CN107491370A - 一种获取硬件故障信息的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取硬件故障信息的方法及装置，其中，该方法包括：复杂可编程逻辑器件CPLD获取检测信号源的运行状态信号，根据预先保存的运行状态信号与故障信息的对应关系得到待检测信号源的故障信息。通过复杂可编程逻辑器件CPLD，可以和待检测信号源直接连接，因此可以实时地获取设备中硬件的运行状态信号，由运行状态信号分析得到硬件的故障信息，从而方便用户得到全面的硬件故障信息，更方便维护人员对设备的维护。

Description

一种获取硬件故障信息的方法及装置

技术领域

本发明涉及电子信息领域，特别是涉及一种获取硬件故障信息的方法及装置。

背景技术

在存储设备中，如果没有硬件日志记录，一旦客户侧出现了硬件问题，维护团队就无法及时获取到有价值的信息。尤其是当出现一些低概率，极难复现的问题时，第一手的信息获取不到，很难继续进行下一步分析，后续问题复现工作将会耗费大量的人力物力，事倍功半。当前主流存储厂商一般采用独立于X86之外的小系统(BMC)进行存储硬件管理，小系统与复杂可编程逻辑器件CPLD连接，可通过复杂可编程逻辑器件CPLD获取如电压、温度等较为基础的信息。但是，由于小系统采用的是轮询机制，其运行周期是秒级的，而当硬件出现一些如上电失败、时钟故障、复位信号异常、异常复位原因、关键信号的变化等故障时，常常是通过发出一个毫秒甚至纳秒级的脉冲来提示故障，因此小系统可能无法及时获取这些故障信息，导致获取的硬件故障信息不够全面。另外，小系统也可能会启动失败，出现故障，如果小系统也出现故障，则只能将坏件返回研发部门做故障复现和下一步分析了。

因此如何获取全面的硬件故障信息，从而方便维护人员根据故障对设备进行维护，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种获取硬件故障信息的方法及装置，用于获取全面的硬件故障信息，从而方便维护人员根据故障对设备进行维护。

为解决上述技术问题，本发明提供一种获取硬件故障信息的方法，基于复杂可编程逻辑器件CPLD，该方法包括：

获取待检测信号源的运行状态信号；

根据预先保存的所述运行状态信号与故障信息的对应关系，分析所述运行状态信号以得到所述待检测信号源的所述故障信息。

优选地，在得到所述故障信息之后，还包括：

保存所述故障信息。

优选地，在保存所述故障信息之后，还包括：

将所述故障信息发送至上位机。

优选地，所述将故障信息发送至上位机具体为：

通过UART接口将所述故障信息发送至所述上位机。

优选地，在将所述故障信息发送至上位机之后，还包括：

所述上位机在接收到所述故障信息后，将所述故障信息转化为文字形式。

优选地，所述待检测信号源具体为待检测芯片，所述运行状态信号具体为所述待检测芯片的时钟信号、复位信号、热检测信号、中断信号、故障指示信号和降频信号。

优选地，所述分析所述运行状态信号以得到待检测信号源的故障信息具体包括：

分析所述运行状态信号的内容，当所述运行状态信号为单路电源运行状态信号时，判断单路电源是否启动失败；

如果是，则记录启动失败的所述单路电源为故障信息。

优选地，还包括：

所述上位机在接收到所述故障信息后，发出报警信号。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种获取硬件故障信息的装置，包括：

复杂可编程逻辑器件CPLD，用于获取待检测信号源的运行状态信号，根据预先保存的所述运行状态信号与故障信息的对应关系，分析所述运行状态信号以得到所述待检测信号源的所述故障信息。

优选地，所述复杂可编程逻辑器件CPLD还用于向所述上位机发送所述故障信息，该装置还包括：

上位机，用于接收所述复杂可编程逻辑器件CPLD发送的所述故障信息。

本发明所提供的获取硬件故障信息的方法及装置，包括：复杂可编程逻辑器件CPLD获取检测信号源的运行状态信号，根据预先保存的运行状态信号与故障信息的对应关系得到待检测信号源的故障信息。本发明具有如下有益效果：

