KR20140082832A - 인터페이스 기반 에러 인젝션이 있는 컴퓨팅 플랫폼 - Google Patents

인터페이스 기반 에러 인젝션이 있는 컴퓨팅 플랫폼 Download PDF

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KR20140082832A
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사라시 자야쿠마르
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인텔 코포레이션
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Abstract

일부 실시예들에서, 컴퓨팅 플랫폼에 대한 PPM 인터페이스에는 PPM 인터페이스를 통해 OS에, 하드웨어 구성요소 에러 인젝션을 촉진하는 기능이 제공된다.

Description

인터페이스 기반 에러 인젝션이 있는 컴퓨팅 플랫폼{COMPUTING PLATFORM WITH INTERFACE BASED ERROR INJECTION}
본 출원은 2011년 11월 22일에 제출된 미국 가 특허 출원 제 61563030 호의 우선권을 주장하고 이를 본원에 참조로서 통합한다.
본 발명은 에러 인젝션(error injection)이 있는 컴퓨팅 플랫폼(computing platform)에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 플랫폼 성능 관리 인터페이스에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 컴퓨팅 플랫폼에서의 성능 관리 인터페이스를 통해 에러 인젝션 서비스들을 제공하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들의 도들에서의 예를 통해, 그러나 한정하지 않도록 도시되고, 본 도면들에서 동일한 참조번호들은 유사한 요소들을 칭한다.
도 1은 일부 실시예들에 따라 PPM 인터페이스를 통해 제공되는 에러 인젝션 지원이 있는 컴퓨팅 플랫폼의 블록도이다.
도 2는 일부 실시예들에 따라 플랫폼 상에 구현되는 PPM 인터페이스의 추상 표현(abstracted representation)을 도시하는 도면이다.
도 3은 일부 실시예들에 따라 PPM 인터페이스를 통해 플랫폼 OS에 에러 인젝션을 제공하는 일반적인 루틴을 도시하는 도면이다.
도 4는 일부 실시예들에 따라 ACPI 인터페이스 내의 테이블 구조에 대한 루트 포인터(root pointer)를 도시하는 도면이다.
도 5는 일부 실시예들에 따라 ACPI 인터페이스에 대한 기술 테이블 구조(description table structure)를 도시하는 도면이다.
도 6은 일부 실시예들에 따라 에러 인젝션(Error Injection; EINJ) 테이블의 레이아웃을 도시하는 테이블이다.
도 7은 일부 실시예들에 따라 지원되는 에러 인젝션 동작들을 도시하는 도면이다.
도 8은 일부 실시예들에 따라 인젝션 명령어의 레이아웃을 도시하는 도면이다.
도 9는 일부 실시예들에 따라 명령어 플래그(flag)들을 도시하는 테이블이다.
도 10은 일부 실시예들에 따라 인젝션 명령어 엔트리들에 지원되는 인젝션 명령어들을 기재하는 도면이다.
도 11은 일부 실시예들에 따라 GET_COMMAMD_STATUS로부터 리턴(return)되는 에러 인젝션 상태 코드들을 정의하는 도면이다.
도 12는 일부 실시예들에 따라 GET_ERROR-TYPE로부터 리턴되는 에러 유형 코드들을 기재하는 도면이다.
도 13은 일부 실시예들에 따라 SET_ERROR_TYPE_WITH_ADDRESS 데이터 구조를 도시하는 테이블이다.
도 14는 일부 실시예들에 따라 판매자 에러 유형 확장 구조를 도시하는 테이블이다.
도 15는 일부 실시예들에 따라 트리거(trigger) 에러 동작을 도시하는 테이블이다.
도 1은 일부 실시예들에 따라 에러 인젝션 서비스들을 가능하게 하는 성능 및 전력 관리(performance and power management; PPM) 인터페이스가 있는 컴퓨팅 플랫폼(100)의 일부에 대한 도면이다. 일반적으로 도면에 도시된 바와 같은 컴퓨팅 플랫폼은 서버들, 데스트탑 PC들, 넷북들, 울트라북들, 태블릿들, 스마트폰들 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 상이한 유형의 컴퓨팅 플랫폼 유형들을 표현하도록 의도된다. 간소화 및 이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명과 관련되지 않는 세목들 및/또는 구성요소들은 일부 플랫폼 실시예들의 경우에 생략될 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "PPM"은 performance and power management를 나타내고 적어도 관련 특징들에 관한 플랫폼 및 운영 시스템들이 이 PPM 인터페이스에 부합되는 한, 운영 시스템들 및 자체의 운영 시스템들을 통하는 애플리케이션들이 플랫폼 내의 하드웨어 구성요소들을 제어, 모니터링, 유지 등등을 행하는 것을 가능하게 하는 임의의 적절한 인터페이스를 칭한다. PPM의 예는 진보 구성 및 전력 인터페이스(Advanced Configuration and Power Interface; ACPI)이다.
