CN113051140A

CN113051140A - 在开机自检程序中提供状态指标的系统及方法

Info

Publication number: CN113051140A
Application number: CN202010288966.5A
Authority: CN
Inventors: 廖御先; 蔡函娟
Original assignee: Quanta Computer Inc
Current assignee: Quanta Computer Inc
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2021-06-29
Also published as: US11126521B2; TW202125231A; US20210200652A1

Abstract

本发明公开一种在开机自检程序期间提供状态指标的系统及方法。基本输入输出系统用于执行开机自检程序并输出开机自检程序的状态。每一多个存储装置具有一外部可见指示器。控制器耦接基本输入输出系统和多个存储装置，控制器用于接收来自基本输入输出系统的状态且用于控制每一存储装置的外部可见指示器，以响应于从基本输入输出系统接收到的状态。

Description

在开机自检程序中提供状态指标的系统及方法

技术领域

本发明涉及用于计算装置开机程序的状态指标，特别是涉及来自存储装置的发光二极管的配置以指示基本输入输出系统的开机自检程序状态。

背景技术

服务器大量用于高要求的应用，例如基于网络的系统或数据中心。云端计算应用程序的出现增加了对数据中心的需求。数据中心有许多服务器，用于存储数据并运行由远程连接的计算机装置使用者存取的应用程序。一般的数据中心具有实体的基座结构(chassis structure)，并带有相应的电源和通信连接。每个机架(rack)可以容纳多个计算服务器和存储服务器。通常，每一个别的服务器都通过开机自检(power-on self-test,POST)程序开机以开始运行。在计算机系统(例如：服务器上的处理器核心)的开机自检程序期间，基本输入输出系统(basic input/output system,BIOS)可以向外部控制器(例如：基板管理控制器(baseboard management controller,BMC))提供状态代码。开机服务器的延迟是令人讨厌的(undesirable)，因为任何延迟都会增加使用者必须等待完成诸如数据处理或应用程序执行之类的任务的时间。此类延迟于数据中心中的大量服务器会阻碍数据中心的整体运行。

在现代服务器的典型设计中，使用者无法确定当前的基本输入输出系统的开机自检程序的进度状态。虽然许多电路板都包含一个基本输入输出系统的开机自检程序的发光二极管(light emitting diode,LED)，该LED在开机自检程序运行时会亮起，但是该发光二极管当前位于服务器基座的内部。因此，使用者无法确定服务器是成功启动还是在启动时当机。与基本输入输出系统的开机自检程序的发光二极管相比，通常会在存储装置(例如：硬式磁盘机(hard disk drive,HDD))的前面设计一个状态LED或LED。此类装置通常安装在服务器基座中，并且发光二极管可见于服务器的外部。例如，硬件驱动器活动指示灯(有时称为HDD发光二极管、硬件驱动器(hard drive)指示灯或硬件驱动器活动指示灯)是一个小的LED指示灯，只要每当插入硬件驱动器或其他内建存储器(built-in storage)且连接至服务器，该指示灯便会被点亮。但是，目前该些LED并不指示启动过程(boot-up process)的状态。

因此，需要一种系统，该系统在硬件驱动器上提供一个外部可见的发光二极管，以指示基本输入输出系统的开机自检程序的状态。还需要一种系统，该系统提供一种简便的方法来显示基本输入输出系统的开机自检程序阶段的状态，而无需对现有服务器的硬件进行任何修改。还需要一种系统，该系统允许使用者读取开机自检状态代码以识别基本输入输出系统的开机自检程序的阶段中的错误以进行故障排除。

发明内容

本发明的范例是一种在开机自检程序期间提供状态指标的系统。该系统包括基本输入输出系统，且基本输入输出系统用于执行开机自检程序并输出开机自检程序的状态。该系统包括多个存储装置。每一多个存储装置具有外部可见指示器。该系统包括控制器，且该控制器耦接基本输入输出系统和多个存储装置。该控制器用于接收来自基本输入输出系统的状态且用于控制每一多个存储装置的外部可见指示器，以响应于来自基本输入输出系统的状态。

