TWI791998B

TWI791998B - 在開機自我檢測例行程序期間提供狀態資訊之系統及其方法

Info

Publication number: TWI791998B
Application number: TW109118886A
Authority: TW
Inventors: 邱筠婷; 蔡函娟
Original assignee: 廣達電腦股份有限公司
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2023-02-11
Also published as: TW202125232A; CN113051141A; US20210200650A1; US11567843B2

Abstract

一種在開機自我檢測例行程序期間提供狀態資訊之系統及其方法。該系統包含基本輸入輸出系統，該基本輸入輸出系統可操作執行開機自我檢測例行程序並輸出該開機自我檢測例行程序之狀態資訊。該系統包含外部可視指示器，例如伺服器機殼辨識LED。控制器與基本輸入輸出系統及外部可視指示器耦接。該控制器可操作接收基本輸入輸出系統之狀態資訊，並因應從基本輸入輸出系統接收之該狀態資訊控制外部可視指示器。

Description

在開機自我檢測例行程序期間提供狀態資訊之系統及其方法

本揭露之技術總體上係有關於狀態指示器，該狀態指示器是為了計算機設備的電源啟動例行程序之狀態顯示，且本揭露之技術係特別有關於在伺服器的機殼上使用外部LED顯示基本輸入輸出系統開機自我檢測之狀態。

伺服器常被大量地使用於基於網路之高需求應用系統，例如基於網路之系統或資料中心。計算機應用系統之雲端技術的出現使得資料中心的需求上升。資料中心有多個伺服器用來儲存資料以及執行遠端連線之計算機設備使用者所取用的應用程式。典型的資料中心有實體的機殼結構與附屬的電源和通訊連結。每個架構可以包含數個計算機伺服器和儲存伺服器。每個獨立的伺服器通常在開機時會執行開機自我檢測(POST)例行程序以開始作業。在計算機系統(例如伺服器之處理器核心)執行開機自我檢測例行程序的期間，基本輸入輸出系統可能會提供狀態代碼給外部控制器(例如基板管理控制器(Baseboard Management Controller, BMC))。

計算機伺服器通常是被設計用來計算與共享網際網路或區域網路中所存取的大量資料。不像桌上型電腦，伺服器通常沒有附加螢幕可以顯示電源啟動例行程序的狀態資訊。當伺服器開機時，使用者只能由機殼上的電源LED辨認伺服器是處於開機還是關機的狀態。

在現代的計算機中，非揮發性雙列直插式記憶體模組(DIMM) 由動態隨機存取記憶體(DRAM)和非揮發性NAND型快閃記憶體所組成並提供資料保護的額外優勢。這樣的記憶體模型在伺服器的電源失效時能觸發備份並保存資料。為了支援這個資料保護功能，改良式雙列直插式記憶體模組的開機速度會比傳統式雙列直插式記憶體模組更慢，因為需要額外的時間為電池充電。

具有改良式雙列直插式記憶體模組的伺服器因為需要更長的時間開機，可能會令使用者疑惑伺服器是否正在正常啟動。若作業系統在預期時間內尚未開機完畢，使用者從而無法知道究竟伺服器是處於正常加載狀態或是已凍結。有鑒於此，能夠辨識伺服器之啟動例行程序的狀態對使用者來說很有幫助。

在現今典型的伺服器設計中，使用者無法確定基本輸入輸出系統當前的開機自我檢測進度狀態。雖然很多電路板包含基本輸入輸出系統開機自我檢測LED，會在開機自我檢測例行程序進行時點亮，然而現今的LED都是容納在伺服器機殼之內。從而使用者無法確定伺服器究竟是成功啟動中，還是在啟動的中途凍結(freeze)了。

機殼辨識LED(chassis identify LED)普遍包含於現今伺服器系統的設計之中。例如使用藍色LED作為機殼辨識LED。該LED可以從伺服器的外部被看見。系統監控者可以遠端點亮機殼辨識LED輔助視覺定位機殼的位置。當機殼辨識LED被點亮或是閃爍，它指示機殼位置或是指示機殼管理模組偵測到機殼內需要被注意的狀態。然而，現行伺服器的機殼辨識LED和其他外部可視LED都不是用來指示啟動例行程序的狀態。