기술된 플랫폼은 CPU(102), 지각 디바이스(sensory device)들(110)(예를 들어, 자이로(gyro)들, 스피커들, 카메라들 등), 다른 디바이스들/인터페이스들(예를 들어 키패드, 포인터 디바이스, USB 포트들, PCI 포트들, 무선 인터페이스들 등)(116) 및 그래픽 프로세서(GPX)(122)를 포함하고, 이것들은 하나 이상의 버스들 및/또는 포인트-대-포인트 상호접속들을 통해 서로 결합된다. 플랫폼은 또한 메모리 제어기(106)를 통해 적어도 CPU(102)에 결합되는 메모리(108)(예를 들어 DRAM)를 포함하고 이는 또한 CPU(102)에 결합되는 펌웨어(예를 들어 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리에 의해 구현되는)(104)를 포함한다. 플랫폼은 디스플레이 제어기(124)를 통해 GPX(122) 및/또는 CPU(102)에 결합되는 디스플레이(126)를 추가로 포함한다. (단일 CPU 블록이 도시될지라도, 플랫폼은 하나 이상의 OS 스레드(thread)들을 실행하고 다양한 상이한 과제들을 수행하기 위하여 다수의 CPU들 및/또는 프로세싱 코어들을 포함할 수 있다. 그러나, 간소화를 위해, 본원에서는 운영 시스템을 실행하는 단일 CPU가 도시된다.)
플랫폼은 저장 드라이브 제어기(112)를 통해 적어도 CPU(102)에 결합되는 저장 드라이브(114)(예를 들어 고체 드라이브)를 더 포함한다. 저장 드라이브는 데이터, 애플리케이션들 및 리눅스, Windows™, Mac OS™, Android 등의 시스템들과 같은 하나 이상의 운영 시스템들을 저장할 수 있다. 펌웨어(104)는 BIOS, EFI 또는 다른 부트/초기화 소프트웨어를 포함한다. (BIOS의 역할은 시간에 따라 변했왔음이 유념된다. 예를 들어, 일부 플랫폼들에서, BIOS는 더 복잡한 EFI(Extensible Firmware Interface)로 대체되고 있으나, 펌웨어용 BIOS는 여전히 널리 사용되고 있다. 지금까지, EFI는 2.6.1 이후의 리눅스 커널에서 GPT를 지원하는 Microsoft Windows™ 버전에서, 그리고 Mac OS에서 지원되어 왔다. 그러나, 보통의 컴퓨터 사용자는 용어에 있어서 BIOS 및 EFI의 구분을 거의 하지 않고, BIOS를 양 시스템 모두에 대한 포괄적인 용어로 표현한다. 그러나, 간소화를 위해, 용어 "펌웨어"는 일반적으로 BIOS, EFI 또는 대안의 부트/초기화 코드를 칭하는 데 사용될 것이다).
일괄하여, 운영 시스템 및 펌웨어는 플랫폼에 대한 PPM 인터페이스(146)를 구현하기 위해 소프트웨어 구성요소들을 포함한다. 도면에서 추상적으로 표현되는 바와 같이, 플랫폼이 개시되면, 초기 개시 코드를 실행한 후에, CPU는 부트 소프트웨어(펌웨어 공간(142))를 검색 및 가동하고 무엇보다도 이때에 PPM 인터페이스(146)에 대한 데이터 구조들을 설정할 수 있다. 일단 펌웨어 공간(예를 들어, BIOS, EFI)이 개시되면, OS 공간(144)은 CPU 내에서 OS 부트들로서 설정된다. 이 때, OS 내의 PPM 모듈들은 설정되어 있는 PPM 인터페이스(146)를 통해 플랫폼의 다양한 특성들을 식별할 수 있다.
도 2는 한편으로는 OS 전력 및 성능 기능 사이의 인터페이싱을 위한 PPM 인터페이스를, 그리고 다른 한편으로는 플랫폼 하드웨어를 추상적으로 도시하는 블록도이다. (이 도면이 향후에 본원에서 교시되는 원리들 중 일부를 편리하게 제시하는 예로서 주로 사용되는 ACPI 사양으로부터 도시되는 것이 주의되어야 한다. 그러나, 상기 도면은 본 명세서에 특정한 개념들과 부합하도록 추상화 및 수정되었다. 예를 들어, 더 일반적인 용어: "PPM"은 어떤 부분들에서는 "ACPI" 대신 사용되고 OS 공간 내에서는 "OSPM(Operating System-directed configuration and Power Management)" 대신 사용된다. ACPI는 PPM 인터페이스의 특정한 구현임이 인정되어야 한다.)
본 명세서와 관련하여, 플랫폼 하드웨어(202)는 CPU(102) 및 하드웨어 구성요소들(206)을 가지는 것으로 도시된다. 하드웨어 구성요소들은 사용되는 인터페이싱된 PPM에 따라 에러 인젝션 기능을 제공한다. 이 구성요소들은 특정한 회로들, 논리 유닛들, 제어기들, 실행 소프트웨어 등에 대응할 수 있다. 이것들은 OS로부터의 커맨드(command) 및 트리거(trigger)에 응답하여 PPM을 통해 에러를 생성할 수 있다.
