CN1635472A - 多处理器计算机系统的开机切换方法 - Google Patents

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Abstract

一种多处理器计算机系统的开机切换方法，利用一基板管理控制器BMC管理多处理器计算机系统的开机异常问题，其根据计算机系统的中央处理单元(CPU)或储存于只读存储器(ROM)中的基本输入输出系统(BIOS)的使用状态，通过一CPU切换程序或一ROM切换程序，可切换到可用的CPU与BIOS进行开机，该CPU切换程序通过该BMC于一开机CPU与至少一应用CPU之间切换，将执行开机程序的BIOS由储存于一开机ROM的一开机BIOS，切换至储存于至少一备份ROM的一备份BIOS；当通过该CPU切换程序仍无法开机时，还包含进行一ROM只读存储器切换程序并重新开机的步骤。该方法可有效提升系统的稳定性。

Description

多处理器计算机系统的开机切换方法
技术领域
本发明涉及一种多处理器计算机系统的开机异常管理方法，特别是指一种由BMC基板管理控制器进行CPU或ROM切换程序，以管理开机异常问题的方法。
背景技术
在计算机系统中，基于高可用性(High Available)系统的设计理念，为了可以维持系统继续运行，而不需任何人为操作将故障排除，就有备份系统存在的必要，此是多处理器(multiple processor)系统产生的原因之一。多处理器计算机系统如服务器(sever)，由于具有多个中央处理单元(CPU)，因此可以提高整体处理效能，并于指定CPU发生错误时作为替代之用。
一般而言，对于多处理器计算机系统的开机程序，是指定单一的开机CPU(Boot strap Processor)提供运算功能，负责处理开机时基本输入输出系统(BIOS)的指令，以进行计算机系统初始化作业并加载操作系统(OS)；其中，开机BIOS是储存于基本输入输出系统的只读存储器(BIOS ROM)上，而开机时其它的CPU被定义为应用CPU(application processors)，并被设定处于等待状态(wait state)。
当使用开机CPU无法开机时，既有的作法是于BIOS中编写开机时切换CPU的程序，由开机CPU切换到其它的应用CPU，其切换机制如图1所示。
另一个可能发生的问题，是BIOS已经切换到所有的CPU尝试，但仍然无法开机；此状况可能是BIOS ROM出了问题。为了解决BIOS异常的问题，一个甚至多个备份只读存储器(backup ROM)被用来作为替代方案；将开机BIOS切换到储存在备份ROM上的备份BIOS，继续进行开机程序，其切换机制如图2所示。
然而，前述作法的缺点是必须使用特殊的BIOS来切换CPU，或者作只读存储器开机切换(ROM Boot Swap)设计，进行BIOS ROM的切换，其电子线路是比较复杂的，所以其过于麻烦且不符合成本效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于常用技术中是以改写BIOS、设计ROM切换开机等方式进行开机异常的切换处理，不符合成本效益与工作需求。
鉴于以上公知技术的问题，本发明提供一种多处理器计算机系统的开机切换方法，利用基板管理控制器BMC来管理开机异常时CPU与BIOS切换的判断与执行作业，其中包含以下步骤：通过一BMC基板管理控制器确认开机异常；进行一CPU中央处理单元切换程序并重新开机；当CPU切换程序失败时，还包含进行一ROM只读存储器切换程序并重新开机的步骤；其中，CPU切换程序通过BMC于一开机CPU与至少一应用CPU之间切换；而且，ROM切换程序通过BMC，将执行开机程序的BIOS由储存于一开机ROM的一开机BIOS，切换至储存于至少一备份ROM的一备份BIOS。
本发明达到的功效，在于可以BMC管理开机异常问题，系统BIOS和ROM均不必作额外的设计，而可进一步提高系统稳定性。
附图说明
图1、图2是说明先前技术中多处理器系统的开机切换机制；
