CN115080285A - 一种快速处理故障pci-e卡板的方法 - Google Patents
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Abstract
一种快速处理故障PCI‑E卡板的方法。在主板上的每一个PCI‑E插槽的旁边设置一个用于表示PCI‑E插槽上的PCI‑E板卡的状态的指示单元，每个指示单元的负极均接地，每个指示单元的正极均与一控制单元连接，PCH通过多个GPIO与该控制单元连接；系统在开机过程中，主板初始化PCI‑E板卡，发现有板卡故障、板卡类型不被支持等问题，软件程序将对故障PCI‑E板卡进行禁止，并对多个PCI‑E板卡逐一进行初始化，直到所有PCI‑E板卡初始化完成，启动系统，如此系统不会因为存在故障PCI‑E板卡而宕机。同时设置通过指示单元标明对应PCI‑E板卡出现故障，方便用户排查故障板卡进行替换，大幅度降低了排查主板故障的难度，且操作简单便捷，快速高效。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及快速处理故障PCI-E卡板的方法。
背景技术
PCI-E插槽是服务器扩展外设最主要的通道，尤其在人工智能、机器学习、云计算领域服务器都会配置一至多块PCI-E板卡，用于满足业务对计算或者网络速率的需求。主板上电启动后，会初始化每一个PCI-E插槽，任何一个PCI-E插槽出现故障都无法完成初始化，就会出现服务器无法正常启动。具体来说，主板上电启动后，进行最必要的初始化后，就开始检测PCI-E插槽是否正常，在检测到所有插入PCI-E插槽上的PCI-E板卡均正常后，再检查其他设备，例如显示控制器。在检测PCI-E板卡的过程中，如果检测出有PCI-E板卡损坏或者有PCI-E板卡类型规格不被主板支持等错误，BIOS(Basic Input Output System，基础输入输出系统)将停止运行，此时显示控制器还没有被检测，因此显示器不会被点亮。用户所能看到的是主板已经上电，系统风扇在转，但是显示器不亮，键盘鼠标无法使用，没有故障点线索，这将给用户带来很大的麻烦，需要更换部件进行逐一排查，即使排查到PCI-E插槽，也因为配置了多个PCI-E板卡而需要对多个PCI-E板卡进行逐个排查，整个过程需要耗费大量时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种快速处理故障PCI-E插槽的方法，系统不会因为故障PCI-E板卡的存在而宕机，同时故障PCI-E板卡可通过指示单元进行标记，以利于用户迅速排查定位故障PCI-E板卡并进行替换，从而大幅降低了排查主板故障的难度和耗时，实现主板故障排查的简易化、高效化。
为解决上述技术问题，发明所采用的技术方案是提供一种快速处理故障PCI-E卡板的方法，在主板上的每一个PCI-E插槽的旁边设置一个用于表示PCI-E插槽上的PCI-E板卡的状态的指示单元，每个指示单元的负极均接地，每个指示单元的正极均与一控制单元连接，PCH通过多个GPIO与所述控制单元连接；系统在开机过程中，所述控制单元将GPIO信号解码到对应的PCI-E插槽状态，控制对应PCI-E插槽的指示单元的状态，并采用以下步骤快速处理故障PCI-E插槽：
步骤S1，启动BIOS，对GPIO进行初始化；
步骤S2，初始化SMI，初始化PCI-E控制器；
步骤S3，将当前的处理器寄存器状态进行保存到存储区，侦测PCI-E插槽上的板卡是否在位；若所述PCI-E插槽的板卡在位，则跳转至步骤S4；若所述PCI-E插槽的板卡不在位，则跳转至步骤S5；
步骤S4，将所述PCI-E插槽对应的指示单元设置为第一状态，并注册周期性SMI程序，初始化所述PCI-E插槽的板卡；若所述PCI-E插槽内的板卡初始化正常，则跳转至步骤S6；若所述PCI-E插槽内的板卡初始化不正常，则跳转至步骤S7；
步骤S5，将所述PCI-E插槽对应的LED设置为第二状态；
步骤S6，通过CPLD控制所述PCI-E插槽对应的指示单元切换至第三状态，清除保存在存储区的处理器寄存器状态数据，卸载周期性PCI-E板卡处理的SMI程序；
步骤S7，将所述PCI-E插槽内的板卡认定为故障PCI-E板卡，周期性SMI中断触发，进入SMM系统，执行周期性PCI-E板卡处理的SMI程序，将所述PCI-E板卡禁止，将PCI-E插槽的号码m增加1，指向下一个PCI-E插槽，并读取存储区中的寄存器状态的数据，退出SMI程序，将所有寄存器恢复成存储区读取出来的寄存器的值，其中，m为正整数；
