CN109901957B - 以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置及其方法，其通过可扩展固件接口初始化处理器的主内核及测试内核后，主内核获取系统内存的存储容量，并为测试内核分配测试区域，使测试内核进行内存测试，同时，主内核在测试内核测试内存的过程中检测是否有错误产生的技术手段，可以在计算装置载入操作系统前进行内存测试，并达成提高内存的测试覆盖率及测试效率的技术功效。

Description

以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种内存测试的计算装置及其方法，特别指一种以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置及其方法。

背景技术

当前针对计算装置的内存检测的算法已经标准化，任何致力于这方面研究的厂商都可以自己实现所有的测试过程。目前内存测试的指标主要集中在以下三个方面，第一个是测试精度，第二是测试覆盖率，第三是测试效率。

然而，目前几乎大部分的内存测试都是在操作系统中进行，但计算装置在载入操作系统后，操作系统将会占用2～3G的内存空间，而这被占用的2～3G内存空间并无法被测试，造成内存的测试覆盖率偏低，无法保证内存测试的可靠性。

另外，就测试效率而言，目前在操作系统中执行的内存测试大多使用多线程来减少测试的时间，但由于由操作系统进行线程的切换会消耗较多的资源较大，使得部分测试的时间浪费在线程的切换，导致无法实现最佳效能。

综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在在操作系统中进行内存测试的测试覆盖率过低且测试效率不够高的问题，因此有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。

发明内容

有鉴于现有技术存在在操作系统中进行内存测试的测试覆盖率过低且测试效率不够高的问题，本发明遂说明一种以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置及其方法，其中：

本发明所说明的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置，至少包含：系统内存；处理器，包含主内核(Core)及测试内核；可扩展固件接口(Extensible FirmwareInterface,EFI)，用以初始化主内核及各测试内核；其中，主内核在初始化后，用以获取系统内存的存储容量，并为测试内核分配测试区域，以及启动测试内核，使测试内核通过共享内存取得相对应的测试区域所包含的内存范围，并依据内存范围进行内存测试，以及通过共享内存记录执行结果，且主内核更用以通过共享内存取得测试内核所产生的执行结果，并依据执行结果产生测试报告。

本发明所说明的以可扩展固件接口进行内存测试的方法，应用于计算装置中，其步骤至少包括：计算装置的可扩展固件接口初始化计算装置的处理器的主内核及测试内核；主内核获取计算装置的系统内存的存储容量，并为测试内核分配测试区域；主内核启动测试内核，使测试内核通过共享内存取得相对应的测试区域所包含的内存范围，并依据内存范围进行内存测试，以及通过共享内存记录执行结果；主内核通过共享内存取得测试内核所产生的执行结果，并依据执行结果产生测试报告。

本发明所说明的计算装置与方法如上，与现有技术之间的差异在于本发明通过可扩展固件接口初始化处理器的主内核及测试内核后，主内核获取系统内存的存储容量，并为测试内核分配测试区域，使测试内核进行内存测试，同时，主内核在测试内核测试内存的过程中检测是否有错误产生，借以解决现有技术所存在的问题，并可以达成提高内存的测试覆盖率及测试效率的技术功效。

附图说明

图1为本发明所提出的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置的元件示意图。

图2为本发明所提出的以可扩展固件接口进行内存测试的方法流程图。

【附图标记列表】

100 计算装置

110 系统内存

120 可扩展固件接口

130 处理器

131 主内核

132 测试内核

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的特征与实施方式，内容足以使任何本发明所属技术领域中的技术人员能够轻易地充分理解本发明解决技术问题所应用的技术手段并据以实施，借此实现本发明可达成的功效。

本发明应用在计算装置中，通过可扩展固件接口(Extensible FirmwareInterface,EFI)使用多内核处理器测试系统内存。其中，可扩展固件接口是一种电脑系统规格，负责开机自我检测(POST)、连接操作系统、以及提供操作系统与计算装置的硬件间的连接接口，例如，统一可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface,UEFI)等。

