診斷系統異樣的方法

2023-05-04 18:36:36

專利名稱：診斷系統異樣的方法
技術領域：
本發明是有關於一種系統診斷方法，且特別是有關於一種通過檢査系統管理
中斷(System Management Interrupt, SMI)的服務來診斷系統異樣的方法。
背景技術：
系統管理模式(System Management Mode, S醒)為現今一般個人電腦系統所 用的中央處理單元的一種特別功能。而基本輸入輸出系統(Basic Input Output System, BIOS)可以在系統管理模式下執行許多處理程序，例如系統管理中斷處理 程序(SMI handler)，以服務硬體裝置所發出的中斷事件。另外，系統管理模式 更支持主板特殊的功能，而利用處理程序去完成特殊硬體動作。
在目前的電腦系統中，若在開機或安裝作業系統的過程中，處理程序停留在 某個關卡而無法執行後續動作時，就使用者觀點而言，就像是系統掛掉(hang)。 其中原因可能是因為系統對於所接收中斷事件沒有相對應的服務，導致無法服務此 中斷事件。例如，當通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)裝置發出一個 中斷事件，而無相對應的服務時，將導致系統出現飢餓(starvation)狀態。也就 是說中斷事件仍舊等待著被服務，在離開處理程序之後，將立刻再進入處理程序， 如此循環著。
另外，當中斷事件清除不掉而導致系統繼續嘗試服務此中斷事件，亦將使得 系統出現飢餓狀態，而其原因可能為處理程序的程序碼有問題。也就是說，處理程 序具有中斷事件相對應的服務，但是由於處理程序有錯誤(bug)，因而始終無法 呼叫對應的服務來處理中斷事件，使得系統呈現鎖住狀態。
此外，當系統含有硬體裝置的驅動程序時，硬體裝置所發出的中斷事件將由 其驅動程序進行服務。此時，若中斷事件清除不掉，即是此硬體裝置的驅動程序有 問題。例如，當系統含有USB裝置的驅動程序，即使中斷事件已服務完畢，但是由 於其驅動程序有錯誤而使得中斷事件清除不掉。綜上所述，當發生上述系統掛掉的情形時，傳統作法為開發人員依照自身經 驗，而嘗試各種可能的情況以找出系統掛掉的原因。如此作法常常需花費許多時間 方能找出問題所在，費時又費力。

發明內容
本發明提供一種診斷系統異樣的方法，將系統發生異樣的相關數據記錄下來， 以供快速檢査異樣的原因。
本發明提出一種診斷系統異樣的方法，首先接收中斷事件。接著，執行處理 程序以服務中斷事件。然後，判斷中斷事件是否被服務；當中斷事件未被服務時， 累計未執行次數。最後，當未執行次數達到臨界值時，將中斷事件的事件來源的相 關數據記錄至存儲單元。
在本發明一實施例中，上述當中斷事件未被服務時，將未執行次數累計的步
驟之後，還包括嘗試服務中斷事件，並重複上述步驟。
在本發明一實施例中，上述在執行處理程序以服務中斷事件的步驟之前，還
包括檢測事件來源的狀態位元及使能位元，並對二者進行與(and)運算，以獲得
第一運算結果。
在本發明一實施例中，上述在執行處理程序以服務中斷事件的步驟包括當中 斷事件服務完成時，將狀態位元清除。
在本發明一實施例中，上述在執行處理程序以服務中斷事件的步驟之後，還 包括檢測事件來源的狀態位元及使能位元，並對二者進行與運算，以獲得第二運算 結果。接著，比較第一運算結果及第二運算結果是否相同；若第一運算結果與第二 運算結果相同時，將未執行次數累加l。
在本發明一實施例中，上述在將中斷事件的相關數據記錄至存儲單元的步驟 之後，還包括讀取存儲單元，以顯示中斷事件的事件來源的相關數據所對應的硬體 裝置。
在本發明一實施例中，上述將中斷事件的事件來源的相關數據記錄至存儲單 元的步驟，還包括傳送記錄指令通知基板管理控制器(Baseboard Management Controller, BMC)，以將事件來源的相關數據記錄至系統事件日誌(System Event Log, SEL)，並存儲至存儲單元。在本發明一實施例中，上述執行處理程序以服務中斷事件的步驟包括接收系
統管理中斷(System Management Interr叩t， SMI)信號，以進入系統管理模式 (System Management Mode, SMM)，並在系統管理模式下，執行處理程序以服務 中斷事件。
在本發明一實施例中，上述系統管理中斷信號為通過觸發系統管理中斷硬體 接口而產生。