步骤S8，重复步骤3至步骤7步骤进行下一个PCI-E插槽的板卡检查，从而对多个PCI-E插槽的板卡逐一进行检查。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，所述指示单元为发光二极管，所述第一状态为闪烁，所述第二状态为熄灭，所述第三状态为点亮。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，所述多个GPIO包括LED片选GPIO和LED控制GPIO。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，所述PCI-E插槽的数量为n，n为正整数；所述LED片选GPIO的数量为x，其中，x＝log2n，x为正整数。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，所述LED控制GPIO的数量为1个。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，在所述步骤S1中，对GPIO进行初始化后，将所述LED片选GPIO和所述LED控制GPIO设置为输出功能。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，在所述步骤S4中，所述的“若所述PCI-E插槽内的板卡初始化不正常”是指：PCI-E板卡初始化在周期性SMI程序时间间隔到来时未完成，程序认为板卡初始化出现故障。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，还包括步骤S9：判断是否所有PCI-E插槽都检查完毕，若检查完毕，则程序结束；若还有PCI-E插槽未检查完成，则重复步骤3至步骤7步骤。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，所述SMI程序的周期为PCI-E插槽的PCI-E卡板初始化所需的时间和预留余量时间的和。
本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法中，所述控制单元为CPLD。
实施本发明的快速处理故障PCI-E卡板的方法至少可以达到以下有益效果：通过采用本发明提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法，针对PCI-E板卡无法初始化完成，导致系统宕机的问题，给出了解决方案。主板初始化PCI-E板卡，发现有板卡故障、板卡类型不被支持等问题，软件程序将对故障PCI-E板卡进行禁止，并对多个PCI-E板卡逐一进行初始化，直到所有PCI-E板卡初始化完成，启动系统，如此系统不会因为存在故障PCI-E板卡而宕机。同时设置通过指示单元标明对应PCI-E板卡出现故障，方便用户排查故障板卡进行替换，大幅度降低了排查主板故障的难度，且操作简单便捷，快速高效。
附图说明
为了更清楚地说明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本实施例提供的改进后的主板结构示意图；
图2为本实施例提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解发明，下面将参照相关附图对发明进行更全面的描述。附图中给出了发明的典型实施例。但是，发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制发明。
本实施例提供了一种快速处理故障PCI-E卡板的方法。通过采用本实施例提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法，可解决PCI-E板卡无法初始化完成导致系统宕机的问题。
需要说明的是，为了实现本实施例提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法，首先要做的是，对主板进行改进。参见图1，图1是本实施例提供的改进后的主板结构示意图。在图1中可以看到，在主板上的每一个PCI-E插槽的旁边设置一个用于表示PCI-E插槽上的PCI-E板卡的状态的指示单元。在这里，所述结果指示单元采用的是发光二极管，作为指示灯。可以理解的是，发光二极管的数量与PCI-E插槽的数量一致，也就是说，若主板上有n个PCI-E插槽，相应的就在主板上配置n个发光二极管，其中，n为大于等于1的自然数。在这里，所有的发光二极管负极统一接地，每个发光二极管的正极都连接到一控制单元，优选的，所述控制单元采用的是CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)。具体的，每个发光二极管的正极均连接至CPLD的PIN脚上，n个发光二极管分别与n个CPLD的PIN脚一一对应。
