JP5262002B2 - コンピュータ装置の試験方法及び装置及びプログラム - Google Patents

コンピュータ装置の試験方法及び装置及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、コンピュータ装置であるコンピュータハードウェアシステムの設計検証・動作検証をソフトウェアで行う分野において、RAS(Reliability Availability Serviceability )機能検証をマージン環境と非マージン環境で装置立ち上げ直し・試験再起動することなく、連続走行できるようにしたコンピュータ装置の試験方法及び装置及びプログラムに関する。
ここで、マージン環境とは、コンピュータ装置試験の際、試験条件を装置に対して厳しくするために装置動作環境を動的に変化することを目的として環境を構築することである。動的に変化する装置動作環境としては、例えば、温度・電圧・湿度などがある。
RAS試験とは、コンピュータ装置のRAS機能(異常処理)をターゲットに正しく機能しているかを試験する目的の試験である。例えば、コンピュータ装置の内部温度が上がり過ぎたら冷却ファンの回転数が上昇するか、或いは、アラーム出力等で装置がシャットダウンするか等の試験である。
マスク設定とは、RAS機能を有効にするか、無効にするかの設定を変更させることである。
従来のコンピュータ装置のRAS機能試験は、非マージン環境(通常使用される環境)で連続走行させることのできるシステムは存在していた(特許文献1参照)。すなわち、マージン環境で試験すると、RAS機能が働いたままとなるため、通常は、装置の標準的な環境(例えば、通常使用される電圧、温度等の環境)で、内部的に(プログラム等で)擬似的に信号を与えRAS機能が動作するかどうかの試験を行っていた。
特表平10−510655
従来の各種センサ・マイコン(センサの制御をするマイコン)やOSの一部であるカーネル(Kernel)すなわちドライバのRAS機能試験は、試験環境(温度・電圧など) が変化すると試験が行えないため、ランニング試験中を中断したり、コンピュータ装置の立ち上げ直し・試験の再起動など手間と時間を要していた(図5(1) 参照)。
ここで、ランニング試験とは、各種ハードウェア試験を動作させた状態で長時間試験を継続させて行う試験(RAS機能試験を長時間行うことも含まれる)のことで、コンピュータ装置の安定性・耐久性を検証するものである。
本発明はこのような従来の課題を解決し、RAS機能試験を実施する・しないを、作業者が選択する必要がなく、一度の起動でマージン環境と非マージン環境での連続ランニング試験を行い、作業時間を短縮し、コストダウンを図ることを目的する。
図1は本発明の試験装置の説明図である。図1において、1は試験装置(診断システム)、2は試験対象装置であるコンピュータハードウェア装置(コンピュータ装置)、3はマージン環境(恒温槽などの試験環境設定手段)、11はセンサ値監視プログラム、12はRAS機能試験部(機能試験部)、13はモニタ部、21はメインボード(IA board)、22はオプションカード、23、24はセンサ、25はCPU(制御部)、26はメモリ(MEM)である。
本発明は、上記従来の課題を解決するため、次のように構成した。
(1):少なくともRAS機能試験を含むコンピュータ装置2の試験を行う機能試験部12と、試験条件を前記コンピュータ装置2に対して厳しい動作環境としたマージン環境と通常の動作環境である非マージン環境とを設定する試験環境設定手段3とを備え、前記機能試験部12で、前記試験環境設定手段3により前記マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を停止し、前記非マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を行う。このため、例えば、温度勾配や電圧勾配等を自動的に監視して、恒温槽などに試験設備に設置したままでRAS機能試験を実施できるため、RAS機能試験を実施する・しないを、作業者が選択する必要がなく、一度の起動でマージン環境と非マージン環境での連続ランニング試験を行い、作業時間を短縮し、コストダウンを図ることができる。
