CN107809349B - 一种监测服务器信号波形的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种监测服务器信号波形的装置，包括：BMC、MCU和RTC芯片，所述BMC与MCU相连接，用以读取检测MCU内部寄存器的值，并判断寄存器的值是否有改动。所述MCU分别与RTC芯片、BMC相连接，用以获取服务器的监控信号并按照预定时间间隔修改内部寄存器。本发明还提供一种监测服务器信号波形的方法，通过集成MCU并以中断触发的方式记录重要监控信号的电平状态，实现了对服务器关键信号波形的有效存储，方便故障后的排查，便于进行故障分析。

Description

一种监测服务器信号波形的装置及方法
技术领域
本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种监测服务器信号波形的装置及方法。
背景技术
随着经济社会的高速发展，我国即将迎来互联网+时代，互联网+时代的来临伴随着服务器产业的迅速崛起，海量数据正以前所未有的增长趋势冲击着各个行业，服务器凭借其优良的性能广泛应用于云计算、大数据处理、网络平台等领域，受到市场的青睐。
在服务器的调试与使用过程中，有时会因为故障产生关机、宕机等问题。为了排查这些问题，调试人员需要了解故障发生时各个信号电平的状态。现有技术中，调试人员可以采用示波器监控相应信号，并尝试复现该故障，查看故障发生时监控信号是否有异常，但是这种方式效率低下。BMC可以监控部分重要信号并记录到日志中，但是其所能记录的重要信号是有限的。
此外，现有技术还有在服务器上集成数据采集单元，该数据采集单元按照预定时间间隔采集信号的状态。如果该时间间隔过长，会遗漏重要信号的跳变，例如如果时间间隔为10ms，可能会采集不到某个重要信号的1ms宽度的脉冲。如果该时间间隔过短，其采集的数据量会过大，需要过大的空间进行数据存储。因此，现有技术不能实现对服务器监控信号电平进行既高效、又全面的监测。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种监测服务器信号波形的装置及方法。本发明采用BMC、MCU相结合的方式监测并存储记录服务器中相应信号，采用边沿触发的方式触发中断，根据优先级检测监控信号电平并记录数据，可以捕获时间间隔很短的脉冲，不会错过重要监控信号的采集，而且能够对服务器关键信号波形进行有效存储。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
本发明提供一种监测服务器信号波形的装置，包括：BMC、MCU和RTC芯片，所述BMC与MCU相连接，用以读取检测MCU内部寄存器的值，并判断寄存器的值是否有改动，所述MCU分别与RTC芯片、BMC相连接，用以获取服务器的监控信号并按照预定时间间隔修改MCU内部寄存器，所述MCU内部寄存器用以暂存服务器的监控信号。
进一步的，所述BMC还用来向MCU发送复位信号。
进一步的，所述BMC通过I2C总线连接RTC芯片，用以从RTC芯片获取时间信息，每当MCU完成复位时，BMC通过I2C总线向MCU发送当前时间数据，MCU依照MCU发送的时间数据设置自身时钟。
进一步的，服务器的监控信号包括但不仅限于：上电完成指示信号、内存过热指示信号、处理器过热指示信号、电源过热指示信号、平台复位指示信号、SLP_S4#信号、系统电源键按下指示信号、系统复位键按下指示信号、BMC初始化完成指示信号和BMC复位指示信号。
进一步的，服务器的监控信号按照实际工作时重要程度设置三个优先级：最高优先级信号、次高优先级信号和最低优先级信号。
进一步的，所述MCU还外接有存储设备、Debug Led和烧录接口，所述存储设备用以存储采集到的服务器监控信号，所述Debug Led用以MCU调试阶段信号状态，所述烧录接口用以通过JTAG信号更新MCU的固件。
进一步的，本发明还提供一种监测服务器信号波形的方法，包括以下步骤：
MCU复位之后，接收BMC发送的时间设置信号来设置自身时钟并建立存储文件；
MCU初次读取监控信号的电平状态，电平状态写入存储文件中；
MCU以中断触发的方式读取各个监控信号的跳变状态，检测触发中断的监控信号电平，将监控信号电平写入到存储文件中。
