CN108089964A

CN108089964A - 一种通过bmc监控服务器cpld状态的装置及方法

Info

Publication number: CN108089964A
Application number: CN201711285652.4A
Authority: CN
Inventors: 张建业
Original assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2018-05-29

Abstract

本发明提供通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，包括：包括BMC、CPLD和存储模块，所述BMC与CPLD相连接，用以读取检测CPLD内部寄存器及传感器的数据，并判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围，所述BMC还用以记录CPLD异常的工作状态，所述存储模块分别与所述BMC和所述CPLD相连接，用以暂存CPLD状态的监控信息。本发明采用通过BMC监控服务器CPLD状态的方法，BMC通过JTAG接口及I2C总线与CPLD建立数据交互，不会错过重要监控信号的采集，实现对服务器CPLD状态信息进行既高效、又全面的监测。

Description

一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置及方法

技术领域

本发明属于服务器技术领域，具体涉及一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置及方法。

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，有时会因为服务器CPLD故障产生掉电、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处零部件状态。现有技术中，调试人员可以采用示波器或电压表监控相应信号，查看故障发生时监控信息是否有异常，但是这种处理方式效率低下，增加了服务器的维护难度。

因此，现有技术不能实现对服务器CPLD状态进行既高效、又全面的监控。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置及方法。本发明采用BMC、CPLD相结合的方式监控并存储记录服务器CPLD中相应异常数据信息，可以捕获时间间隔很短的异常脉冲，不会错过重要监控信息的采集，而且能够对服务器CPLD处关键信息进行有效存储。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明提供通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，包括：包括BMC、CPLD和存储模块，所述BMC与CPLD相连接，用以读取检测CPLD内部寄存器及传感器的数据，并判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围，所述BMC还用以记录CPLD异常的工作状态，所述存储模块分别与所述BMC和所述CPLD相连接，用以暂存CPLD状态的监控信息。

进一步的，所述BMC还用来向CPLD发送初始化重置信息，用以清空并重置CPLD。

进一步的，所述BMC通过JTAG接口与一个或多个CPLD组成的JTAG CHAIN相连接，统一对CPLD的状态进行监控。

进一步的，CPLD状态的监控信息包括但不仅限于：上电指示信息、故障定位信息、CPLD芯片过热指示信息、初始化指示信息、输入电流信息、输入电压信息、输出电流信息、输出电压信息和CPLD功耗信息。

进一步的，CPLD状态的监控信息按照实际工作时重要程度设置三个优先级：最高优先级信息、次高优先级信息和最低优先级信息。

进一步的，CPLD状态的监控信息由BMC读取CPLD处传感器的数据获得，传感器通过I2C总线连接BMC，从而通过IPMI发送指令，读取这些传感器的值。

进一步的，本发明还提供一种通过BMC监控服务器CPLD状态的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，BMC通过JTAG接口及I2C总线与CPLD建立数据交互；

S2，BMC定期读取CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据；

S3，BMC判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围；

S4，CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据超出工作设定范围，BMC将异常数据记录下来并存储进存储模块中。

进一步的，步骤S2中BMC定期读取CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据是指每隔设定的一段时间，BMC通过IPMI协议对CPLD状态信息进行一次采集。

进一步的，步骤S3中工作设定范围是指针对上电指示信息、故障定位信息、CPLD芯片过热指示信息、初始化指示信息、输入电流信息、输入电压信息、输出电流信息、输出电压信息和CPLD功耗信息预先设定好的正常工作取值范围。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过BMC监控服务器CPLD状态，实现了对服务器CPLD状态信息的有效监控与存储，方便故障后的排查，便于进行故障分析。

2、本发明采用通过BMC监控服务器CPLD状态的方法，BMC通过JTAG接口及I2C总线与CPLD建立数据交互，不会错过重要监控信号的采集，实现对服务器CPLD状态信息进行既高效、又全面的监测。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明方法流程图。

具体实施方式

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，本发明提供一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，包括BMC、CPLD和存储模块，所述BMC与CPLD相连接，用以读取检测CPLD内部寄存器及传感器的数据，并判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围，所述BMC还用以记录CPLD异常的工作状态，所述存储模块分别与所述BMC和所述CPLD相连接，用以暂存CPLD状态的监控信息。

BMC(Baseboard Management Controller)，即基板管理控制器，是一个专门的服务处理机，它利用传感器来监控一台计算机、网络服务器或者是其他硬件驱动设备的状态，并且通过独立的连接线路和系统管理员进行通信，BMC的传感器用来测量CPLD内部物理变量，例如：温度，湿度，电源电压，风扇速度，通信参数和操作系统函数，如果这些变量中任何一个超出了指定限制的范围之外，他就会通知管理员，管理员就会利用远程控制来采取正确的措施。监控设备可以动力循环或者当必要的时候重新启动，这样，单一的管理员就可以同时远程控制无数个服务器和其他设备，节省了网络的总体成本，并且可以确保可靠性。

CPLD是Complex Programmable Logic Device的简写，即复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，其规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。CPLD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。

