CN113886290B - 一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置及服务器 - Google Patents

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Abstract

一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置，包括第一、第二控制器及扩展模块，扩展模块与第一控制器和多个外插卡的Slot相连，配置用于实现第一控制器与多个外插卡的Slot的连接；第二控制器的输入端与多个外插卡的Slot相连，第二控制器的输出端与扩展模块相连，配置用于根据多个外插卡Slot的接入状态向扩展模块发送对应的使能指令以实现对多个外插卡Slot的控制；扩展模块包括多个连接控制器，多个连接控制器配置用于接收来自第二控制器的使能指令以控制与多个连接控制器连接的第一控制器和对应的外插卡Slot连接的通断。

Description

一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置及服务器
技术领域
本发明属于计算机硬件领域，具体涉及一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置、方法、计算机及服务器。
背景技术
BMC会通过I2C总线获取后端卡信息，比如FRU、温度等。外插卡数量比较多的情况下，为了节省I2C端口的数量，一般会通过PCA9548这样的器件进行扩展，具体如说明书附图的图2所示。外插卡支持带电进行热插拔，热插拔外插卡会导致I2C总线概率性挂死。比如插拔Slot 0的卡，可能会导致BMC和PCA9548之间的I2C挂死，并且常常引起I2C总线的互相干扰。这样会导致整条I2C总线上的I2C设备都无法与BMC通信，BMC则无法获取到对应的外插卡设备上的相应的信息，导致BMC故障，甚至有时会导致服务器后续服务无法有效进行。
因此，亟需一种可有效解决上述问题的方案。
发明内容
为解决以上问题，本发明一方面提出了一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置，其特征在于，包括第一控制器、第二控制器及扩展模块，其中
所述扩展模块分别与所述第一控制器和多个所述外插卡的Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器对多个所述外插卡的Slot的连接；
所述第二控制器的输入端与多个所述外插卡的Slot相连，所述第二控制器的输出端与所述扩展模块相连，所述第二控制器配置用于根据多个所述外插卡Slot的接入状态向所述扩展模块发送对应的使能指令以实现对多个所述外插卡Slot的控制；
其中，所述扩展模块包括多个连接控制器，所述多个连接控制器配置用于接收来自所述第二控制器的所述使能指令以控制与所述多个连接控制器连接的所述第一控制器和对应的外插卡Slot连接的通断。
在本发明的一些实施方式中，所述多个连接控制器的第一数据端与多个所述外插卡的Slot一一对应相连，所述多个连接控制器的第二数据端与所述第一控制器多对一相连，所述多个连接控制器的控制端与所述第二控制器多对一相连。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块包括：
第一扩展器，所述第一扩展器分别与所述第一控制器和多个所述外插卡Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器与所述多个所述外插卡Slot的数据传输的总线的扩展。
在本发明的一些实施方式中，所述扩展模块还包括：
第二扩展器，所述第二扩展器分别与所述第一控制器和所述多个所述外插卡Slot相连，并且配置用于将多个所述外插卡的在位信号发送到所述第一控制器。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器还配置用于：
获取所述外插卡的Slot接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断所述外插卡的Slot外置设备是接入还是断开；
响应于所述外插卡的Slot外置设备断开，将所述外插卡的Slot与第一控制器的通信断开。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器进一步配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备断开，所述第二控制器向所述外插卡的Slot所连接的连接控制器发送断开指令，以断开所述外插卡的Slot与所述第一控制器的通信。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器还配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备接入，将所述外插卡的Slot与所述第一控制器的通信接入延迟预定时间。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器还进一步配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备接入，等待所述预定时间后向所述外插卡的Slot所连接的连接控制器发送连接指令，以延迟所述外插卡的Slot与所述第一控制器的连接。
