【经营管理】系统管理规范

1、gompactpcp系统管理规范picmg 2.9 r1.02000年2月2日新一代工业计算机总线compactpci规范当前广泛应用的ipc工控机是在pc机的基础上，在机箱、结构等方面作适 当改造，保留了 pciisa总线的有源底板，开发和扩充了工业i/o系列模板而构 成。由于pci总线的开放性、高性能、低成本、通用操作系统等方面的优势，使 其得到迅速的普及和发展。但是，这种pci-isa底板总线的工业控制计算机尚难 以用于有苛刻要求和高性能应用的场合。为此，主要由原来从事std总线工控 机的厂商，如ziatech、pro-log 以及intel,在picmg(pci工业计算机制造 商协会)

2、支持卞，制定了 pci-isa总线的无源底板标准和处理器板标准，即 compactpcio其出发点在于，改造pci标准，使其成为无源底板总线的结构。compactpci是一种新的开放式工业计算机标准，它是pci总线技术和成熟 的欧式卡组装技术的结合。采用compactpci既能吸收pc机最新的技术成果， 又能满足通信和工业实时应用所必需的更坚固、更可靠、模块化、易使用、易维 护等要求。其产品的成本往往低于同等功能的vme产品，略高于通常的ipc产 品。compactpci最具吸引力的特点是热插拔(hot swap)。这意味着一块模板能 够在不切断电源的情况下从机箱内拔出或插入，依靠先进的软件，

3、系统能够口动 调整配置。热插拔一宜是电信应用的耍求，也为每一个工业自动化系统和军工产 品所渴求。compactpci总线技术，从结构、硕件、软件、管理诸方面口臻完善，采用 compactpci总线标准的工业计算机产品已经广泛应用于电信、工业实时控制以 及国防工业z中，刀片式服务器即采用这种总线，基于compactpci的pxi与 vxi成为虚拟仪器的优选技术。picmg经过不断完善，除了核心规范之外，陆续发布了多计算规范和新版 木的compactpci的热插拔规范、热插拔基础结构接口规范、电源接口、系统管 理、计算机电话、星型结构、包交换等一系列规范。中国计算机行业协会工业计算机分会(picm

4、g/p.r.c)作为picmg的执行 委员，组织国内众多专家己经将compactpci规范翻译成中文版发布，以推动我 国工业计算机的发展。picmg的宗旨要求与时俱进，跟踪最新的技术发展，有 些规范已经修改了多个版本，我们只翻译了最新的版本。将compactpci规范译成中文之举，得到凌华科技集团公司资助。参与译校的人员有潘科炎、耿长福、刘晖、张景禄、黄献龙、刘一武、弓建 军、何英姿、王新民、黄柯、郝海生、周新发、尚智、谭涛、李晓宇、李林、程 文欣、夏意军等，由本人负总责。孙凤云秘书长和李利宏、刘英华等做了大量组 织工作。中国计算机行业协会工业计算机分会(picmg/p.r.c)主任委员 魏庆

5、福 2002年11月8日©copyright 1995, 1996, 1997, 1998, 2000 pci 工业计算机制造商协会 （picmg）提请采纳人注意，遵守或采用picmg®规范可能耍求使用某种受专利权保护的发明。picmg®不负责鉴别采用任何picmg®规范可能耍求许可证的那些专利，也不负责对那些会 引起采纳人注意的专利的法律效力及其使用范曲i进行法律咨询。picmg®规范仅为观点和忠 告。预期用户有责任保护自身不构成专利侵权。特别提请注意，实现基于ipmi的系统要求用八取得非强制性的互惠专利许可证。有关 根据ipmi采纳人协议提

6、供ipmi的许可证要求的其它信息，请参见于本文件第1.5节。i2c是philips半导体公司的商标。fc是philips开发的双线通信总线/协议。ipmb是 由intel开发的fc总线/协议的子集。i2c总线/协议及ipmb总线/协议的实现可能要取得不 同实体的许可证，这些实体包括 philips electronics n.v.和 north american philips corporationo注意事项：本文件内含信息如有变更，恕不另行通知。本文件提供的资料详细说明了一种与本页 阐述的许可证要求及注意事项相一致的picmg®规范。本文件并不承诺在任何公司的产品屮 应用本规范的