以上概述并非旨在表示本发明的每个实施例或每个方面。而是，前述发明内容仅提供本文阐述的一些新颖方面和特征的范例。当结合考虑附图和所附发明权利要求时，根据用于实施本发明的代表性实施例和方式的详细描述，如下所示，本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

通过以下范例性的实施例的描述并结合附图，将可以更好地理解本发明，其中：

图1是本发明的某些方面的范例服务器的前面板的视图，其示出了安装在服务器基座中的存储装置上的发光二极管，该发光二极管可用于指示基本输入输出系统的开机自检程序的状态；

图2是图1中的范例服务器的元件的方块图；

图3是本发明的一些方面的通过用于多个存储装置的发光二极管指示基本输入输出系统的开机自检程序的状态的流程的流程图；

图4A是范例服务器中的HDD发光二极管的范例序列图，其指示基本输入输出系统的开机自检程序的一种状态；

图4B是本发明的一些方面的范例服务器中的HDD发光二极管的另一范例序列图，其指示基本输入输出系统的开机自检程序的另一状态。

图4C是本发明的一些方面的，指示范例基本输入输出系统中的另一状态的范例服务器中的HDD发光二极管的另一范例序列图。

本发明易于进行各种修改和替代形式。已经通过范例的方式在附图中绘示出了一些代表性的实施例，并且在此将对其进行详细描述。然而，应当理解，本发明并不旨在限于所公开的特定形式。相反，发明将覆盖落入由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有修改，等同形式和替代形式。

符号说明

100：服务器

110：基座

112：前面板

114：插槽

120、122、124、126、128、130，132、134、136、138、140、142：硬式磁盘机(或称硬件驱动器)

144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166：发光二极管

210：基板管理控制器

200：基本输入输出系统

220：BIOS芯片

300：流程

302～310：步骤

LPC：LPC总线

具体实施方式

本发明可以以许多不同的形式实施。代表性实施例在附图中绘示出，并且将在本文中详细描述。本说明书是本发明原理的范例或说明，并且无意于将本发明的广泛方面限于所示出的实施例。就此而言，例如在摘要、发明内容和实施方式部分中公开但在权利要求中未明确提出的要素和限制，不应通过暗示，推论单独或共同地并入权利要求中。为了详细描述的目的，除非特别声明，单数包括多个，反之亦然。术语『包括』是指『包括但不限于』。此外，在本文中可以使用诸如『大约』、『几乎』、『基本上』、『近似』等的近似词来表示，例如，『在……处』、『附近』、『在其3～5％之内』或『在可接受的制造公差内』，或其任何逻辑组合。

本发明涉及一种开机系统(boot system)，该开机系统使用诸如硬式磁盘机(HDD)(或称硬件驱动器(HDD))上的发光二极管之类的可视指示器，该可视指示器可以在诸如服务器之类的计算机装置的外部面板上观看。可视指示器用于识别内部组件(例如：基本输入输出系统)的开机自检程序(power on self-test routine,POST routine)的启动状态。多个外部可见的发光二极管(LED)可用于以基本输入输出系统的开机自检程序的代码的形式显示基本输入输出系统状态。所公开的方法提供了一种无需任何硬件修改即可显示基本输入输出系统的开机自检程序的阶段状态的简便方法。在外部可见的LED上显示的开机自检阶段代码可通知使用者，服务器上的系统正在正常工作。此外，LED上的代码可以将导致BIOS卡在开机自检阶段的任何问题通知使用者。开机自检阶段代码还可以帮助使用者或开发人员识别错误并执行系统故障排除。