1、复杂可编程逻辑器件CPLD通过直接与芯片的管脚连接，可以实时地获取设备中硬件的运行情况，对于一些毫秒级甚至纳秒级的运行状态信号也可以及时获取到，因此获取到的硬件故障信息相比现有技术更为全面；

2、复杂可编程逻辑器件CPLD中的控制逻辑可以通过设置控制逻辑保存硬件运行状态信号与硬件故障信息的对应关系，因此复杂可编程逻辑器件CPLD可以通过运行状态信号得到硬件的故障所在；

3、复杂可编程逻辑器件CPLD是单板上第一个上电的芯片，运行稳定，几乎不会出现损坏的情况，极大程度上避免了故障信息丢失的情况；

4、复杂可编程逻辑器件CPLD的管脚数量远远超出小系统BMC，可以连接更多的芯片的管脚，从而监控到更多更详细的硬件故障信息。

综上所述，通过复杂可编程逻辑器件CPLD获取设备中硬件的运行状态信号，分析得到硬件的故障信息，可以方便用户得到全面的硬件故障信息，更方便维护人员对设备的维护。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种获取硬件故障信息的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的第二种获取硬件故障信息的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的第三种获取硬件故障信息的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的第四种获取硬件故障信息的方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种步骤S11对应的流程图；

图6为本发明实施例提供的第五种获取硬件故障信息的方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种获取硬件故障信息的装置的示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种获取硬件故障信息的装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种获取硬件故障信息的方法，用于获取全面的硬件故障信息，从而方便维护人员根据故障对设备进行维护。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的第一种获取硬件故障信息的方法的流程图。如图1所示，基于复杂可编程逻辑器件CPLD，获取硬件故障信息的方法包括：

S10：获取待检测信号源的运行状态信号。

S11：根据预先保存的运行状态信号与故障信息的对应关系，分析运行状态信号以得到待检测信号源的故障信息。

需要说明的是，步骤S10在CPLD上电之后即可执行，是一个在设备运行过程中都可以进行的步骤。CPLD是单板上第一个上电的芯片，是独立供电的，在CPLD上电之后，才进行单板电源的上电，之后单板电源给其他芯片供电。CPLD监控待检测信号源的运行状态信号是一个实时进行的工作，在CPLD上电之后就开始进行，当获取到待检测信号源的运行状态信号时，就执行步骤S11。

CPLD是从PAL(一次编程器件)和GAL(可重复编程器件)发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。在存储系统中，CPLD通常用于协助小系统BMC获取硬件的电压、温度等基础的信息。CPLD拥有较多的管脚，可以直接与芯片的管脚连接，从而实时地获取芯片管脚的电平变化等信息。通过构造逻辑功能，可以在CPLD中保存运行状态信号与故障信息的对应关系，使CPLD具有通过从芯片处获取到的运行状态信号(高低电平变化、脉冲信号等)来判断芯片是否出现故障的功能。

在具体实施中，对于步骤S10来说，将需要检测的待检测信号源的管脚与CPLD的管脚连接。待检测信号源可以是单板电源，也可以是其他芯片上的硬件。当然，即使CPLD拥有许多管脚，也会出现不够的情况，所以可以在设备中按需多设置几个CPLD，从而获取更加全面的硬件故障信息。这里的运行状态信号可能是高低电平的转换，也可能是一个毫秒级甚至纳秒级的脉冲信号，因为待检测信号源的管脚是直接与CPLD的管脚连接的，因此CPLD可以及时获取这些微小的信号。