(2):前記(1)のコンピュータ装置の試験方法において、前記機能試験部12で、前記試験環境設定手段3により異なる種類の前記マージン環境を複合的に設定して試験を行う。このため、例えば、温度、電圧等の異なる種類のマージン環境を複合的に設定して試験を行うことができ、RAS機能試験の適用範囲が広がり、より試験の作業時間を短縮し、コストダウンを図ることができる。
(3):前記(1)又は(2)のコンピュータ装置の試験方法において、前記RAS機能試験を停止するかどうかを決めるため、前記マージン環境と前記非マージン環境の判定を行う場合、その判定の値を外部から設定できるようにする。このため、判定の値(勾配設定)をユーザが行えるため、恒温槽や可変電源などの設定(どの温度又は電圧でRAS機能試験を行うかの設定)に柔軟に対応することができる。
本発明によれば次のような効果がある。
(1):機能試験部で、試験環境設定手段によりマージン環境が設定されている場合はRAS機能試験を停止し、非マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を行うため、例えば、温度勾配や電圧勾配等を自動的に監視して、恒温槽などに試験設備に設置したままでRAS機能試験を実施できるため、RAS機能試験を実施する・しないを、作業者が選択する必要がなく、一度の起動でマージン環境と非マージン環境での連続ランニング試験を行い、作業時間を短縮し、コストダウンを図ることができる。
(2):機能試験部で、試験環境設定手段により異なる種類のマージン環境を複合的に設定して試験を行うため、例えば、温度、電圧等の異なる種類のマージン環境を複合的に設定して試験を行うことができ、RAS機能試験の適用範囲が広がり、より試験の作業時間を短縮し、コストダウンを図ることができる。
(3):RAS機能試験を停止するかどうかを決めるため、マージン環境と非マージン環境の判定を行う場合、その判定の値を外部から設定できるようにする。このため、判定の値(勾配設定)をユーザが行えるため、恒温槽や可変電源などの設定(どの温度又は電圧でRAS機能試験を行うかの設定)に柔軟に対応することができる。
本発明では、以下のようにRAS機能試験でのマージン・非マージンを判断し試験設定を自動で行うものである。
(1) 試験装置(診断システム)が連続試験指定された場合、RAS機能試験も連続走行させる。
(2) 診断システムは、予めセンサ値監視プログラムを常駐させ、電圧や温度勾配の情報を各種センサより定期的に情報を読み取り、試験環境設定ファイルを更新する。
(3) RAS機能試験は、試験開始時に試験環境設定ファイルの情報を読み取り、センサ試験やイベント試験を行って良いか判断する。その際、ユーザが設定した勾配設定、ファイルの基準値を考慮する。
マージン環境のままでRAS試験を行ってはいけない場合は、センサマスクを行いRAS機能試験は自動的にスキップされる。マージン環境が解除された状態の場合は、センサマスクを解除しRAS機能試験を自動的に実施する。
ここで、イベント試験とは、あるRAS機能を狙った試験で、例えば温度RASイベント試験では30℃でRAS機能で装置が警告を発するはずであれば、センサのマイコンが本来の閾値(30℃)を一時的に現在の室温などに下げ(RAS機能が現在の室温で動作するように)て、故意にRAS機能を動作させて、RAS機能が動作(イベント)するか試験することである。センサマスクとは、RAS機能を動作しないように設定することである。
(電圧を変動させたマージン環境の場合)
コンピュータハードウェア装置全体のハードウェア検証で、電圧を変動させたマージン環境とマージン環境ではない場合のマスク設定を自動で行い環境の違いを意識せず連続RAS試験を可能とするソフトウェア手段とそれを構成する検証ソフトウェアとする。
(温度を変動させたマージン環境の場合)
コンピュータハードウェア装置全体のハードウェア検証で、温度を変動させたマージン環境とマージン環境ではない場合のマスク設定を自動に行い環境の違いを意識せず連続RAS試験を可能とするソフトウェア手段とそれを構成する検証ソフトウェアとする。
(複合的に変動させたマージン環境の場合)
