DE102010052726A1 - Method for determining stability of configuration of computer system, involves reading configuration parameter via interface of firmware component, and determining stability of computer system based on parameter - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Systemstabilität einer Systemkonfiguration eines Computersystems. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computersystem mit wenigstens einem Bussystem mit einer Bussteuerung und wenigstens einer Buskomponente sowie ein Computerprogrammprodukt umfassend Programmcode zur Bestimmung einer Systemstabilität.The invention relates to a method for determining a system stability of a system configuration of a computer system. Moreover, the invention relates to a computer system having at least one bus system with a bus controller and at least one bus component and a computer program product comprising program code for determining a system stability.
Zur Qualität und Stabilität eines Computersystems tragen die Systemkomponenten des Computersystems und ihre Verbindung miteinander bei. Dabei tragen sowohl so genannten On-Board-Komponenten, die fest auf einer Systemplatine des Computersystems angeordnet sind, als auch Erweiterungskomponenten, die beispielsweise in Bussteckplätzen der Systemplatine eingesteckt sind, zur Gesamtstabilität bei. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Systemkomponenten, wie beispielsweise Prozessoren, Speichermodule, Schnittstellenkarten und so weiter, ist in der Regel eine Überprüfung der Systemstabilität des zusammengestellten Gesamtsystems neben der Prüfung der Funktionalität der einzelnen Komponenten erforderlich.The quality and stability of a computer system is enhanced by the system components of the computer system and their interconnection. Both so-called on-board components, which are fixedly arranged on a system board of the computer system, and expansion components, which are plugged into, for example, bus slots of the system board, contribute to the overall stability. Due to the large number of different system components, such as processors, memory modules, interface cards and so on, it is usually necessary to check the system stability of the assembled overall system in addition to checking the functionality of the individual components.
Computersystemhersteller, die einzelne Komponenten zu einem Gesamtsystem zusammenstellen, führen dazu in der Regel einen so genannten Fertigungsausgangstest durch. Bekannte Fertigungsausgangstests werden als so genannter Go- oder No-Go-Test durchgeführt, bei dem in möglichst kurzer Zeit festgestellt werden soll, ob ein Computersystem in einer konkreten Systemkonfiguration ausgeliefert werden kann oder nicht.Computer system manufacturers that assemble individual components into an overall system usually carry out a so-called production exit test. Known production exit tests are carried out as a so-called go or no-go test, in which it should be determined in as short a time as possible whether a computer system can be delivered in a specific system configuration or not.
Dazu wird beispielsweise ein auf dem Computer installiertes Betriebssystems gebootet und innerhalb des Betriebssystems eine Testsoftware gestartet. Die Testsoftware führt dabei funktionale Tests aus, die beispielsweise überprüfen, ob Dateien auf eine Festplatte geschrieben und wieder zurückgelesen werden können.For example, an operating system installed on the computer is booted and a test software is started within the operating system. The test software executes functional tests that check, for example, whether files can be written to a hard disk and read back.
Mit derartigen Tests werden in der Regel nur so genannte ”harte” Fehler gefunden. Eine Aussage über die Qualität der Systemstabilität oder einzelner Systemkomponenten der Systemkonfiguration kann hierdurch nicht getroffen werden. Zusätzlich ist es aus Zeitgründen im Rahmen von Fertigungsausgangstests in der Regel nicht möglich, weitere Randbedingungen, der Testumgebung, wie beispielsweise eine Betriebstemperatur oder eine Betriebsspannung des Computersystems zu variieren.With such tests, usually only so-called "hard" errors are found. A statement about the quality of the system stability or individual system components of the system configuration can not be made. In addition, due to time constraints in manufacturing outbound tests, it is usually not possible to vary other constraints on the test environment, such as an operating temperature or operating voltage of the computer system.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren zur Bestimmung einer Systemstabilität einer Systemkonfiguration anzugeben, die eine verbesserte, schnellere und/oder einfachere Aussage über die Qualität der Systemstabilität als bekannte Fertigungsausgangstests ermöglichen. Darüber hinaus soll ein Computersystem sowie ein Computerprogrammprodukt beschrieben werden, die sich zur Durchführung des Verfahrens eignen.It is an object of the present invention to provide methods for determining system stability of a system configuration that provide improved, faster, and / or simpler information about the quality of system stability than known manufacturing benchmarks. In addition, a computer system and a computer program product are described which are suitable for carrying out the method.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Systemstabilität einer Systemkonfiguration mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
- – Initialisieren wenigstens eines Bussystems durch eine Bussteuerung unter Verwendung wenigstens einer vorgegebenen, hardwarespezifischen Testroutine