在本發明一實施例中，上述事件來源的相關數據包括事件名稱以及來源路徑， 事件名稱包括周期性事件(periodic event)或通用事件(general purpose event); 而來源路徑包括中斷事件所有通過的節點。
在本發明一實施例中，上述事件來源包括中斷事件初始通過的節點。
本發明於中斷事件未被服務時計算其未執行次數，直到未執行次數達到臨界 值後，則判斷此中斷事件處於異樣狀態，因而將其相關數據記錄之。如此一來，開 人員便可通過此記錄而得知發生異樣的相關數據，在除錯上將更方便且快速。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合 附圖作詳細說明如下。


圖1是依照本發明一實施例所繪示的診斷系統異樣的方法流程圖。 圖2是依照本發明一實施例所繪示的系統架構方塊圖。 圖3是依照本發明另一實施例所繪示的診斷系統異樣的方法流程圖。 圖4是依照本發明一實施例所繪示的中斷事件的來源路徑的示意圖。
具體實施例方式
目前當系統發生異樣時，例如發生系統掛掉(hang)的情形，必須耗費許多 時間去嘗試各種可能性去找出問題所在。因此，本發明可將發生系統異樣的相關數 據記錄下來，而從記錄中快速得知問題所在處。為了使本發明的內容更為明了，以 下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。
圖1是依照本發明一實施例所繪示的診斷系統異樣的方法流程圖。請參照圖 1，首先步驟S101為接收中斷事件，此中斷事件由硬體裝置或晶片組(chipset)所發出。舉例來說，當系統開機時，硬體裝置或晶片組會通過發出中斷事件來通知 處理單元(例如中央處理單元)，使得處理單元得知有哪些裝置需要去服務。中斷
事件例如是系統管理中斷(System Management Interrupt, SMI)事件
接著，步驟S102執行處理程序以服務中斷事件。處理程序例如是系統管理中 斷處理程序(SMI handler)。詳細地說，當中斷事件觸發系統管理中斷硬體接口 時，則會產生系統管理中斷信號。而處理單元接收此系統管理中斷信號後，將進入 系統管理模式(System Management Mode, S薩)，並在系統管理模式下，執行由 基本輸入輸出系統(Basic I叩ut Output System, BIOS)準備好的處理程序以服 務中斷事件。
從系統角度來看，BIOS會經由系統管理中斷信號而收到中斷事件的通知。在 中斷事件發生時，BIOS會與作業系統溝通，以將控制權由作業系統轉交至BIOS。 接著，BI0S將會負責完成所請求的動作，即是BIOS將執行處理程序以服務中斷事 件。
然後，步驟S103便去判斷中斷事件是否被服務。當中斷事件被服務完成時， 便會將服務完成的中斷事件清除，而執行步驟S107結束服務此中斷事件。
若中斷事件未被服務，則執行步驟S104，累計未執行次數，以計算此中斷事 件未被服務的次數。舉例來說，每個中斷事件皆有一個相對應的未執行次數，並將 此未執行次數的初始值設定為0，當此中斷事件未被服務時，每次皆將此未執行次
數累加1。
舉例來說，將未執行次數存放至變量count[i]，其中i表示第i個中斷事件。 當第i個中斷事件未被服務時,則將變量count[i]加1後，再存放至變量count[i]， 如coimt[i]二 count[i]+l。
在每一次未執行次數累加完成後，執行步驟S105以判斷未執行次數是否達到 臨界值。若未達到臨界值，則重複執行步驟SIOI以繼續嘗試服務中斷事件，並重 復上述步驟。換言之，當中斷事件未被服務時，將會在離開處理程序之後隨即再進 入處理程序，以嘗試服務此中斷事件。
值得注意的是，當同時接收多個中斷事件時，處理程序在同一時間內可能只 處理一個中斷事件。此時，即是根據中斷事件的優先權來決定先處理哪一個中斷事 件，而優先權大者則先服務。基於優先權的問題，優先權低者無法在第一時間內立刻被服務。為此便設定一個臨界值，當某一中斷事件的未執行次數小於臨界值時， 可能其優先權較低，需等待優先權較高者處理完畢後，才能對此中斷事件進行處理。 於是，此中斷事件可能在離開處理程序幾次後，當再次進入處理程序時，才可被服
務完成而執行步驟S107結束服務此中斷事件。