7、任何部分。虽然本出版物内含信息被确信是准确的，但picmg”对本资料不做任何类型明确的或者 隐含的保证，其中包括（但不限丁）对权利或所有权的任何保证、対适销性的隐含保证或者 对特定目的或用途的适用性的保证。无论何种情况，picmg®对本文件包含的错误或者对由任何用户或任何第三方引起的间 接的、伴随的、特殊的、继发的依赖性或弥补损失，纽括利润、收入、数据或者使用功能的 损失，均不承担责任。遵守本规范并不免除compactpci设备制造商遵守安全及管理部门（ul、csa、fcc、 iec等等）所规定的要求。picmgpicmg和picmg®商标均为pci工业计算机制造商协会的商

8、标或注册商 标。所有其它品牌或产品名称均为其相应持有人的商标或者注册商标。目录1. 概述（坏境）91规范说明及规范的目标91.2合理性91.3规范的使用101.3.1开发商101.3.2 fc总线和电容负载101.3.3热拔插111.3.4 bmc111.3.5智能设备与非智能设备的比较111.4定义1215支持文件132. 电气特性152标准节点152.1.1标准节点参数152.1.2热拔插能力 初始化172. 1. 2. 2信号过渡过程的抑制172. 1.2.3传输非法172. 1.2.4协议非法182. 1.3节点电源192. 2非标准节点192. 3管理总线拓扑结构1

9、92. 3. 1总线负载限制182.3.2总线偏压要求193. 系统管理要求203.1 机箱203.1.1 底板 ipmb0 ipmb 1报警信号 alert#的处理213.4 ipmb扩展连接器213.1.2系统管理电源223.1.3桥接及扩展233.2 系统板计算机（sbc）和基板管理控制器（bmc） 243. 2. 1基板管理控制器（bmc） 243. 2. 1. 1 系统接口 单端口 ipmb25321.3 双端口 ipmb可选总线及专用总线库存储器 ipmi的

10、兼容性及互操作性263.2.2 bmc 的部署263.2.2bmc 电源26322.2系统接口26322.3 单端口 bmc273.2.2a 双端口 bmc2 辅助 bmc 支持273.3外围设备的地址分配283.3.1地址分配一般原则283.3.2外围设备地址的程序分配2电源管理节点地址映射2 compactpci外围设备管理节点地址映射273.4 compactpci 外围设备卡283.4.1外围设备管理节点最小功能303.5外围设备管理控制器284. ipmi功能要求324.1 bmc功能要求324.1.1 bmc的信息传送管理324.1.

11、1.1系统接口到ipmb的信息传送3 ipmb到系统接口的信息传送3 tpmb到ipmb的信息传送3系统接口到可选总线的事务处理334.1.2 bmc 的 ipmi 要求314.1.3 bmc的热拔插要求314.1.4 bmc的i2c错误校止要求314.1.5可选的bmc功能3本地传感器支持354.5.2 fru 命令3 alert#功能324.1.6 ipm的命令功能354.2外围设备管理控制器功能耍求374.2.1 pm地址配置374.2.2容许热拔插过渡过程334.2.3 ipm设备功能384.2.4传感器设

12、备功能384.2.5 fru设备功能39图1 compactpcl体统管理框图10图2标准节点原理图15图3 bmc框图23表格表1- 标准节点参数16表2- fc传输非法超时限制18农3系统管理线路参数18表4- compactpcl底板插脚分配（ipmb） 20表5ipmb连接器21表6ipmb基木地址分配26表7电源地址分配27农8- compactpcl外围设备卡地址映射28表9ipmg定义的命令的参考36表10伪信息格式381. 概述（环境）11规范说明及规范的目标本文件定义了系统管理总线在compactpci系统中的一种应用。该总线采用i2c硬件层, 并以押能平台管理接口（ipmi

13、）和押能平台管理总线（ipmb）规范为基础。本章其余部分 以如何最好地使用木规范为主线，概要性地阐述了体系结构、原理以及系统管理中存在的问 题。后而的章节将首先讲述硬件，然后再讲述软件规范、要求和可选项目。本规范主要目标在于为picmg才|体提供确保他们要开发的系统管理各部件z间的互操 作性所必须的最小要求。本规范的第二个h标则是对这些要求进行定义，定义的方式允许实 现授大限度地利用商业部件。这样做，开发商就町以抓住机遇，向主流计算机市场提供的规 模经济领域注入资金。本规范的一个重要方面是，要求系统管理能在compactpci外围设备 板卡具备热拔插（hotswap）功能的环境下运行。以满足此