- – Erfassen wenigstens eines Konfigurationsparameters zum Betrieb des Bussystems in einer aktuellen Konfiguration auf Grundlage der wenigstens einen Testroutine durch eine Firmwarekomponente
- – Auslesen des wenigstens einen erfassten Konfigurationsparameters über eine Schnittstelle der Firmwarekomponente und
- – Bestimmen einer Systemstabilität auf Grundlage des ausgelesenen wenigstens einen Konfigurationsparameter durch eine Analysekomponente:
- - Initialize at least one bus system by a bus control using at least one predetermined, hardware-specific test routine
- - Detecting at least one configuration parameter for operating the bus system in a current configuration based on the at least one test routine by a firmware component
- - Reading the at least one detected configuration parameter via an interface of the firmware component and
- Determining a system stability based on the read at least one configuration parameter by an analysis component:
Das oben genannte Verfahren macht sich Ergebnisse einer hardwarespezifischen Testroutine zunutze, die während der Initialisierung eines Bussystems durchgeführt wird. Dabei werden Konfigurationsparameter zum Betrieb des Bussystems in einer aktuellen Konfiguration durch eine Firmwarekomponente erfasst und durch eine Analysekomponente ausgewertet. Hierzu greift die Analysekomponente über eine Schnittstelle der Firmwarekomponente auf die gespeicherten Konfigurationsparameter zurück.The above method takes advantage of results of a hardware-specific test routine performed during initialization of a bus system. In this case, configuration parameters for operating the bus system in a current configuration are detected by a firmware component and evaluated by an analysis component. For this purpose, the analysis component accesses the stored configuration parameters via an interface of the firmware component.
Das oben genannte Verfahren weist unter anderem den Vorteil auf, dass Testroutinen, die zum korrekten Betrieb und zu einer notwendigen Initialisierung eines Bussystems ohnehin ausgeführt werden, auch zur Bestimmung einer Systemstabilität verwendet werden. Dadurch dass die Testroutinen auf einer sehr niedrigen, hardwarespezifischen Ebene des Computersystems ausgeführt werden, können auch solche Fehler oder Mängel einer Systemkonfiguration erkannt werden, die bei einem rein funktionalen Go- oder No-Go-Test bekannter Fertigungsausgangstests nicht erkannt werden können.The above-mentioned method has the advantage, inter alia, that test routines which are executed anyway for the correct operation and for a necessary initialization of a bus system are also used for determining a system stability. By running the test routines at a very low, hardware-specific level of the computer system, it is also possible to detect those system configuration errors or deficiencies that can not be detected in a purely functional go or no-go test of known factory outbound tests.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Systemstabilität auf Grundlage einer Abweichung des ausgelesenen wenigstens einen Konfigurationsparameters von einem vorgegebenen Referenzwert bestimmt. Die Bestimmung einer Abweichung von einem Referenzwert erlaubt die Erkennung so genannter ”weicher” Fehler, wie beispielsweise die Erkennung besonders langer Buszugriffszeiten oder niedriger Datenübertragungsraten, die im Rahmen eines funktionalen Tests nicht erkannt werden.According to an advantageous embodiment, the system stability is determined based on a deviation of the read-out at least one configuration parameter from a predetermined reference value. The determination of a deviation from a reference value allows the detection of so-called "soft" errors, such as the detection of particularly long bus access times or low data transmission rates, which in Not be recognized under a functional test.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Schritte des Initialisierens, Erfassens und Auslesens wiederholt durchgeführt und die Systemstabilität wird auf Grundlage einer statistischen Auswertung des wenigstens einen wieder holt ausgelesenen Konfigurationsparameters bestimmt. Die wiederholte Ausführung der Verfahrensschritte zusammen mit einer statistischen Auswertung des ausgelesenen Konfigurationsparameters erlaubt eine Erkennung von Änderungen und insbesondere eine Erfassung einer graduellen Verschlechterung der Systemstabilität. Auf diese Weise können zum Beispiel alterungsbedingte Fehlerquellen des Computersystems rechtzeitig vor einem Totalausfall erkannt werden.According to a further advantageous embodiment, the steps of initializing, detecting and reading out are repeatedly carried out and the system stability is determined on the basis of a statistical evaluation of the at least one read back configuration parameter. The repeated execution of the method steps together with a statistical evaluation of the read configuration parameter allows detection of changes and in particular detection of a gradual deterioration of the system stability. In this way, for example, age-related error sources of the computer system can be detected in good time before a total failure.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die vorgegebene, hardwarespezifische Testroutine eine Trainingssequenz zum Trainieren einer Datenübertragung zwischen der Bussteuerung und wenigsten einer mit dem wenigstens einen Bussystem verbundenen Buskomponente. Solche Trainingssequenzen, die insbesondere dazu verwendet werden, ein Bustiming festzulegen, gestatten einen Aufschluss über die korrekte Funktion, Leistungsfähigkeit und Anordnung einzelner Buskomponenten.According to a further advantageous embodiment, the predetermined, hardware-specific test routine comprises a training sequence for training a data transmission between the bus control and at least one bus component connected to the at least one bus system. Such training sequences, which are used in particular to set a bus timing, provide information about the correct function, performance and arrangement of individual bus components.