图1是根据本发明的某些方面的范例服务器100的前面板的视图，其示出了安装在服务器基座中的存储装置上的发光二极管(LED)，该发光二极管可用于指示基本输入输出系统的开机自检程序的状态。服务器100包括具有外部可见的前面板112和相对的外部可见的后面板(未绘示)的基座(chassis)110。基座110包括插槽114，插槽114固定可插入插槽114中的不同模块化装置的插槽壳(slot case)。在此范例中，模块化装置是诸如硬式磁盘机(HDD)120、122、124、126、128、130，132、134、136、138、140和142。每一硬式磁盘机的插槽壳(例如：硬式磁盘机120)包括不同的状态发光二极管，例如：存在硬式磁盘机的发光二极管144。因此，发光二极管144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164和166分别位于各个硬式磁盘机120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142的插槽壳上。其他发光二极管(例如：除错发光二极管(fault LED)、输入输出二极管(IO LED))也可以安装在相应的硬式磁盘机。每一个此类发光二极管(LED)通常指示硬式磁盘机的不同操作。在此示例中，发光二极管(LED)144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164和166指示相应的硬式磁盘机120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142是否已插入服务器100。依据硬式磁盘机(HDD)的操作状态，用于每一硬式磁盘机(HDD)120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142的内部控制器通常用以对各个发光二极管(LED)144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164和166供电。于此实施例中，在服务器100的开机程序(power-up sequence)期间，发光二极管(LED)144、146、148、150、156、158、160和162还用以显示基本输入输出系统(BIOS)的启动过程(boot-up process)的进度状态。

在一些情况下，在服务器100的开机程序期间，除了发光二极管144、146、148、150、156、158、160和162之外，其他发光二极管(例如，除错发光二极管(fault LED)、输入输出二极管(IO LED)或其他LED)可用于显示BIOS启动过程的进度状态。上述其他发光二极管(例如，除错发光二极管(fault LED)可用以取代发光二极管144、146、148、150、156、158、160和162。在一些情况下，当硬式磁盘机(HDD)使用LED以外的其他指示器装置(例如，白炽灯(incandescent lamp)、电致发光面板(electroluminescent panel)或其他指示器)呈现有关于硬式磁盘机(HDD)的信息时，如本发明所公开的，可以使用这种指示器装置代替发光二极管，以呈现关于基本输入输出系统的开机自检程序状态的信息。

图2是图1中的范例服务器100的元件的方块图。服务器100包括基本输入输出系统芯片200(以下简称BIOS芯片200)和基板管理控制器(baseboard memory controller,BMC)210。基板管理控制器210经由LPC总线(low pin count(LPC)bus)耦接BIOS芯片200。当服务器100被开机(或致能)时，BIOS芯片200执行基本输入输出系统。基板管理控制器210从BIOS芯片200所执行的基本输入输出系统接收例行程序状态。如本文所述，基板管理控制器210可以取代硬式磁盘机(HDD)120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142(如图1所示)上的内部控制器，并操作各自现有的发光二极管(LED)144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164和166(如图1所示)。在此实施例中，在基本输入输出系统的开机自检过程中，通过基板管理控制器210上的程序(routine)以按顺序点亮发光二极管(LED)144、146、148、150、156、158、160和162。当然，可以使用更多或更少的发光二极管代替此实施例中使用的八个发光二极管。

在此实施例中，基本输入输出系统的开机自检状态代码是八位代码，其中基本输入输出系统的开机自检状态代码是由BIOS芯片200所输出的。当服务器100的系统正被启动时，基本输入输出系统的开机自检状态代码是用于呈现基本输入输出系统执行阶段的进度状态。应当理解，每个硬式磁盘机的驱动器插槽壳通常包含多个LED灯，例如：当前的LED、除错LED或输入输出LED。所揭露的方法使用了硬式磁盘机上的一些或全部外部可见指示器，例如：硬式磁盘机上120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142的当前LED144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164和166，用来显示基本输入输出系统的开机自检状态代码。硬式磁盘机上的其他LED，例如：除错LED或输入输出LED，也可以用于显示基本输入输出系统的开机自检状态代码。在此实施例中，当前的8个硬式磁盘机的LED用于显示基本输入输出系统的开机自检状态代码，因为作为范例的基本输入输出系统的开机自检代码是8位二进位代码。在其他实施例中，如果有更多的硬式磁盘机，则可能会显示其他代码协议(code protocol)，例如：具有两个十六进字符的代码协议，这将需要16个硬式磁盘机和相应的LED。