14、耍求为目标而对硬件和固件提出 的其它要求是本规范的关键组成部分。本规范所面向的对象将在第131节屮加以说明。读者在阅读木文件z前，首先应熟悉 第1.5节的参考规范。1. 2合理性聖能平台管理接口（ipmi）由 intel> dell、hewlett-packard company 和 nec 于 1998 年2月17 li发布。其h的是为那些用于监控服务器物理特性（如温度、电压、风扇、电源 和机箱）的硕件提供一个标准接口。ipmi规范定义了一个公共接口和一种基于信息的协议，用于访问平台管理硬件。ipmi 由三种规范组成：智能平台管理接口、智能平台管理总线（ipmb）和智能机箱管理总线 （

15、icmb）o ipmi规范定义系统软件与平台管理硬件之间的接口； ipmb规范定义内部智能 平台管理总线；而icmb规范则定义帮能机箱管理总线，这是一种外部总线，用于连接允许 使用ipmi的其它系统。尽管ipmi并不连接具体的操作系统或管理应用程序，但它依然可作为下列高层管理软 件接口的互补：简单网络管理协议（snmp）桌面管理接口（dmi）公共信息模块（cim）windows 管理接口（wmi）这种互补方便了跨平台解决方案的开发。通过本项技术与compactpci的融合，picmg扩 展了 ipmi财i才i目前止在进行的工作，使其包括compactpci板卡口身的管理；而这正是标 准的pci

16、中所没有进行的工作。对于需要在中心局电信坏境中对检测到的此类板卡故障进行 报警的电信应用程序来说，ipmi是一种天然的积木模块。13规范的使用在对那些支持系统管理的计算机系统进行设计时，本规范必须i办调设计各参与方z间的 工作，这是本规范成功的必要条件。本节定义并分配了若干类型开发商的设计责任，这些开 发商的活动相互z间必须协调一致。木节的结尾部分，从所有开发商的利益出发，概要性地 讨论了本规范所要满足的体系结构、设计要求和设计要点。1. 3.1开发商“开发商”这个术语在整篇文件中均作为一个集合名词使用，它是指那些通过设计工 作、集成己有设计或二者在某种程度上的融合來建立系统或子系统的商家。此

17、处在范围广阔 的开发商群体内根据每类开发商所独具的日标和责任址义了以下几类开发商。开发商是一种 虚拟实体。实际的公司即使不具备所有以下类型开发商的角色，也很可能会充当其中的儿种 角色。同样，几家公司也很可能共同履行某一开发功能，尤其是对于系统开发商来说更是如 此。系统开发商是机械外壳、底板和管理了系统（如基于compactpci的产品中包括的电源 和外围设备卡）的设计者或集成者。通常情况下，在厂商客户关系中可以有不止一家公司参 与系统开发。作为整个系统开发工作的一-部分，这些公司彼此z间必须互相交流各自所做出 的决策。此类团体要负责确保系统管理网络的功能符介木规范，并且还要符介为该产品设计 的

18、所冇配置的预期的管理应用程序。该团体依靠所冇其他开发商提供符合要求的了系统或产 品，并将其组合为最终产品。该团体的成员应该特别关注第2.3节的电气特性和笫3.1节的 系统管理要求。在本规范屮，软件开发商定义为负责编写管理应用程序、服务层、设备驱动程序以及 管理该系统的相关程序的作者。系统管理代码和管理网络么间的边界是bmc的系统接11（见 下文）。该团体的成员应该特别注意第4节的ipmi功能要求。bmc开发商是基板管理控制器（bmc）的设计者，bmc是运行管理应用程序的主机 处理器与系统管理网络之间的接口。bmc开发商主要作为固件设计者工作在ic层。此文件 和ipmi和i2c规范定义了 bmc