コンピュータハードウェア装置全体のハードウェア検証で、装置試験動作環境を複合的(例えば、温度と電圧)に変動させたマージン環境とマージン環境ではない場合のマスク設定を自動に行い環境の違いを意識せず連続RAS試験を可能とするソフトウェア手段とそれを構成する検証ソフトウェアとする。
(変動勾配の割合を外部設定する場合)
コンピュータハードウェア装置全体のハードウェア検証で、装置の試験動作環境を変動させたマージン環境とマージン環境ではない場合のマスク設定を判定する際、動作環境変動勾配の割合を外部設定し、その基準に従ってマスク設定を自動で行えるようにしたソフトウェアとする。
これにより、(1) RAS機能試験を実施する・しないを意識しなくて良いため、作業者が試験の選択をする必要がなく、一度の起動でマージン環境と非マージン環境での連続ランニングが可能である。このため、作業時間短縮ができコストダウンとなる。(2) 温度マージンや電圧マージンなど様々な用途に使えるため、RAS機能試験の適用範囲が広がる。このため、チェックする部品の試験カバレージが拡大し、品質向上に役立つ。(3) 電圧勾配(変化)・温度勾配等を自動的に監視しているため、恒温槽などの試験設備に設置したままRAS機能試験を実施できるため、コンピュータ装置の電源の遮断(電断)や装置移動などの手間が省ける。このため、作業時間短縮ができ、コストダウンとなる。(4) 勾配設定(勾配設定ファイル)をユーザが行えるため、恒温槽や可変電源などの設定に柔軟に対応できるようになる等の効果がある。
(1):コンピュータ装置の試験装置の説明
図1は本発明の試験装置の説明図である。図1において、試験装置(診断システム)1は、恒温槽などのマージン環境3に設置されたコンピュータハードウェア装置(コンピュータ装置)2の診断を行うものである。試験装置(診断システム)1には、センサ値監視プログラム11、RAS機能試験部(機能試験部)12、モニタ部13が設けてある。コンピュータハードウェア装置(コンピュータ装置)2には、メインボード(IA board)21、オプションカード22が設けてある。メインボード21には、センサ23、CPU(制御部)25、メモリ(MEM)26が設けてある。オプションカード22には、センサ24が設けてある。
マージン環境3は、被試験装置であるコンピュータハードウェア装置(コンピュータ装置)2をマージン環境(例えば、高温、高湿、高電圧等の環境)とするためマージン環境付与する試験環境設定手段である。センサ値監視プログラム11は、コンピュータハードウェア装置2のセンサ23、24の値を監視するプログラムで格納手段に格納されるものである。RAS機能試験部(機能試験部)12は、少なくともコンピュータハードウェア装置2の動作・カーネル(Kernel)などのRAS機能について試験を行う機能試験手段である。モニタ部13は、試験結果などの表示・試験条件(試験時間・ループ指定など)を管理するものである。また、図示しない格納手段には、勾配設定ファイル、RAS試験結果格納ファイル、試験環境設定ファイル等が設けられる。
メインボード21は、コンピュータの主機能を担う部品が装着させる基板である。オプションカード22は、例えば、RANカード、暗号処理のカード等の選択機能が装着される基板である。センサ23、24は、温度、電圧、回転数等を検出するセンサである。CPU25は、コンピュータハードウェア装置2の制御を行う制御部(制御手段)である。メモリ(MEM)26は、センサ23、24からの情報等を格納する格納手段である。
このコンピュータ装置の試験装置である診断システム1は、センサ値監視プログラム11で、コンピュータ装置のセンサ23、24からCPU25に情報が転送され、それを中継して値を読み込む。そして、RAS機能試験部12は、コンピュータハードウェア装置2のセンサの動作・KernelなどのRAS機能について試験を行う。モニタ部13は、試験結果などの表示・試験条件(試験時間・ループ指定(試験回数)など) を管理するためのものである。
(2):試験の実行タイミングの説明
