CN108228394A - 一种服务器双BIOS Flash控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种服务器双BIOS Flash控制系统及方法。该服务器双BIOS Flash控制系统及方法，由CPLD芯片，BMC芯片，PCH芯片，IO Expander芯片，Switch芯片和双BIOS Flash芯片组成；所述CPLD芯片和PCH芯片分别通过GPIO总线连接到BMC芯片，所述IO Expander芯片通过IIC总线连接到BMC芯片，同时PCH芯片和IO Expander芯片还连接到Switch芯片，并通过Switch芯片连接到双BIOS Flash芯片。该服务器双BIOS Flash控制系统及方法，不仅能够在BIOS Flash功能不正常时提供冗余BIOS Flash切换，保障了服务器正常启动，提升了整体可靠性；而且能够记忆上次启动时BIOS Flash的选择，从而提高了整体切换速度，缩短了开机时间。
Description
技术领域
本发明涉及管理板卡技术领域，特别涉及一种服务器双BIOS Flash控制系统及方法。
背景技术
在服务器系统中，BIOS image、ME image、LAN image等Firmware程序烧录在一个Flash芯片中，被称之为BIOS Flash。在主板上电后，BIOS Flash中的firmware提供服务器最基本的硬件初始化和周边设备控制的必要程序。除了向服务器提供最底层的、最直接的硬件设置和控制外，BIOS还向操作系统提供一些系统参数和设备信息。
综上所述，BIOS是承接底层硬件和上层操作系统之间的桥梁，是服务器正常运行的关键一环。如果BIOS Flash故障，将直接导致服务无法正常运行。
现有技术中服务器通常只有一个BIOS Flash，如果BIOS Flash发生故障将导致服务器不能正常启动，服务器使用的可靠性得不到保证。
针对这一问题，技术人员提出了双Flash服务器。但是双Flash服务器不具备切换记忆功能，发生BIOS Flash0故障后，虽然双Flash服务器功能逻辑上能切换到BIOS Flash1。但是以后每次重新开机，都会首先尝试连接 BIOS Flash 0，失败后再切换到 BIOSFlash 1。从而增加了开机时间，使用并不方便。
基于上述问题，本发明提出了一种服务器双BIOS Flash控制系统及方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的服务器双BIOS Flash控制系统及方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种服务器双BIOS Flash控制系统，其特征在于：由CPLD芯片，BMC芯片，PCH芯片，IOExpander芯片，Switch芯片和双BIOS Flash芯片组成；所述CPLD芯片和PCH芯片分别通过GPIO总线连接到BMC芯片，所述IO Expander芯片通过IIC总线连接到BMC芯片，同时PCH芯片和IO Expander芯片还连接到Switch芯片，并通过Switch芯片连接到双BIOS Flash芯片。
所述CPLD芯片用于控制服务器的硬件电路上电时序，并在服务器上电完成后向BMC芯片发送上电完成信号；所述BMC芯片通过PCH芯片访问BIOS Flash芯片；所述IOexpander芯片用于接收BMC芯片发出的BIOS Flash芯片切换命令，并将其发送到Switch芯片；所述Switch芯片用于切换BIOS Flash芯片通道；所述双BIOS Flash芯片包括BIOSFlash 0和BIOS Flash 1，其中BIOS Flash 0为默认BIOS Flash芯片，BIOS Flash 1为备用BIOS Flash芯片。
所述IO expander芯片内部带有EEPROM（Electrically-Erasable ProgrammableRead-Only Memory，电子抹除式可复写只读存储器），用于记录BIOS Flash芯片切换信息，且记录的BIOS Flash芯片切换信息不会随服务器重启而消失，服务器重启后可直接连接备用BIOS Flash芯片。
本发明服务器双BIOS Flash控制系统的控制方法，其特征在于：当BIOS Flash 0功能正常时，BMC芯片通过PCH芯片访问BIOS Flash 0；当BIOS Flash 0不能正常使用时，BMC芯片重新发起切换命令，通过IO expander芯片将Switch芯片切换至BIOS Flash 1通道，让PCH芯片访问BIOS Flash 1，BIOS Flash 1将作为冗余Flash使用；同时，在IOexpander芯片内部的EEPROM中记录BIOS Flash芯片切换信息，且记录的BIOS Flash芯片切换信息不会随服务器重启而消失，服务器重启后可直接连接BIOS Flash 1。
具体包括以下步骤：
（1）当BIOS Flash 0功能正常时，IO expander芯片向Switch芯片的选择控制pin输出0电平，即SEL；