19、和系统管理网络之间的接口。外|1；|设备开发商靠bmc与这 些规范的一致性来确保操作与bmc的兼容性。bmc与丄机处理器z间的接口是系统接口， 并且主要由ipmi规范來定义。使用bmc的子系统（通常为sbc）的开发商与bmc这个 层面的关系最为密切。bmc开发商应该特别注意第2.1节的电气特性和笫321节的系统管 理要求。sbc开发商是系统板计算机（sbc）的设计者和制造者。在很多情况下，sbc是bmc 的主机，因此，本集团就代表充当bmc主机的任何了系统的设计者。与z相一致，本规范 仅提出了部署bmc的设计要求。该集才i的成员应该特别注意第2节的电气特性和第3.2.2 节的系统管理要求。外围

20、设备开发商是各个管理子系统的设计者和制造者，这些管理子系统包含为管理网 络提供的那些ipm设备。标准外围设备（如compactpci内插卡）的开发商要应用第2.1节 中定义的标准节点。其它管理子系统（如电源、风扇等）的开发商则不一定要在其产品中应 用标准节点尽竹推荐这样做。开发商如果选择了应用非标准节点，那么他就冇责任发布 相关信息，以此说明系统开发商如果使用他们的产品则会从中获得何种收益（参见第2.2节）。 除了这些电气特性，该集团的成员还应特别注意第3.5节和第4.2节的系统管理要求。上图表示compactpci系统的系统管理框图。图中所用缩略语的解释可参见术语表。该 椎图和本节其余部分指

21、出了 compactpci系统管理的技术和设计要点。提出设计要点时，显 然需要权衡功能特性和技术，并从中确定折衷方案。作为一项指导原则，本规范尽可能地减 小了对机箱（其中底板是一个重要的部件）体系结构的要求，以便在定义产品时有最人的灵 活性。与z相反，为了确保可管理子系统在广泛的实现领域屮的可操作性，对其提出的功能 性要求则较为全面。1.3.2c总线和电容负载compactpci系统管理的电气基础是philips semiconductor公司开发的intcr-ic fc）总 线。该总线的冇关特性如下：双线串行接口，（时钟和数据）；开路集电极/漏极驱动器，总线rti偏压上拉；多主机控制能力，采

22、用一种冲突检测方案对总线进行设备仲裁；数据传输率为100kbps,定义的数据速率为400 kbps速率，但本规范未使用。l2c总线受philips semiconductor拥有的专利保护。ic制造商销售的设备中如果采用了 这种技术，则他们就获得了使用该技术的权利，这就减轻了买方的负担。对于本规范而言，与fc总线有关的技术问题屮，最重要的一点是对驱动所需的电容负 载有一个明确的限制。电容负载包括由设备引起的负载和总线木身的传输介质（信号路线） 引起的负载。对于人型系统来说，可能需要对设备数量和传输线路的类型和长度进行折衷。 系统开发商最终负责确定分配给内部互连的负载预算和分配给设备的负载预算。

23、为控制这种 要求，本规范定义了一种“标准节点”（第2.1.1节），这种节点确立了一种通用单元，系统 开发商对其进行预算，而外围设备开发商则可对其进行设计。系统开发商可以选择使用基于非标准节点的了系统，甚至可以使用分立器件。在这种 情况下，系统开发商有义务确立非标准节点和器件的电气及功能适用性。基于此原因，提供 并未应用标准节点的子系统的外围设备开发商一定要协助系统开发商完成此过程。也就是 说，这些外围设备开发商一定要为系统开发商提供将该子系统适当地整介到其产品时所需的 信息(第2.2节)。i2c总线驱动的开路集电极本性要求i2c总线的每条线分别通过一个上拉电阻产生偏 压。负载偏压在纟r成管理网

24、络的各种物理单元之间分配。每个单-元需要的线偏压虽就是驱动 该单元所携带的电容负载所必需的量。通过这种“概不赊欠”的方法，无论管理网络的负载 大小如何，它都会显示出相对一致的上升时间。1. 3. 3热拔插除了确保i2c总线在正常操作中的电气完整性之外，第2.2节还定义了使系统管理节 点插入值班的系统管理网络的诸要求。产生这种要求的原因是我们希望支持对那些具备热拔 插能力的compactpci外围设备进行系统管理，而不会削弱其热拔插能力。这通过综合两种 方法得出，即一方面限制插入事件屮的线路瞬变现象；另一方面使所连接的设备对假信号能 量具有一定程度的容错性。为使设备具备热拔插能力和容错能力，还为

