CN113032788A - 一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及计算机可读存储介质，该方法包括：预先记录并存储固件的正常启动时长；在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；在当前累积时长达到固件的正常启动时长时，判断固件是否已启动完成，若未启动完成，则将固件从主固件切换至对应的备份固件上。本发明通过预先将固件对应的正常启动时长进行存储，在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机并启动固件时就开始计时，在计时过程中检测固件是否正常启动，且在当前累积时长达到固件的正常启动时长时固件仍未启动完成时，就将固件从主固件切换至对应的备份固件上，从而完成备份固件的自动切换，提高系统启动效率及系统可靠性。

Description

一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及介质

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术领域，特别是涉及一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的快速发展，芯片行业中的各种架构的服务器皆应运而生，如X86架构、RISC-V架构、ARM架构、Mips架构、Power架构、OpenPower架构等多种架构芯片迅猛发展，每种架构的服务器芯片虽然各不相同，但是都离不开固件的管理，这种固件不仅包括传统意义上的BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)和BMC(BaseboardManagement Controller，基板管理控制器)固件管理，而且还包括其他独有的固件管理，如有些ARM厂商会有SCP(SMpro(System Management Program，系统管理程序)和PMpro(PowerManagement Program，电源管理程序)的统称)固件管理，有些厂商会有单独的固件管理，无论哪种架构的服务器都离不开固件的管理。

目前，在台式机或服务器产品中通常是通过硬件工程师设计两个BIOS芯片的硬件电路，然后通过跳帽将主备份BIOS芯片进行切换，即使主BIOS损坏或者丢失但可通过跳帽将备份BIOS启用，以达到台式机或服务器正常使用的功能，现有技术中的服务器厂商大多都是采用这种通过跳帽的形式来启动备份的BIOS或者备份的BMC固件来达到管理启用备份BIOS或者备份BMC固件的方案，由跳帽的方式需要基于人工完成，虽然这种方式可靠但效率较低。

鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及计算机可读存储介质成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及计算机可读存储介质，在使用过程中能够完成备份固件的自动切换，提高系统启动效率及系统可靠性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种计算机系统中的固件镜像切换方法，包括：

预先记录并存储固件的正常启动时长；

在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；

在当前累积时长达到所述固件的正常启动时长时，判断所述固件是否已启动完成，若未启动完成，则将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上。

可选的，在所述将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上之后，还包括：

在启动所述备份固件同时重新开始计时，并在当前累积时长达到所述备份固件的正常启动时长时，判断所述备份固件是否已启动完成，若未启动完成，则判断是否存在与所述固件对应的其他备份固件，若存在，则将当前的备份固件切换至下一个对应的备份固件上，并返回执行所述启动所述备份固件同时重新开始计时的步骤；若不存在，则通过所述可编程逻辑器件执行服务器关机动作。

可选的，所述判断所述固件是否已启动完成的过程为：

判断是否接收到与所述固件对应的启动成功信号，若是，则所述固件启动完成，若否，则所述固件未启动完成。

可选的，所述判断是否接收到与所述固件对应的启动成功信号的过程为：

判断是否检测到与所述固件对应的GPIO信号被拉低，若检测到，则确定出接收到与所述固件对应的启动成功信号。

可选的，当所述固件为SCP和BIOS时，所述将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上的过程为：

从备份SCP和主BIOS、备份SCP和备份BIOS、主SCP和备份BIOS中选择一组作为待切换固件组；

将SCP和BIOS从主SCP和主BIOS切换至所述待切换固件组上。

可选的，所述将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上的过程为：

通过所述可编程逻辑器件关机并将所述固件的片选CS#信号拉低，将对应的备份固件的片选CS#信号拉高。

本发明实施例还相应的提供了一种计算机系统中的固件镜像切换装置，包括：

预存模块，用于预先记录并存储固件的正常启动时长；

计时模块，用于在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；

第一判断模块，用于在当前累积时长达到所述固件的正常启动时长时，判断所述固件是否已启动完成，若未启动完成，则触发切换模块；

所述切换模块，用于将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上。

可选的，所述计时模块，还用于在启动所述备份固件同时重新开始计时；

所述第一判断模块，还用于在当前累积时长达到所述备份固件的正常启动时长时，判断所述备份固件是否已启动完成，若未启动完成，则触发第二判断模块；

所述第二判断模块，用于判断是否存在与所述固件对应的其他备份固件，若存在，则触发所述切换模块；

所述切换模块，还用于将当前的备份固件切换至下一个对应的备份固件上，并返回执行所述启动所述备份固件同时重新开始计时的步骤；若不存在，则通过所述可编程逻辑器件执行服务器关机动作。