以下先以图1示出本发明所提出的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置的元件示意图来说明本发明所提的计算装置100的操作过程。如图1所示，本发明的计算装置100含有系统内存110、可扩展固件接口120、以及处理器130。其中，处理器130具有多个内核，包含一个主内核(Core)131以及一个或多个测试内核132。

系统内存110由设置在计算装置100的内存模块(图中未示)构成。

可扩展固件接口120负责初始化处理器130的多个内核。更详细的说，在计算装置100开机后，可扩展固件接口120首先会进入平台初始化(Platform Initialization,PI)的阶段。在平台初始化阶段，可扩展固件接口120可以初始化处理器130的开机(boot-strap)内核(也就是本发明所提的主内核131)以及系统内存110，并可以由主内核131使用可扩展固件接口120所包含的多处理器服务协议(Multi-Processor Service Protocol)初始化处理器130的其他内核(也就是本发明所提的测试内核132)。

处理器130负责测试系统内存110，以下通过主内核131与测试内核132的描述进行更详细的说明。

主内核131负责获取系统内存110的存储容量。例如，主内核131可以获取系统内存110的拓朴结构，并分析所取得的系统内存110的拓朴结构借以取得系统内存110的存储容量，但主内核131获取系统内存110的存储容量的方式并不以此为限。其中，系统内存110的存储容量为系统内存110能够储存的数据容量，例如6十亿字节(GB)等。

主内核131也负责为每一个测试内核132分配一个相对应的测试区域。主内核131可以依据系统内存110的存储容量平均分配测试区域给各个测试内核132，但本发明并不以此为限。其中，值得一提的是，主内核131不会分配测试区域给自己，也就是说，主内核131不进行内存测试。

一般而言，主内核131分配给测试内核的测试区域可以包含一个或多个内存区块。每一个内存区块表示系统内存110中的一段记忆空间，通常可以由一个起始地址与结束地址或起始地址与内存长度表示，但本发明并不以此为限。主内核131可以使用一个链表(linked list)记录相对应的一个测试区域所包含的各个内存区块的内存范围，例如，链表的每一个节点可以记录测试区域中各个内存区块的起始地址与区块大小(字节数)，或是记录各个内存区块的起始地址与结束地址。

需要特别说明的是，由于多处理器服务协议只简单的提供了多内核执行程序的功能，但并没有最佳化各内核之间的切换和同步，也就是说，若在各个内核之间反复进行启动、暂停和切换的操作，反而会造成执行效率的大幅下降，因此，在本发明中，主内核131将一次性决定分配给各个测试内核132的所有测试区域。

主内核131也负责在系统内存中110规划出一个内存区块作为共享内存，并将每一个测试区域所对应的链表储存到所规划出的共享内存中。主内核131可以将与各个测试内核132对应的链表储存至由系统内存110中所规划出的共享内存中与各个测试内核132约定的地址，或是将与测试内核132对应的链表及与测试内核132的识别数据作为一笔数据储存至共享内存中。

主内核131也负责启动各个测试内核132，其中，主内核131可以通过可扩展固件接口120的多处理器服务协议启动各个测试内核132。另外，主内核131也可以通过可扩展固件接口120的多处理器服务协议指定各个测试内核132启动时所执行的程序代码。

主内核131也负责通过由系统内存110中所规划出的共享内存取得各个测试内核132所产生的执行结果。主内核131可以由预先与测试内核约定的地址中读取出测试内核132所产生的执行结果，也可以依据测试内核132的识别数据读取测试内核132所产生的执行结果，但主内核131由共享内存中读取出执行结果的方式并不以上述为限。

上述的执行结果可以包含产生执行结果的测试内核132当前的执行状态以及测试结果。其中，测试内核132的执行状态可以包含测试进度，测试结果可以包含侦测到错误的内存地址，但本发明并不以上述为限。