図2は試験環境、センサ値監視プログラム、RAS機能試験部のそれぞれの実行タイミングの説明図である。図2において、動作状況を時間軸(時間矢印参照)に試験環境、センサ値監視プログラム、RAS機能試験部のそれぞれの実行タイミングを示している。試験環境3は、時間軸に対して、マージン環境(実線)、非マージン環境(点線)、マージン環境(実線)、非マージン環境(点線)の環境が順に設定されている。なお、このマージン環境(実線)と非マージン環境(点線)の組み合わせは、上が電圧、下が温度等の異なる種類の前記マージン環境を複合的に組み合わせて変動させた環境とすることもできる。センサ値監視プログラム11は、定期的にセンサ23、24の値を読み取り、試験環境設定ファイル16に状況を書き込む(更新する)ものである。RAS機能試験部12は、RAS試験の実施・キャンセル(停止)を決める機能試験部(手段)である。勾配設定ファイル14は、ユーザがキーボード19等によりRAS試験を実施する環境を決定するための設定ファイルである。
センサ値監視プログラム11では、試験環境3をコンピュータハードウェア装置2のセンサ23、24より取得し、どういう環境であるか判断し、試験環境設定ファイル16に状況を書き込む。RAS機能試験部12では、試験開始時に試験環境設定ファイル16の値と勾配設定ファイル14の内容を判断し、RAS試験の実施(実線)・キャンセル(点線)を決める。勾配設定ファイル14は、ユーザにより自在に、例えば、キーボード19等の入力部により設定することが可能である。なお、RAS試験のキャンセル(点線)時でも、耐久試験等の他の試験(ランニング試験)は行われるものである。
(3):コンピュータ装置の試験装置の説明
図3はコンピュータ装置の試験装置の説明図である。図3において、コンピュータ装置の試験装置である診断システムには、センサ値監視プログラム11、RAS機能試験部(機能試験部)12、モニタ部13、勾配設定ファイル14、RAS試験結果格納ファイル15、試験環境設定ファイル16、OS(Kernel)17、ドライバ部18が設けてある。ここでセンサ値監視プログラム11、勾配設定ファイル14、RAS試験結果格納ファイル15、試験環境設定ファイル16、OS(Kernel)17、ドライバ部18等は、メモリ(格納手段)に格納されるものである。
診断システムは、RAS機能試験だけではなく様々な機能試験(例えば、ハードディスクの試験、メモリの試験等)を行うが、本発明に関連するRAS機能試験をターゲットに構成を説明する。
先ず、診断システムを起動すると、ユーザインターフェース(UI)となるシステムモニタがモニタ部13に表示され、ユーザはコンピュータハードウェア装置2に適合した試験を行うことができる。その試験の一部であるRAS機能試験部12は、様々なイベント試験、センサ試験を行い、コンピュータハードウェア装置2のRAS機能を検証・保証するものである。本発明のメインであるセンサ値監視プログラム11は、診断システム起動時にバックグラウンドで起動され、常時各センサ(温度・電圧・ファン(FAN )回転など) を一定時間間隔で読み取り、読み取った結果を試験環境設定ファイル16に反映する。センサ値監視プログラム11は、OS17の機能の一部であるドライバ部18よりセンサ値を取得できる。
RAS機能試験部12は、センサ値監視プログラム11から出力された試験環境設定ファイル16とユーザが任意に設定した勾配設定ファイル14からイベント発生を行わせる(アン・マスク) か、行わせないか(マスク) を試験開始時に設定し、診断結果をRAS試験結果格納ファイル15に出力する(試験結果がOKか否か)。
(4):マスク設定の説明
図4はRAS機能試験部のマスク設定動作のフローチャートである。以下、図4のマスク設定動作を処理S1〜S8に従って説明する。
S1:RAS機能試験部12は、先ず初期処理で、試験環境設定ファイル16を読み込み、処理S2に移る。
S2:RAS機能試験部12は、各センサ値を読み込み、処理S3に移る。
S3:RAS機能試験部12は、各センサ値が通常値(非マージン環境)であるかマージン設定されているマージン環境かを判断する。この判断で、マージン環境の場合は処理S4に移り、通常値(非マージン環境)の場合は処理S7に移る。
S4:RAS機能試験部12は、マージン環境と判断した場合は、ユーザが設定した勾配設定ファイル14をプログラム内部に読み込み、処理S5に移る。