对于步骤S11来说，故障信息即哪个芯片(或硬件)产生了什么故障(或发生了什么变化)，产生的原因是什么。保存运行状态信号与故障信息的对应关系，即预先构造CPLD的相应的逻辑，让CPLD具有通过运行状态信号分辨出硬件故障信息的功能。例如，为了分辨硬件复位原因，CPLD应该预存硬件复位的全部原因，如看门狗复位、上电复位、BIOS切换复位、软件复位、RTC复位等。如果无法预先记录全部的故障信息，也可以根据存储设备在运行历史中发生次数最多的故障的产生原因或者最近几次发生的故障的产生原因进行记录。对于没有预先保存对应关系的运行状态信号，CPLD只能接收到这个信号，而无法分辨出故障信息，当然，CPLD具有存储单元，可以存储这些无法识别的信号以便维护人员进行后续的研究分析。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，采用CPLD从待检测信号源处获取运行状态信号，通过预先保存的运行状态信号与故障信息的对应关系，分析运行状态信号从而得到硬件的故障信息。通过CPLD直接与芯片的管脚连接，可以实时地获取设备中硬件的运行情况，对于一些毫秒级甚至纳秒级的运行状态信号也可以及时获取到，因此获取到的硬件故障信息相比现有技术更为全面；通过设置控制逻辑保存硬件运行状态信号与硬件故障信息的对应关系，因此CPLD可以通过运行状态信号得到硬件的故障所在；CPLD是单板上第一个上电的芯片，运行稳定，几乎不会出现损坏的情况，极大程度上避免了故障信息丢失的情况；CPLD的管脚数量远远超出小系统BMC，可以连接更多的芯片的管脚，从而监控到更多更详细的硬件故障信息，方便维护人员维修。

图2为本发明实施例提供的第二种获取硬件故障信息的方法的流程图。如图2所示，在本发明实施例提供的第一种获取硬件故障信息的方法的基础上，在另一实施例中，在步骤S11之后，还包括：

S20：保存故障信息。

CPLD本身具有存储单元，可以保存故障信息。因此可以理解的是，为了后续根据故障信息对设备的维护工作，在无法立即处理故障的时候，通过CPLD保存故障信息。当然，也可以通过CPLD输出故障信息，将故障信息保存在另一个存储设备中。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，在CPLD获取故障信息后，还包括保存故障信息。通过保存故障信息，可以防止故障信息丢失，在维护人员无法及时处理设备故障的情况下，方便日后对故障信息的研究与处理。

图3为本发明实施例提供的第三种获取硬件故障信息的方法的流程图。如图3所示，在本发明实施例提供的第二种获取硬件故障信息的方法的基础上，在另一实施例中，在步骤S20之后，还包括：

S30：将故障信息发送至上位机。

CPLD位于存储设备内部，可以理解的是，为了方便用户获取设备的故障情况，设置CPLD将故障信息发送至上位机，这样用户就可以通过上位机直观地获取故障信息。上面的具体实施方式已经提到，CPLD是实时地获取待检测信号源的运行状态信号，那么CPLD在分析得到故障信息后，也应立即将故障信息发送至上位机。而CPLD输出的故障信息通常为二进制代码形式，为了方便用户解读，可以将故障信息的代码发送至存储设备的生产厂商，以获取用户能够理解的形式的故障信息。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，CPLD在得到故障信息后，将故障信息发送至上位机。CPLD位于设备内部，获取到的故障信息不够直观，不方便用户直接读取，而将故障信息发送至上位机，用户就可以通过上位机直观地获取故障信息，也方便对故障信息的处理。

作为优选的实施方式，在本发明实施例提供的第三种获取硬件故障信息的方法的基础上，步骤S30具体为：

通过UART接口将故障信息发送至上位机。

可以理解的是，因为UART接口是存储设备中较为常见的接口，在信号传递任务中也较为通用，因此CPLD通过UART接口将故障信息发送至上位机。

在具体实施中，由于现有技术中CPLD没有对外的UART接口，所以将CPLD的输出管脚与设备中空余的UART接口连接，再通过UART接口与上位机连接。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，通过UART接口将故障信息发送至上位机，提供了一种易于实现的CPLD输出方式。

图4为本发明实施例提供的第四种获取硬件故障信息的方法的流程图。如图4所示，在本发明实施例提供的第三种获取硬件故障信息的方法的基础上，在另一实施例中，在步骤S30之后，还包括：

S40：上位机在接收到故障信息后，将故障信息转化为文字形式。

可以理解的是，由于CPLD得到的故障信息是二进制代码形式，为了方便用户直接读取故障信息的内容，需要将故障信息转化为文字形式。

在具体实施中，可以编写一个将二进制代码转换为文字的软件，在软件中设置故障信息显示的格式，如“芯片A在12:00:00(当然还可以更精确)出现看门狗复位”。将这个软件安装在连接CPLD的上位机中，在监控存储设备硬件运行情况时，需要该软件处于运行状态。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，上位机在接收到故障信息后，将故障信息转化为文字形式。这样用户就可以通过上位机的显示屏直接读取故障信息，及时得到设备硬件故障之所在，方便维护人员维修。