主内核131也可以在任何一个测试内核132测试内存的过程中，检测计算装置100的内存控制器(图中未示)中是否产生错误检查与纠正(Error Checking&Correcting,ECC)的错误信息，也可以检测计算装置100的基板管理控制器(Baseboard ManagementController,BMC)的系统事件记录(System Event Log,SEL)是否产生错误信息。

主内核131也负责依据各个测试内核132所产生的执行结果产生测试报告。主内核131也可以依据在计算装置100的内存控制器与基板管理控制器的系统事件记录中的检测结果以及各个测试内核132所产生的执行结果产生测试报告。

测试内核132负责通过主内核131由系统内存110中所规划出的共享内存取得与测试内核132对应的测试区域所包含的一个或多个内存范围。测试内核132可以至共享内存中的特定地址读取相对应的链表，测试内核132也可以由共享内存中读出与测试内核132的识别数据对应的链表，借以取得相对应的测试区域所包含的内存区块的内存范围。其中，测试内核132由共享内存中读出内存范围的方式并不以上述为限。

测试内核132也负责依据所取得的各个内存范围进行内存测试。值得一提的是，在本发明中，主内核131可以使用非阻塞(non-blocking)模式启动测试内核，使得测试内核132在执行测试算法对内存区块进行内存测试时，可以是完全独立的状态，借以持续保持启动而不间断，直到完成内存测试为止。也就是说，测试内核132在进行内存测试的过程中，可以只被主内核131启动一次，且可以不切换所执行的任务，也可以不被中断或暂停后再次启动，借以避免测试内核132反复不断的进行任务的暂停切换再启动导致执行效率大幅下降的问题。

测试内核132也负责在进行内存测试的过程中通过主内核131由系统内存110中所规划出的共享内存持续记录执行结果。测试内核132可以将执行结果储存至与主内核131约定的地址，或是将测试内核132的执行结果与测试内核132的识别数据作为一笔数据储存至共享内存中，并在相同的地址持续更新执行结果，但测试内核132将执行结果储存至共享内存中的方式并不以上述为限。其中，测试内核132可以每隔一段固定的时间便将执行结果储存至共享内存中，或是每隔一定的进度再将执行结果储存至共享内存中，本发明没有特别的限制。

由上述可知，与现有的测试方式相比，现有技术不区分主内核与测试内核，而本发明将处理器中的多个内核分为主内核与测试内核，主内核专门负责分配测试区域、检查错误、记录测试结果等管理功能，而测试内核则专门负责测试内存。因此，现有的测试方式只能等待所有内核的测试任务都完成后，才可以报告测试结果，而在本发明中，则可以实现测试和管理同步，也可以在测试内存的同时就即时的报告测试到的问题，提高了测试工作的效率。

接着以一个实施例来解说本发明的操作系统与方法，并请参照图2本发明所提出的以可扩展固件接口进行内存测试的方法流程图。在本实施例中，假设计算装置100为服务器，但本发明并不以此为限。

在计算装置100开机启动后，计算装置100的可扩展固件接口120可以使用多处理器服务协议初始化计算装置100的处理器130的多个内核(步骤210)。在本实施例中，可扩展固件接口120在初始化处理器130的主内核131后，主内核131可以通过可扩展固件接口120的多处理器服务协议初始化处理器130的各个测试内核132。

在计算装置100的可扩展固件接口120初始化计算装置100的处理器130的主内核131与测试内核132后，主内核131可以获取计算装置100的系统内存110的存储容量(步骤220)，并在系统内存110中规划共享内存。在本实施例中，假设系统内存的存储容量为6G字节。