CPLD状态的监控信息由BMC读取CPLD处传感器的数据获得，传感器通过I2C总线连接BMC，从而通过IPMI发送指令，读取这些传感器的值。

IPMI(Intelligent Platform Management Interface)，即智能平台管理接口，是一种开放标准的硬件管理接口规格，定义了嵌入式管理子系统进行通信的特定方法。IPMI信息通过基板管理控制器进行交流，使用低级硬件智能管理而不使用操作系统进行管理，具有两个主要优点：首先，此配置允许进行带外服务器管理；其次，操作系统不必负担传输系统状态数据的任务。IPMI的核心是一个专用芯片/控制器(叫做基板管理控制器BMC)，其并不依赖于服务器的处理器、BIOS或操作系统来工作，可谓非常地独立，是一个单独在系统内运行的无代理管理子系统，只要有BMC与IPMI固件其便可开始工作，而BMC通常是一个安装在服务器主板上的独立的板卡，现在也有服务器主板提供对IPMI支持的。IPMI良好的自治特性便克服了以往基于操作系统的管理方式所受的限制，例如操作系统不响应或未加载的情况下其仍然可以进行开关机、信息提取等操作。

作为一种可实施方式，12V/5V/1.8V/1.0V/1.5V Power good及1.5V PCH powergood/1.05V PCH power good等信号连接到BMC芯片对应ADC pin脚将系统中的多个电源模块，如12V/5V/1.8V/1.0V/1.5V Power good及1.5V PCH power good/1.05V PCH powergood等信号写入到CPLD中，在CPLD相应的寄存器中根据I2C协议编写IIC Slave程序，方便BMC读取该寄存器的值，将多个电源状态信号的Bit位和CPLD的全局时钟控制一起写入到I2C的寄存器中；BMC通过I2C总线，读取CPLD的寄存器的值；根据CPLD的寄存器的值，判断电源状态，CPLD的寄存器的值若为低电平，则判定对应电源为故障电源，根据显示低电平的CPLD的寄存器，找到对应电源的Power Good信号，即可定位出故障电源，发出维修通知，工作人员对故障电源进行维修；若为高电平，则电源为正常电源。

作为一种可实施方式，本发明采用BMC实现对服务器CPLD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BMC进行中断处理，所述监控信号以x86平台服务器为例，这些监控信号包括上电指示信息、故障定位信息、CPLD芯片过热指示信息、初始化指示信息、输入电流信息、输入电压信息、输出电流信息、输出电压信息和CPLD功耗信息等等。

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：上电指示信息、故障定位信息、CPLD芯片过热指示信息。次高优先级的信号包括：初始化指示信息、输入电流信息、输入电压信息、输出电流信息、输出电压信息。最低优先级的信号包括：CPLD功耗信息。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。

所述BMC通过JTAG接口与一个或多个CPLD组成的JTAG CHAIN相连接，统一对CPLD的状态进行监控。BMC可以通过复位信号对清空并重置CPLD。BMC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BMC，BMC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CPLD状态完成。

BMC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CPLD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通过BMC监控服务器CPLD状态的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，BMC通过JTAG接口及I2C总线与CPLD建立数据交互；

S2，BMC定期读取CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据；

S3，BMC判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围；

步骤S2中BMC定期读取CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据是指每隔设定的一段时间，BMC通过IPMI协议对CPLD状态信息进行一次采集。

步骤S3中工作设定范围是指针对上电指示信息、故障定位信息、CPLD芯片过热指示信息、初始化指示信息、输入电流信息、输入电压信息、输出电流信息、输出电压信息和CPLD功耗信息预先设定好的正常工作取值范围。

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

1.一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，其特征是，包括BMC、CPLD和存储模块，所述BMC与CPLD相连接，用以读取检测CPLD内部寄存器及CPLD外部传感器的数据，并判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围，所述BMC还用以记录CPLD异常的工作状态，所述存储模块分别与所述BMC和所述CPLD相连接，用以暂存CPLD状态的监控信息。

2.根据权利要求1所述的一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，其特征是，所述BMC还用来向CPLD发送初始化重置信息，用以清空并重置CPLD。

3.根据权利要求1所述的一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，其特征是，所述BMC通过JTAG接口与一个或多个CPLD组成的JTAG CHAIN相连接，统一对CPLD的状态进行监控。

4.根据权利要求1所述的一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，其特征是，CPLD状态的监控信息包括但不仅限于：上电指示信息、故障定位信息、CPLD芯片过热指示信息、初始化指示信息、输入电流信息、输入电压信息、输出电流信息、输出电压信息和CPLD功耗信息。

5.根据权利要求4所述的一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，其特征是，CPLD状态的监控信息按照实际工作时重要程度设置三个优先级：最高优先级信息、次高优先级信息和最低优先级信息。

6.根据权利要求1所述的一种通过BMC监控服务器CPLD状态的装置，其特征是，传感器通过I2C总线连接BMC，所述的BMC通过IPMI发送指令，读取这些传感器的值进而获取CPLD状态的监控信息。

7.一种通过BMC监控服务器CPLD状态的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，BMC通过JTAG接口及I2C总线与CPLD建立数据交互；

S2，BMC定期读取CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据；

S3，BMC判断寄存器及传感器的数据是否在工作设定范围；

8.根据权利要求7所述的一种通过BMC监控服务器CPLD状态的方法，其特征是，步骤S2中，BMC定期读取CPLD中寄存器和传感器上的状态信息数据是指每隔设定的一段时间，BMC通过IPMI协议对CPLD状态信息进行一次采集。