作为优选的实施方式，在本发明实施例提供的第一种获取硬件故障信息的方法的基础上，待检测信号源具体为待检测芯片，运行状态信号具体为待检测芯片的时钟信号、复位信号、热检测信号、中断信号、故障指示信号和降频信号。

时钟信号通常被用于同步电路当中，扮演计时器的角色，并组成电路的电子组件。时钟边沿触发信号意味着所有的状态变化都发生在时钟边沿到来时刻。只有当同步信号到达时，相关的触发器才会按输入信号改变输出状态，使得相关的电子组件得以同步运作。将待检测芯片的时钟信号输出端与CPLD的输入管脚连接，可以通过待检测芯片的时钟信号得到待检测芯片的运行情况。

复位信号，通常应用在可编程的芯片(如单片机)，可编程控制器(PLC)，微机等电子设备的运行中。在程序跑飞或者程序跳转时，可用手动或自动的方法发给硬件特定接口使软件的运行恢复到特定的程序段运行，这一过程就是复位过程；而在这一过程中，手动或自动的方法发给硬件特定接口的信号，就是复位信号。复位信号产生原因包括看门狗复位、上电复位、BIOS切换复位、软件复位、RTC复位等。将待检测芯片的复位信号输出端与CPLD的输入管脚相连，就可以实时地获取待检测芯片的复位信号，从而分析待检测芯片的复位原因，得到待检测芯片的故障之所在。

热检测信号、中断信号、故障指示信号和降频信号是芯片的关键信号，这些信号的产生或变化既有可能是因为系统出现了某种异常。比如，热检测信号，可能表示某个芯片出现了过热的情况；中断信号，可能表示某个芯片启动失败；故障指示信号，可能表示某个链路出现了大量的误码等。当然，除了这些信号，可能还有其他能反映系统硬件异常的信号，这里暂不赘述。通过检测这些信号产生或变化的时间和来源，有助于多角度全面的获取硬件的故障情况。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，限定了待检测信号源具体为待检测芯片，运行状态信号具体为待检测芯片的时钟信号、复位信号、热检测信号、中断信号、故障指示信号和降频信号。这些信号都比较常见，通过这些信号，可以多角度全面的反映系统硬件的故障情况，方便维护人员维修。

图5为本发明实施例提供的一种步骤S11对应的流程图。如图5所示，在本发明实施例提供的第一种获取硬件故障信息的方法的基础上，在另一实施例中，步骤S11具体包括：

S50：分析运行状态信号的内容，当运行状态信号为单路电源运行状态信号时，进入步骤S51。

S51：判断单路电源是否启动失败，如果是，则进入步骤S52。

S52：记录启动失败的单路电源为故障信息。

可以理解的是，CPLD还可以监控单板上电情况。单板电源往往是由多路电源组成，可以成每路电源为单路电源。

单板上电过程是一路一路依次进行的，当某一单路电源上电失败，则从头再来。如果不加以记录，只能得到上电失败的信息，而不能得知是哪一个单路电源上电失败。

在具体实施中，对于步骤S50来说，当CPLD判断得知待检测信号源为单板电源，运行状态信号为单路电源运行状态信号时，将执行步骤S51。

对于步骤S51和步骤S52来说，CPLD对于已经上电成功的单路电源，可以直接跳过，而对于上电失败的单路电源，则要记录是哪一路电源，则故障信息为标识为A的单路电源启动失败。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，步骤S11具体包括：分析运行状态信号的内容，当运行状态信号为单路电源运行状态信号时，判断单路电源是否启动失败；如果是，则记录启动失败的单路电源为故障信息。根据单板电源分批依次启动的形式，本发明实施例提供的方法可以判断出单路电源启动失败具体是因为哪一路电源启动失败，方便维护人员维修。

图6为本发明实施例提供的第五种获取硬件故障信息的方法的流程图。如图6所示，在本发明实施例提供的第三种获取硬件的故障信息的方法的基础上，在另一实施例中，在步骤S30之后，还包括：