在一些情况下，可以对基本输入输出系统的开机自检代码(以下简称：BIOS POST代码)进行编译(translate)、分组或修改以在额定数量的LED上显示。在一些情况下，如果允许或要求使用与一组HDD关联的多个LED简易地查看BIOS POST代码的修改版本，则呈现具有较少信息值(例如，将8位代码中可用的各种选项组合在一起，以便可以使用少于八个LED来输出它们)的BIOS POST代码的修改版本是可以接受或期望的。

当该系统正被启动，BIOS芯片200上的基本输入输出系统开始运行并传送开机自检状态代码给基板管理控制器210。如果基板管理控制器210接收基本输入输出系统的开机自检启动信息，基板管理控制器210将会转换位于所需的硬式磁盘机120、122、124、126、132、134、136及138的LED控制器进入手动控制模式(manual control mode)。此处所谓的手动控制模式，可以理解为基板管理控制器取代硬式磁盘机之内部控制器对发光二极管的控制。

在此实施例中，基板管理控制器210进行上述操作以让硬式磁盘机120、122、124、126、132、134、136和138显示BIOS POST代码，但是应当理解的是基板管理控制器210可以转换根据所需要的硬式磁盘机的数量进入手动控制模式，以显示BIOS POST代码。在一些情况，手动控制模式可用于较必须显示代码的硬式磁盘机更多的硬式磁盘机，以改善代码的视觉区分度，例如，保持额外硬件磁盘机上的LED点亮或关闭。在此实施例中，手动控制模式允许基板管理控制器210控制供电给相应的当前LED 144、146、148、150、156、158、160和162。在这种情况下，硬式磁盘机的每个LED不会因相应硬式磁盘机的当前状态而点亮。相反，基板管理控制器210控制硬式磁盘机的当前LED 144、146、148、150、156、158、160和162。基板管理控制器210将取决于基板管理控制器210从BIOS芯片200接收的BIOS POST代码来点亮LED 144、146、148、150、156、158、160和162。在此实施例中，基板管理控制器210点亮LED 144、146、148、150、156、158、160和162以映射当前BIOS POST代码，直到基板管理控制器210接收到开机自检结束信号。因此，使用者可以查看LED 144、146、148、150、156、158、160和162，并确定启动过程的状态。如果服务器100的系统花费很长时间来开机或当机(hung up)，则使用者可以从LED 144、146、148、150、156、158、160和162识别出开机自检状态，并迅速采取适当的修正措施。当基板管理控制器210接收到BIOS开机自检结束信号时，基板管理控制器210将把LED 144、146、148、150、156、158、160和162的控制权返回给相应硬式磁盘机的控制器，并结束该过程。因此，LED 144、146、148、150、156、158、160和162将回复到正常功能。

图3是根据本发明通过用于多个存储装置的发光二极管指示基本输入输出系统的开机自检程序状态的流程图300。图3中的流程图表示用于控制外部LED以指示BIOS POST状态流程的机器可读指令(machine readable instruction)。在此实施例中，机器可读指令包括演算法，以让(a)处理器、(b)控制器、及/或(c)其他多个控制装置来执行。该演算法可以体现在存储在有形介质(例如：闪存存储器(flash memory)、光盘机(CD-ROM)、软盘(floppy disk)、硬件驱动器(hard drive)、数字影音光盘(video(versatile)disk,DVD)或其他存储器装置)上的软件中。然而，本领域普通技术人员将容易意识到，整个演算法和/或其部分可以选择性地由处理器以外的装置执行，和/或以众所周知的方式体现在固件或专用硬件中(它可以由下列装置来实现，例如：特殊应用集成电路(application specificintegrated circuit,ASIC)、可编程逻辑元件(programmable logic device,PLD)、现场可编程逻辑元件(field programmable logic device,FPLD)、现场可编程逻辑栅阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)或离散逻辑等)。举例说明，介面的任何或所有组件都可以通过软件、硬件和/或固件来实现。而且，流程图表示的一些或全部机器可读指令可以手动实现。此外，尽管参考图3所示的流程图描述了范例演算法，但是本领域普通技术人员将容易理解，可以替代地使用实现范例机器可读指令的许多其他方法。例如，可以改变方块的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些方块。