CPU(102)는 상술한 바와 같이 펌웨어 및 OS를 실행함으로써, PPM 인터페이스(146), OS 공간(144) 및 애플리케이션 공간(240)을 설정한다. 애플리케이션 공간은 플랫폼 상에서 가동되는 애플리케이션들에 대한 API들(242)을 포함한다. OS 공간(144)은 PPM 인터페이스 드라이버(232), 디바이스 드라이버들(234), OS 커널(236) 및 PPM 시스템(238)을 포함하고, 이는 OS로부터의 성능 및 전력 관리를 용이하게 한다. 도시된 실시예에서, 플랫폼 제어 채널(platform control channel; PCC)은 OS PPM 기능 및 PPM 하드웨어 피처(feature)들 사이에서의 통신을 위해 PPM 인터페이스에 의해 구현된다.
PPM 인터페이스(146)는 PPM 레지스터들(222), PPM 펌웨어 구성요소들(224) 및 PPM 테이블들(226)을 포함한다. 레지스터들(222)은 특정한 레지스터들, 예를 들어 하드웨어 내의, 예를 들어 CPU 내의 또는 베이스보드 제어기와 같은 제어기의 일부로서의 전용 PPM 레지스터들에, 또는 소프트웨어 내에서 생성되는 가상 레지스터들에 대응할 수 있다. 레지스터들은 또한 PPM 테이블들에 의해 기술되는(적어도 장소에 있어서의), 하드웨어 인터페이스의 제한된 부분일 수 있다. ACPI는 예를 들어 ACPI 5.0 사양의 섹션 4(ACPI 하드웨어 사양)에서 기술되는 바와 같이, ACPI-호환 OS가 플랫폼 하드웨어의 핵심 전력 관리 및 성능 특징들을 제어하는 데 사용할 수 있는 하드웨어 레지스터 인터페이스를 정의한다.
PPM 펌웨어 구성요소들(224)은 PPM 구현들에 대응하는 펌웨어의 일부분들을 포함한다. 전형적으로, 이 구성요소들은 슬립(sleep), 웨이크(wake) 및 일부 재시작 동작들에 대한 인터페이스들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서와 관련하여, 무엇보다도, 이 구성요소들은 에러 인젝션 서비스들에 사용되는 구성요소들을 포함하여, PPM 데이터 구조들 및 테이블들을 정의하기 위한 구성요소들을 포함할 수 있고, 이 구성요소들은 또한 테이블 내의 데이터 및/또는 어드레스들을 유지 및/또는 갱신하기 위한 하나 이상의 루틴들을 포함할 수 있다. (펌웨어 구성요소들(224)에 대응하는 ACPI 특징들 중 일부는 ACPI 5.0 사양의 섹션 5.3, "네임스페이스(Namespace)"에 기술된다).
PPM 테이블들은 일반적으로 하드웨어에 대한 인터페이스들을 기술한다. 일부 기술들은 구축될 수 있는 것을 제한한다. 예를 들어, 일부 제어부들은 레지스터들의 고정된 블록 내에 임베딩(embedding)될 수 있고, 테이블은 레지스터 블록의 어드레스를 명시한다. 대부분의 설명들은 하드웨어가 임의의 방식들로 구축되는 것을 가능하게 하며 하드웨어 기능을 행하는데 필요한 임의의 동작 시퀀스들을 기술할 수 있다. (본 명세서의 남은 부분의 경우, ACPI 테이블들은 적절한 PPM 테이블 구조들의 예들로서 기술될 것이다. ACPI 테이블들은 일반적으로 ACPI 5.0 사양의 섹션 5.2에서 기술된다. 게다가, 그리고 본 명세서와 관련하여, 에러 인젝션 테이블 구조들은 ACPI 5.0 사양의 섹션 18에서 기술된다.)
"정의 블록(Definition Block)들"을 가지는 ACPI 테이블들은 OS에 의해 해석이 수행될 수 있는 의사 코드(pseudo-code) 유형의 언어를 사용할 수 있다. 즉, OSPM(PPM 시스템(238)에 대응한다)은 의사 코드 언어로 인코딩되고 "정의 블록들"을 포함하는 ACPI 테이블들에 저장되는 절차들을 수행하는 해석기를 포함 및 사용한다. ACPI 기계어(ACPI Machine Language; AML)로 공지되어 있는 의사 코드 언어는, 컴팩트하고, 토큰화(tokenized)된, 추상형의 기계어이다.
도 3은 PPM 인터페이스를 사용하여 에러 인젝션을 프로세싱하는 루틴(302)을 도시한다.
하드웨어 판매자들에게 자신들이 구현할 것을 선택하는 것에 있어서 유연성을 제공하기 위해, ACPI는 테이블들을 사용하여 시스템 정보, 특징들 및 상기 특징들을 제어하는 방법을 기술한다. 이 테이블들은 디바이스들, 예를 들어 시스템 보드 상의 디바이스들 또는 어떤 다른 하드웨어 표준을 사용하여 검출되거나 전력 관리될 수 없는 디바이스들을 기재한다. 이 테이블들은 지원되는 슬립 전력 상태들, 시스템 내에서 이용 가능한 파워 플레인(power plane)들 및 클럭 소스(clock source)들의 기술, 배터리들, 시스템 표시자 광들 등과 같은 시스템 케이퍼빌리티(capability)들을 기재할 수 있다. 이로 인해 OSPM(ACPI에 대한 OS 공간에서의 PPM 시스템(238)이 시스템 제어들이 어떻게 구현되는지를 인지할 필요도 없이 시스템 디바이스들을 제어할 수 있게 된다.