可选的，所述第一判断模块，具体用于在当前累积时长达到所述固件的正常启动时长时，判断是否接收到与所述固件对应的启动成功信号，若是，则所述固件启动完成，若否，则所述固件未启动完成。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述计算机系统中的固件镜像切换方法的步骤。

本发明实施例提供了一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及计算机可读存储介质，该方法包括：预先记录并存储固件的正常启动时长；在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；在当前累积时长达到固件的正常启动时长时，判断固件是否已启动完成，若未启动完成，则将固件从主固件切换至对应的备份固件上。可见，本发明实施例中通过预先记录固件的正常启动时长，并将固件对应的正常启动时长进行存储，在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机并启动固件时就开始计时，并且在计时过程中检测固件是否正常启动，并且在当前累积时长达到固件的正常启动时长时固件仍未启动完成时，就将固件从主固件切换至对应的备份固件上，从而完成备份固件的自动切换，提高系统启动效率及系统可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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一种计算机系统中的固件镜像切换方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种固件切换物理设计示意图；

图3为本发明实施例提供的一种计算机系统中的固件镜像切换装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种计算机系统中的固件镜像切换方法、装置及计算机可读存储介质，在使用过程中能够完成备份固件的自动切换，提高系统启动效率及系统可靠性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种计算机系统中的固件镜像切换方法的流程示意图。该方法包括：

S110：预先记录并存储固件的正常启动时长；

需要说明的是，可以在固件正常启动时记录固件正常启动完成所用的时长，该时长也即与该固件对应的正常启动时长，针对不同的固件分别进行记录，并将每个固件的正常启动时长分别对应存储。

具体的，可以在服务器主板设计时将固件的片选信号CS#与可编程逻辑器件(例如CPLD(Complex Programming logic device，复杂可编程逻辑器件))的GPIO(General-purpose input/output,通用型之输入输出)输出引脚相连，并对固件启动所需时间进行统计，例如采用可编程逻辑器件记录BMC的正常启动时长和BIOS的正常启动时长，当然，若系统固件还包括SCP，则可以将SPC和BIOS视为一组，将SCP(SMpro和PMpro的统称)的启动时长和BIOS的启动时长进行累积以确定出SCP+BIOS的正常启动时长。

S120：在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；

具体的，本发明实施例中通过可编程逻辑器件来控制服务器主板的上电开机时序，并且在通过可编程逻辑器件控制服务区上电开机后固件也即开始启动，此时开始计时，具体可以通过CPLD计时器进行计时。

S130：在当前累积时长达到固件的正常启动时长时，判断固件是否已启动完成，若未启动完成，则进入S140；

具体的，在计时过程中判断当前累积时长是否达到了固件的正常启动时长，并且在当前累积时长达到固件的正常启动时长时，判断该固件(当前要启动的主固件)是否已经启动完成，若该固件未启动完成，则可以执行S140。另外，当前累积时长达到固件的正常启动时长时，固件已经启动完成，则可以停止计时，并关闭执行S140中的动作。

需要说明的是，在判断固件是否已启动完成时，可以通过判断是否接收到到与固件对应的启动成功信号来确定固件是否已启动完成，其中，当接收到与固件对应的启动完成信号后，则说明固件启动完成，若没有接收到与固件对应的启动完成信号，则说明固件未启动完成。也即，在固件启动完成后会返回启动完成信号，具体的可以在固件启动完成后拉低与固件对应的GPIO信号，从而在检测到与固件对应的GPIO信号被拉低时，就能够确定出接收到与固件对应的启动成功信号。

S140：将固件从主固件切换至对应的备份固件上。

可以理解的是，在当前累积时长达到固件的正常启动时长、且固件未启动完成时，可以将固件从主固件切换至备份固件，并通过备份固件继续引导启动系统。也即本发明实施例可以在主固件失效或损坏时，自动切换至对应的备份固件，以便通过备份固件来引导启动系统，保证服务器正极的可服务性和安全可靠性。

具体的，上述S140中将固件从主固件切换至对应的备份固件上的过程，具体可以为：

通过可编程逻辑器件关机并将固件的片选CS#信号拉低，将对应的备份固件的片选CS#信号拉高。

也即，在当前累积时长达到固件的正常启动时长、且固件未启动完成时，可以通过可编程逻辑器件控制关机，并将固件的主固件片选CS#信号拉低，同时将备份固件的片选CS#信号拉高，从而实现从主固件切换至对比的备份固件上。

例如，对于BMC，在当前累积时长达到BMC的正常启动时长、且主BMC未启动完成时，则可以通过CPLD关机并将主BMC片选CS#信号拉低，将备份BMC的片选CS#信号拉高。