在主内核131获取计算装置100的系统内存110的存储容量(步骤220)后，主内核131可以一次性的为各个测试内核132分配测试区域(步骤240)。在本实施例中，假设主内核131可以通过计算装置100的可扩展固件接口120的多处理器服务协议取得处理器130的所有内核的数量，例如为4，则主内核131可以取得测试内核132的数量为3，并可以将系统内存110中未被可扩展固件接口120占用，也未被规划为共享内存的内存区块分配到分别与三个测试内核132对应的测试区域，使得三个测试内核132所分配到的测试区域的内存大小相近。其中，由于可扩展固件接口120与共享内存所占用的内存空间大约只有100-150M字节的大小，因此，每一个测试区域的内存大小约2G字节。

在主内核131为各个测试内核132分配测试区域后，主内核131可以将记录与各个测试内核132对应的测试区域所包含的内存区块的内存范围以链表的方式储存至计算装置100的系统内存110中所规划的共享内存中。

同样在主内核131为各个测试内核132分配测试区域后，主内核131可以启动各个测试内核132一次(步骤250)。在本实施例中，假设主内核131可以先通过计算装置100的可扩展固件接口120的多处理器服务协议指定三个测试内核132启动时所执行的程序代码，再以非阻塞模式分别启动三个测试内核132，使得三个测试内核可以保持执行状态不进入等待状态直到完成内存测试。

在主内核131启动各个测试内核132后，各个测试内核132可以由主内核131在计算装置100的系统内存110中所规划的共享内存中取得与各个测试内核132分别对应的测试区域的内存范围(步骤260)。在本实施例中，假设测试内核132可以由主内核131预先约定的地址中读出与测试内核132对应的链表，借以取得与测试内核132分别对应的测试区域的内存范围。

在测试内核132取得相对应的测试区域的内存范围后，测试内核132可以不间断的依据所取得的内存范围进行内存测试，直到完成内存测试，并可以将内存测试的执行结果储存至主内核131在计算装置100的系统内存110中所规划的共享内存中(步骤270)，直到测试内核132完成所有内存区块的测试为止。在本实施例中，假设测试内核132可以每隔一段时间便将当前的执行结果储存至主内核131所约定的地址。

同样在主内核131启动各个测试内核132后，主内核131可以由在计算装置100的系统内存110中所规划出的共享内存中取得出各个测试内核132的执行结果(步骤280)。在本实施例中，主内核131可以持续的由与三个测试内核132预先约定的地址中分别读取出三个测试内核132当前的执行结果，并可以依据各个测试内核132当前的执行结果产生测试报告(步骤290)，直到主内核131判断各个测试内核132都完成内存测试。

如此，通过本发明，主内核131一次性地将给测试内核进行测试的内存区块分配完毕，并由测试内核132在一次测试中以非阻塞的模式完成内存测试以避免线程切换造成的时间损耗，且主内核131不进行内存测试，而是在测试内核132测试内存的过程中检测计算装置100是否产生错误，使得系统内存110的测试效率增加，同时，由于本发明使用了占用内存较操作系统更少的可扩展固件接口120进行系统内存110的测试，也增加了系统内存110的测试覆盖率。

上述的实施例中，主内核131在产生测试报告前，还可以检测计算装置100的内存控制器中所记录的错误检查与纠正错误信息，以及计算装置100的基板管理控制器的系统事件记录，并依据检测错误检查与纠正错误信息与系统事件记录的检测结果以及各个测试内核132的执行结果产生测试报告。

综上所述，可知本发明与现有技术之间的差异在于具有由可扩展固件接口初始化处理器的主内核及测试内核后，主内核获取系统内存的存储容量，并为测试内核分配测试区域，使测试内核进行内存测试，同时，主内核在测试内核测试内存的过程中检测是否有错误产生的技术手段，借由此技术手段可以解决现有技术所存在在操作系统中进行内存测试的测试覆盖率过低且测试效率不够高的问题，进而达成提高内存的测试覆盖率及测试效率的技术功效。

