專利名稱：一種硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域或一種計(jì)算機(jī)/工控設(shè)備硬件健康狀態(tài)監(jiān) 控領(lǐng)域，具體涉及一種可移植、可擴(kuò)展的用于硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法。硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
在科學(xué)計(jì)算、商用服務(wù)、工業(yè)控制等領(lǐng)域，各種服務(wù)器、存儲(chǔ)、工控設(shè)備均起著神經(jīng) 樞紐的作用，一旦出現(xiàn)故障，輕則導(dǎo)致服務(wù)中斷、設(shè)備故障，重則危及到國(guó)家和人民生命和 財(cái)產(chǎn)的安全。用戶在追求系統(tǒng)高性能、高容量、高密度等指標(biāo)的同時(shí)，更看重的是系統(tǒng)的可 靠性和穩(wěn)定性。但伴隨著技術(shù)的發(fā)展、系統(tǒng)的復(fù)雜度也呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，系統(tǒng)管理人員不可 能靠人工去監(jiān)控每臺(tái)服務(wù)器/工控設(shè)備的狀態(tài)，因此能夠方便的對(duì)硬件健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控 是衡量系統(tǒng)易用性的一個(gè)重要標(biāo)志。針對(duì)這種情況，業(yè)界陸續(xù)出現(xiàn)了一些對(duì)硬件健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的方法，但歸根到 底，都是通過(guò)對(duì)各種傳感器芯片進(jìn)行控制，完成數(shù)據(jù)采集、設(shè)備調(diào)控的功能。這些解決方 法共分為軟件實(shí)現(xiàn)和硬件實(shí)現(xiàn)兩大類。通過(guò)軟件方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的主要有Windows下的 everest,cpu-z,Linux下的lm-sensors等，這類方案的共同點(diǎn)是依賴于特定操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng) 程序框架進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，依賴于操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，可擴(kuò)展性和可移植性較差。通過(guò)硬件方式進(jìn)行 實(shí)現(xiàn)的主要有各種專用單片機(jī)/嵌入式系統(tǒng)及IPMI，其中專用單片機(jī)/嵌入式系統(tǒng)往往與 被監(jiān)控目標(biāo)平臺(tái)耦合過(guò)緊，難于擴(kuò)展；而IPMI作為開(kāi)放性管理標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范性、可擴(kuò)展性均較 強(qiáng)，且獨(dú)立于操作系統(tǒng)，與其他解決方案相比具有很大優(yōu)勢(shì)，但該解決方案也存在缺點(diǎn)，即 需要在目標(biāo)平臺(tái)上集成BMC，這個(gè)限制使其無(wú)法對(duì)已設(shè)計(jì)好的、不遵循IPMI標(biāo)準(zhǔn)的硬件平 臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控，且會(huì)大大增加硬件成本。因此業(yè)界迫切的需要一種可移植、可擴(kuò)展的軟件解決方案，本發(fā)明正是針對(duì)此而 發(fā)明設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，包括運(yùn)行環(huán)境編程接口層Runtime APILayer, RAL> 硬件抽象層 Hardware Abstraction Layer, HAL、調(diào)度集成層 ScheduleIntegration Layer, SIL ；其中運(yùn)行環(huán)境編程接口層，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)具體運(yùn)行環(huán)境相關(guān)API的抽象，提供抽象運(yùn)行 環(huán)境編程接口 ；實(shí)現(xiàn)基本數(shù)據(jù)類型，包括布爾型、8/16/32位帶符號(hào)/無(wú)符號(hào)整型、容器類 型包括鏈表、隊(duì)列、集合、映射的定義，及算法庫(kù)、抽象入口點(diǎn)；寄存器訪問(wèn)，包括內(nèi)存映 射空間/10映射空間訪問(wèn)、內(nèi)存分配、字符串操作、文件操作、輸入輸出流、網(wǎng)絡(luò)套接字的接 口，在運(yùn)行時(shí)刻只與某個(gè)特定具體運(yùn)行環(huán)境相關(guān)聯(lián)，通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)現(xiàn)；硬件抽象層，包括平臺(tái)抽象組件、總線/接口抽象組件、傳感器抽象組件，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同硬件訪問(wèn)監(jiān)控機(jī)制的抽象；其中平臺(tái)抽象組件，包括對(duì)具體硬件系統(tǒng)平臺(tái)包括Intel D5400XS、IntelS5000VSA、 Supermicro X7DB8、Tyan S2932WG2NR, Atmel AT91CAP9、SamsungSMDK6400 特性的實(shí)現(xiàn)，還 