因此，在伺服器機殼上提供外部可視LED顯示基本輸入輸出系統的狀態是系統的一個需求。使用現有的硬體指示器顯示基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序狀態是系統的另一個需求。還有一個需求是能顯示基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序之不同階段的指示器。

本發明揭露的一種實施例是執行開機自我檢測例行程序時提供狀態資訊的系統。該系統包含基本輸入輸出系統，該基本輸入輸出系統可以操作執行開機自我檢測例行程序並輸出開機自我檢測例行程序的狀態。該系統在機殼上包含一個外部可視指示器。控制器與基本輸入輸出系統和外部可視指示器耦接。控制器可以操作接收基本輸入輸出系統的狀態。控制器因應從基本輸入輸出系統所接收到的狀態資訊控制外部可視指示器。

在本發明該實施例之其他實作中，該控制器為基板管理控制器。在另一種實作中，外部可視指示器為LED；或者，LED為伺服器機殼上之機殼辨識LED。在另一種實作中，當例行程序在第一狀態時，控制器可以在第一預定時間內，以第一頻率開啟和關閉可視指示器。或者，當例行程序在第一狀態時，控制器可以在第二預定時間內，以第二頻率開啟和關閉可視指示器。又或者，當例行程序在第一狀態時，控制器可以在第三預定時間內，以第三頻率開啟和關閉可視指示器。還有一種實作，當例行程序進入第二狀態時，控制器可以操作保持可視指示器開啟。還有一種實作，該實施例中第二狀態是開啟初現畫面、CPU初始化、或是記憶體初始化中的其中之一。

本發明揭露的另一種實施例是一方法，藉由基本輸入輸出系統執行開機自我檢測例行程序以提供狀態資訊，且將狀態資訊顯示在機殼上的外部可視指示器。當開機自我檢測例行程序被執行，根據開機自我檢測例行程序的執行狀態，會輸出狀態資訊。因應從基本輸入輸出系統接收的狀態資訊來控制外部可視指示器。

在本發明揭露的前述方法的其他實作中，控制器為基板管理控制器。另一種實作中，外部可視指示器為LED；或者，LED為伺服器機殼上之機殼辨識LED。另一種實作中，當例行程序在第一狀態時，控制器可以在第一預定時間內，以第一頻率開啟和關閉可視指示器。或者，當例行程序在第一狀態時，控制器可以在第二預定時間內，以第二頻率開啟和關閉可視指示器。又或者，當例行程序在第一狀態時，控制器可以在第三預定時間內，以第三頻率開啟和關閉可視指示器。還有一種實作，當例行程序進入第二狀態時，控制器可以操作保持可視指示器開啟。還有一種實作，該實施例中第二狀態是開啟初現畫面、CPU初始化、或是記憶體初始化中的其中之一。

本發明揭露的另一種實施例是機殼包含有外部面板的伺服器。該伺服器的外部面板上包含外部可視LED。基本輸入輸出系統執行開機自我檢測例行程序並輸出開機自我檢測例行程序之狀態。控制器與基本輸入輸出系統和外部可視LED耦合。控制器接收基本輸入輸出系統的狀態，並因應從基本輸入輸出系統所接收到的狀態資訊操作外部可視LED。該外部可視LED可以是外殼辨識LED。另一種該伺服器的實施例中，外部可視LED就是機殼辨識LED。

上述發明內容並非為了提出各種實施例，亦不是為了提出本發明的各種形態。更確切地說，前述發明內容僅提供一些新形態和特徵的範例並在此闡述。上述特徵和優點，以及本創作的其他特徵與優點，參照圖式和申請專利範圍，將在後面的實施方式中顯而易見。