도 4는 일부 실시예들에 따라 그와 같은 테이블들을 구현하는 일반적인 구조를 도시한다. 루트 시스템 기술 포인터(Root System Description Pointer; RSDP) 구조(402)는 시스템의 메모리 어드레스 공간 내에 위치되고 플랫폼 펌웨어에 의해 셋업될 수 있다. 이 구조는 데이터를 OSPM에 제공하는 다른 기술 테이블들을 참조 기재하는 확장 시스템 기술 테이블(Extended System Description Table; XSDT)(404)의 어드레스를 포함함으로써, OSPM에 베이스 시스템의 구현 및 구성에 대한 정보를 제공한다.
시스템 기술 테이블들은 동일한 헤더들로 시작해야만 한다. 시스템 기술 테이블들의 1차 목적은 OSPM에 대한 다양한 산업 표준 구현 세부사항들을 규정하는 것이다. 그와 같은 규정들로 인해 이 구현들의 다양한 부분들이 하드웨어 요건들 및 설계에 있어서 유연하면서도 여전히 OSPM이 하드웨어를 직접 제어하는데 필요한 정보를 상기 OSPM에 제공할 수 있게 된다.
OSPM은 RSDP 구조에서 포인터를 따름으로써 상기 루트 시스템 기술 테이블의 위치를 결정한다. RSDP는 현재의 시스템 상에서 규정되는 다른 표준들에 대한 다양한 정보를 제공하는 다른 시스템 기술 테이블들에 대한 물리적 포인터들의 어레이에 선행하여 서명 'RSDP'로 시작한다. OSPM은 각각의 테이블을 공지된 서명에 대해 조사한다. 이 서명에 기초하여, OSPM은 그 후에 테이블 내의 구현 특정 데이터를 해석할 수 있다.
도 5를 참조하여, 확장 시스템 기술 테이블(XSDT)이 더 기술된다. 이는 메모리 내의 다른 테이블들을 가리킨다. 포인터(402)에 의해 지시되는 제 1 테이블, XSDT는 고정 ACPI 기술 테이블(Fixed ACPI Description table; FADT)를 가르킨다. 이 테이블 내의 데이터는 하드웨어의 고정 ACPI 특징들을 기술하는 다양한 고정-길이 엔트리(entry)들을 포함한다. FADT 테이블은 다양한 시스템 특징들에 대한 정보 및 기술들을 포함하고 있는 차등 시스템 기술 테이블(Differentiated System Description Table; DSDT)을 나타낸다. 이 테이블들의 관계가 도 5에 도시된다.
OS가 부팅 동안 초기화되면, OSPM은 RSDP 구조를 찾는다. OSPM이 이 구조를 찾으면, OSPM은 루트 시스템 기술 테이블 또는 확장 시스템 기술 테이블에 대한 물리적 어드레스를 검토한다. 루트 시스템 기술 테이블은 서명 "RSDP"로 시작하고, 반면에 확장 시스템 기술 테이블은 서명 "XSDT"로 시작한다. 이 테이블들은 시스템에 대한 다양한 정보를 제공하는 다른 시스템 기술 테이블들에 대한 하나 이상의 물리적 포인터들을 포함한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 고정 ACPI 기술 테이블(FADT)에 대한 물리적 어드레스는 루트 시스템 기술 테이블 내에 항상 존재해야만 한다.
OSPM이 다른 테이블에 대한 물리적 포인터를 따르면, OSPM은 각각의 테이블을 공지되는 서명에 대하여 조사한다. 이 서명에 기초하여, OSPM은 그 후에 기술 테이블 내의 구현 특정 데이터를 해석할 수 있다.
FADT의 목적은 구성 및 전력 관리와 관련되는 다양한 정적 시스템 정보를 정의하는 것이다. 고정 ACPI 기술 테이블은 "FACP" 서명으로 시작한다. FADT는 플랫폼 상의 ACPI 하드웨어 레지스터들의 구현 및 구성 세부사항들을 기술한다.
GPEO_BLK 및 GPE1_BLK 블록들은 제어 방법들을 위한 해석 프로세싱 모델에 대한 기초를 제공한다. P_BLK 블록들은 프로세서 특징들을 제어하기 위한 것이다. ACPI 하드웨어 레지스터 구현 정보 외에, FADT는 또한 정의 블록 포맷으로 인코딩되는 차등 시스템 기술 테이블(DSDT)로서 공지된 데이터 구조에 대한 물리적 포인터를 포함한다.