包括該平臺(tái)支持的監(jiān)控總線/接口、特定總線/接口的訪問(wèn)方式，內(nèi)存映射空間/10映射空 間、訪問(wèn)特定總線/接口的寄存器操作基地址及抽象平臺(tái)特性訪問(wèn)接口，抽象平臺(tái)特性訪 問(wèn)接口在運(yùn)行時(shí)刻只與某個(gè)特定具體平臺(tái)特性相關(guān)聯(lián)，通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)現(xiàn)；總線/接口抽象組件包括對(duì)具體總線/接口，包括I2C/SMBUS、LPC、SuperI/0、 CAN的訪問(wèn)方式的實(shí)現(xiàn)；及抽象總線/接口訪問(wèn)方式接口，抽象總線/接口訪問(wèn)方式接口在 運(yùn)行時(shí)刻對(duì)應(yīng)多個(gè)具體總線/接口，通過(guò)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)；傳感器抽象組件，通過(guò)傳感器訪問(wèn)機(jī)制，對(duì)具體傳感器芯片，包括ADM1026、 IT8705F、LM85、LM92、PC87427、MAX6640、W83793G的訪問(wèn)方式實(shí)現(xiàn)及抽象傳感器訪問(wèn)接口 ； 其中，抽象傳感器訪問(wèn)接口在運(yùn)行時(shí)刻對(duì)應(yīng)多個(gè)具體傳感器芯片，通過(guò)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測(cè) 機(jī)制實(shí)現(xiàn)；硬件訪問(wèn)監(jiān)控機(jī)制通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制和運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制相結(jié)合進(jìn)行 實(shí)現(xiàn)。編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)質(zhì)上是通過(guò)編譯時(shí)的配置進(jìn)行預(yù)處理?xiàng)l件編譯實(shí)現(xiàn)的，其 步驟為1)配置編譯針對(duì)的目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境；2)配置編譯針對(duì)的目標(biāo)硬件平臺(tái)；3)預(yù)處理、交叉編譯、匯編、鏈接；4)最終生成可執(zhí)行目標(biāo)程序。運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制，其步驟為1)循環(huán)遍歷程序支持的傳感器芯片集合，判斷目標(biāo)硬件平臺(tái)是否存在該傳感器芯 片；2)生成支持目標(biāo)平臺(tái)的傳感器芯片集合；3)循環(huán)遍歷支持目標(biāo)平臺(tái)的傳感器芯片集合，獲取所有傳感器信息。傳感器訪問(wèn)，其步驟為1)調(diào)用傳感器訪問(wèn)接口 ；2)調(diào)用總線/接口訪問(wèn)接口 ；3)調(diào)用寄存器訪問(wèn)接口。本發(fā)明的優(yōu)異效果是針對(duì)現(xiàn)有硬件健康監(jiān)控方案的不足，提出一種可移植、可擴(kuò) 展的用于硬件健康狀態(tài)監(jiān)控的軟件架構(gòu)。本發(fā)明將運(yùn)行環(huán)境編程接口和硬件訪問(wèn)機(jī)制分別 進(jìn)行抽象，通過(guò)調(diào)度集成層進(jìn)行統(tǒng)一訪問(wèn)，結(jié)合編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制和運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī) 制，實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行環(huán)境、多種硬件平臺(tái)、多種總線接口和多種傳感器芯片的靈活組合。本發(fā) 明提及的軟件架構(gòu)機(jī)制簡(jiǎn)單，可移植性和可擴(kuò)展性強(qiáng)，極具實(shí)用性。


附圖1為用于硬件監(jiān)控的軟件架構(gòu)示意圖；附圖2為編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制示意附圖3為運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制示意圖；附圖4為傳感器訪問(wèn)機(jī)制示意圖。
具體實(shí)施例方式參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法作以下詳細(xì)地說(shuō)明。本發(fā)明的一種硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法，其結(jié)構(gòu)是由本發(fā)明的核心思想是提供一個(gè) 軟件架構(gòu)，將運(yùn)行環(huán)境編程接口和硬件訪問(wèn)機(jī)制分別進(jìn)行抽象，通過(guò)調(diào)度集成層進(jìn)行統(tǒng)一 訪問(wèn)，移植性和可擴(kuò)展性強(qiáng)。一種可移植、可擴(kuò)展的用于硬件健康狀態(tài)監(jiān)控的軟件架構(gòu)，其特征 在于，包括運(yùn) ififiHSfM^ ΠM (Runtime API Layer, RAL)(HardwareAbstraction Layer, HAL)、調(diào)度集成層(Schedule Integration Layer，SIL)，如附圖 1 所示。