S60：上位机在接收到故障信息后，发出报警信号。

在具体实施中，上位机接收到来自CPLD的故障信息，当判断得知这是CPLD发送的信息时，即可发出报警信号，报警信号可以是跳出一个窗口显示有故障，也可以是发出提示音。当然，如果在上位机中通过软件将故障信息从二进制代码形式转化为文字形式，可以语音播报该故障信息，以便使用户及时获取设备硬件的故障情况。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的方法，还包括上位机在接收到故障信息后，发出报警信号。这样用户不用随时查看上位机，也可以及时得知硬件出现了故障，方便维护人员维修。

上文详述了获取硬件故障信息的方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法对应的获取硬件的故障信息的装置。图7为本发明实施例提供的一种获取硬件故障信息的装置的示意图。如图7所示，获取硬件故障信息的装置包括：

复杂可编程逻辑器件CPLD701，用于获取待检测信号源702的运行状态信号，根据预先保存的运行状态信号与故障信息的对应关系，分析运行状态信号以得到待检测信号源702的故障信息。

需要说明的是，待检测信号源不止两个。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的装置，采用CPLD从待检测信号源处获取运行状态信号，通过预先保存的运行状态信号与故障信息的对应关系，分析运行状态信号从而得到硬件的故障信息。通过CPLD直接与芯片的管脚连接，可以实时地获取设备中硬件的运行情况，对于一些毫秒级甚至纳秒级的运行状态信号也可以及时获取到，因此获取到的硬件故障信息相比现有技术更为全面；通过设置控制逻辑保存硬件运行状态信号与硬件故障信息的对应关系，因此CPLD可以通过运行状态信号得到硬件的故障所在；CPLD是单板上第一个上电的芯片，运行稳定，几乎不会出现损坏的情况，极大程度上避免了故障信息丢失的情况；CPLD的管脚数量远远超出小系统BMC，可以连接更多的芯片的管脚，从而监控到更多更详细的硬件故障信息，方便维护人员维修。

图8为本发明实施例提供的另一种获取硬件故障信息的装置的示意图。如图8所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，复杂可编程逻辑器件CPLD701还用于向上位机801发送故障信息，获取硬件故障信息的装置还包括：

上位机801，用于接收复杂可编程逻辑器件CPLD701发送的故障信息。

当然，本发明实施例中包括的上位机801还可以用于将故障信息转化为文字形式。

本发明实施例提供的获取硬件故障信息的装置，CPLD在得到故障信息后，将故障信息发送至上位机。CPLD位于设备内部，获取到的故障信息不够直观，不方便用户直接读取，而将故障信息发送至上位机，用户就可以通过上位机直观地获取故障信息，也方便对故障信息的处理。

以上对本发明所提供的获取硬件故障信息的方法及装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种获取硬件故障信息的方法，其特征在于，基于复杂可编程逻辑器件CPLD，该方法包括：

获取待检测信号源的运行状态信号；

根据预先保存的所述运行状态信号与故障信息的对应关系，分析所述运行状态信号以得到所述待检测信号源的所述故障信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述故障信息之后，还包括：

保存所述故障信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在保存所述故障信息之后，还包括：

将所述故障信息发送至上位机。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将故障信息发送至上位机具体为：

通过UART接口将所述故障信息发送至所述上位机。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将所述故障信息发送至上位机之后，还包括：

所述上位机在接收到所述故障信息后，将所述故障信息转化为文字形式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待检测信号源具体为待检测芯片，所述运行状态信号具体为所述待检测芯片的时钟信号、复位信号、热检测信号、中断信号、故障指示信号和降频信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析所述运行状态信号以得到待检测信号源的故障信息具体包括：

分析所述运行状态信号的内容，当所述运行状态信号为单路电源运行状态信号时，判断单路电源是否启动失败；

如果是，则记录启动失败的所述单路电源为故障信息。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述上位机在接收到所述故障信息后，发出报警信号。

9.一种获取硬件故障信息的装置，其特征在于，包括：

复杂可编程逻辑器件CPLD，用于获取待检测信号源的运行状态信号，根据预先保存的所述运行状态信号与故障信息的对应关系，分析所述运行状态信号以得到所述待检测信号源的所述故障信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件CPLD还用于向所述上位机发送所述故障信息，该装置还包括：

上位机，用于接收所述复杂可编程逻辑器件CPLD发送的所述故障信息。