本發明可用多種形式實作。具代表性的實施例已呈現在圖式中，並將在這裡進一步說明。本揭露僅為本發明之原理之一種範例或示意圖，並非意圖將本發明廣泛的形態侷限於所描繪的實施例之中。在申請專利範圍中並未明確闡述的情況下，在例如摘要、發明內容或實施方式等段落中揭露了元件或限制，則不應單獨或合併地暗示、推論該等元件或是限制被包含在申請專利範圍之中。接下來的細節描繪，除非特別提及，否則單數即包含複數，反之亦然；且「包含」一詞意即「包含且不限於」。此外，推估用語如「大概」、「幾乎」、「總體上」、「大約」等等與之相似之詞彙，在此可以表示如「在…水準」、「近似」、「逼近」、「在3%~5%之間」、「在可容忍測量誤差內」等，或任何上述提及用詞之邏輯組合。

本揭露在伺服器系統中使用外部可視指示器，如發光二極體(LED)，或如機殼辨識LED，以指示基本輸入輸出系統(BIOS)的啟動例行程序。機殼辨識LED可以用不同的頻率閃爍以反映執行中之例行程序之時間周期。當例行程序到達初現畫面(splash screen)階段，機殼辨識LED仍可以保持狀態。

根據本揭露的特定形態，第1A圖為範例伺服器100之前面板，該圖顯示一機殼辨識LED，該機殼辨識LED可用來指示基本輸入輸出系統開機自我檢測之狀態。第1B圖為第1A圖之該範例伺服器100之後面板。該伺服器100包含機殼110，該機殼包含外部可視前面板112和與之相對之外部可視後面板114。該機殼110包含不同功能之外部可視指示器，例如在前面板112上之機殼辨識LED120和電源LED122。該前面板112包含插槽，在本範例中，該等插槽可容納硬式磁碟機或固態硬碟124。該背面板114包含風扇130、連接器132和電源供應單元134。

在本範例中，當電源供應到伺服器100時，電源LED122便被打開。系統監控者可以遠端點亮機殼辨識LED120以輔助視覺定位機殼110的位置。當機殼辨識LED120被點亮或是閃爍，其指示機殼110之位置或是指示機殼內部之控制器偵測到機殼110內需要被注意的狀態。在本範例中，機殼辨識LED120和電源LED122的顏色相同。舉例來說，LED122和120可能是綠色。在本範例中，機殼辨識LED120亦被用來指示伺服器100之開機例行程序之狀態。在某些案例中，例如在伺服器100的啟動程序中，機殼110之外部面板上的其他LED可以輔助或取代機殼辨識LED120，用來顯示基本輸入輸出系統當前的開機自我檢測進度狀態。在某些案例中，當伺服器使用不同於LED之指示器(例如：白熾燈、電場發光面板、或其他指示器)以呈現關於伺服器之資訊，該等指示器可以取代前述揭露之LED，以顯示基本輸入輸出系統開機自我檢測之狀態資訊。

第2圖為圖1所示之該伺服器100之元件方塊圖。該伺服器100包含基本輸入輸出系統(BIOS)晶片200和基板管理控制器(BMC) 210。該基板管理控制器 210藉由低接腳計數(Low Pin Count，LPC)匯流排220與基本輸入輸出系統晶片200耦接。基板管理控制器210之通用輸入輸出(GPIO)接腳230與機殼辨識LED120耦接。當電源啟動，基本輸入輸出系統會執行開機自我檢測例行程序。當開機自我檢測例行程序執行時，基板管理控制器210從基本輸入輸出系統晶片200接收開機自我檢測例行程序之狀態。如上所述，基板管理控制器210可經由通用輸入輸出接腳230操作機殼辨識LED120。