S5:RAS機能試験部12は、センサ値が勾配設定ファイル14内の設定値範囲内かどうかを判断する。この判断で、センサ値が勾配設定ファイル14内の設定値範囲内の場合は処理S7に移り、設定値範囲内でない場合は処理S6に移る。
S6:RAS機能試験部12は、勾配設定ファイル14内の設定値範囲外である場合、RAS機能試験を行うとイベントが発生して装置が停止する可能性があるため、センサマスクをドライバ部18経由で設定(試験停止)し、この処理を終了する。
S7:RAS機能試験部12は、センサ値がマージン環境と判断されない範囲か、勾配設定範囲内であった場合は、RAS機能試験でイベントが発生することの確認が必要なため、センサマスクを解除し、処理S8に移る。
S8:RAS機能試験部12は、センサマスクが解除された場合は、RAS機能試験の各種センサイベント試験を行い、この処理を終了する。
(5):量産試験工程の説明
図5は量産試験工程でのランニング試験の説明図である。図5において、時間的流れ(工程)と作業を示しており、本発明を使用した場合の時間的なメリットを表している。
上段の(1) 従来の試験工程は、従来の量産工場におけるコンピュータ装置試験工程の時間的な流れと作業を示している。この従来の試験工程の場合は、恒温槽によるマージン試験後温度が安定するまでの環境勾配と、コンピュータ装置試験を再設定・再起動するための作業時間やコンピュータ装置再設定・移動などの時間〔A〕が必要であった。
下段の(2) の本発明を適応後の試験工程は、コンピュータ装置試験自体は連続的に行われており、環境勾配〔B〕中もセンサ値監視プログラム11が動作しているため自動的にマージン・非マージンを判断している。このためユーザは意識・操作することなく、またコンピュータ装置の再設定・移動もなくなることからコストダウン〔C〕分の時間を節約することができる。
(6):試験環境設定ファイルの説明
図6は試験環境設定ファイルの内容の説明図である。図6において、試験環境設定ファイル16は、センサ値監視プログラム11がドライバ18を経由して各センサより読み取ったセンサ値を書き込むためのファイルである。このファイルの内容(a) は、各センサ値の名称(b) と値(c) をテキスト形式で出力されたものである。例えば、名称(b) Intake Therm(吸気温度)の値(c) は20.5℃、名称(b) Output Therm(排気温度)の値(c) は25.6℃、名称(b) FUN1 rpm(ファン1の回転数)の値(c) は3456rpm 、名称(b) Volt3.3V(電源電圧3.3 ボルト)の値(c) は3.29Vであることを示している。
(7):勾配設定ファイルの説明
図7は勾配設定ファイルの設定基準と内容の説明図である。図7(1) は温度マージンを例に環境勾配を図式化したものである。図7(1) において、X℃をマージン温度、Y℃を常温環境(非マージン温度)とし、ユーザはX、Yと許容率範囲(Capa-rate )aを指定する。基準値Z(ここでは中間の値)はプログラム(演算装置により)が以下の式で計算する。
Z=(X−Y)/2+Y
常温判断値Aは、次の式で計算する。
A=(100−a)/100×Z
なお、許容率範囲aは、基準値Zよりどの程度許容できるかの範囲であり、上記では基準値Zより下に設定する説明をしたが、基準値Zより上に設定することも可能である。
図7(2) はユーザが端末(キーボード19等)よりテキストエディタなどで作成した勾配設定ファイル14である。右の(a) はそのファイルの内容を展開したものである。ファイルの内容(a) は、各ファクタ名(b) と各ファクタ値(c) を示している。例えば、ファクタ名(b) Margin Therm(マージン温度)のファクタ値(c) は30℃、ファクタ名(b) Normal Therm(常温環境)のファクタ値(c) は20℃、ファクタ名(b) Capa-rate (許容率範囲)のファクタ値(c) は5%と設定されている。
(8):プログラムインストールの説明
センサ値監視プログラム11、RAS機能試験部(機能試験部)12、モニタ部13、勾配設定ファイル14、RAS試験結果格納ファイル15、試験環境設定ファイル16、OS17、ドライバ部18等はプログラムで構成でき、主制御部(CPU)が実行するものであり、主記憶に格納されているものである。このプログラムは、コンピュータ(情報処理装置)で処理されるものである。このコンピュータは、主制御部、主記憶、ファイル装置、表示装置等の出力装置、入力装置などのハードウェアで構成されている。