进一步的，本实施例中，n个PCI-E插槽需要x个GPIO进行片选，其中，2x＝n，也即，x＝log2n，x为正整数。例如，若有16根PCI-E插槽，则所需的LED片选GPIO(General-purposeinput/output，通用型输入输出)的数量x＝log216＝4，再加上一个LED控制GPIO，合计就是5个GPIO。这5个GPIO(4个LED片选GPIO和1个LED控制GPIO)从PCH(Platform ControllerHub，集成南桥)连接到CPLD，每次当软件设置完GPIO后，CPLD将GPIO信号解码到对应的PCI-E插槽和控制指示灯的状态。使用CPLD来解码GPIO控制片选PCI-E插槽和指示灯状态控制，节省了PCH GPIO的用量，避免当十几个PCI-E插槽时，GPIO数量不够的情况，而CPLD解码仅仅是很小的一个逻辑功能，不会影响CPLD的其它功能运用。
参见图2，图2为本实施例提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法的流程图，如图2所示，所述方法包括如下步骤。
步骤S1，启动BIOS，对GPIO进行初始化，将所述LED片选GPIO和所述LED控制GPIO设置为输出功能。
步骤S2，初始化SMI，使SMI中断触发后，中断程序正常使用，接着对PCI-E控制器进行初始化。
步骤S3，对当前的处理器寄存器状态进行保存到存储区，其中最重要的是CS和IP两个寄存器，这两个寄存器保存着处理器的正在运行指令的指针；侦测第m个PCI-E插槽上的板卡是否在位；若所述PCI-E插槽的板卡在位，则跳转至步骤S4；若所述PCI-E插槽的板卡不在位，则跳转至步骤S5；关于如何判断第m个PCI-E插槽上的板卡是否在位解释如下：读取第m个PCI-E插槽上的PCI-E板卡的SPD(Serial Presence Detect)，如果能正常获取有效SPD数据，表明第m个PCI-E插槽上有PCI-E板卡在位，如果不能获取有效SPD数据，表明第m个PCI-E插槽上没有PCI-E板卡在位；根据m值，来设置LED片选GPIO的输出电平值，传送给CPLD处理，来选择第m个PCI-E插槽的指示灯来控制，m为大于等于1且小于等于n的自然数。
步骤S4，如果判断第m个PCI-E插槽上有PCI-E卡板在位，将LED控制GPIO设置为闪烁状态，传递给CPLD处理，让CPLD设置对应的指示灯为闪烁状态，并注册周期性PCI-E处理的SMI程序，SMI程序的周期间隔是经验值，根据实际每个PCI-E插槽初始化需要的时间，再预留一定余量来设置，注册完成以后，开始初始化第m个PCI-E插槽上的PCI-E卡板；若所述PCI-E插槽内的板卡初始化正常，则跳转至步骤S6；若所述PCI-E插槽内的板卡初始化不正常，则跳转至步骤S7；在这里，需要说明的是，所述的“所述PCI-E插槽内的板卡初始化不正常”是指：如果PCI-E板卡初始化在周期性SMI程序时间间隔到来时未完成，程序认为板卡初始化出现故障。
步骤S5，如果判断第m个PCI-E插槽上没有PCI-E卡板在位，则将LED控制GPIO设置为低电平，传递给CPLD处理，让CPLD将控制对应的指示灯熄灭，清除存储区存储的处理器寄存器状态数据，接下来判断是否有周期性PCI-E处理的SMI程序已经注册，如果有，就将周期性SMI程序卸载掉，如果没有则继续执行，检测是否所有PCI-E都完成。
步骤S6，判定对应的PCI-E板卡没有故障，将LED控制GPIO设置为高电平，传递给CPLD处理，让对应的指示灯的状态为常亮以表明对应的PCI-E板卡是正常的，清除保存在存储区的处理器寄存器状态数据，卸载周期性PCI-E处理的SMI程序，检测是否所有PCI-E插槽都完成。
步骤S7，将所述PCI-E插槽内的板卡认定为故障PCI-E板卡，周期性SMI中的触发，进入SMM(System Management Mode，系统管理模式)系统，执行周期性PCI-E板卡处理的SMI程序，在程序里面，将故障PCI-E板卡禁止掉，将PCI-E插槽号码m增加1，指向下一个PCI-E插槽，读取在存储区保存的处理器寄存器状态数据，使用这些数据修改替换掉进入SMM系统时保存在SMRAM(System Management RAM，系统管理内存)里的处理器寄存器状态数据，退出SMM系统，因为SMRAM里的处理器状态信息数据已经被替换了，尤其是表示处理器执行当前指令CS和IP寄存器，所以处理器返回的位置将会跳到保存处理器寄存器数据的位置，在这里继续执行，对下一个PCI-E板卡进行处理。
步骤S8，重复步骤3至步骤7步骤进行下一个PCI-E插槽的板卡检查，从而对多个PCI-E插槽的板卡逐一进行检查。
步骤S9，判断是否所有PCI-E插槽都检查完毕，如果检查完毕，程序结束，如果还有PCI-E插槽未检查完成，循环执行上面的程序流程。