图3是说明本发明以BMC管理多处理器系统的开机切换机制；
图4是说明本发明以BMC进行多处理器系统开机的CPU切换流程；及
图5是说明本发明以BMC进行多处理器系统开机的ROM切换流程。
其中，附图标记说明如下：
步骤110BMC未接获开机BIOS和一已开机信息
步骤120系统正常开机运行
步骤130未完成CPU切换程序与ROM切换程序
步骤140系统无法开机运行
步骤150确认未完成CPU切换程序
步骤160进行CPU切换程序
步骤161改变所有CPU的SMI状态以将BSP CPU与CPU总线隔绝
步骤162BMC产生一CPU切换信号与一重开机信号至开机BIOS或备份BIOS
步骤170 ROM切换程序
CPU中央处理单元
BIOS基本输入输出系统
ROM只读存储器
BMC基板管理控制器
BSP CPU预设开机的CPU SMI1、SMI2系统管理中断
SWAP状态切换状态
STBY_PGD待命开机状态
ROM_SWAP ROM切换状态
STATE_CHANGE状态转换
SYS_PGD系统重开机状态
CPU_SWAP CPU切换状态
LOW低位
HIGH高位
BACKUPROM备份ROM状态
ROMswitch ROM切换状态
具体实施方式
本发明涉及一种多处理器计算机系统的开机切换方法，主要是利用基板管理控制器BMC(Baseboard Management Controller)来管理开机异常时CPU与BIOS切换的判断与执行作业。
BMC原本是应用于智能平台管理接口(IPMI)，控制系统的管理软件和平台管理硬件之间的接口，提供自主监视、事件记录和恢复控制功能，并可作为系统管理软件和智能平台管理总线IPMB(Intelligent Platform Management Bus)与智能机箱管理总线ICMB(Intelligent Chassis Management Bus)接口间的网络网关使用。
之所以可以通过BMC来管理系统异常问题，是因为系统可以通过低接脚数LPC(Low Pin Count)接口，从BMC得到系统的状况信息。
本发明即为BMC的另一全新的应用领域，以下根据图3说明通过BMC管理开机异常状况的处理方式。执行优先级，基本是先作CPU切换、重开机，若不行再做ROM切换、重开机。
首先，在系统电源激活后，确认BMC未接获开机BIOS的一已开机信息(步骤110)；如接获已开机信息，表示系统正常开机操作(步骤120)。BMC以系统备用电源供电，因此系统电源激活前，BMC即已备妥，如此才能在系统电源一激活，就接收BIOS传来的开机程序运行状态。
接着，确认未完成CPU切换程序与ROM切换程序(步骤130)；如系统已完成CPU、ROM切换程序却无法开机，代表所有CPU均发生错误，系统无法开机运行(步骤140)，只能人工排除故障，例如更换CPU。
其次，确认未完成CPU切换程序(步骤150)，随即进行CPU切换程序(步骤160)。
步骤160的CPU切换程序，还包括两个详细流程；其一为改变所有CPU的SMI状态以将BSP CPU(所谓BSP CPU是指boot strap processor，是指一开始开机时，先开始动作开机的CPU，也就是预设用以开机的CPU；于第二次以后的CPU切换程序中，则为前一次开机的CPU)与CPU总线隔绝(步骤161)，然后BMC产生一CPU切换信号与一重开机信号至开机BIOS或备份BIOS(步骤162)。重开机之后，即回到步骤110确认开机状态。
步骤150的判断后，如已进行过CPU切换，即进行ROM切换程序(步骤170)。此程序即在将执行开机程序的BIOS，由BIOS ROM中的开机BIOS，切换到备份ROM中的备份BIOS，并以备份BIOS重开机；详而言之，由BMC产生ROM切换信号至一复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex ProgrammableLogic Device)以切换至备份ROM，并产生系统重开机信号至备份BIOS。重开机之后，也回到步骤110确认开机状态。