정의 블록은 플랫폼의 하드웨어 구성을 표현하는 "ACPI 네임스페이스"로 공지되는 계층(hierarchical)(트리-구조식) 엔티티(entity)에 데이터 객체들이 배열되는 형태로 플랫폼의 하드웨어 구현에 대한 정보를 포함한다. OSPM에 의해 로딩되는 정의 블록들은 플랫폼을 표현하는 하나의 네임스페이스를 형성하도록 결합된다. 데이터 객체들은 ACPI 기계어 또는 요약해서 AML로서 공지되는 포맷으로 인코딩된다. AML로 인코딩되는 데이터 객체들은 AML 해석기로서 공지되는 OSPM 엔티티에 의해 "평가"된다. 이들의 값들은 정적 또는 동적일 수 있다. AML 해석기의 동적 데이터 객체 평가 케이퍼빌리티는 결과를 결정하기 위해 어드레스 공간들로의 액세스(예를 들어 I/O 또는 메모리 액세스들), 계산 및 논리 평가를 포함하는 프로그램적인 평가에 대한 지원을 포함한다. 동적 네임스페이스 객체는 "제어 방법들"로서 공지된다. OSPM은 전체 정의 블록을 논리 유닛으로서 "로딩" 또는 "언로딩" -네임스페이스에 추가하거나 네임스페이스로부터 연관되는 객체들을 제거-한다. DSDT는 부팅 시간에 OSPM에 의해 로딩되어야 하고 언로딩되지 않아야 한다. 이는 전력 관리, 열 관리 또는 ACPI 하드웨어 레지스터들에 의해 기술되는 정보의 범위를 넘는 플러그 앤 플레이(Plug and Play) 기능을 수행하기 위해 OSPM이 사용할 수 있는 구현 및 구성 정보를 포함하고 차등 정의 블록으로 칭해지는 정의 블록을 포함한다.
정의 블록은 새로운 시스템 속성들을 정의하거나, 또는 일부 경우들에서 이전 정의들을 기반으로 할 수 있다. 정의 블록은 시스템 메모리 어드레스 공간으로부터 로딩될 수 있다. 정의 블록의 하나의 사용은 플랫폼 버전 변경들을 기술 및 배포하는 것이다.
정의 블록들은 하드웨어 플랫폼 구현들의 광범위한 변화들을 합리적인 경계들로 제한하면서 이 변화들이 ACPI-호환 OS에 기술되는 것을 가능하게 한다. 정의 블록들은 서너 개의 명확히 정의된 객체 네임들을 사용함으로써 간단한 플랫폼 구현들이 표현될 수 있도록 한다.
일부 연산자들은 간단한 함수들을 수행하고 다른 연산자들은 복잡한 함수들을 완수한다. 정의 블록의 능력은 이 연산들이 OSPM에 기능을 제공하기 위하여 다수의 방식들로 서로 결합되도록 하는 자체의 능력으로부터 기원한다. 제시된 연산자들은 많은 유용한 하드웨어 설계들이 ACPI 표현되도록 하고 모든 하드웨어 설계들이 표현되지 않도록 의도된다.
ACPI 5.0 사양의 섹션 18에서 기술되는 바와 같이, ACPI는 ACPI 플랫폼 에러 인터페이스(ACPI Platform Error Interface; APEI)들을 제공하고, 이는 플랫폼이 에러 정보를 OSPM에 전달하기 위한 수단을 제공한다. APEI는 기존의 하드웨어 에러 보고 메커니즘들을 확장하고 이 메커니즘들을 일관된 하드웨어 에러 기반구조의 구성요소들로서 서로 합한다. APEI는 오늘날의 하드웨어 디바이스들에서 이용 가능한 추가 하드웨어 에러 정보를 활용하고 시스템 펌웨어와 훨씬 더 밀접하게 통합된다.
결과적으로, APEI는 다음의 이점들을 제공할 수 있다: (a) 이는 하드웨어 에러들의 근본 원인을 결정하기 위한 표준 에러 기록 포맷에서 더 광범위한 에러 데이터가 이용 가능하게 되도록 한다; (b) 이는 하드웨어 판매자들이 자신들의 디바이스들에 새로운 그리고 더 양호한 하드웨어 에러 보고 메커니즘들을 추가할 때, APEI에 의해 플랫폼 및 OSPM이 새로운 메커니즘들을 적절하게 수용하는 것이 가능하도록, 확장 가능하다.
이것은 시스템 설계자들이 하드웨어 에러들, 펌웨어 및 OSPM 및 에러 처리에 대한 정보에 대한 기본 사안들 및 APEI 아키텍처 구성요소들을 이해하는데 도움을 주는 정보를 제공한다.
하드웨어 에러는 컴퓨터 플랫폼에서 하드웨어 구성요소의 오기능과 관련되어 기록되는 사건이다. 하드웨어 구성요소들은 하드웨어 에러 상태가 언제 존재하는지를 검출하는 에러 검출 메커니즘을 포함한다. 하드웨어 에러들은 정정된 에러들 또는 정정되지 않은 에러들로서 분류될 수 있다.
OSPM 및 시스템 펌웨어는 하드웨어 에러 처리에서 중요한 역할들을 수행한다. APEI는 OSPM 및 시스템 펌웨어 모두가 하드웨어 에러 처리의 업무에 상보하는 방식으로 기여할 수 있는 방법들을 개선한다. APEI는 펌웨어 또는 OSPM이 핵심 하드웨어 에러 자원들을 소유할지를 하드웨어 플랫폼 판매자가 결정하는 것을 가능하게 한다. APEI는 또한 펌웨어가 하드웨어 에러 자원들의 제어를 적절할 때 OSPM으로 통과시키는 것을 가능하게 한다.