當未執行次數達到臨界值時，表示此中斷事件可能發生問題，而執行步驟 S106，將中斷事件的事件來源的相關數據記錄至存儲單元。事件來源包括中斷事件 初始通過的節點，而其相關數據包括事件名稱以及來源路徑。其中，事件名稱包括 周期性事件(periodic event)或通用事件(general purpose event)，來源路 徑則包括中斷事件所有通過的節點。而存儲單元例如是非易失性隨機存取存儲器 (Nonvolatile Random Access Memory, nvrara)。
換言之，若中斷事件的未執行次數達到臨界值，表示此中斷事件無法被服務， 因此便將其事件來源的相關數據記錄下來，以供後續除錯參考。記錄方式可直接存 放至存儲單元，若系統具有基板管理控制器(Baseboard Management Controller, BMC)時，亦可通過基板管理控制器來記錄。
通過基板管理控制器來記錄的方式為傳送記錄指令通知基板管理控制器， 以將事件來源的相關數據記錄至系統事件日誌(System Event Log, SEL)，並存 儲至存儲單元。而記錄指令例如是原始設備製造商(Original Equipment Manufacturer, OEM)指令。由於基板管理控制器會搜集某些故障信息並保存在特 定的區域內，此區域內的信息便稱為系統事件日誌。因此，將無法被服務的中斷事 件記錄至系統事件日誌中，通過分析系統事件日誌便可以診斷異常所在。
另外，本實施例亦可自存儲單元中讀取無法被服務的中斷事件的事件來源的 相關數據，以顯示中斷事件所對應的硬體裝置。如此一來，便可清楚得知為哪一個 硬體裝置所發出的中斷事件無法被服務，並且亦可獲得此中斷事件所有經過的節 點。
以下則根據上述實施例的診斷系統異樣的方法舉例說明其系統執行的架構。 圖2是依照本發明一實施例所繪示的系統架構方塊圖。請參照圖2，硬體裝置201 是用以發出中斷事件至控制晶片202 (例如南橋晶片)。控制晶片202用來產生系 統管理中斷信號至處理單元203。
處理單元203則是用以執行處理程序204。當產生系統管理中斷信號後，處理單元203便會進入系統管理模式，以執行由BIOS所準備的處理程序204。而處理 程序204是用來服務中斷事件。當中斷事件未被服務的未執行次數達到臨界值時， 處理程序204便下達原始設備製造商指令至基板管理控制器206，以記錄異樣的中 斷事件的相關數據。
另外，存儲單元205是用來存儲無法被服務的中斷事件的相關數據。基板管 理控制器206是將無法被服務的中斷事件的相關數據記錄至系統事件日誌中，再將 其寫入存儲單元205。簡言之，當系統不包括基板管理控制器206則直接記錄至存 儲單元205;當系統包括基板管理控制器206便可通過基板管理控制器206來寫入 至存儲單元205。
值得一提的是，不一定要經過控制晶片202才能產生系統管理中斷信號，只 要能夠觸發處理單元203的系統管理中斷硬體接口即可產生。
另一方面，在上述實施例的步驟S102執行處理程序前後還包括檢查中斷事件 的事件來源，以下即對上述實施例的診斷系統異樣的方法做更詳細的說明。圖3 是依照本發明另一實施例所繪示的診斷系統異樣的方法流程圖。請參照圖3，首先， 步驟S301系接收中斷事件，與步驟S101相同，故在此不再詳述。
接著，執行步驟S302，檢測事件來源的狀態位元(status bit)及使能位元 (enable bit)，並對二者進行與(and)運算，以獲得第一運算結果。詳細地說，
狀態位元是由硬體裝置所反應，以決定中斷事件是否產生系統管理中斷信號。另外， 使能位元是由BI0S所決定，表示這個中斷事件要不要發送出去，若決定使能則代 表繼續往下一個節點發送。
舉例來說，當一個中斷事件發送出來，若要產生系統管理中斷信號時，會將 其狀態位元設置為1。若要繼續往下一個節點發送，便將其使能位元設置為1。而 當狀態位元與使能位元皆為1時，即表示有此一中斷事件存在。
另外，狀態位元及使能位元分別包括輸入輸出埠地址(10 port address) 與位元偏移量(bit offset)。其中，輸入輸出埠地址代表輸入輸出埠裡面的 位元位置，位元偏移量即表示此輸入輸出埠地址第幾個位元代表其狀態位元(或 使能位元)。事件來源的表示例如為((德,16)， (42Ch, 16))，其中(428h， 16) 為狀態位元，即是在輸入輸出埠地址428h裡第16個位元；而(42Ch， 16)則為使 能位元，即是在輸入輸出埠地址42Ch裡第16個位元。