25、其规定了另外一些约 束。要满足这些约束并不困难，然而现有设备可能并不满足约束条件。系统开发商必须留心 已冇设备和具冇热拔插能力的系统管理总线段z间可能不兼容。只有系统开发商才知道产品是否需要热拔插能力。因此，只允许系统开发商对系统管 理总线的热拔插能力进行折衷。就这一点來说，实现了标准节点的bmc开发商和外围设备 开发商都有责任支持热拔插。如果具有系统管理的compactpci外围设备也被设计成具备热 拔插能力，则必须应用一个标准节点。如果系统开发商认为冇必要使用某个已冇设备，同时 需耍在系统管理总线上支持热拔插活动，那么系统开发商必须进行体系结构调整。举例来说:首先确定已冇设备是否满足热拔插

26、的约束条件；如果不满足，则将该设备放在一个具备热拔插能力的ipm设备的后面，并且该ipm设 备应能够从系统管理总线桥接到设备的pc接口；或者使用具有双端口的bmc,其中一根总线用于热拔插活动，另外一根用于非热拔插活动。无论何种情况，对于任何不满足热拔插约束条件的设备來说，系统开发商都必须识别 出该设备所在的总线是否能够提供对热拔插活动的可靠支持。1.3.4 bmc第3.2节定义了对负责系统管理应用的主机和管理网络之间接口的bmc的体系结构要 求。木规范屮的bmc定义是对ipmi规范屮该定义的扩展。后者定义了 bmc上的一个ipmb 端口，但并未要求。实际上，本规范要求一个ipmb端口，并提供了

27、另一个ipmb端口作为 可选项。由于同时允许单端口和双端口 bmc,因此系统开发商在决定系统的体系结构时， 必须权衡确定系统管理网络是采用一个ipmb,还是采用两个ipmb。|羽绕着单个ipmb设 计的系统管理网络可以使用以两种类型bmc屮的任何一种为基础的系统板计算机(sbc), 因此将能够使用多个sbc同时工作。使用两个ipmb设计的系统能够隔离相互不兼容的设 备，如传统设备和具有热拔插功能的设备(参见卜文)。另外，当有两条总线时，对“c总 线的电气约束条件较少。1.3.5智能设备与非智能设备的比较ipmi规范是fc接口协议的顶层，它只采用“主发送器”数据传输格式。对于已冇的 fc设备來说

28、，ipm1规范规定bmc可与此类设备进行低级通信，从而保证了与这些设备的 向后兼容性。本文件中使用的“传统设备”这个术语就指这类设备，冇时也称作非帮能设备 或哑设备(dumb device)。传统设备不支持ipmi规范的全部接口协议。使用传统设备的两个问题定寻址不灵活以及将它们置于管理应用环境的方法。传统设 备最初采用硬连线方法对具体地址进行响应。后来的版木则可以选择儿种预先确泄的地址， 而最近的设计则允许地址配置。智能设备提供了地址配置，为地址分配的管理提供了更大的 灵活性。本规范在第3.3.1和第3.3.2节中定义了系统管理的地址分配方法，从而避免了标准 节点z间的寻址冲突。系统开发商必须

29、确保在compactpci系统管理网络中部署寻址灵活性 受限的传统设备时不会发生地址冲突。ipmi规范提供两种方法來连接位于系统管理总线上的传统设备。第一种方法是让管理 应用程序具体了解此设备并令其使用ipmi命令管理此设备；ipmi规范定义了能指示bmc 在管理应用程序和传统设备z间传送消息的命令。第二种方法是创建具体了解此设备的 bmco然后，bmc负责管理此设备并将其作为虚拟ipm设备提供给应川程序。这甲的第二 种方法需要在开发bmc z前就获得冇待管理的特定设备的信息。此规范不要求使用传统设 备，但从来不禁用它们。同样，不耍求bmc支持传统设备尽管专用bmc nj以选择这 样做。开发具

30、有传统设备支持的专用bmc的决策必须与将在其中部署该bmc的系统的热 拔插日标相协调。为了建立“标准” bmc的市场，此规范建议（如果有可能）传统设备应 该位于远离bmc的专用“c总线上，并且在任何情况下，这些设备均山系统管理应用程序 负责管理。14定义术语bmc基板管理控制器fru现场可更换部件icmb利能机箱管理总线ipm设备符合智能平台管理标准的设备ipmb御能平台管理总线ipmi智能平台管理接口pm外围设备管理控制器raid廉价驱动器兀余阵列sbc系统板计算机sdr传感器数据记录srt同步接收器/发送器本文件中所用的术语必须表示一种强制要求，要求与此规范相符合。应该一一表示一种首选的技