在本发明的一些实施方式中，还包括：
所述第一控制器为BMC，所述多个连接控制器为PCA9511芯片；
其中，所述多个PCA9511芯片分别与所述多个外插卡的Slot的I2C数据总线相连。
本发明的再一方面还提出了一种服务器，所述服务器包含上述实施方式中所述装置。
通过本发明提出的一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置和方法，在外插卡Slot和BMC通信，通过引入中间连接控制器来实现对外插卡Slot和BMC之间的I2C通信，并通过CPLD来进行控制连接控制器的通断，延迟Slot和BMC的通信发起时间，在外插卡Slot上的外接设备稳定后再与BMC进行I2C通信。可有效避免因外插卡Slot的不稳定性导致I2C挂死和I2C总线间的相互干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明提供的一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置的结构示意图；
图2为现有的外插卡连装置的结构示意图；
图3为本发明提供的具备一种防止外插卡热插拔时导致线路故障装置的一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
在现有的服务器中，由于业务需要提供越来越多的支持热插拔的外接设备以提高服务器的高扩展性，并且CPU所支持的PCIE通道数也越来也多，外插卡设备的性能也越来越高，BMC需要管理或监控的设备也随之增多，而BMC常见的管理接口I2C个数有限，为此只能通过较为便宜的扩展芯片对I2C所支持的连接数进行扩展以应对越来越多的外插卡设备，但由于越来越多的外插卡设备在热插拔过程中会导致用于获取外插卡设备状态信息的I2C总线挂死或扩展芯片所连接的多个外插卡的Slot之间互相干扰。
如图1所述，为解决以上问题本发明一方面提出了一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置，其特征在于，包括第一控制器、第二控制器及扩展模块，其中
所述扩展模块分别与所述第一控制器和多个所述外插卡的Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器与多个所述外插卡的Slot的连接；
所述第二控制器的输入端与多个所述外插卡的Slot相连，所述第二控制器的输出端与所述扩展模块相连，所述第二控制器配置用于根据所述多个所述外插卡Slot的接入状态向所述扩展模块发送对应的使能指令以实现对多个所述外插卡Slot的控制；
其中，所述扩展模块包括多个连接控制器，所述多个连接控制器配置用于接收来自所述第二控制器的所述使能指令以控制与所述多个连接控制器连接的所述第一控制器和对应的外插卡Slot连接的通断。
在本发明的一些实施方式中，所述多个连接控制器的第一数据端与多个所述外插卡的Slot一一对应相连，所述多个连接控制器的第二数据端与所述第一控制器多对一相连，所述多个连接控制器的控制端与所述第二控制器多对一相连。
在本实施例中，如图1所示，在本发明中第一控制器1为BMC，第二控制器3为CPLD，扩展模块2分别与8个外插卡的Slot和一个第一控制器1相连，外插卡的Slot如图中的Slot0-Slot7。扩展模块2与BMC1的连接为两条I2C数据总线。将BMC1的两条I2C总线的每一条I2C总线都扩展到8个外插卡的Slot上，CPLD3也分别与8个外插卡的Slot相连，并监控8个外插卡的Slot上是否有外置设备接入或外置设备断开。扩展模块2还包括8个连接控制器6，8个连接控制器6均采用PCA9511芯片作为连接芯片，每一个PCA9511芯片的一端通过I2C连接到外插卡的Slot上的I2C管脚，另一端通过第一扩展器4的扩展芯片连接到BMC1，每一个PCA9511芯片的使能控制管脚PWR_EN与CPLD 3上的多个GPIO管脚一一对应连接。PCA9511芯片的作用是实现所连接到的外插卡的Slot与BMC1的I2C通信，在PCA9511芯片停止工作时断开所连接到的外插卡的Slot与BMC1的I2C通信。每一个PCA9511芯片是处于工作状态还是处于关闭状态取决于每个PCA9511芯片相连的CPLD 3对应的管脚的电位变化。
在本发明的一些实施方式中，扩展模块包括：
第一扩展器，所述第一扩展器分别与所述第一控制器1和多个所述外插卡Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器1与所述多个所述外插卡Slot的数据传输的总线的扩展。