基板管理控制器(例如，图2的基板管理控制器210)将检查BIOS POST的处理状态(步骤302)。基板管理控制器判断开机自检程序是否已启动。如果开机自检程序未启动，则该处理过程循环地返回以确定开机自检程序是否已启动(步骤302)。如果开机自检程序已启动，则基板管理控制器会检查BIOS POST程序状态是否已结束(步骤304)。如果开机自检程序已经开始并且尚未结束，则基板管理控制器从BIOS芯片接收BIOS POST代码(步骤306)。然后，基板管理控制器取代存储装置上内部控制器对发光二极管的控制(步骤308)，存储装置例如是图1的硬式磁盘机120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142。然后，基板管理控制器通过发光二极管上(例如，图1的发光二极管140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164和166)显示开机自检代码在(308)。然后，基板管理控制器返回并检查基本输入输出系统的开机自检程序的状态(步骤304)。

如果开机自检状态已经结束(步骤304)，则该程序将对存储装置上的LED的控制恢复到内部控制器(步骤310)。然后该程序结束。

图4A绘示出了图1中的范例服务器100中的硬式磁盘机120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142的发光二极管的范例序列，其指示基本输入输出系统的开机自检程序的一种状态。图4A绘示出了发光二极管144、146、148、150、156、158、160和162的范例，其显示由基板管理控制器210从图2中的BIOS芯片200接收的BIOS POST状态代码。发光二极管144、146、156和162点亮，从而指示POST代码为0x9C或1001(对应发光二极管156、158、160和162)和1100(对应发光二极管144、146、148和150)。代码为0x9C可以根据用于服务器100的代码表指示特定条件。

图4B绘示出了图2中的范例服务器100中的硬式磁盘机120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142的发光二极管的范例序列，其指示基本输入输出系统的开机自检程序的一种状态。图4B绘示出了服务器100的发光二极管144、146、148、150、156、158、160和162的范例，显示了基板管理控制器210从图2中的BIOS芯片200接收到的另一个BIOS POST状态代码。发光二极管144、146、148、150、156和160亮着表示POST代码为0xAF或1010(对应发光二极管156、158、160和162)和1111(对应发光二极管144、146、148和150)。代码为0xAF可以根据用于服务器100的代码表指示特定条件。

图4C绘示出服务器100的发光二极管144、146、148、150、156、158、160和162的范例，其显示由基板管理控制器210从图2中的BIOS芯片200接收的另一BIOS POST状态代码。发光二极管144和146亮起表示POST代码为0x0C或0000(对应发光二极管156、158、160和162)和1100(对应发光二极管144、146、148和150)。代码为0x0C可以根据用于服务器100的代码表指示特定条件。

尽管上面描述了硬式磁盘机(或硬件驱动器)的LED以指示POST程序的状态，但是任何具有来自服务器基座的外部指示器的模块化组件都可以被使用。举例说明，模块化组件，例如：固态化硬盘(solid state drive,SSD)、其他存储装置、以及具有可见指示器的网络卡(network card)，都可被使用。因此，其他模块化组件的指示器可以由诸如基板管理控制器的控制器来控制，以显示开机自检程序(POST routine)的状态。此外，具有单个可见指示器的单个模块化装置可用于指示BIOS POST程序的状态。或者，可以使用单个模块化装置上的多个可见指示器来指示状态。一个或多个指示灯可以以不同的频率闪烁，以显示不同的代码。