在本範例中，該機殼辨識LED120被用來顯示基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序之進度。通常開機自我檢測例行程序之不同階段會依序執行。舉例來說，當基本輸入輸出系統在執行開機自我檢測例行程序的過程中，會輸出初現畫面之訊號。該訊號表示CPU初始化、記憶體初始化、或其他顯示基本輸入輸出系統正在執行的類似事件。初現畫面之訊號或與之相似的訊號可被用來在連接的顯示器上顯示圖形，以指示基本輸入輸出系統正在執行中。在本範例中，伺服器100通常不會連接顯示器，而是由初現畫面之訊號或與之相似的訊號指示開機自我檢測例行程序的特定階段。在初現畫面訊號被開機自我檢測例行程序開啟之前，基板管理控制器210會控制機殼辨識LED120以不同頻率閃爍。在本範例中，使用者可以藉由機殼辨識LED120的閃爍頻率測定從開機自我檢測例行程序到初現畫面所需要的等待時間。在本範例中，該機殼辨識LED120最初以1Hz頻率閃爍3分鐘。此時期結束後，該機殼辨識LED120會以2Hz的頻率閃爍2分鐘。若例行程序沒有致能初現畫面，該機殼辨識LED120會以4Hz的頻率持續閃爍。致能初現畫面後，該機殼辨識LED120會持續點亮直到基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序結束。使用此方式能讓使用者快速測定開機自我檢測例行程序還要執行多久，以及初現畫面是否已被開啟。

第3圖中的流程代表機器可讀指令之流程範例，該流程操控外部LED(例如機殼辨識LED120)以指示基本輸入輸出系統開機自我檢測狀態。在本範例中，機器可讀指令包含由(a)一處理器；(b)一控制器；及/或(c)一個或多個其他適合之處理裝置所執行之演算法。該演算法可以由儲存在有形媒介(如：快閃記憶體、唯讀光碟、軟磁碟、硬式磁碟機、數位多功能影音光碟(DVD)或其他記憶裝置)之軟體實現。然而，此領域中具通常知識者能迅速理解到整套演算法及/或該演算法其中一部分亦可以由處理器及/或韌體或專用硬體以外的裝置以眾所周知的方式實施(例如：可藉由特殊應用積體電路[ASIC]、可程式化邏輯裝置[PLD]、現場可程式化邏輯裝置[FPLD]、現場可程式化邏輯閘陣列[FPGA]、離散邏輯等實作)。舉例來說，介面中的任何或全部之元件皆可以用軟體、硬體、及/或韌體實作。同樣地，流程圖中部分或全部之機器可讀指令亦可以手動操作。更進一步地說，雖然該範例之演算法是以參照第3圖的方式描述，此領域中具通常知識者能迅速理解還有許多其他方式可實作本範例之機器可讀指令。舉例來說，流程圖中方塊之執行順序可以變更，及/或部分方塊可以變更、消除、或合併。

首先，將伺服器(如圖1之伺服器100)之電源啟動(302)。電源啟動時，基本輸入輸出系統晶片(如第2圖中的該基本輸入輸出系統晶片200)上之基本輸入輸出系統會執行開機自我檢測例行程序。該基本輸入輸出系統晶片傳送開機自我檢測之狀態碼給基板管理控制器(如第2圖中之該基板管理控制器210)。該基板管理控制器將測定基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序是否已開始(304)。接下來該基板管理控制器將測定基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序是否已結束(306)。若開機自我檢測例行程序在方塊306時未結束，則該基板管理控制器從基本輸入輸出系統晶片處接收基本輸入輸出系統開機自我檢測之狀態碼(308)。接著該基板管理控制器將測定基本輸入輸出系統開機自我檢測之狀態碼是否有傳送初現畫面訊號(310)以指示顯示初現畫面。若該狀態碼指示初現畫面之訊號為可開啟，則該基板管理控制器點亮可視指示器(312)，例如圖1所示位於機殼外部之機殼辨識LED120。然後該基板管理控制器返回確認基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序是否已結束(306)。

若開機自我檢測之狀態碼指示初現畫面尚未就緒，該基板管理控制器將測定第一耗用時間是否達到第一預定時限(314)。在本範例中，第一預定時限為180秒，但也可以設定為其他時間。假如第一耗用時間未達到第一預定時限，該基板管理控制器會控制該LED以1Hz頻率閃爍1秒(316)。該基板管理控制器接著在第一耗用時間加上一秒(318)，並返回迴圈確認基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序是否已結束(306)。因此，當開機自我檢測例行程序執行三分鐘的期間，機殼辨識LED會以1Hz頻率閃爍。

