[发明专利]基于大规模计算机系统的并行边界扫描方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到大规模计算机系统的边界扫描技术领域，特指一种基于大规模计算机系统的并行边界扫描方法。

背景技术

随着计算机工程工艺水平的提高，印制板变得越来越复杂，印制板上的器件数量越来越多，器件引脚数量和密度越来越大，传统的“插针”式测试已经无法满足要求。为解决此类问题，边界扫描技术应运而生。边界扫描技术是通过边界扫描控制器和在芯片的引脚附加一个边界扫描单元来实现的。边界扫描控制器主要包括三部分：测试端口控制逻辑(TAP)、数据寄存器和指令寄存器。TAP是边界扫描测试的核心控制器，有五个控制信号；TCK：边界扫描时钟、TMS：边界扫描测试模式选择信号、TDI：测试数据输入信号、TDO：测试数据输出信号、TRST：测试逻辑复位信号。测试数据从TDI输入，存储在指令寄存器或数据寄存器中，从TDO输出，通过TCK和TMS信号控制TAP控制器的状态。

边界扫描技术主要有两种用途：一是测试功能，边界扫描技术可快速测试芯片两个引脚之间的连接是否可靠；二是调试功能，具有边界扫描接口的芯片内置一些预先设置好的模式，通过边界扫描通道将芯片置于某个模式，例如芯片内部寄存器的读写、固件升级等，进而提高系统的灵活性。边界扫描技术在大规模计算机系统中被广泛使用，然而边界扫描的实现与系统体系结构息息相关。大规模计算机系统通常由多个计算、互连和输入输出机柜以及监控终端组成。监控终端主要负责系统的状态监测、系统控制、调试诊断等功能，包括边界扫描操作的发起。每个机柜包括多块实现了不同功能的系统主板、机柜背板和负责监控管理、调试诊断功能的监控主板。每块系统主板上都设计实现了独立的边界扫描测试逻辑，通过机柜背板与监控主板上的边界扫描控制器连接。随着应用需求的不断提高和计算机技术的发展，高性能计算机系统的规模越来越大，复杂度越来越高。一个大规模计算机系统包括的主板数目动辄成千上万，因此系统的调测试效率，特别是边界扫描效率成为人们关注的焦点。在大规模系统中，如果利用串行边界扫描进行系统测试，工作量巨大、效率低下，因此需要从系统的角度设计一种并行边界扫描方法来提高调测试的效率。

例如，专利申请号为200710143086.4的中国专利提供了一种基于高性能计算通信架构的边界扫描系统和方法。该专利提出了一种针对一个机柜内多主板架构的边界扫描系统及方法。该专利提出的边界扫描系统除了包括主控板、业务单板和高级夹层卡模块等多块系统主板外，还包括主控板上设置的JTAG控制器，业务单板上设置的JTAG一级桥和高级夹层卡模块上设置的JTAG二级桥。其中，主控板上的JTAG控制器用于向业务单板传输控制信息，业务单板上的JTAG一级桥用作JTAG控制器对业务单板的控制接口并连接JTAG二级桥。对所有业务主板和高级夹层卡模块的边界扫描操作都是由主控板上的JTAG控制器来控制的，因此所有的边界扫描操作都是串行的。因此该发明专利最大的不足之处在于每次只能对一块主板进行测试，无法实现多板并行边界扫描，对大规模计算机系统而言其效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种扫描效率高、适用范围广、具有较好可扩展性的基于大规模计算机系统的并行边界扫描方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于大规模计算机系统的并行边界扫描方法，其流程为：

（1）运行在远程终端上的终端控制模块发起系统级并行边界扫描，根据监控主板数目创建相应数目的线程，每个线程执行相同的操作；

（2）运行在监控主板上的主控模块执行并行边界扫描操作以实现机柜级并行边界扫描处理。

作为本发明的进一步改进：

所述终端控制模块的具体执行步骤为：

（1.1）等待用户输入：用户设定扫描参数，包括扫描主板、主板上的扫描链、扫描操作、测试数据信息；

（1.2）生成测试数据：根据用户的输入信息生成测试数据，该测试数据的格式是由终端控制模块和主控模块定义的；

（1.3）终端控制模块为每个监控主板创建一个线程，该线程执行如下工作：

（1.3.1）发送命令包：将生成的测试数据发送到监控主板的主控模块，等待主控模块的应答；

（1.3.2）接收应答包：终端控制模块接收到应答数据后，进行数据分析提取测试结果，并提交给主线程；

（1.4）测试报告提交：对接收到的所有测试结果进行分析，形成测试报告提交给用户。