失败事件的该第一主机板与该第二主机板的该传送路径以共享该第二主机板储存的基本输入输出系统。

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