在本实施例中，扩展模块2中设有用于扩展I2C数据总线的第一扩展器4，第一扩展器4采用PCA9548芯片，作用是实现1对8的I2C扩展，即PCA9548将1路I2C总线接口扩展成8路I2C总线接口，每一路扩展出的I2C接口均连接到一个PCA9511芯片。进一步通过多个PCA9511所连接的多个外插卡Slot以实现BMC1对多个外插卡设备的通信。
在本发明的一些实施方式中，所述扩展模块还包括：
第二扩展器，所述第二扩展器分别与所述第一控制器和所述多个所述外插卡Slot相连，并且配置用于将多个所述外插卡的在位信号发送到所述第一控制器。
在本实施例中，扩展模块2中还设有第二扩展器5，第二扩展器5采用PCA9555芯片，PCA9555芯片的一端与BMC的另一路I2C总线相连，另一端通过GPIO接口连接到多个外插卡Slot上的在位信号管脚。并将多个外插卡的Slot外接设备的是否在位的信息通过GPIO管脚收集后，通过I2C总线发送到BMC中。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器还配置用于：
获取所述外插卡的Slot接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断所述外插卡的Slot外置设备是接入还是断开；
响应于所述外插卡的Slot外置设备断开，将所述外插卡的Slot与第一控制器的通信断开。
在本实施例中，第二控制器3CPLD通过CPLD上的多个与外插卡的Slot的在位管脚相连的GPIO的管脚的电位变化来判断是否存在对应的外插卡的Slot上的外接设备的插拔变化。例如如图1所示，若Slot0上本没有外接设备，则Slot0的在位管脚上的电位为低电平，与之相连的CPLD3上的对应的GPIO的电位也为低电平，则需要将该外插卡Slot对应的与BMC通信的I2C总线断开。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器进一步配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备断开，所述第二控制器向所述外插卡的Slot所连接的连接控制器6发送断开指令，以断开所述外插卡的Slot与所述第一控制器的通信。
在本实施例中，CPLD通过一组GPIO与多个外插卡的Slot的在位管脚相连监测多个外插卡的Slot的在位状态，在CPLD检测到对应的外插卡的Slot外接设备拔出时，则将与多个连接控制器PCA9511相连的另一组GPIO中与该外插卡Slot相对应的GPIO的管脚的电平拉低，致使该GPIO管脚相连的PCA9511的使能控制管脚PWR_EN的电平变为低电平，导致PCA9511的变为关闭状态。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器还配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备接入，将所述外插卡的Slot与所述第一控制器的通信接入延迟预定时间。
在本实施例中，CPLD通过一组GPIO与多个外插卡的Slot的在位管脚相连监测多个外插卡的Slot的在位状态，在多个外插卡的Slot上存在外接设备插入时，对应的SLOT_PRST管脚的电平拉高，进而触发与之相连的CPLD上的一组GPIO的其中一个GPIO管脚的电位拉高，CPLD根据对应GPIO管脚的电位变化确认对应的外插卡Slot上存在外接设备接入。并需要延迟1秒后将该外插卡的Slot上的外接设备与BMC建立I2C通信。
在本发明的一些实施方式中，第二控制器还进一步配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备接入，等待所述预定时间后向所述外插卡的Slot所连接的连接控制器6发送连接指令，以延迟所述外插卡的Slot与所述第一控制器的连接。
在本实施例中，在多个外插卡的Slot上存在外接设备插入时，对应的SLOT_PRST管脚的电平拉高，进而触发与之相连的CPLD上的一组GPIO的其中一个GPIO管脚的电位拉高，CPLD根据对应GPIO管脚的电位变化确认对应的外插卡Slot上存在外接设备接入。则计时等待，在1秒后将与多个连接控制器PCA9511相连的另一组GPIO中与该外插卡Slot相对应的GPIO的管脚的电平拉拉高，进而激活与该外插卡的Slot相连的连接控制器PCA9511处于工作状态，致使该外插卡的Slot上的外接设备与BMC建立I2C通信。
在本发明的一些实施方式中，还包括：
所述第一控制器为BMC，所述多个连接控制器6为PCA9511芯片；
其中，所述多个PCA9511芯片分别与所述多个外插卡的Slot的I2C数据总线相连。
在本发明的一些实施方式中，还包括：
所述第二控制器为CPLD，所述CPLD多个GPIO管脚分别与所述多个外插卡的Slot的在位信号管脚相连。
如图3所示，本发明的另一方面还提出了一种服务器20，所述服务器包含上述实施方式中所述装置21，包括：第一控制器1、第二控制器3及扩展模块2，其中
