一种时钟故障的监控方法、装置及服务器与流程

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种时钟故障的监控方法、装置及服务器。

背景技术：

系统时钟是服务器中非常重要的组成部分。在服务器中，系统时钟由时钟源产生，并分为多路分别向中央处理器（英文：centralprocessingunit，简称：cpu）、平台控制中心（英文：platformcontrollerhub，简称：pch）、pcie（英文：peripheralcomponentinterconnectexpress，中文：高速串行计算机扩展总线标准）槽、基板管理控制器（英文：baseboardmanagementcontroller，简称：bmc）等设备提供时钟。

服务器对系统时钟的精度要求很高，如果系统时钟发生计时不准，很容易导致服务器可靠性降低、甚至宕机等。而且，目前的服务器系统设计中，很少对系统时钟质量进行监控，当系统因时钟问题而出现故障时，不能快速定位服务器系统问题所在，而需要工程师现场调试分析，给服务器的维护造成困难。

因此，如何提高服务器的易维护性和可靠性是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种时钟故障的监控方法、装置及服务器，用于解决现有技术中服务器难维护、可靠性低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，根据本发明的第一方面，本发明实施例提供一种时钟故障的监控方法，包括以下步骤：

获取系统时钟发出的目标时钟信号，以及参考时钟发出的参考时钟信号；

根据所述目标时钟信号，得到目标波形；

根据所述参考时钟信号，得到参考波形；

判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配；

当所述目标波形与所述参考波形不匹配时，发出并记录时钟故障信息，所述时钟故障信息用于描述系统时钟发生异常。

可选地，所述根据目标时钟信号，得到目标波形，包括：

对目标时钟信号进行计数；

当计数达到第一预定值时，输出高脉冲。

可选地，所述根据参考时钟信号，得到参考波形，包括：

在对所述目标时钟信号进行计数的同时，对所述参考时钟信号进行计数；

当计数达到第二预定值时，输出高电平；

当计数达到第三预定值时，输出低电平。

可选地，判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配，包括：

当目标波形和参考波形均为高电平时，确定所述目标波形与所述参考波形匹配；或者，

当目标波形为高电平，且参考波形为低电平时，确定所述目标波形与所述参考波形不匹配。

可选地，判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配，包括：

当参考波形处于高电平范围，且目标波形出现高脉冲时，确定所述目标波形与所述参考波形匹配；或者，

当参考波形处于高电平范围，且目标波形为平稳波形时，确定所述目标波形与所述参考波形不匹配。

可选地，所述第二预定值小于或等于所述第一预定值，所述第二预定值与所述第一预定值的差大于所述高脉冲的宽度。

根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供一种时钟故障的监控装置，该监控装置包括监控芯片、参考时钟和管理控制器，其中：

所述监控芯片与系统时钟和参考时钟均电连接，用于获取系统时钟发出的目标时钟信号，以及参考时钟发出的参考时钟信号；根据所述目标时钟信号，得到目标波形；根据所述参考时钟信号，得到参考波形；判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配；

所述监控芯片还与所述管理控制器通信连接，用于当所述目标波形与所述参考波形不匹配时，向所述管理控制器发出时钟故障信息，所述时钟故障信息用于描述系统时钟发生故障时的参数信息；所述管理控制器用于存储记录所述时钟故障信息。

可选地，所述监控芯片包括fpga芯片。

可选地，所述管理控制器包括存储器，所述参考时钟包括由多个时钟构成的时钟组。

根据本发明的第三方面，本发明实施例还提供一种服务器，包括系统时钟，以及上述实施例所描述的监控装置

如上所述，本发明的时钟故障的监控方法、装置及服务器，具有以下有益效果：本发明通过获取系统时钟发出的目标时钟信号，以及参考时钟发出的参考时钟信号；根据所述目标时钟信号，得到目标波形；根据所述参考时钟信号，得到参考波形；判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配；当所述目标波形与所述参考波形不匹配时，发出并记录时钟故障信息，所述时钟故障信息用于描述系统时钟发生异常。通过使用参考时钟对系统时钟进行校验，能够有效监控系统时钟是否存在无输出以及频率异常等错误，在系统时钟发生异常时，及时记录并发出时钟故障信息，方便进行故障排查，提高服务器的易维护性和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种时钟故障的监控方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的一种目标波形生成方法的流程示意图。

图3是本发明实施例提供的一种参考波形生成方法的流程示意图。

图4是本发明实施例提供的一种波形匹配判断方法的流程示意图。

图5是本发明实施例提供的另一种波形匹配判断方法的流程示意图。

图6是本发明实施例提供的一种时钟故障的监控装置的结构示意图。

图6的符号表示为：

1-监控芯片，2-参考时钟，3-管理控制器，4-系统时钟，41-时钟源，42-时钟缓冲器，5-终端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参见图1，是本发明实施例提供的一种时钟故障的监控方法的流程示意图。如图1所示，所述监控方法包括以下步骤：