9事件來源僅記錄了中斷事件第一個經過的節點，而來源路徑記錄了中斷事件 所有經過的節點。以下則就中斷事件的來源路徑舉例說明。圖4是依照本發明一實
施例所繪示的中斷事件的來源路徑的示意圖。請參照圖4，硬體裝置401 404以 及晶片組405分別發出中斷事件至控制晶片414，而由控制晶片414產生系統管理 中斷信號至處理單元415。
其中，硬體裝置401的來源路徑為{節點406}，硬體裝置402的來源路徑為{節 點407，節點408h硬體裝置403的來源路徑為{節點410,節點411，節點412}， 硬體裝置404的來源路徑為{節點413，節點412}，晶片組405的來源路徑為{節點 409，節點408}。上述每一個節點(節點407 412)皆記錄狀態位元以及使能位元， 而這些記錄將反應到是否產生系統管理中斷信號。
來源路徑的表示例如為U(428h， 16)， (42Ch, 16)), ((434h， 9), (430h， 9)M，其中((428h， 16)， (42Ch， 16))表示中斷事件經過的第一個節點，((434h, 9)， (430h， 9))表示中斷事件經過的第二個節點。
請繼續參照圖3，接著，步驟S303為執行處理程序以服務中斷事件，步驟S303 與步驟S102相同，故在此不再詳述。而當中斷事件服務完成時，其事件來源的狀 態位元將被清除。舉例來說，在執行處理程序前，若事件來源的狀態位元為1，則 在中斷事件服務完成後，便將狀態位元清除為o。
在步驟S303執行處理程序以服務中斷事件之後，執行步驟S304，檢測執行完 的事件來源的狀態位元及使能位元，並對二者進行與運算，以獲得第二運算結果。 步驟S304與步驟S302相似，差別在於步驟S304為執行完處理程序後再進行檢測。 由於當中斷事件服務完成，會將其事件來源的狀態位元刪除，因而，便可通過此一 變化來判斷中斷事件是否已被服務。
接下來，執行步驟S305，針對第一運算結果以及第二運算結果進行比對，判 斷比對的結果是否相同。若比對的結果不相同，即為中斷事件已服務完成，執行步 驟S309結束服務中斷事件；若比對的結果相同，即表示中斷事件未被服務，而執 行步驟S306累計未執行次數，將未執行次數累加1。
舉例來說，在步驟S303之前，若事件來源的狀態位元與使能位元皆為l才表 示有此中斷事件存在，經過與運算後將得到l，並將其存至變量X[i](即第一運算 結果)，其中i代表第i個中斷事件。而在步驟S303之後，將第二運算結果存於變量Y[i]中。若狀態位元未被清除，則Y[i]仍舊為l;若狀態位元被清除，Y[i] 即為0。因此，當X[i]=Y[i>l時，代表中斷事件未被服務；當X[i]與Y[i]不相 同時，則中斷事件服務完成。
接著，步驟S306 步驟S308與步驟S104 步驟S106相同，故不在此詳述。 簡單來說，即是當判斷未執行次數達到臨界值，便將事件來源的相關數據記錄下來。 如此一來，便可至存儲單元內檢查是否有記錄存在，以根據記錄內的中斷事件的相 關數據，找出發生問題所在處而解決之。
舉例來說，開發人員自記錄中檢查各筆異樣的中斷事件。若無相關的服務或 是無法清除事件來源的狀態位元，表示處理程序的程序碼有問題，便更正其程序碼； 若為硬體裝置的問題，即一直發出中斷事件，便維修硬體裝置；而若是晶片組的問 題，則將問題回報給晶片組的供應商。
綜上所述，本發明的診斷系統異樣的方法至少具有下列優點
1. 將無法被服務的中斷事件的相關數據記錄下來，便可通過檢視記錄以快速 得知問題所在，縮短尋找異常原因的時間。
2. 根據中斷事件的相關數據可獲得中斷事件所有通過的節點，並得知發生異 常的硬體裝置，在除錯上更有條理且更方便。
雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬 技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與 潤飾，因此本發明的保護範圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1. 一種診斷系統異樣的方法，包括 接收一中斷事件；執行一處理程序以服務該中斷事件； 判斷該中斷事件是否被服務；當該中斷事件未被服務時，累計一未執行次數；以及當該未執行次數達到一臨界值時，將該中斷事件的一事件來源的相關數據記 錄至一存儲單元。
2. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，當該中斷事件未被 服務時，累計該未執行次數的步驟之後，還包括-嘗試服務該中斷事件，並重複上述步驟。
3. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，在執行該處理程序 以服務該中斷事件的步驟之前，還包括檢測該事件來源的一狀態位元及一使能位元，並對二者進行與運算，以獲得 一第一運算結果。
4. 如權利要求3所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，在執行該處理程序 以服務該中斷事件的步驟包括當該中斷事件服務完成時，清除該狀態位元。
5. 如權利要求3所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，在執行該處理程序 以服務該中斷事件的步驟之後，還包括檢測該事件來源的該狀態位元及該使能位元，並對二者進行與運算，以獲得 —第二運算結果；比較該第一運算結果及該第二運算結果是否相同；以及 當該第一運算結果及該第二運算結果相同時，將該未執行次數累加1。
6. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，在將該中斷事件的 相關數據記錄至該存儲單元的步驟之後，還包括-讀取該存儲單元，以顯示該中斷事件的該事件來源的相關數據所對應的硬體 裝置。
7. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該未執行次數初始 的設定值為0。
8. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，將該中斷事件的該 事件來源的相關數據記錄至該存儲單元的步驟，還包括傳送一記錄指令通知一基板管理控制器，以將該事件來源的相關數據記錄至 一系統事件日誌，並存儲至該存儲單元。
9. 如權利要求8所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該記錄指令為原始 設備製造商指令。
10. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，執行該處理程序以服務該中斷事件的步驟包括接收一系統管理中斷信號，以進入一系統管理模式，並在該系統管理模式下， 執行該處理程序以服務該中斷事件。
11. 如權利要求10所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該系統管理中斷信號為通過觸發一系統管理中斷硬體接口而產生。
12. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該事件來源的相關數據包括一事件名稱以及一來源路徑。
13. 如權利要求12所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該事件名稱包括 周期性事件以及通用事件其中之一。
14. 如權利要求12所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該來源路徑包括 該中斷事件所有通過的節點。
15. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該事件來源包括 該中斷事件初始通過的節點。
16. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該存儲單元為非 易失性隨機存取存儲器。
17. 如權利要求1所述的診斷系統異樣的方法，其特徵在於，該處理程序包括 系統管理中斷處理程序。
全文摘要
本發明公開了一種診斷系統異樣的方法。此方法在接收中斷事件後，執行處理程序以服務此中斷事件。若中斷事件未被服務，則累計未執行次數，直到未執行次數等於臨界值時，便將中斷事件的事件來源的相關數據記錄至存儲單元。如此，便可從記錄中快速得知系統異樣發生的所在處，縮短尋找異常原因的時間。
文檔編號G06F11/34GK101311909SQ20071010409
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月22日 優先權日2007年5月22日
發明者盧盈志 申請人:英業達股份有限公司