进一步的，在上述S140中将固件从主固件切换至对应的备份固件上之后，该方法还可以包括：

在启动备份固件同时重新开始计时，并在当前累积时长达到备份固件的正常启动时长时，判断备份固件是否已启动完成，若未启动完成，则判断是否存在与固件对应的其他备份固件，若存在，则将当前的备份固件切换至下一个对应的备份固件上，并返回执行启动备份固件同时重新开始计时的步骤；若不存在，则通过可编程逻辑器件执行服务器关机动作。

需要说明的是，在将固件从主固件切换至备份固件后，继续执行启动备份固件的操作，并且在启动备份固件的同时计时器开始重新计时，同样在当前累积时长达到备份固件的正常启动时长(与主固件的正常启动时长相同，均为固件的正常启动时长)时，继续判断该备份固件是否已启动完成，若该备份固件依旧没有启动完成，则可以该固件是否还存在其他的备份固件，若没有其他的备份固件，则通过CPLD对服务器执行关机操作，若仍存在其他备份固件，则继续切换至其他的备份固件上，并继续启动该备份固件同时控制计时器重新计时，直至存在备份固件在对应的正常启动时长内启动完成，或所有的备份固件均未在对应的正常启动时长内启动完成时执行关机操作。其中，在备份固件在对应的正常启动时长内启动完成后，可以停止计时。

进一步的，当固件为SCP和BIOS时，将固件从主固件切换至对应的备份固件上的过程，具体可以为：

从备份SCP和主BIOS、备份SCP和备份BIOS、主SCP和备份BIOS中选择一组作为待切换固件组；

将SCP和BIOS从主SCP和主BIOS切换至待切换固件组上。

也即，当系统包括固件SCP时，需要SCP启动后BIOS才启动，从而可以将BIOS的启动与SCP的启动看做一个整体，BIOS的正常启动时长为SCP的启动时长与BIOS的启动时长之和。

具体的，可以在CPLD控制服务器上电开机后开始计时，并且在当前累积时长达到SCP+BIOS的正常启动时长时，判断BIOS是否已启动完成，若BIOS没有启动完成，则可以将从备份SCP和主BIOS、备份SCP和备份BIOS、主SCP和备份BIOS中选择一组作为待切换固件组，并针对所选择的待切换固件组进行固件切换。其中，具体可以在服务器上电开机时启动主SCP和主BIOS，若在正常启动时长内BIOS没有启动完成，则可以先进行备份SCP的切换，也即可以保持BIOS不切换，只将主SCP切换至备份SCP，也即对应的待切换固件组为备份SCP和主BIOS，此时只需要将主SCP切换至备份SCP即可，具体可以通过CPLD关机并将主SCP的片选CS#信号拉低，将备份SCP的片选CS#信号拉高，以实现从主SCP切换至备份SCP的操作，并且在切换完成后通过CPLD控制开机，此时计时器重新开始计时，并且在累积时长达到SCP+BIOS的正常启动时长时，若BIOS仍未启动完成，并且此时对于SCP+BIOS还存在其他的备份固件组，因此可以从剩余的各组中再次选择一组待切换固件组，例如选择备份SCP和备份BIOS，则可以在保持备份SCP不切换的情况下，将BIOS从主BIOS切换至备份BIOS，具体为通过CPLD控制关机，将主BIOS的片选CS#信号拉低，将备份BIOS的片选CS#信号拉高，以实现从主BIOS切换至备份BIOS的操作，然后再通过CPLD控制开机计时器重新开始计时，若BIOS在正常启动时长内仍未启动完成，则继续将固件切换至主SCP和备份BIOS，若BIOS在正常启动时长内仍未启动完成，此时所有固件组均切换，则通过CPLD控制服务器下电关机，以保障服务器的安全性。当然，若BIOS在正常启动时长内启动完成，则后续的切换动作均不再执行。

另外对于固件BMC，则在CPLD控制服务器上电开机后当计时器的当前累积时长达到BMC的正常启动时长时，判断BMC是否已启动完成，若没有启动完成，则从主BMC切换至备份BMC，具体也可通过拉低BMC的片选CS#信号来实现切换至备份BMC，且切换至备份BMC后CPLD控制开机并且计时器重新开始计时，若在正常启动时长内BMC仍未启动完成，则通过CPLD控制服务器关机。

还需要说明的是，对于固件SCP+BIOS和BMC的具体物理设计实现可以参照图2。系统中的各个固件是并行实现的，对于其中一个固件在切换至备份固件后仍未在对应的正常启动时长内启动完成、且没有其他的备份固件可切换时，则通过CPLD控制服务器关机。

可见，本发明实施例中通过预先记录固件的正常启动时长，并将固件对应的正常启动时长进行存储，在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机并启动固件时就开始计时，并且在计时过程中检测固件是否正常启动，并且在当前累积时长达到固件的正常启动时长时固件仍未启动完成时，就将固件从主固件切换至对应的备份固件上，从而完成备份固件的自动切换，提高系统启动效率及系统可靠性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还相应的提供了一种计算机系统中的固件镜像切换装置，具体请参照图3。该装置包括：