APEI는 4개의 개별 테이블들을 포함한다: (a) 에러 기록 직렬화 테이블(Error Record Serialization Table; ERST), (b) 부트 에러 기록 테이블(BOOT Error Record Table; BERT), (c) 하드웨어 에러 소스 테이블(Hardware Error Source Table; HEST); 및 본 명세서에 특히 적절한 것으로 (d) 에러 인젝션 테이블(Error Injection Table; EINJ).
본 섹션은 OSPM이 플랫폼 특정 OSPM 레벨 소프트웨어를 요구하지 않고도 플랫폼에 하드웨어 에러들을 인젝팅(injecting)할 수 있는 범용 인터페이스 메커니즘을 가능하게 하며, EINJ로 칭해지는 ACPI 테이블 메커니즘을 약술한다. 이 메커니즘의 1차 목표는 하드웨어 에러들의 인젝션을 가능하게 함으로써 OSPM 에러 처리 스택(stack)의 테스팅을 지원하는 것이다. 이 케이퍼빌리티를 통해 OSPM은 시스템에 대한 에러 처리의 진단 및 유효성에 대한 간단한 인터페이스를 구현할 수 있다.
도 6 내지 도 15는 ACPI 에러 인젝션의 테이블 구조를 도시한다. 도 6은 에러 인젝션(EINJ) 테이블의 레이아웃을 도시하는 테이블이고 도 7은 지원되는 에러 인젝션 동작들을 식별한다. EINJ 테이블은 OSPM이 플랫폼 특정 OS 소프트웨어를 요구하지 않고도 플랫폼에 하드웨어 에러들을 인젝팅할 수 있는 범용 인터페이스 메커니즘을 제공한다. 시스템 펌웨어는 이 테이블을 구축하는 일을 하고, 이 테이블은 인젝션 명령어 엔트리들로 구성된다.
인젝션 동작은 일반적으로 일련의 하나 이상의 인젝션 명령어들을 포함한다. 인젝션 명령어는 인젝션 명령어 엔트리에서 정의되는 바와 같은 레지스터 영역에 의해 표현되는 추상화된 하드웨어 레지스터 상에서의 원시 연산을 나타낸다.
도 8은 인젝션 명령어 엔트리의 레이아웃을 도시한다. 인젝션 명령어 엔트리는 인젝션 하드웨어 레지스터 내의 영역 및 상기 영역 상에서 수행될 인젝션 명령어를 기술한다.
레지스터 영역은 범용 어드레스 구조로서 기술된다. 이 구조는 레지스터의 원하는 영역에 대응하는 비트 범위뿐만 아니라 레지스터의 물리적 어드레스를 기술한다. 비트 범위는 인젝션 명령어와 연관되는 레지스터 내의 모든 비트를 포함하는 연속 비트들의 가장 작은 세트로서 정의된다. 예를 들어, 비트들 [6:5] 및 비트들 [3·2] 모두가 인젝션 명령어에 대응하는 경우, 상기 명령어에 대한 비트 범위는 [6:2]일 것이다.
비트 범위가 특정한 인젝션 명령어와 관련되지 않은 비트들(즉, 위의 예에서 비트 4)을 포함할 수 있으므로, 비트 마스크(bit mask)는 이 명령어들에 대응하는 영역 내의 모든 비트들을 구별하는 데 사용된다. 마스크 필드(mask field)는 이 비트 마스크인 것으로 정의되고 여기서 비트는 인젝션 명령어에 대응하는 비트 범위(레지스터 영역에 의해 규정됨) 내의 각각의 비트에 대해 '1'로 세팅된다. 비트 마스크의 비트 '0'은 비트 범위 내의 최하위 비트에 대응하는 것이 유의된다. 위에서 사용되는 예에서, 마스크는 11011b 또는 0x1B일 것이다.
도 10 내지 도 13이 참조된다. 도 10은 인젝션 명령어 엔트리들에 대해 지원되는 인젝션 명령어들을 기재한다. 도 11은 GET COMMAMD STATUS로부터 리턴되는 에러 인젝션 코드들을 정의한다. 도 12는 GET_ERROR TYPE로부터 리턴되는 에러 유형 코드들을 정의한다. 도 13은 SET_ERROR_TYPE_WITH_ADDRESS 데이터 구조를 도시하는 테이블이다.
에러 인젝션 동작은 에러가 플랫폼 내로 인젝팅되고 후속해서 트리거되는 2 단계 프로세스일 수 있다. 소프트웨어가 SET ERROR_TYPE 동작을 사용하여 에러를 플랫폼 내로 인젝팅한 후에, 소프트웨어는 이 에러를 트리거해야만 한다. 이 에러를 트리거하기 위해, 소프트웨어는 포인터를 트리거 에러 동작 테이블로 리턴시키는 GET_TRIGGER_ERROR_ACTION_TABLE 동작을 인보킹(invoking)한다. 이 테이블의 포맷은 도 15의 테이블에 도시된 바와 같다. 소프트웨어는 인젝팅된 에러를 트리거하기 위해 트리거 에러 동작 테이블(도 15) 내에 명시되는 명령어 엔트리들을 실행한다(주의: 위의 "엔트리 계수" 필터가 0이라면, TRIGGER_ERROR 동작 테이블에서 동작 구조들이 존재하지 않는다). 플랫폼은 예를 들어, 에러 인젝션 동작이 에러를 소비할뿐만 아니라 시딩(seeding)하는 경우에 TRIGGER_ERROR 동작이 필요하지 않는 상황들에서 이 필드를 0으로 만들 수 있다. 또한 TRIGGER_ERROR 명령어 엔트리들의 포맷이 도 10의 테이블에 기술되는 바와 같이 인젝션 명령어 엔트리들의 포맷과 동일한 것 또한 유의된다.