步骤s101：获取系统时钟发出的目标时钟信号，以及参考时钟发出的参考时钟信号。

在本发明实施例中内置于服务器中的监控芯片可以与服务器内系统时钟电连接，这样监控芯片可以获取待监控的服务器的系统时钟发出的时钟信号，并将系统时钟的时钟信号作为目标时钟信号，以在后续步骤中作为比对检测的基础。其中，在具体实施时，所述监控芯片可以为fpga（英文：fieldprogrammablegatearray，中文：现场可编程门阵列）芯片，或者cpld（英文：complexprogrammablelogicdevice，中文：复杂可编程逻辑器件）芯片等控制芯片，在本发明实施例中不做限定。

而且，所述监控芯片还能够与一参考时钟电连接，这样监控芯片在获取到系统时钟发出的目标时钟信号的同时，获取参考时钟发出的时钟信号，并将参考时钟发出的时钟信号作为参考时钟信号，以在后续步骤中根据参考时钟信号对目标时钟信号进行校验。

需要说明的是，本发明实施例将以监控芯片作为实施主体，详细描述时钟故障的监控方法。

步骤s102：根据所述目标时钟信号，得到目标波形。

监控芯片获得所述目标时钟信号后，对所述目标时钟信号进行处理，得到目标波形。

参见图2，是本发明实施例提供的一种目标波形生成方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：

步骤s1021：对目标时钟信号进行计数。

在具体实施时，可以通过统计目标时钟信号的上升沿或下降沿实现对目标时钟信号的计数。

步骤s1022：当计数达到第一预定值时，输出高脉冲。

当计数达到第一预定值时，输出一高脉冲，其中，所述第一预定值可以为预先设定的任意数值，例如可以为10、20等，在发明实施例中不做限定。而且，所述高脉冲的宽度，即高脉冲的高电平持续时间，也可以根据具体检测需求，设置为任意数值，例如几十微秒或毫秒等。

这样，通过上述步骤得到的信号波形作为目标波形。

步骤s103：根据所述参考时钟信号，得到参考波形。

同样，进行目标波形输出的同时，根据参考时钟信号，得到参考波形。

参见图3，是本发明实施例提供的一种参考波形生成方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括：

步骤s1031：对所述目标时钟信号进行计数的同时，对所述参考时钟信号进行计数。

在对目标时钟信号进行计数的同时，对参考时钟信号也进行计数，具体地技术方法，可以参见步骤s1021的描述，在此不再赘述。

步骤s1032：当计数达到第二预定值时，输出高电平。

当计数达到第二预定值时，输出高电平。在第一种实施情况下，所述第二预定值可以等于所述第一预定值，这样在目标波形为高脉冲的同时，得到的参考波形也为高电平。在第二种实施情况下，所述第二预定值可以小于所述第一预定值，所述第二预定值与所述第一预定值之间的差距可以2至10等，这样目标波形为高脉冲之前，参考波形中出现高电平。

步骤s1033：当计数达到第三预定值时，输出低电平。

当计数达到第三预定值时，输出低电平。在一示例性实施中，所述第二预定值与所述第一预定值的差可以大于目标波形的高脉冲的宽度，这样，目标波形的高脉冲可以处于参考波形的高电平范围内。

这样，通过上述步骤得到的信号波形可以作为参考波形。

为了保证参考波形的精度，一示例性实施中，可以获取由参考时钟发出的多组参考时钟信号，在具体实施时，所述参考时钟可以包括多组时钟，每组时钟发出一路参考时钟信号。例如所述参考时钟包括3组时钟，即第一参考时钟、第二参考时钟和第三参考时钟，通过上述步骤可以得到第一参考时钟的第一参考波形，第二参考时钟的第二参考波形以及第三参考时钟的第三参考波形，从第一参考波形、第二参考波形以及第三参考波形中，选择出偏移最近的2个参考波形，并以所述2个参考波形中的任意一个进行后续步骤与目标波形的校验。

步骤s104：判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配。

在第一种实施情况下，为了判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配，参见图4，是本发明实施例提供的一种波形匹配判断方法的流程示意图。如图4所示，该方法包括：

步骤s1041：当目标波形和参考波形均为高电平时，确定所述目标波形与所述参考波形匹配。

当目标波形为高电平时，判断参考波形是否为高电平，如果目标波形和参考波形均为高电平，则确定目标波形与参考波形匹配，系统时钟正常。进一步，监控芯片可以清零计数寄存器，返回步骤s102，进行重新计数得到目标波形和参考波形。

步骤s1042：当目标波形为高电平，且参考波形为低电平时，确定所述目标波形与所述参考波形不匹配。

当目标波形为高电平时，如果参考波形为低电平，则确定目标波形与参考波形不匹配，系统时钟异常，进入后续步骤对系统时钟异常进行处理。

在上述第一种实施情况中，能够有效监控系统时钟是否存在无输出等异常，从而保证时钟故障监控的精度。

在第二种实施情况下，为了判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配，参见图5，是本发明实施例提供的另一种波形匹配判断方法的流程示意图。如图5所示，该方法包括：

步骤s1043：当参考波形处于高电平范围，且目标波形出现高脉冲时，确定所述目标波形与所述参考波形匹配。

当参考波形处于高电平范围内，如果目标波形对应出现高脉冲，则确定目标波形与参考波形匹配，系统时钟正常。进一步，监控芯片可以清零计数寄存器，返回步骤s102，进行重新计数得到目标波形和参考波形。