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Computersystem beschrieben, das wenigstens ein Bussystem mit einer Bussteuerung und wenigstens eine mit dem Bussystem verbundene Buskomponente, wenigstens eine Firmwarekomponente mit Programmcode sowie eine Analysekomponente mit Programmcode umfasst. Die Firmwarekomponente weist Programmcodes zum Initialisieren des Bussystems durch die Bussteuerung unter Verwendung wenigstens einer vorgegebenen, hardwarespezifischen Testroutine umfassend eine Trainingssequenz zum Trainieren einer Datenübertragung zwischen der Bussteuerung und der Buskomponente und zum Erfassen wenigstens eines Konfigurationsparameters zum Betrieb des Bussystems in einer aktuellen Konfiguration des Computersystems auf Grundlage der wenigstens einen Testroutine auf. Die wenigstens eine Analysekomponente weist Programmcode zum Auslesen des wenigstens einen erfassten Konfigurationsparameters über eine Schnittstelle der Firmwarekomponente und zum Bestimmen einer Systemstabilität auf Grundlage des ausgelesenen wenigstens einen Konfigurationsparameters auf.According to a second embodiment of the invention, a computer system is described which comprises at least one bus system with a bus controller and at least one bus component connected to the bus system, at least one firmware component with program code and an analysis component with program code. The firmware component includes program codes for initializing the bus system by the bus controller using at least one predetermined hardware-specific test routine comprising a training sequence for training data transfer between the bus controller and the bus component and capturing at least one configuration parameter for operating the bus system in a current configuration of the computer system the at least one test routine. The at least one analysis component has program code for reading out the at least one detected configuration parameter via an interface of the firmware component and for determining a system stability on the basis of the read-out at least one configuration parameter.
Ein derartiges Computersystem eignet sich zur Ausführung des oben genannten Verfahrens. Des Weiteren eignet sich ein derartiges Computersystem insbesondere zur Bestimmung einer Systemstabilität einer aktuellen Systemkonfiguration unabhängig von einer speziellen Testumgebung. Somit kann die Systemstabilität jederzeit bestimmt werden. Ein derartiges Computersystem eignet sich insbesondere zur fortwährenden Überwachung einer aktuellen Systemkonfiguration, auch noch nach Auslieferung des Computersystems durch dessen Hersteller beim Einsatz des Computersystems durch einen Nutzer.Such a computer system is suitable for carrying out the above-mentioned method. Furthermore, such a computer system is particularly suitable for determining system stability of a current system configuration independently of a special test environment. Thus, the system stability can be determined at any time. Such a computer system is particularly suitable for the continuous monitoring of a current system configuration, even after delivery of the computer system by its manufacturer when using the computer system by a user.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Firmwarekomponente und/oder die Analysekomponente in einer BIOS-Komponente des Computersystems integriert. Dadurch kann das Verfahren zur Bestimmung einer Systemstabilität unabhängig von einem Betriebssystem und weiterer Testsoftware des Computersystems durchgeführt werden.According to an advantageous embodiment, the firmware component and / or the analysis component are integrated in a BIOS component of the computer system. Thereby, the method for determining a system stability can be performed independently of an operating system and further test software of the computer system.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Analysekomponente in einer Systemmanagementkomponente des Computersystems integriert, die zur Kopplung mit einer Wartungsvorrichtung eingerichtet ist. Ein derartiges Computersystem kann entweder fortwährend oder im Bedarfsfall mit einer Wartungsvorrichtung analysiert werden. Dabei können Rückschlüsse auf harte und weiche Fehler sowie auf Fehlkonfigurationen auf Hardwareebene gezogen werden.According to a further advantageous embodiment, the analysis component is integrated in a system management component of the computer system, which is set up for coupling to a maintenance device. Such a computer system can either be analyzed continuously or, if necessary, with a maintenance device. It is possible to draw conclusions about hard and soft errors as well as misconfiguration at the hardware level.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt umfassend Programmcode zur Bestimmung einer Systemstabilität einer Systemkonfiguration beschrieben. Das Computerprogrammprodukt ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausführung des Programmcodes durch einen Prozessor eines Computersystems, die folgenden Schritte ausgeführt werden:
- – Auslesen wenigstens eines während einer Initialisierung wenigstens eines Bussystems durch eine Bussteuerung unter Verwendung wenigstens einer vorgegebenen, hardwarespezifischen Testroutine erfassten Konfigurationsparameters über eine Schnittstelle einer Firmwarekomponente und
- – Bestimmen einer Systemstabilität auf Grundlage des ausgelesenen wenigstens einen Konfigurationsparameters.