所述運(yùn)行環(huán)境編程接口層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同運(yùn)行環(huán)境下的編程接口的抽象；所述硬件抽象層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同硬件訪問(wèn)機(jī)制的抽象；所述調(diào)度集成層負(fù)責(zé)整合其他層提供的接口，實(shí)現(xiàn)硬件監(jiān)控功能。所述運(yùn)行環(huán)境編程接口層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)具體運(yùn)行環(huán)境(如Windows、Linux、BSD、 AIX、Solaris、Vxworks、QNX、EFI等)相關(guān)API的抽象，提供抽象運(yùn)行環(huán)境編程接口，實(shí)現(xiàn)基 本數(shù)據(jù)類型(如布爾型、8/16/32位帶符號(hào)/無(wú)符號(hào)整型等)、容器類型(如鏈表、隊(duì)列、集 合、映射等)定義，及算法庫(kù)、抽象入口點(diǎn)、寄存器訪問(wèn)(內(nèi)存映射空間/10映射空間訪問(wèn))、 內(nèi)存分配、字符串操作、文件操作、輸入輸出流、網(wǎng)絡(luò)套接字等接口。所述運(yùn)行環(huán)境編程接口層在運(yùn)行時(shí)刻只與某個(gè)特定具體運(yùn)行環(huán)境相關(guān)聯(lián)，通過(guò)編 譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)現(xiàn)。所述硬件抽象層包括平臺(tái)抽象組件、總線/接口抽象組件、傳感器抽象組件。所述平臺(tái)抽象組件包括對(duì)具體硬件系統(tǒng)平臺(tái)(如Intel D5400XS、 IntelS5000VSA,Supermicro X7DB8、Tyan S2932WG2NR、Atmel AT91CAP9、SamsungSMDK6400 等)特性的實(shí)現(xiàn)，如該平臺(tái)支持何種監(jiān)控總線/接口、特定總線/接口的訪問(wèn)方式(內(nèi)存映 射空間/10映射空間)、訪問(wèn)特定總線/接口的寄存器操作基地址等；及抽象平臺(tái)特性訪問(wèn) 接口。所述抽象平臺(tái)特性訪問(wèn)接口在運(yùn)行時(shí)刻只與某個(gè)特定具體平臺(tái)特性相關(guān)聯(lián)，通過(guò) 編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)現(xiàn)。所述總線/接口抽象組件包括對(duì)具體總線/接口(如I2C/SMBUS、LPC、Superl/ 0、CAN等)訪問(wèn)方式的實(shí)現(xiàn)；及抽象總線/接口訪問(wèn)方式接口。所述抽象總線/接口訪問(wèn)方式接口在運(yùn)行時(shí)刻可對(duì)應(yīng)多個(gè)具體總線/接口，通過(guò) 運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。所述傳感器抽象組件，通過(guò)傳感器訪問(wèn)機(jī)制對(duì)具體傳感器芯片(如ADM1026、 IT8705F、LM85、LM92、PC87427、MAX6640、W83793G等)訪問(wèn)方式的實(shí)現(xiàn)；及抽象傳感器訪問(wèn)接口。所述抽象傳感器訪問(wèn)接口在運(yùn)行時(shí)刻可對(duì)應(yīng)多個(gè)具體傳感器芯片，通過(guò)運(yùn)行時(shí)的 動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。所述硬件監(jiān)控機(jī)制通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制和運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制相結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。所述編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)質(zhì)上是通過(guò)編譯時(shí)的配置進(jìn)行預(yù)處理?xiàng)l件編譯實(shí)現(xiàn) 的，其步驟如下，如附圖2所示1)配置編譯針對(duì)的目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境；2)配置編譯針對(duì)的目標(biāo)硬件平臺(tái)；3)預(yù)處理、交叉編譯、匯編、鏈接；4)最終生成可執(zhí)行目標(biāo)程序。所述運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制，其步驟如下，如附圖3所示1)循環(huán)遍歷程序支持的傳感器芯片集合，判斷目標(biāo)硬件平臺(tái)是否存在該傳感器芯 片；2)生成支持目標(biāo)平臺(tái)的傳感器芯片集合；3)循環(huán)遍歷支持目標(biāo)平臺(tái)的傳感器芯片集合，獲取所有傳感器信息。所述傳感器訪問(wèn)機(jī)制，其步驟如下，如附圖4所示1)調(diào)用傳感器訪問(wèn)接口 ；2)調(diào)用總線/接口訪問(wèn)接口 ；3)調(diào)用寄存器訪問(wèn)接口。
權(quán)利要求