步骤s1044：当参考波形处于高电平范围，且目标波形为平稳波形时，确定所述目标波形与所述参考波形不匹配。

当参考波形处于高电平范围时，目标波形为平稳波形即不存在高脉冲，则确定目标波形与参考波形不匹配，系统时钟异常，进入后续步骤对系统时钟异常进行处理。

在所述第二种实施情况中，由于目标波形与参考波形可能的震荡，通过目标波形的高脉冲是否对应于参考波形的高电平范围，能够判断系统时钟是否处于正常范围内，而且由于存在错误冗余，有效防止误判。

步骤s105：当所述目标波形与所述参考波形不匹配时，发出并记录时钟故障信息，所述时钟故障信息用于描述系统时钟发生异常。

根据步骤s104的判断，如果目标波形与所述参考波形不匹配，则表征系统时钟异常。进一步，监控芯片可以发出并记录时钟故障信息，或者监控芯片可以向管理控制器发出时钟故障信息，由管理控制器对时钟故障信息进行记录。其中，所述时钟故障信息可以包括发生时钟故障的时间、从目标时钟信号统计得到的目标时钟频率、以及从参考时钟信号统计得到的参考时钟频率等，通过所述时钟故障信息，技术人员可以及时获知系统时钟可能发生异常，而且通过对时钟故障信息的分析，对系统时钟异常情况进行评估。监控芯片在发出时钟故障信息后，还可以清零各个计数寄存器，从而返回步骤s102，重新计数得到目标波形和参考波形。

由上述实施例的描述可见，本发明实施例提供的一种时钟故障的监控方法，该监控方法包括获取系统时钟发出的目标时钟信号，以及参考时钟发出的参考时钟信号；根据所述目标时钟信号，得到目标波形；根据所述参考时钟信号，得到参考波形；判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配；当所述目标波形与所述参考波形不匹配时，发出并记录时钟故障信息，所述时钟故障信息用于描述系统时钟发生异常。通过使用参考时钟对系统时钟进行校验，能够有效监控系统时钟是否存在无输出以及频率异常等错误，在系统时钟发生异常时，及时记录并发出时钟故障信息，方便进行故障排查，提高服务器的易维护性和可靠性。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

与本发明提供的一种时钟控制的监控方法实施例相对应，本发明还提供了一种时钟故障的监控装置。

参见图6，是本发明实施例提供的一种时钟故障的监控装置的结构示意图，如图6所示，该监控装置包括监控芯片1、参考时钟2和管理控制器3。

其中，所述监控芯片1与系统时钟4和参考时钟2均电连接。所述监控芯片1能够获取系统时钟4发出的目标时钟信号；在具体实施时，所述系统时钟4通常包括时钟源41和时钟缓冲器42，所述时钟源41包括石英晶体振荡器和正反馈振荡电路，用于产生频率稳定的脉冲信号，时钟源41与时钟缓冲器42相连接，并通过时钟缓冲器42为服务器中的多个终端5提供时钟信号。通过时钟缓冲器42为监控芯片1分出一路时钟信号，这样监控芯片1能够获取到系统时钟4发出的时钟信号，并将系统时钟4发出的时钟信号作为目标时钟信号。

所述监控芯片1还能够从参考时钟2获得参考时钟信号，所述参考时钟信号可以理解为参考时钟2发出的时钟信号；进一步，监控芯片1根据所述目标时钟信号，得到目标波形，以及根据所述参考时钟信号，得到参考波形；判断所述目标波形与所述参考波形是否匹配。

所述监控芯片1还与所述管理控制器3通信连接。当监控芯片1判断目标波形与参考波形不匹配时，向所述管理控制器3发出时钟故障信息，所述时钟故障信息用于描述系统时钟2发生故障时的参数信息。

而且，所述管理控制器3能够存储所述时钟故障信息，并及时通知技术人员出现时钟故障信息，以及方便技术人员通过分析所述时钟故障信息，对服务器进行维护。

在具体实施时，所述监控芯片1可以为fpga芯片、cpld芯片等。所述管理控制器3内还可以设置有闪存、硬盘等存储器，用于存储记录所述时钟故障信息。

为了提高时钟故障的判断精度，在一示例性实施例中，所述参考时钟可以包括由多个时钟构成的时钟组。监控芯片1根据时钟组发出的多路参考时钟信号，得到参考波形，进而判断目标波形与参考波形是否匹配。

另外，需要说明的是，本发明实施例与上述时钟故障的监控方法实施例相同之处，可参见上述实施例的描述，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种服务器，所述服务器包括系统时钟，以及上面实施例所描述的监控装置。而且，所述监控装置中的监控芯片可以被配置为执行上述时钟故障的监控方法实施例所描述的监控方法。

当然，本发明实施所描述的时钟故障的监控方法和监控装置还可以应用于其他带有系统时钟的设备上，例如个人电脑、工控机以及嵌入式设备中，而并不局限于服务器。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。