- - Read at least one during an initialization of at least one bus system by a bus control using at least one predetermined, hardware-specific test routine detected configuration parameter via an interface of a firmware component and
- Determining system stability based on the read at least one configuration parameter.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen sowie der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen offenbart.Further advantageous embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims and the following detailed description of exemplary embodiments.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Verwendung unterschiedlicher Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below using different embodiments with reference to the figures.
In den Figuren zeigen:In the figures show:
Im Ausführungsbeispiel ist der Prozessor
Selbstverständlich ist die oben beschriebene Konfiguration nur beispielhafter Natur. In der Praxis variiert die Art und Anzahl der verwendeten Systemkomponenten abhängig vom Einsatzzweck des Computersystems
Insbesondere bei modernen, besonders leistungsfähigen Computersystemen müssen die eingesetzten Bussysteme oft sehr hohe Datenübertragungsraten aufweisen. Um gleichzeitig eine Flexibilität bezüglich der einsetzbarer Systemkomponenten zu erreichen, wird eine Datenübertragung zwischen zwei Buskomponenten, in der Regel einer Bussteuerung als Busmaster und einer weiteren Buskomponente als so genannter Slave, bei der ersten Initialisierung des jeweiligen Bussystems trainiert. Auf diese Weise können optimale Konfigurationsparameter zum Betrieb des Bussystems gefunden werden.Particularly in modern, particularly powerful computer systems, the bus systems used often have to have very high data transmission rates. In order to simultaneously achieve flexibility with respect to usable system components, data transmission between two bus components, usually a bus control as a bus master and a further bus component as a so-called slave, is trained in the first initialization of the respective bus system. In this way, optimal configuration parameters for operating the bus system can be found.
Einzelne oder alle solcher Konfigurationsparameter können auch durch die einzelnen Systemkomponenten vorgegeben werden. Im Ausführungsbeispiel umfassen beispielsweise die Speichermodule
In den SPD-Daten sind Konfigurationsparameter zur automatischen Konfiguration der Speichermodule
Ähnliche Parameter zum Konfigurieren und Betrieb einzelner Komponenten von unterschiedlichen Bussystemen beziehungsweise zugehöriger Bussteuerungskomponenten eines Bussystems, wie beispielsweise der PCI-Bridge
Darüber hinaus kann das Computersystem
In der
Bei der Firmwarekomponente
Die Firmwarekomponente
Im Ausführungsbeispiel lädt die Bootkomponente
Im Ausführungsbeispiel wird innerhalb des Betriebssystems
Die Analysekomponente
Die dabei erfassten Daten können entweder lokal ausgewertet und zur Anzeige von Warnmeldungen in dem Computersystem
In der
In einem ersten Schritt
Zumindest einige Bussysteme, wie beispielsweise ein so genannte Frontsidebus (FSB) des Prozessors
Als Ergebnis dieser Testtrainings- und Optimierungsphase werden im Schritt
Beispielsweise können solche Parameterwerte, die das Timing bestimmter Bussignale oder das Vorhandensein und die Position von in Einsteckplätzen angeordneten Erweiterungskomponenten
In einem Schritt
Der Vorteil der Verwendung von Ergebnissen hardwarespezifischer Testroutinen liegt unter anderem darin, dass sie aufgrund der hardwarenahen Realisierung besonders schnell durchgeführt werden können, was zu einer Verminderung der erforderlichen Testzeit führt. Des Weiteren stehen damit Testergebnisse zur Verfügung, die auf anderem Wege in der Regel nicht oder nur mit erheblichem Aufwand abgerufen oder reproduziert werden können, da Chiphersteller vielfach die Details der einzelnen Testroutinen nicht vollständig offen legen.The advantage of using the results of hardware-specific test routines is, inter alia, that they can be carried out particularly quickly due to the hardware-oriented implementation, which leads to a reduction in the required test time. In addition, test results are available that can usually not be retrieved or reproduced by other means, or only with considerable effort, because chip manufacturers often do not completely disclose the details of the individual test routines.