如在本申请中使用的，术语『组件』、『模块』、『系统』等通常指的是与计算机有关的实体，可以是硬件(例如，电路)、硬件和软件的组合、软件或与具有一个或多个特定功能的操作机器有关的实体。例如，组件可以是但不限于在处理器(例如，数字讯号处理器)上运行的进程、处理器、物件(object)、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在控制器上运行的应用程序以及控制器都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在过程和/或执行线程中，并且组件可以位于一台计算机上和/或分布在两个或多个计算机之间。此外，『装置』可以采用专门设计的硬件形式。通过在其上执行软件使之专门化的通用硬件，使该硬件能够执行特定功能、存储在计算机可读介质上的软件或其组合。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式「一」、「一个」和「该」也包含多个形式。此外，就术语「包括」、「包含」、「具有」或其他变化用法被用于详细描述和/或权利要求，这些术语旨在以类似于术语「包含」的方式具有相同意思。

除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。此外，诸如在常用字典中定义的那些术语，应被解释为具有与相关领域中它们的含义一致的含义，并且除非明确地如此定义，否则将不会以理想化或过于正式的意义来解释本文。

尽管上面已经描述了本发明的各种实施例，但是应该理解的是它们仅以范例性而非限制性的方式所呈现。尽管已经呈现相对于一个或多个实施方式和描述了本发明，但是在阅读和理解本说明书和附图之后，等同的变更和修改对于本领域的其他技术人员而言是已知的。另外，尽管可能已经仅针对几种实施方式中的一种实施方式公开了本发明的特定特征，但是根据任何给定的或特定的应用可能期望的及有利的，这种特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。因此，本发明的广度和范围不应受到任何上述实施例的限制。相反，本发明的范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种在开机自检程序中提供状态指标的系统，其特征在于，该系统包括：

基本输入输出系统，用于执行该开机自检程序并输出该开机自检程序的一状态；

至少一模块化装置，具有外部可见指示器；以及

控制器，耦接该基本输入输出系统和该至少一模块化装置，该控制器用于接收来自该基本输入输出系统的该状态且用于控制该模块化装置的该外部可见指示器，以响应于来自该基本输入输出系统的该状态。

2.如权利要求1所述的系统，其中该控制器是基板管理控制器；其中该状态是开机自检代码。

3.如权利要求2所述的系统，其中该至少一模块化装置包括八个模块化装置，其中该开机自检代码为八位代码，该基板管理控制器使用该些八个模块化装置的该些外部可见指示器以显示该开机自检代码。

4.如权利要求1所述的系统，其中在该开机自检程序中，该控制器用于取代该模块化装置的控制权，并且当该开机自检程序完成时，该控制器将该控制权返回该模块化装置。

5.一种用于在模块化装置上的至少一外部可见指示器上提供来自开机自检程序的状态指标的方法，该方法包括：

通过基本输入输出系统执行该开机自检程序；

基本输入输出系统提供该开机自检程序的一状态；以及

控制器依据该开机自检程序的该状态控制该模块化装置的该外部可见指示器。

6.如权利要求5所述的方法，其中该外部可见指示器由该控制器来控制；其中该状态是开机自检代码。

7.如权利要求6所述的方法，其中该模块化装置包括八个模块化装置，其中该开机自检代码为八位代码，并且该控制器使用该些八个模块化装置的该些外部可见指示器显示该开机自检代码。

8.如权利要求6所述的方法，其中该控制器从该开机自检程序的该状态有关的多个代码中选择该开机自检代码。

9.如权利要求5所述的方法，还包括：

在该开机自检程序的期间，该控制器取代该模块化装置上的控制器；以及

当该开机自检程序完成时，该控制器将控制权返回该模块化装置。

10.一种服务器，其特征在于，该服务器包括：

基座，具有外部的面板；

基本输入输出系统，用于执行该开机自检程序并输出与该开机自检程序的状态有关的代码；

多个插槽，其中每一该插槽用以固定模块化装置，其中每一该模块化装置具有外部可见指示器；以及

控制器，耦接该基本输入输出系统，该控制器用以接收来自该基本输入输出系统的该代码，并用以控制该模块化装置的该外部可见指示器以响应于从该基本输入输出系统接收到的该代码。