预存模块21，用于预先记录并存储固件的正常启动时长；

计时模块22，用于在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；

第一判断模块23，用于在当前累积时长达到固件的正常启动时长时，判断固件是否已启动完成，若未启动完成，则触发切换模块；

切换模块24，用于将固件从主固件切换至对应的备份固件上。

可选的，计时模块22，还用于在启动备份固件同时重新开始计时；

第一判断模块23，还用于在当前累积时长达到备份固件的正常启动时长时，判断备份固件是否已启动完成，若未启动完成，则触发第二判断模块；

第二判断模块，用于判断是否存在与固件对应的其他备份固件，若存在，则触发切换模块；

切换模块24，还用于将当前的备份固件切换至下一个对应的备份固件上，并返回执行启动备份固件同时重新开始计时的步骤；若不存在，则通过可编程逻辑器件执行服务器关机动作。

可选的，第一判断模块23，具体用于在当前累积时长达到固件的正常启动时长时，判断是否接收到与固件对应的启动成功信号，若是，则固件启动完成，若否，则固件未启动完成。

需要说明的是，本发明实施例中所提供的计算机系统中的固件镜像切换装置具有与上述实施例中所提供的计算机系统中的固件镜像切换方法相同的有益效果，并且对于本发明实施例中所涉及到的计算机系统中的固件镜像切换方法的具体介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述计算机系统中的固件镜像切换方法的步骤。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本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。

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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，包括：

预先记录并存储固件的正常启动时长；

在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；

在当前累积时长达到所述固件的正常启动时长时，判断所述固件是否已启动完成，若未启动完成，则将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上。

2.根据权利要求1所述的计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，在所述将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上之后，还包括：

在启动所述备份固件同时重新开始计时，并在当前累积时长达到所述备份固件的正常启动时长时，判断所述备份固件是否已启动完成，若未启动完成，则判断是否存在与所述固件对应的其他备份固件，若存在，则将当前的备份固件切换至下一个对应的备份固件上，并返回执行所述启动所述备份固件同时重新开始计时的步骤；若不存在，则通过所述可编程逻辑器件执行服务器关机动作。

3.根据权利要求1所述的计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，所述判断所述固件是否已启动完成的过程为：

判断是否接收到与所述固件对应的启动成功信号，若是，则所述固件启动完成，若否，则所述固件未启动完成。

4.根据权利要求3所述的计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，所述判断是否接收到与所述固件对应的启动成功信号的过程为：

判断是否检测到与所述固件对应的GPIO信号被拉低，若检测到，则确定出接收到与所述固件对应的启动成功信号。

5.根据权利要求1所述的计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，当所述固件为SCP和BIOS时，所述将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上的过程为：

从备份SCP和主BIOS、备份SCP和备份BIOS、主SCP和备份BIOS中选择一组作为待切换固件组；

将SCP和BIOS从主SCP和主BIOS切换至所述待切换固件组上。

6.根据权利要求1所述的计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，所述将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上的过程为：

通过所述可编程逻辑器件关机并将所述固件的片选CS#信号拉低，将对应的备份固件的片选CS#信号拉高。

7.一种计算机系统中的固件镜像切换装置，其特征在于，包括：

预存模块，用于预先记录并存储固件的正常启动时长；

计时模块，用于在通过可编程逻辑器件控制服务器上电开机启动固件时，开始计时；

第一判断模块，用于在当前累积时长达到所述固件的正常启动时长时，判断所述固件是否已启动完成，若未启动完成，则触发切换模块；

所述切换模块，用于将所述固件从主固件切换至对应的备份固件上。

8.根据权利要求7所述的计算机系统中的固件镜像切换装置，其特征在于，所述计时模块，还用于在启动所述备份固件同时重新开始计时；

所述第一判断模块，还用于在当前累积时长达到所述备份固件的正常启动时长时，判断所述备份固件是否已启动完成，若未启动完成，则触发第二判断模块；

所述第二判断模块，用于判断是否存在与所述固件对应的其他备份固件，若存在，则触发所述切换模块；

所述切换模块，还用于将当前的备份固件切换至下一个对应的备份固件上，并返回执行所述启动所述备份固件同时重新开始计时的步骤；若不存在，则通过所述可编程逻辑器件执行服务器关机动作。

9.根据权利要求7所述的计算机系统中的固件镜像切换方法，其特征在于，所述第一判断模块，具体用于在当前累积时长达到所述固件的正常启动时长时，判断是否接收到与所述固件对应的启动成功信号，若是，则所述固件启动完成，若否，则所述固件未启动完成。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述计算机系统中的固件镜像切换方法的步骤。

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