所述扩展模块2分别与所述第一控制器1和多个所述外插卡的Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器1与多个所述外插卡的Slot的连接；
所述第二控制器3的输入端与多个所述外插卡的Slot相连，所述第二控制器3的输出端与所述扩展模块相连，所述第二控制器3配置用于根据所述多个所述外插卡Slot的接入状态向所述扩展模块2发送对应的使能指令以实现对多个所述外插卡Slot的控制；
其中，所述扩展模块2包括多个连接控制器6，所述多个连接控制器6配置用于接收来自所述第二控制器的所述使能指令以控制与所述多个连接控制器6连接的所述第一扩展器1和对应外插卡Slot连接的通断。
通过本发明提出的一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置和方法，在外插卡Slot和BMC通信，通过引入中间连接控制器来实现对外插卡Slot和BMC之间的I2C通信，并通过CPLD来进行控制连接控制器的通断，延迟Slot和BMC的通信发起时间，在外插卡Slot上的外接设备稳定后再与BMC进行I2C通信。可有效避免因外插卡Slot的不稳定性导致I2C挂死和I2C总线间的相互干扰。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防止外插卡热插拔时导致线路故障的装置，其特征在于，包括第一控制器、第二控制器及扩展模块，其中：
所述扩展模块分别与所述第一控制器和多个所述外插卡的Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器与多个所述外插卡的Slot的连接，所述第一控制器为BMC；
所述第二控制器的输入端与多个所述外插卡的Slot相连，所述第二控制器的输出端与所述扩展模块相连，所述第二控制器配置用于根据多个所述外插卡Slot的接入状态向所述扩展模块发送对应的使能指令以实现对多个所述外插卡Slot的控制；
其中，所述扩展模块包括多个连接控制器，所述多个连接控制器配置用于接收来自所述第二控制器的所述使能指令以控制与所述多个连接控制器连接的所述第一控制器和对应的外插卡Slot连接的通断；
所述第二控制器还配置用于：
获取所述外插卡的Slot接入状态信息，并根据所述接入状态信息判断所述外插卡的Slot外置设备是接入还是断开；
响应于所述外插卡的Slot外置设备接入，将所述外插卡的Slot与所述第一控制器的通信接入延迟预定时间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个连接控制器的第一数据端与多个所述外插卡的Slot一一对应相连，所述多个连接控制器的第二数据端与所述第一控制器多对一相连，所述多个连接控制器的控制端与所述第二控制器多对一相连。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述扩展模块包括：
第一扩展器，所述第一扩展器分别与所述第一控制器和多个所述外插卡Slot相连，并且配置用于实现所述第一控制器与多个所述外插卡Slot的数据传输的总线的扩展。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述扩展模块还包括：
第二扩展器，所述第二扩展器分别与所述第一控制器和多个所述外插卡Slot相连，并且配置用于将多个所述外插卡的在位信号发送到所述第一控制器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二控制器还配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备断开，将所述外插卡的Slot与第一控制器的通信断开。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二控制器进一步配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备断开，所述第二控制器向所述外插卡的Slot所连接的连接控制器发送断开指令，以断开所述外插卡的Slot与所述第一控制器的通信。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二控制器还进一步配置用于：
响应于所述外插卡的Slot外置设备接入，等待所述预定时间后向所述外插卡的Slot所连接的连接控制器发送连接指令，以延迟所述外插卡的Slot与所述第一控制器的连接。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一控制器为BMC，所述多个连接控制器为PCA9511芯片，所述多个PCA9511芯片分别与所述多个外插卡的Slot的I2C数据总线相连。
9.一种服务器，其特征在于，所述服务器包含权利要求1-8任意一项所述的装置。
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