에러를 인젝팅하기 위해 OSPM이 이 메커니즘을 사용할 수 있기 전에, OSPM은 GET_ERROR_TYPE 커맨드를 실행함으로써 플랫폼의 에러 인젝션 케이퍼빌리티들을 발견해야만 한다(에러 유형들의 정의들에 대한 도 12를 참조할 것).
에러 인젝션 케이퍼빌리티들을 발견한 후에, OSPM은 아래에 기술되는 시퀀스를 따라 에러를 인젝팅하고 트리거할 수 있다.(에러를 플랫폼 내로 인젝팅하는 것은 에러를 자동으로 소비하지 않음에 유의한다) 에러 인젝션에 응답하여, 플랫폼은 트리거 에러 동작 테이블을 리턴시킨다. 에러를 인젝팅했던 소프트웨어는 그 후에 에러를 소비하기 위해 트리거 에러 동작 테이블 내의 동작들을 실행해야만 한다. 에러가 인젝션 시에 자동으로 소비되는 그러한 특정한 에러 유형인 경우, 플랫폼은 NO_OP 명령어를 포함하는 트리거 에러 동작 테이블을 리턴시킬 것이다.
다음은 에러들이 OS(예를 들어, OSPM)에 의해 인젝팅되는 프로세스 시퀀스이다.
1. 플랫폼에 에러 인젝션 동작이 시작할 것임을 통지하기 위해 BEGIN_INJECTION_OPERATION 동작을 실행한다.
2. 시스템의 에러 인젝션 케이퍼빌리티들을 결정하기 위해 GET ERROR TYPE를 실행한다. 이 동작은 플랫폼에 의해 지원되는 에러 유형들의 DWORD 비트 맵을 리턴시킨다(에러 유형들의 정의들에 대하여 도 12를 참조할 것).
3. GET_ERROR TYPE가 BIT31 세트를 지니는 DWORD를 리턴시킨다면, 이는 도 12의 테이블에서 정의되는 표준 에러 유형들과는 별도로 판매자 정의 에러 유형이 존재하는 것을 의미한다.
4. OSPM은 인젝팅할 에러의 유형을 선택한다.
4.1 OS PM이 지원되는 표준 에러 유형들 중 하나를 인젝팅할 것을 선택하면, 이는 SET_ERROR_TYPE_WITH_ADDRESS 커맨드를 실행함으로써 "에러 유형" 필드(도 13을 참조할 것) 내에 대응하는 비트를 세팅한다. 예를 들어, OSPM이 "메모리 접속 가능" 에러를 인젝팅할 것을 선택하면, OS PM은 0x0000_0080의 "에러 유형" 값을 가지는 SET_ERROR TYPE_WITH_ADDRESS를 실행한다.
4.1.1 선택적으로, OSPM은 에러의 유형에 따라, 메모리 범위, PCIe 세그먼트/디바이스/기능 또는 프로세서 APIC ID와 같은 인젝션의 목표를 선택할 수 있다. OSPM은 "SET ERROR TYPE WITH ADDRESS" 데이터 구조의 적절한 필드들을 채움으로써 이를 행한다(자세한 것은 도 13을 참조할 것).
4.2 OSPM이 판매자 정의 에러 유형들 중 하나를 인젝팅할 것을 선택하면, 이는 "에러 유형" 필드 세트의 SET_ERROR_TYPE_WITH_ADDRESS를 실행한다.
4.2.1 OSPM은 "판매자 에러 유형 확장 구조 객체"를 판독함으로써, "판매자 에러 유형 확장 구조"의 위치를 얻는다(도 14를 참조할 것).
4.2.1.1 OS PM은 경로(PCIe 세그먼트/디바이스/기능)가 판매자 에러 유형 확장 구조의 "SBDF" 필드 내에 제공되는 PCIe config. 공간으로부터 판매자 ID, 디바이스 ID 및 Rev ID를 판독한다.
4.2.1.2 판매자 ID/디바이스 ID 및 Rev ID들이 정합하면, OSPM은 자신이 가동하고 있는 플랫폼을 식별할 수 있고 이 플랫폼에 의해 지원되는 판매자 에러 유형들을 인지할 것이다.
4.2.1.3 OSPM은 "OEM 정의 구조" 필드 내에 인젝팅할 판매자 에러 유형을 기록한다(도 14를 참조할 것).
4.2.2 선택적으로, OSPM은 에러의 유형에 따라, 메모리 범위, PCIe 세그먼트/디바이스/기능 또는 프로세서 APIC ID와 같은 인젝션의 목표를 선택할 수 있다. OSPM은 "SET_ERROR_TYPE_WITH_ADDRESS 데이터 구조"의 적절한 필드들을 채움으로써 이를 행한다.(자세한 것은 도 13을 참조할 것)
5. 플랫폼에 인젝션 동작을 시작하라고 지시하기 위해 EXECUTE_OPERATION 동작을 실행.