若該基板管理控制器測定第一耗用時間已達到第一預定時限(314)，該基板管理控制器測定第二耗用時間是否達到第二預定時限(320)。在本範例中，第二預定時限為120秒，但也可以設定為其他時間。若耗用時間未到達第二預定時限，該基板管理控制器使該LED以2Hz頻率閃爍1秒(322)。該基板管理控制器接著在第二耗用時間加上一秒(324)，並返回迴圈確認基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序是否已結束(306)。因此，在開機自我檢測例行程序執行三分鐘後，該機殼辨識LED會以2Hz頻率額外閃爍兩分鐘。

在方塊320中，若該第二耗用時間已到達120秒之第二預定時限，該基板管理控制器會控制該機殼辨識LED以4Hz頻率閃爍一秒(326)。接著該例行程序回到迴圈檢查該基本輸入輸出系統開機自我檢測例行程序是否已結束(306)。因此，在本範例中超過五分鐘後，該機殼辨識LED會以更快的速度閃爍直到初現畫面開啟為止。若該開機自我檢測例行程序已結束(306)，該基板管理控制器會保持該辨識LED關閉(328)並結束該例行程序。因此，從開啟初現畫面直到開機自我檢測例行程序結束為止保持該機殼辨識LED開啟(312)。

在本應用中，用語如「元件」、「模組」、「系統」、或其他相似用語，通常涉及計算機相關之實體，可能為硬體(例如電路)、硬體和軟體之結合、軟體、或具一個或更多特定功能之運算機器之實體。舉例來說，元件可以但不限於是在處理器(如：數位訊號處理器)上執行之處理程序、處理器、物件、可執行檔案、執行緒、程式、及/或計算機。舉例來說，在控制器上執行之應用程式、以及該控制器，兩者都可以為元件。可能會有一個或多個元件常駐在處理程序及/或執行緒中，且元件可能被限制在單一計算機之內，及/或分散在兩台或多台計算機之中。另外，「裝置」可以是特別設計之硬體之形式；在一般硬體上執行軟體使之特殊化並能執行特定功能之一般硬體；儲存在計算機可讀取媒介上之軟體；或上述之組合。

在此所使用之術語僅為了描述特定實施例，並非意圖侷限本發明。在此使用之「一」、「一個」、「該」等單數形式用語，除非內文清楚指明，否則亦含有複數形式之意。更進一步地說，在實施方式及/或申請專利範圍中使用「含有」、「具有」、「附屬之」、或上述用詞之變形，該等用詞皆有包容之意，用意類似「包含」一詞。

除非特別定義，在此使用的所有術語(包括技術及科學術語)皆與領域中具有通常知識者所普遍理解之意思一致。此外，理解專業術語時須與內文之相關領域之字義一致，如普遍使用之字典所定義一般，且除非內文明確地定義，否則不應以理想化或過於形式化之方式解釋。

儘管上面已描述多種本發明之實施例，請理解這些實施例僅為舉例說明，並非侷限。雖然已描繪、闡述一個或多種關於本發明之實作方式，等價之替代或變更仍可能存在，或在領域中具通常知識者閱讀、理解本說明書及附圖時被知曉。另外，儘管本發明之特定特徵可能只被揭露於數個實施方式之一，該特徵也可能與其他實施方式之一個或多個特徵結合，亦可能在任何給定或特定應用中為較佳的、較具優勢的。因此，本發明之廣度與範圍不應被侷限於任何上述之實施例之中。更確切地說，本發明之範圍應依據下述之申請專利範圍以及該申請專利範圍之等價而定義。

100:伺服器 110:機殼 112:前面板 114:後面板 120:機殼辨識LED 122:電源LED 124:插槽 130:風扇 132:連接器 134:電源供應單元 200:基本輸入輸出系統晶片 210:基板管理控制器 220:低接腳計數匯流排 230:通用輸入輸出接腳 300:流程圖 302-328:流程圖步驟