このコンピュータに、本発明のプログラムをインストールする。このインストールは、フロッピィ、光磁気ディスク等の可搬型の記録(記憶)媒体に、これらのプログラムを記憶させておき、コンピュータが備えている記録媒体に対して、アクセスするためのドライブ装置を介して、或いは、LAN等のネットワークを介して、コンピュータに設けられたファイル装置にインストールされる。
本発明の試験装置の説明図である。 本発明の試験環境、センサ値監視プログラム、RAS機能試験部のそれぞれの実行タイミングの説明図である。 本発明のコンピュータ装置の試験装置の説明図である。 本発明のRAS機能試験部のマスク設定動作のフローチャートである。 本発明の量産試験工程でのランニング試験の説明図である。 本発明の試験環境設定ファイルの内容の説明図である。 本発明の勾配設定ファイルの設定基準と内容の説明図である。
符号の説明
1 試験装置(診断システム)
2 コンピュータハードウェア装置(コンピュータ装置)
3 マージン環境(試験環境設定手段)
11 センサ値監視プログラム
12 RAS機能試験部(機能試験部)
13 モニタ部
21 メインボード(IA board)
22 オプションカード
23、24 センサ
25 CPU(制御部)
26 メモリ(MEM)

Claims (5)

  1. 少なくともRAS機能試験を含むコンピュータ装置の試験を行う機能試験部と、
    試験条件を前記コンピュータ装置に対して厳しい動作環境としたマージン環境と通常の動作環境である非マージン環境とを設定する試験環境設定手段とを備え、
    前記機能試験部で、前記試験環境設定手段により前記マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を停止し、前記非マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を行うことにより、前記マージン環境と前記非マージン環境で前記コンピュータ装置の試験を連続走行することを特徴としたコンピュータ装置の試験方法。
  2. 前記機能試験部で、前記試験環境設定手段により異なる種類の前記マージン環境を複合的に設定して試験を行うことを特徴とした請求項1記載のコンピュータ装置の試験方法。
  3. 前記RAS機能試験を停止するかどうかを決めるため、前記マージン環境と前記非マージン環境の判定を行う場合、その判定の値を外部から設定できるようにすることを特徴とした請求項1又は2記載のコンピュータ装置の試験方法。
  4. 少なくともRAS機能試験を含むコンピュータ装置の試験を行う機能試験部と、
    試験条件を前記コンピュータ装置に対して厳しい動作環境としたマージン環境と通常の動作環境である非マージン環境とを設定する試験環境設定手段とを備え、
    前記機能試験部は、前記試験環境設定手段により前記マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を停止し、前記非マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を行うことにより、前記マージン環境と前記非マージン環境で前記コンピュータ装置の試験を連続走行することを特徴としたコンピュータ装置の試験装置。
  5. 少なくともRAS機能試験を含むコンピュータ装置の試験を行う機能試験部と、
    試験条件を前記コンピュータ装置に対して厳しい動作環境としたマージン環境と通常の動作環境である非マージン環境とを設定する試験環境設定手段により、前記マージン環境が設定されている場合はRAS機能試験を停止し、前記非マージン環境が設定されている場合は前記RAS機能試験を行うことにより、前記マージン環境と前記非マージン環境で前記コンピュータ装置の試験を連続走行する機能試験部として、
    コンピュータを動作させるためのプログラム。
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