进一步的，中断触发的方式为边沿触发，任何监控信号从低电平变为高电平或由高电平变为低电平都会触发中断，MCU进入中断服务程序，依据监控信号的优先级检测监控信号的电平并进行记录存储。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过集成MCU并以中断触发的方式记录重要监控信号的电平状态，实现了对服务器关键信号波形的有效存储，方便故障后的排查，便于进行故障分析。
2、本发明采用BMC、MCU相结合的方式监测并存储记录服务器中相应信号，可以在记录文本中复现该故障，查看故障发生时监控信号是否有异常，改变了以往外接示波器查看信号电平的方式，提高了服务器的调试效率。
3、本发明采用边沿触发的方式触发中断，根据优先级检测监控信号电平并记录，不会错过重要监控信号的采集，实现对服务器监控信号电平进行既高效、又全面的监测。
附图说明
图1是监测服务器信号波形的装置结构示意图；
图2是监测服务器信号波形的方法流程图。
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，下文的公开提供了许多不同的实施例用来实现本发明的装置及方法，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实现本发明。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。应当理解，尽管本发明描述了其优选的具体实施方案，然而这些只是对实施方案的阐述，而不是限制本发明的范围。
下面对本发明内容进行更加详细的阐述，如图1所示，本发明提供一种监测服务器信号波形的装置，包括：BMC、MCU和RTC芯片，所述BMC与MCU相连接，用以读取检测MCU内部寄存器的值，并判断寄存器的值是否有改动。上述寄存器包含着服务器中各种监控信号，且在服务器运行过程中寄存器的值(监控信号的高低电平数据)是不断变化着的。上述RTC芯片由纽扣电池供电。
本发明采用MCU实现对服务器重要信号的监控，上述监控主要是等待被监控信号触发中断(设置为外部中断)，监控信号跳变的时候触发中断以及由MCU进行中断处理，所述监控信号以x86平台服务器为例，这些监控信号包括电源的上电完成指示信号、内存过热指示信号、处理器过热指示信号、电源过热指示信号、平台复位指示信号、SLP_S4#信号(指示服务器是否处于上电但未开机的状态)、系统电源键按下指示信号、系统复位键按下指示信号、BMC初始化完成指示信号、BMC复位指示信号等等。
上述的各种监控信号可以按照其工作运行中的重要程度设置优先级，以之前列举的x86平台的监控信号为例，设置三个优先级，最高优先级的信号包括：SLP_S4#信号(指示服务器是否处于上电但未开机的状态)、内存过热指示信号、处理器过热指示信号、电源过热指示信号。次高优先级的信号包括：系统电源键按下指示信号、上电完成指示信号、系统复位键按下指示信号。最低优先级的信号包括：BMC复位指示信号、BMC初始化完成指示信号、平台复位指示信号。为各个信号设置优先级，并触发不同优先级的中断。当不同优先级的信号在相近或相同的时间发生跳变时，优先记录高优先级的信号的跳变情况。具体来说，若低优先级的信号发生跳变，触发中断，并读取、记录数据时，有一个高优先级的信号发生了跳变，这时停止对低优先级信号的读取、记录操作，先去对高优先级的信号进行读取，并记录，完成后再去处理低优先级的信号。
BMC通过I2C总线连接MCU，BMC可以通过复位信号对MCU进行复位。MCU正常工作时，不断地获取外部采集的监控信号按照预定时间间隔1修改内部寄存器(通过I2C写操作进行修改)，各种采集监控信号的传感器将数据发给MCU，MCU将数据写给内部寄存器。寄存器类型没有特殊要求，只要能读能写就可以，以采用集成管理芯片AST2500的BMC为例，寄存器内可以设置8位的存储数据，并且BMC不断通过I2C总线读回数据确认修改是否完成。BMC读取MCU的内部寄存器并检测其值是否有改动，若在预定时间间隔2的时间内均未检测到MCU值的改动，则认为MCU工作异常，向MCU发送复位信号。
MCU上外接存储设备，用于存储采集的监控信号，例如存储设备可以选用TF卡，在服务器板卡上设置安装TF卡的焊接槽位，当服务器发生故障停止运行时，工作人员可以将TF卡取下，在PC端查看故障发生时各个监控信号的电平状态，实现对服务器全面高效的排查。
如图2所示，本发明还给出了一种监测服务器信号波形的方法，包括以下步骤：