藉由下述的示範實施例以及參閱相應的圖式，可以更清楚地瞭解本揭露。其中：第1A圖為根據本揭露之特定形態所提出之範例伺服器之前面板，該前面板顯示出一個機殼辨識LED，該機殼辨識LED可以用來指示基本輸入輸出系統開機自我檢測狀態；第1B圖為第1A圖所示之該伺服器之後面板；第2圖為圖1所示之該伺服器之元件方塊圖；以及第3圖為根據本揭露之特定形態所提出之流程圖，描述藉由機殼辨識LED指示基本輸入輸出系統開機自我檢測狀態之過程。

本揭露易受到各種更改與替代形式所影響。一些具代表性的實施例已在圖式中作為範例說明，並將在此描繪細節。然而請理解本揭露並非打算將本發明侷限在所揭露的特定形式之中。更確切地說，本揭露是為了涵蓋所有符合本發明之申請專利範圍所定義之精神與範圍內之變更、等效、與替代之集合。

302~328:流程圖步驟

Claims

一種在開機自我檢測例行程序期間提供狀態資訊之系統，該系統包含：一基本輸入輸出系統，可操作執行一開機自我檢測例行程序並輸出該開機自我檢測例行程序之一狀態；一外部可視指示器，設於一機殼上，其中該外部可視指示器為一發光二極體；以及一控制器，與該基本輸入輸出系統和該外部可視指示器耦接，該控制器可操作接收該基本輸入輸出系統之該狀態，並因應該基本輸入輸出系統之該狀態控制該外部可視指示器；其中當該開機自我檢測例行程序在一第一狀態時，該控制器操控該外部可視指示器在一第一預定時限內以一第一頻率開啟和關閉；該第一狀態是該基本輸入輸出系統輸出一初現畫面訊號之前的一狀態。
如請求項1之系統，其中該控制器為基板管理控制器。
如請求項1之系統，其中當該開機自我檢測例行程序在該第一狀態時，當該第一預定時限經過後，該控制器可操控該外部可視指示器在一第二時限內以一第二頻率開啟和關閉；當該開機自我檢測例行程序在該第一狀態時，當該第二預定時限經過後，該控制器可操控該外部可視指示器在一第三時限內以一第三頻率開啟和關閉。
如請求項3之系統，其中當該開機自我檢測例行程序進入第二狀態時，該控制器可操控該外部可視指示器持續開啟，並且該第二狀態是該基本輸入輸出系統已輸出該初現畫面訊號，但該開機自我檢測例行程序尚未結束之前的一狀態。
一種在開機自我檢測例行程序期間提供狀態資訊之方法，由一基本輸入輸出系統執行，使用於一機殼上之一外部可視指示器，其中該外部可視指示器為一發光二極體，該方法包含：執行一開機自我檢測例行程序；根據該開機自我檢測例行程序之執行狀態輸出一狀態資訊；以及因應從該狀態資訊，控制該外部可視指示器；其中當該開機自我檢測例行程序在一第一狀態時，該外部可視指示器在一第一預定時限內以一第一頻率開啟和關閉；該第一狀態是該基本輸入輸出系統輸出一初現畫面訊號之前的一狀態。
如請求項5之方法，其中當該開機自我檢測例行程序在該第一狀態且經過該第一預定時限後，該外部可視指示器在一第二預定時限內以一第二頻率開啟及關閉，且該第二頻率大於該第一頻率。
如請求項6之方法，當該開機自我檢測例行程序在該第一狀態且經過該第二預定時限後，該外部可視指示器以一第三頻率開啟及關閉，且該第三頻率大於該第二頻率。
一種伺服器，包含：含有一外部面板之一機殼；在該外部面板上之一外部可視LED(發光二極體)；一基本輸入輸出系統，可操作執行一開機自我檢測例行程序並輸出該開機自我檢測例行程序之一狀態；以及一控制器，與該基本輸入輸出系統及該外部可視LED耦接，該控制器可操作以接收該基本輸入輸出系統之該狀態，並因應該狀態以控制外部可視LED；其中當該開機自我檢測例行程序在一第一狀態時，該控制器操控該外部可視LED在一第一預定時限內以一第一頻率開啟和關閉；該第一狀態是該基本輸入輸出系統輸出一初現畫面訊號之前的一狀態。