请参阅图4，说明在执行CPU切换时，BMC中的执行流程，可用以证明本发明的可行性。SMI1与SMI2为BMC上的两个系统管理中断SMI(SystemManagement Interrupt)，SWAP状态表示切换状态，STBY_PGD、ROM_SWAP、STATE_CHANGE、SYS_PGD、CPU_SWAP等为BMC中控制程序的功能参数；STBY_PGD为待命开机状态，ROM_SWAP为ROM切换状态，STATE_CHANGE为状态转换，SYS_PGD为系统重开机状态，CPU_SWAP为CPU切换状态。图中CPU的切换包含四个状态，可让BMC知道切换到第几个CPU，各状态下的执行内容分述如下：
第1状态的执行内容包括：a.设定SMI1为LOW(低位)；
b.设定SMI2为HIGH(高位)；
c.设定SWAP状态至第2状态；
d.设定STATE_CHANGE为CHANGE(转换)。
第2状态的执行内容包括：
a.设定SMI1为HIGH；
b.设定SMI2为LOW；
c.设定SWAP状态至第3状态；
d.设定STATE_CHANGE为CHANGE。
第3状态的执行内容包括：
a.设定SMI1为LOW；
b.设定SMI2为LOW；
c.设定SWAP状态至第4状态；
d.设定STATE_CHANGE为CHANGE。
第4状态的执行内容包括：
a.设定SWAP状态至第4状态；
b.设定STATE_CHANGE为CHANGE。
图5可说明本发明在利用BMC进行ROM切换(ROM SWAP)时的详细流程，也可用以验证本发明的可行性。其中BACKUPROM代表备份ROM状态，于本发明中，备份ROM可处于正常状态(normal state)或备用状态(backupstate)；ROMswitch则代表ROM切换状态的功能参数。
根据图4、图5的CPU及ROM流程，BMC可依据图3的流程，于开机异常时先进行图4的CPU切换，未成功开机时再进行图5ROM切换，证实以BMC管理开机异常状况确实可行。
以上所述，仅为本发明较佳的实施例，并非用以限定本发明实施的范围，熟悉此技术人员经本发明的揭示后，据此所作的改变及调整，均属于本发明技术思想的范围内。
因此，在不脱离本发明的精神和范围内所作的均等变化与修饰，均应属于本发明的权利要求书所要求保护的申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种多处理器计算机系统的开机切换方法，其中包含以下步骤：
通过一BMC基板管理控制器确认开机异常；及
进行一CPU中央处理单元切换程序并重新开机；
该CPU切换程序通过该BMC于一开机CPU与至少一应用CPU之间切换；
当通过该CPU切换程序仍无法开机时，还包含进行一ROM只读存储器切换程序并重新开机的步骤；
该ROM切换程序通过该BMC，将执行开机程序的BIOS由储存于一开机ROM的一开机BIOS，切换至储存于至少一备份ROM的一备份BIOS。
2.如权利要求1所述的多处理器计算机系统的开机切换方法，其中该CPU切换程序还包含：
改变各CPU的SMI系统管理中断状态，将前一次开机的该CPU与一CPU总线隔绝；以及
通过BMC产生一CPU切换信号与一重开机信号至该开机BIOS或该备份BIOS。
3.如权利要求1所述的多处理器计算机系统的开机切换方法，其中该ROM切换程序是由该BMC产生一ROM切换信号至一复杂可编程逻辑器件CPLD以切换至该备份ROM，并产生一系统重开机信号至该备份BIOS。
4.如权利要求1所述的多处理器计算机系统的开机切换方法，其中开机异常是指该BMC未收到来自该开机BIOS或该备份BIOS的一已开机信息。
5.如权利要求1所述的多处理器计算机系统的开机切换方法，其中在确认开机异常之后，还包含一确认未完成该CPU切换程序与该ROM切换程序的步骤。
6.如权利要求5所述的多处理器计算机系统的开机切换方法，其中在进行该CPU切换程序前，还包含一确认未完成该CPU切换程序的步骤。
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