（2）Switch芯片将PCH芯片的片选信号CS#切换到BIOS Flash 0通道，BIOS Flash 0通道连接BIOS Flash0；
（3）PCH芯片访问BIOS Flash 0，加载其驱动程序firmware，进而进行POST，并在POST完成后，向BMC芯片发送POST完成信号；
（4）如果BIOS Flash 0不能正常使用，则PCH芯片不能正常加载其驱动程序firmware，进而无法正常POST；BMC芯片内部等待POST信号的计数器超时，超时后BMC芯片通过IIC总线向IO Expander芯片发送切换命令；
（5）收到切换命令后，IO expander芯片向Switch芯片的选择控制pin输出1电平，使Switch芯片切换至BIOS Flash 1通道，PCH芯片即可访问BIOS Flash 1，加载BIOS Flash 1的驱动程序firmware，进行POST，并在POST完成后，向BMC芯片发送POST完成信号。
当服务器重启再次上电时，BIOS Flash芯片切换信息无需BMC芯片重新写入，而是通过IO expander芯片中的EEPROM加载出来，IO expander芯片中的EEPROM记录的是上次写入的BIOS Flash芯片切换信息，服务器会跳过故障的BIOS Flash 0，直接将Switch芯片切换到BIOS Flash1，从而提高了整体切换速度及缩短了开机时间。
本发明的有益效果是：该服务器双BIOS Flash控制系统及方法，不仅能够在BIOSFlash功能不正常时提供冗余BIOS Flash切换，保障了服务器正常启动，提升了整体可靠性；而且能够记忆上次启动时BIOS Flash的选择，从而提高了整体切换速度，缩短了开机时间。
附图说明
附图1为本发明服务器双BIOS Flash控制系统示意图。
附图2为本发明服务器双BIOS Flash控制系统的控制方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该服务器双BIOS Flash控制系统及方法，由CPLD芯片，BMC芯片，PCH芯片，IOExpander芯片，Switch芯片和双BIOS Flash芯片组成；所述CPLD芯片和PCH芯片分别通过GPIO总线连接到BMC芯片，所述IO Expander芯片通过IIC总线连接到BMC芯片，同时PCH芯片和IO Expander芯片还连接到Switch芯片，并通过Switch芯片连接到双BIOS Flash芯片。
所述CPLD芯片用于控制服务器的硬件电路上电时序，并在服务器上电完成后向BMC芯片发送上电完成信号；所述BMC芯片通过PCH芯片访问BIOS Flash芯片；所述IOexpander芯片用于接收BMC芯片发出的BIOS Flash芯片切换命令，并将其发送到Switch芯片；所述Switch芯片用于切换BIOS Flash芯片通道；所述双BIOS Flash芯片包括BIOSFlash 0和BIOS Flash 1，其中BIOS Flash 0为默认BIOS Flash芯片，BIOS Flash 1为备用BIOS Flash芯片。
所述IO expander芯片内部带有EEPROM（Electrically-Erasable ProgrammableRead-Only Memory，电子抹除式可复写只读存储器），用于记录BIOS Flash芯片切换信息，且记录的BIOS Flash芯片切换信息不会随服务器重启而消失，服务器重启后可直接连接备用BIOS Flash芯片。
本发明服务器双BIOS Flash控制系统的控制方法，其特征在于：当BIOS Flash 0功能正常时，BMC芯片通过PCH芯片访问BIOS Flash 0；当BIOS Flash 0不能正常使用时，BMC芯片重新发起切换命令，通过IO expander芯片将Switch芯片切换至BIOS Flash 1通道，让PCH芯片访问BIOS Flash 1，BIOS Flash 1将作为冗余Flash使用；同时，在IOexpander芯片内部的EEPROM中记录BIOS Flash芯片切换信息，且记录的BIOS Flash芯片切换信息不会随服务器重启而消失，服务器重启后可直接连接BIOS Flash 1。
具体包括以下步骤：
（1）当BIOS Flash 0功能正常时，IO expander芯片向Switch芯片的选择控制pin输出0电平，即SEL；
（2）Switch芯片将PCH芯片的片选信号CS#切换到BIOS Flash 0通道（简称B0通道），BIOS Flash 0通道连接BIOS Flash0；
（3）PCH芯片访问BIOS Flash 0，加载其驱动程序firmware，进而进行POST，并在POST完成后，向BMC芯片发送POST完成信号；
（4）如果芯片损坏或者镜像烧录不完整导致BIOS Flash 0不能正常使用，则PCH芯片不能正常加载其驱动程序firmware，进而无法正常POST；BMC芯片内部等待POST信号的计数器超时，超时后BMC芯片通过IIC总线向IO Expander芯片发送切换命令；