综上所述，通过采用本实施例提供的快速处理故障PCI-E卡板的方法，针对PCI-E板卡无法初始化完成，导致系统宕机的问题，给出了解决方案。主板初始化PCI-E板卡，发现有板卡故障、板卡类型不被支持等问题，软件程序将对故障PCI-E板卡进行禁止，并对多个PCI-E板卡逐一进行初始化，直到所有PCI-E板卡初始化完成，启动系统，如此系统不会因为存在故障PCI-E板卡而宕机。同时设置通过指示单元标明对应PCI-E板卡出现故障，方便用户排查故障板卡进行替换，大幅度降低了排查主板故障的难度，且操作简单便捷，快速高效。
上面结合附图对发明的实施例进行了描述，但是发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在发明的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，在主板上的每一个PCI-E插槽的旁边设置一个用于表示PCI-E插槽上的PCI-E板卡的状态的指示单元，每个指示单元的负极均接地，每个指示单元的正极均与一控制单元连接，PCH通过多个GPIO与所述控制单元连接；系统在开机过程中，所述控制单元将GPIO信号解码到对应的PCI-E插槽状态，控制对应PCI-E插槽的指示单元的状态，并采用以下步骤快速处理故障PCI-E插槽：
步骤S1，启动BIOS，对GPIO进行初始化；
步骤S2，初始化SMI，初始化PCI-E控制器；
步骤S3，将当前的处理器寄存器状态进行保存到存储区，侦测PCI-E插槽上的板卡是否在位；若所述PCI-E插槽的板卡在位，则跳转至步骤S4；若所述PCI-E插槽的板卡不在位，则跳转至步骤S5；
步骤S4，将所述PCI-E插槽对应的指示单元设置为第一状态，并注册周期性SMI程序，初始化所述PCI-E插槽的板卡；若所述PCI-E插槽内的板卡初始化正常，则跳转至步骤S6；若所述PCI-E插槽内的板卡初始化不正常，则跳转至步骤S7；
步骤S5，将所述PCI-E插槽对应的LED设置为第二状态；
步骤S6，通过CPLD控制所述PCI-E插槽对应的指示单元切换至第三状态，清除保存在存储区的处理器寄存器状态数据，卸载周期性PCI-E板卡处理的SMI程序；
步骤S7，将所述PCI-E插槽内的板卡认定为故障PCI-E板卡，周期性SMI中断触发，进入SMM系统，执行周期性PCI-E板卡处理的SMI程序，将所述PCI-E板卡禁止，将PCI-E插槽的号码m增加1，指向下一个PCI-E插槽，并读取存储区中的寄存器状态的数据，退出SMI程序，将所有寄存器恢复成存储区读取出来的寄存器的值，其中，m为正整数；
步骤S8，重复步骤3至步骤7步骤进行下一个PCI-E插槽的板卡检查，从而对多个PCI-E插槽的板卡逐一进行检查。
2.根据权利要求1所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，所述指示单元为发光二极管，所述第一状态为闪烁，所述第二状态为熄灭，所述第三状态为点亮。
3.根据权利要求2所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，所述多个GPIO包括LED片选GPIO和LED控制GPIO。
4.根据权利要求3所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，所述PCI-E插槽的数量为n，n为正整数；所述LED片选GPIO的数量为x，其中，x＝log2n，x为正整数。
5.根据权利要求3所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，所述LED控制GPIO的数量为1个。
6.根据权利要求3所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，对GPIO进行初始化后，将所述LED片选GPIO和所述LED控制GPIO设置为输出功能。
7.根据权利要求2所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述的“若所述PCI-E插槽内的板卡初始化不正常”是指：PCI-E板卡初始化在周期性SMI程序时间间隔到来时未完成，程序认为板卡初始化出现故障。
8.根据权利要求1所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，还包括步骤S9：判断是否所有PCI-E插槽都检查完毕，若检查完毕，则程序结束；若还有PCI-E插槽未检查完成，则重复步骤3至步骤7步骤。
9.根据权利要求1所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，所述SMI程序的周期为PCI-E插槽的PCI-E卡板初始化所需的时间和预留余量时间的和。
10.根据权利要求1所述的快速处理故障PCI-E卡板的方法，其特征在于，所述控制单元为CPLD。
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