再者，本发明的以可扩展固件接口进行内存测试的方法，可实现在硬件、软体或硬件与软体之组合中，亦可在电脑系统中以集中方式实现或以不同元件散布于若干互连的电脑系统的分散方式实现。

虽然本发明所说明的实施方式如上，惟所述的内容并非用以直接限定本发明之专利保护范围。任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明所说明的精神和范围的前提下，对本发明的实施的形式上及细节上作些许的更动润饰，均属于本发明的专利保护范围。本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种以可扩展固件接口进行内存测试的方法，其应用在计算装置，该计算装置具有系统内存、可扩展固件接口、及处理器，该方法至少包含下列步骤：

通过该可扩展固件接口使用多处理器服务协议初始化该处理器的多个内核，该些内核包含主内核及至少一测试内核；

该主内核获取该系统内存的存储容量，并一次性的为每一该测试内核分配测试区域；

该主内核启动各该测试内核一次，使每一该测试内核通过共享内存取得相对应的该测试区域所包含的至少一内存范围后，不间断的依据各该内存范围进行并完成内存测试，以及通过该共享内存记录内存测试的执行结果，其中，以非阻塞模式分别启动各该测试内核以使各该测试内核保持执行状态不进入等待状态直到完成内存测试；以及

该主内核通过该共享内存取得各该测试内核所产生的各该执行结果，并依据各该执行结果产生测试报告。

2.如权利要求1所述的以可扩展固件接口进行内存测试的方法，其特征在于，该主内核一次性的为每一该测试内核分配该测试区域的步骤还包含该主内核使用链表记录该测试区域所包含的各该内存范围的步骤。

3.如权利要求1所述的以可扩展固件接口进行内存测试的方法，其特征在于，该主内核启动各该测试内核一次的步骤还包含该主内核通过该可扩展固件接口指定各该测试内核执行的程序代码的步骤。

4.如权利要求1所述的以可扩展固件接口进行内存测试的方法，其特征在于，该主内核依据各该执行结果产生该测试报告的步骤，还包含该主内核依据该计算装置的错误检查与纠正错误信息及该计算装置的基板管理控制器系统事件记录之一检测结果及各该执行结果产生该测试报告的步骤。

5.如权利要求1所述的以可扩展固件接口进行内存测试的方法，其特征在于，该主内核启动各该测试内核一次的步骤是该主内核以非阻塞模式启动各该测试内核。

6.一种以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置，该计算装置至少包含：

系统内存；

处理器，具有多内核，该些内核包含主内核及至少一测试内核；以及

可扩展固件接口，用以提供多处理器服务协议以初始化该主内核及各该测试内核；

其特征在于，该主内核在初始化后，用以获取该系统内存的存储容量，并一次性的为每一该测试内核分配该测试区域，以及启动各该测试内核一次，每一该测试内核被启动后，用以通过共享内存取得相对应的该测试区域所包含的至少一内存范围，并不间断的依据各该内存范围进行并完成内存测试，其中，以非阻塞模式分别启动各该测试内核以使各该测试内核保持执行状态不进入等待状态直到完成内存测试，以及通过该共享内存记录内存测试的执行结果，且该主内核还用以通过该共享内存取得各该测试内核所产生的各该执行结果，并依据各该执行结果产生测试报告。

7.如权利要求6所述的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置，其特征在于，该主内核还用以使用链表记录该测试区域所包含的各该内存范围。

8.如权利要求6所述的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置，其特征在于，该主内核是通过该可扩展固件接口指定各该测试内核执行的程序代码，借以启动各该测试内核。

9.如权利要求6所述的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置，其特征在于，该主内核还用以依据该计算装置的错误检查与纠正错误信息及该计算装置的基板管理控制器系统事件记录的检测结果及各该执行结果产生该测试报告。

10.如权利要求6所述的以可扩展固件接口进行内存测试的计算装置，其特征在于，该主内核是以非阻塞模式启动各该测试内核，使每一该测试内核保持启动不间断直到完成内存测试。

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