MCU复位之后，接收BMC发送的时间设置信号来设置自身时钟并建立存储文件；
MCU初次读取监控信号的电平状态，电平状态写入存储文件中；
MCU以中断触发的方式读取各个监控信号的跳变状态，检测触发中断的监控信号电平，将监控信号电平写入到存储文件中。
下面依据上述方法给出实施例，MCU在复位之后，接收BMC发来的时间设置信号来设置自身工作时钟，并在存储设备中建立一个txt文件。名称可以是“Waveform-年-月-日-时-分-秒”。之后MCU初次读取所有监控功能信号的电平状态，并写入该文件中，每个信号占一行，其写入格式示例为：
20170731141848044,1,1,16
第一串数字为时间，指示为2017年07月31日14点18分48秒044毫秒进行数据采集。第二个数字1指示该行信息为复位完成后的初次信号采集的信息，第三个数字1指示所采集到信号为高电平，(如果是0就是初次采集到该信号为低电平)，第四个数字16指示本行所指示的数据时编号为16的监控信号的采集情况。
完成初次电平写入后，MCU以中断触发的方式监控各个信号的跳变状态，中断类型为边沿触发，任何被监控信号电平从低到高或从高到低变化都会触发中断，因为是采用中断触发的方式，每一次监控信号发生跳变的时候，都满足了中断触发的条件，就是说都会触发中断，MCU进入中断服务程序，检测触发中断的信号电平并进行记录。而现有技术采用的是，每隔一段时间读取采样一次各个信号的状态并存储，可能会丢失重要信号。本发明方案设置的中断触发的方式，不固定采样的时间间隔，因此丢失信号的可能性比现有技术低，优于现有技术。
每次触发中断，MCU进入中断服务器程序，读取触发该中断的信号的电平并记录。其格式如下：
20170731141926043,0,0,16
第一串数字同样为时间，第二个数字0指示该信号为初次采集完成之后，检测到有信号跳变的记录信息。第三个数字0指示该信号发生下降沿，即电平从高变成地低。(如果是上升沿，电平从低变成高的话，该数字就是1)，第四个数字同样指示信号的编号，记录完成后，退出中断服务程序。
上述将服务器监控信号记录完毕，存储在TF卡中，工作人员可以在PC端将信息导出，生成监控信号日志，复现服务器运行及故障时各个监控信号的电平状态。
此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (1)

1.一种监测服务器信号波形的装置，其特征是，包括BMC、MCU和RTC芯片，所述BMC与MCU相连接，用以读取检测MCU内部寄存器的值，并判断寄存器的值是否有改动，所述MCU分别与RTC芯片、BMC相连接，用以获取服务器的监控信号并按照预定时间间隔修改MCU内部寄存器，所述MCU内部寄存器用以暂存服务器的监控信号；
所述BMC通过I2C总线连接MCU，用以通过I2C总线检测MCU寄存器的值是否有改动，并通过I2C总线向MCU发送复位信号；
所述监测服务器信号波形的装置依据服务器不同的监控信号设置不同的预定时间间隔；
所述BMC通过I2C总线连接RTC芯片，用以从RTC芯片获取时间信息，MCU依照BMC发送的时间数据设置自身工作时钟；
服务器的监控信号包括但不仅限于：上电完成指示信号、内存过热指示信号、处理器过热指示信号、电源过热指示信号、平台复位指示信号、SLP_S4#信号、系统电源键按下指示信号、系统复位键按下指示信号、BMC初始化完成指示信号和BMC复位指示信号；
服务器的监控信号按照实际工作时重要程度设置三个优先级：最高优先级信号、次高优先级信号和最低优先级信号；
所述MCU还外接有存储设备、Debug Led和烧录接口，所述存储设备用以存储采集到的服务器监控信号，所述Debug Led用以MCU调试阶段信号状态，所述烧录接口用以通过JTAG信号更新MCU的固件；
MCU复位之后，接收BMC发送的时间设置信号来设置自身时钟并建立存储文件；
MCU初次读取监控信号的电平状态，电平状态写入存储文件中；
MCU以中断触发的方式读取各个监控信号的跳变状态，检测触发中断的监控信号电平，将监控信号电平写入到存储文件中；
中断触发的方式为边沿触发，任何监控信号从低电平变为高电平或由高电平变为低电平都会触发中断，MCU进入中断服务程序，依据监控信号的优先级检测监控信号的电平并进行记录存储。
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