6. 추상화된 비지 비트(Busy bit)를 제거하여 동작이 완료됨을 플랫폼이 표시할 때까지 CHECK BUSY_STATUS 동작을 계속해서 실행함으로써 비지 웨이팅(busy waiting)된다.
7. 판독 동작의 상태를 결정하기 위해 GET COMMAND STATUS 동작을 실행.
8. 플랫폼이 에러들을 인젝팅할 수 없음을 상기 상태가 표시하면, 중단.
9. TRIGGER ERROR 동작 테이블에 대한 물리적 포인터를 획득하기 위해 GET_TRIGGER_ERROR_ACTION_TABLE 동작을 실행. 이는 에러를 인젝팅하는 것이 2(또는 2 이상) 단계 프로세스인 시스템들에 유연성을 제공한다.
10. TRIGGER ERROR 동작 테이블에서 명시된 동작들을 실행.
11. 플랫폼에 에러 인젝션 동작이 완료됨을 통지하기 위해 END_OPERATION을 실행.
본 발명은 기술된 실시예들로 제한되지 않지만, 첨부된 청구항들의 정신 및 범위 내에서 수정하고 변형하여 실시될 수 있다. 도면들 중 일부에서, 신호 도전체 라인들은 라인들로 표현되는 것 또한 인정되어야 한다. 일부는 더 많은 구성 신호 경로들을 표시하기 위해 더 두꺼울 수 있고/있거나, 구성 신호 경로들의 수를 표시하기 위해 수가 라벨링될 수 있고/있거나, 주 정보 흐름 방향을 표시하기 위해 하나 이상의 종단들에 화살표들을 가질 수 있다. 그러나, 이것은 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 그와 같은 추가 세부사항들은 하나 이상의 예시적인 실시예들과 함께 사용되어 회로를 더 쉽게 이해하는 것을 촉진할 될 수 있다. 임의의 표현된 신호 라인들은, 추가 정보를 가지는지 또는 가지지 않던지, 실제로 다수의 방향들로 이동할 수 있고 임의의 적절한 유형의 신호 방식으로 구현될 수 있는 하나 이상의 신호들을 포함할 수 있다.

Claims (13)

  1. 펌웨어 부트 프로그램(firmware boot program)을 가지는 비휘발성 메모리와,
    리셋될 때 상기 펌웨어 부트 프로그램을 실행하는 CPU를 포함하되,
    상기 펌웨어 부트 프로그램은 운영 시스템(Operating System; OS)에 에러 인젝션(error injection) 서비스들을 제공하기 위해 에러 인젝션 테이블 구조를 포함하는 PPM(performance and power management) 인터페이스 데이터 구조들을 생성하는 명령어들을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 지원되는 에러 인젝션 동작들을 가지는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 인젝션 명령어 엔트리의 레이아웃을 도시하는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 명령어 플래그(flag)들을 도시하는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 일부 실시예들에 따라 인젝션 명령어 엔트리들에 대해 지원되는 인젝션 명령어들을 기재하는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 ACPI 구현에 따라 GET COMMAND STATUS로부터 리턴(return)되는 에러 인젝션 상태 코드들을 정의하는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 ACPI 구현에 따라 GET_ERROR_TYPE로부터 리턴되는 에러 유형 코드들을 기재하는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 테이블 구조는 SET_ERROR_TYPE_WITH_ADDRESS 데이터 구조를 도시하는 테이블을 포함하는
    컴퓨팅 플랫폼.
  9. 제 1 항에 있어서,
    OS는 에러를 인젝팅(injecting)하기 위해 상기 PPM 인터페이스를 통해 커맨드를 송신하고 나서 상기 에러를 별개의 동작으로 트리거(trigger)함으로써 상기 PPM 인터페이스를 통해 상기 에러를 인젝팅하는
    컴퓨팅 플랫폼.

  10. PPM 인터페이스에 대한 운영 시스템(operating system; OS) PPM 구성요소를 포함하는 OS용 명령어들을 가지는 제 1 메모리 저장 디바이스와,
    상기 PPM 인터페이스에 대한 펌웨어 PPM 구성요소들을 포함하는 펌웨어 부트 프로그램용 명령어들을 가지는 제 2 메모리 저장 디바이스를 포함하되,
    상기 OS 및 펌웨어 PPM 명령어들은 실행될 때 상기 OS와 플랫폼 하드웨어 사이에 상기 PPM 인터페이스를 설정하고, 상기 인터페이스는 상기 OS가 원하는 하드웨어 구성요소 내에 에러를 일으킬 수 있도록 하는 에러 인젝션 데이터 구조를 포함하는
    장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에러 인젝션 데이터 구조는 ACPI 사양에 따른 EINJ 구조인
    장치.
  12. ACPI 인터페이스에 대한 에러 인젝션 데이터 테이블(error injection data table; EINJ) 구조를 구축하기 위해 ACPI 구성요소들을 포함하는 펌웨어를 가지는 컴퓨팅 플랫폼을 포함하는
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 플랫폼은 태블릿, 스마트폰 및 서버 컴퓨터 중 하나인
    장치.
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