一種硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于，包括運(yùn)行環(huán)境編程接口層Runtime API Layer，RAL、硬件抽象層Hardware Abstraction Layer，HAL、調(diào)度集成層Schedule Integration Layer，SIL；其中運(yùn)行環(huán)境編程接口層，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)具體運(yùn)行環(huán)境相關(guān)API的抽象，提供抽象運(yùn)行環(huán)境編程接口；實(shí)現(xiàn)基本數(shù)據(jù)類型，包括布爾型、8/16/32位帶符號(hào)/無(wú)符號(hào)整型、容器類型包括鏈表、隊(duì)列、集合、映射的定義，及算法庫(kù)、抽象入口點(diǎn)；寄存器訪問(wèn)，包括內(nèi)存映射空間/I0映射空間訪問(wèn)、內(nèi)存分配、字符串操作、文件操作、輸入輸出流、網(wǎng)絡(luò)套接字的接口，在運(yùn)行時(shí)刻只與某個(gè)特定具體運(yùn)行環(huán)境相關(guān)聯(lián)，通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)現(xiàn)；硬件抽象層，包括平臺(tái)抽象組件、總線/接口抽象組件、傳感器抽象組件，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同硬件訪問(wèn)監(jiān)控機(jī)制的抽象；其中平臺(tái)抽象組件，包括對(duì)具體硬件系統(tǒng)平臺(tái)包括Intel D5400XS、IntelS5000VSA、Supermicro X7DB8、Tyan S2932WG2NR、Atmel AT91CAP9、SamsungSMDK6400特性的實(shí)現(xiàn)，還包括該平臺(tái)支持的監(jiān)控總線/接口、特定總線/接口的訪問(wèn)方式，內(nèi)存映射空間/IO映射空間、訪問(wèn)特定總線/接口的寄存器操作基地址及抽象平臺(tái)特性訪問(wèn)接口，抽象平臺(tái)特性訪問(wèn)接口在運(yùn)行時(shí)刻只與某個(gè)特定具體平臺(tái)特性相關(guān)聯(lián)，通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)現(xiàn)；總線/接口抽象組件包括對(duì)具體總線/接口，包括I2C/SMBUS、LPC、SuperI/O、CAN的訪問(wèn)方式的實(shí)現(xiàn)；及抽象總線/接口訪問(wèn)方式接口，抽象總線/接口訪問(wèn)方式接口在運(yùn)行時(shí)刻對(duì)應(yīng)多個(gè)具體總線/接口，通過(guò)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)；傳感器抽象組件，通過(guò)傳感器訪問(wèn)機(jī)制，對(duì)具體傳感器芯片，包括ADM1026、IT8705F、LM85、LM92、PC87427、MAX6640、W83793G的訪問(wèn)方式實(shí)現(xiàn)及抽象傳感器訪問(wèn)接口；其中，抽象傳感器訪問(wèn)接口在運(yùn)行時(shí)刻對(duì)應(yīng)多個(gè)具體傳感器芯片，通過(guò)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)；硬件訪問(wèn)監(jiān)控機(jī)制通過(guò)編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制和運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制相結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制實(shí)質(zhì)上是通過(guò)編譯 時(shí)的配置進(jìn)行預(yù)處理?xiàng)l件編譯實(shí)現(xiàn)的，其步驟為1)配置編譯針對(duì)的目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境；2)配置編譯針對(duì)的目標(biāo)硬件平臺(tái)；3)預(yù)處理、交叉編譯、匯編、鏈接；4)最終生成可執(zhí)行目標(biāo)程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制，其步驟為1)循環(huán)遍歷程序支持的傳感器芯片集合，判斷目標(biāo)硬件平臺(tái)是否存在該傳感器芯片；2)生成支持目標(biāo)平臺(tái)的傳感器芯片集合；3)循環(huán)遍歷支持目標(biāo)平臺(tái)的傳感器芯片集合，獲取所有傳感器信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟件架構(gòu)，其特征在于，傳感器訪問(wèn)機(jī)制，其步驟為1)調(diào)用傳感器訪問(wèn)接口；2)調(diào)用總線/接口訪問(wèn)接口；3)調(diào)用寄存器訪問(wèn)接口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硬件健康狀態(tài)監(jiān)控方法，包括運(yùn)行環(huán)境編程接口層、硬件抽象層、調(diào)度集成層；將運(yùn)行環(huán)境編程接口和硬件訪問(wèn)機(jī)制分別進(jìn)行抽象，通過(guò)調(diào)度集成層進(jìn)行統(tǒng)一訪問(wèn)，結(jié)合編譯時(shí)靜態(tài)配置機(jī)制和運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行環(huán)境、多種硬件平臺(tái)、多種總線接口和多種傳感器芯片的靈活組合。本發(fā)明提及的軟件架構(gòu)機(jī)制簡(jiǎn)單，可移植性和可擴(kuò)展性強(qiáng)，極具實(shí)用性。
文檔編號(hào)G06F11/30GK101833494SQ20101016413
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者喬英良, 班華堂, 黃家明 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司