In einem Schritt
Beispielsweise ist es möglich, für jede gegebene Systemkonfiguration unter einer eindeutigen Kennung die erfassten Konfigurationsparameter abzulegen. Die gespeicherten Konfigurationsparameter können dann insbesondere für Vergleiche mit anderen Systemkonfigurationen, statistische Überwachungen einer Systemstabilität und eine Fehlernachverfolgung verwendet werden. Beispielsweise kann über eine statistische Betrachtung der Lebenszyklus des Computersystems
Die beschriebenen Verfahrensschritte können entweder einmalig, beispielsweise vor einer Auslieferung eines fertig zusammen gestellten Computersystems
Bei einem Ausgangstest können mit derartigen Untersuchungen auffällige Systeme aussortiert werden, die zwar einen funktionalen Ausgangstest bestanden haben, jedoch von bekannten Sollwerten bezüglich der erfassten Konfigurationsparameter deutlich abweichen. Auf diese Weise kann einem späteren Ausfall des Computersystems
Die beschriebenen Verfahrensabschnitte eignen sich auch zu einer Überwachung der Systemqualität bereits ausgelieferter Computersysteme
Es ist auch möglich das Verfahren beim Auftreten vorbestimmter Systemmanagementinterrupts (SMI) durchzuführen oder auszulösen, wie sie beispielsweise regelmäßig durch einen Zeitgeber oder beim Auftreten schwerer Fehler verursacht werden. Selbstverständlich können auch nur einzelne Teile des Verfahrens, wie beispielsweise der Schritt
Um die Wartungskosten gering zu halten, empfiehlt es sich, das Verfahren auch mit Mitteln zur Fernwartung auslösen zu können. Hierfür eignet sich neben der bereits bezüglich der
Des Weiteren erlaubt eine derartige Überwachung auch die aktive Erkennung von Systemkonfigurationsänderungen, beispielsweise durch die nachträgliche Installation unbekannter oder ungeeigneter Komponenten durch einen Kunden. Sofern weitere Betriebsparameter, wie beispielsweise die Temperatur, in die Überwachung einbezogen werden, kann auch erkannt werden, ob oder gegebenenfalls welche Komponenten besonders anfällig auf eine erhöhte oder erniedrigte Betriebstemperatur reagieren und somit zu einer Verminderung der Systemstabilität führen. Schließlich kann auch erkannt werden, ob eine in dem Computersystem
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Computersystemcomputer system
- 22
- Prozessorprocessor
- 33
- Hub-BausteinHub module
- 44
- Speichermodulmemory module
- 55
- BIOS-BausteinBIOS chip
- 66
- PCI-BridgePCI Bridge
- 77
- Erweiterungskomponenteextension component
- 88th
- Prozessorbusprocessor
- 99
- Speicherbusmemory
- 1010
- Systemmanagementbussystem management
- 1111
- ChipsatzbusChipset
- 1212
- PCI-Express-BusPCI Express bus
- 1313
- SPD-DatenSPD data
- 1414
- Konfigurationsdatenconfiguration data
- 1515
- Temperatursensortemperature sensor
- 1616
- Spannungssensorvoltage sensor
- 1717
- CMOS-RegisterCMOS register
- 2020
- Softwarearchitektursoftware architecture
- 2121
- Firmwarekomponentefirmware component
- 2222
- Betriebssystemoperating system
- 2323
- Bootkomponenteboat component
- 2424
- BussteuerungskomponenteBussteuerungskomponente
- 2525
- AnalyseschnittstelleAnalysis interface
- 2626
- Analysekomponenteanalysis component
- 2727
- FernwartungskomponenteRemote maintenance component
- 3030
- Verfahren zur Bestimmung einer SystemstabilitätMethod for determining system stability
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: FUJITSU CLIENT COMPUTING LIMITED, JP Free format text: FORMER OWNER: FUJITSU TECHNOLOGY SOLUTIONS INTELLECTUAL PROPERTY GMBH, 80807 MUENCHEN, DE Owner name: FUJITSU CLIENT COMPUTING LIMITED, KAWASAKI-SHI, JP Free format text: FORMER OWNER: FUJITSU TECHNOLOGY SOLUTIONS INTELLECTUAL PROPERTY GMBH, 80807 MUENCHEN, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHA, DE |
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04L0012240000 Ipc: G06F0011220000 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R146 | Publication of application rescinded |