（5）收到切换命令后，IO expander芯片向Switch芯片的选择控制pin输出1电平，使Switch芯片切换至BIOS Flash 1通道（简称B1通道），PCH芯片即可访问BIOS Flash 1，加载BIOS Flash 1的驱动程序firmware，进行POST，并在POST完成后，向BMC芯片发送POST完成信号。
当服务器重启再次上电时，BIOS Flash芯片切换信息无需BMC芯片重新写入，而是通过IO expander芯片中的EEPROM加载出来，IO expander芯片中的EEPROM记录的是上次写入的BIOS Flash芯片切换信息，服务器会跳过故障的BIOS Flash 0，直接将Switch芯片切换到BIOS Flash1，从而提高了整体切换速度及缩短了开机时间。
Claims (6)
1.一种服务器双BIOS Flash控制系统，其特征在于：由CPLD芯片，BMC芯片，PCH芯片，IOExpander芯片，Switch芯片和双BIOS Flash芯片组成；所述CPLD芯片和PCH芯片分别通过GPIO总线连接到BMC芯片，所述IO Expander芯片通过IIC总线连接到BMC芯片，同时PCH芯片和IO Expander芯片还连接到Switch芯片，并通过Switch芯片连接到双BIOS Flash芯片。
2.根据权利要求1所述的服务器双BIOS Flash控制系统，其特征在于：所述CPLD芯片用于控制服务器的硬件电路上电时序，并在服务器上电完成后向BMC芯片发送上电完成信号；所述BMC芯片通过PCH芯片访问BIOS Flash芯片；所述IO expander芯片用于接收BMC芯片发出的BIOS Flash芯片切换命令，并将其发送到Switch芯片；所述Switch芯片用于切换BIOSFlash芯片通道；所述双BIOS Flash芯片包括BIOS Flash 0和BIOS Flash 1，其中BIOSFlash 0为默认BIOS Flash芯片，BIOS Flash 1为备用BIOS Flash芯片。
3.根据权利要求1或2所述的服务器双BIOS Flash控制系统，其特征在于：所述IOexpander芯片内部带有EEPROM（Electrically-Erasable Programmable Read-OnlyMemory，电子抹除式可复写只读存储器），用于记录BIOS Flash芯片切换信息，且记录的BIOS Flash芯片切换信息不会随服务器重启而消失，服务器重启后可直接连接备用BIOSFlash芯片。
4.根据权利要求1~3所述的服务器双BIOS Flash控制系统的控制方法，其特征在于：当BIOS Flash 0功能正常时，BMC芯片通过PCH芯片访问BIOS Flash 0；当BIOS Flash 0不能正常使用时，BMC芯片重新发起切换命令，通过IO expander芯片将Switch芯片切换至BIOSFlash 1通道，让PCH芯片访问BIOS Flash 1，BIOS Flash 1将作为冗余Flash使用；同时，在IO expander芯片内部的EEPROM中记录BIOS Flash芯片切换信息，且记录的BIOS Flash芯片切换信息不会随服务器重启而消失，服务器重启后可直接连接BIOS Flash 1。
5.根据权利要求4所述的服务器双BIOS Flash控制系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）当BIOS Flash 0功能正常时，IO expander芯片向Switch芯片的选择控制pin输出0电平，即SEL；
（2）Switch芯片将PCH芯片的片选信号CS#切换到BIOS Flash 0通道，BIOS Flash 0通道连接BIOS Flash0；
（3）PCH芯片访问BIOS Flash 0，加载其驱动程序firmware，进而进行POST，并在POST完成后，向BMC芯片发送POST完成信号；
（4）如果BIOS Flash 0不能正常使用，则PCH芯片不能正常加载其驱动程序firmware，进而无法正常POST；BMC芯片内部等待POST信号的计数器超时，超时后BMC芯片通过IIC总线向IO Expander芯片发送切换命令；
（5）收到切换命令后，IO expander芯片向Switch芯片的选择控制pin输出1电平，使Switch芯片切换至BIOS Flash 1通道，PCH芯片即可访问BIOS Flash 1，加载BIOS Flash 1的驱动程序firmware，进行POST，并在POST完成后，向BMC芯片发送POST完成信号。
6.根据权利要求4所述的服务器双BIOS Flash控制系统的控制方法，其特征在于：当服务器重启再次上电时，BIOS Flash芯片切换信息无需BMC芯片重新写入，而是通过IOexpander芯片中的EEPROM加载出来，IO expander芯片中的EEPROM记录的是上次写入的BIOS Flash芯片切换信息，服务器会跳过故障的BIOS Flash 0，直接将Switch芯片切换到BIOS Flash1，从而提高了整体切换速度及缩短了开机时间。
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