31、术实现方法，但可以做出灵活选择。可以一一表示可以灵活选择，没冇默认的先后次序。外围管理控制器（pm）是任意一种帮能ipm设备，它并不是bmc,但位于机箱内。一 类特殊的pm是那些位于compactpci外围设备卡上的pm。管理网络指连接外i刑设备管理控制器和bmc的接口的全部范围。管理网络至少由 个ipmb组成，但可以不止一个。管理总线指管理控制器的独立的物理连接。在本规范的电气特性这一节，它与“线” 这个术语可互换使用。此规范考虑的一种技术实现中，多总线段可以通过电气方法转换成一 体，形成一个独立行使功能的ipmbo ipmb至少包括一条管理总线，但也可以指多条此类 总线。标准节点个可用参数

32、定义的、与包含符合ipmi规范的设备的管理网络的连接。系统板计算机（sbc） 运行系统管理应用软件、并用作管理网络bmc主机的计算 机。传统上，这是位于compactpci机箱系统插槽的硬件。当可以考虑一个产品具有多个系 统板时，至少同时有一个系统板用作bmc主机。1. 5支持文件picmg支持一个系统管理网站。该站点具有其它支持文件、应用信息、compactpci 专用命令的更新、业内链接和其它最新信息。本文件发布z日起，其网站地址为： httd：www.d/gcomdactdcisms.htm本文件发布之日起，町以在以下站点找到下列规范：http:/dcvclopc 匚 i

33、pmi规范v1.0文件修订版1.1定义平台管理硬件的消息和系统接口。（ 1999年8 月 26 口） ipmb规范v1.0定义机箱内扩展平台管理的一个内部管理总线。（1998年9月16 h）平台事件陷阱规范v1.0,修订版1.00定义由平台管理便件、bios或系统引导代 理程序生成的snmp陷阱的通用格式。（1998年12月7 fi） 1pmi平台管理fru信息存储器定义v1.0文件修订版1.1定义并说明使川ipmi的 平台上的fru （现场可更换部件）信息存储器的通用格式及用途。（1999年9刀27日） ipmb地址分配v1.0介绍ipmb设备的fc从属地址的分配与川途。（1998年9月 1

34、6 h）从本文件发布之日起， 以下规范可在 hup:/developcr.in（clcom/design/scrvcrs/ipmi/spec.htm 立占 点杳扌戈:ipmi开发商指南（草案修订版0.7） ipmi规范的一个伴随文件，此手册包禽对 关键ipmi单元的简要介绍并提供如何使用ipmi规范并实现作为管理系统重要组成部分的 ipmi的有关信息。（1998年9月16日）从本文件发布之口起，执行ipmi采纳人协议的指令可在下而站点查找： httd：developer. 协议畐i本可从玄占点 httd：develodeiintelcom/design/serveis/idmi/adodter

35、.pdf 上找至0。从本文件发布zh起，可在httd： 站点、杳找以下规范： i2c总线规范版本2.0 （1998年12月）从本文档发布z日起，可从picmg获得以下规范： picmg 2.0 r3.0 compactpci 核心规范 picmg 2r1.0 compactpci 热拔插 picmg2.il r1.0电源接口规范picmg 的网址：https:/www.d/gsdecoixierfbirnsec.htm ,401 edgewater place,781.224.1239或联系 pci industrial computer manufacturers group

36、 (picmg),suite 500, wakefield, ma 01880 usa ,电话:781.224.1100,传真:2. 电气特性本节定义了系统管理网络所冇部件的电气参数、限制条件和要求。第2节和第2.2节 针对的是外围设备开发商。第2.3节则针对系统开发商。2.1标准节点标准节点规定了一般性限制条件，外设开发商可以衣此限制条件之内部署pmo标准节 点根据其电气特性和某些功能要求进行定义。为了将ipmi扩展到热拔插环境并建立一种在 发生电源故障时对机箱进行管理的公约，这些功能要求是必需的。2.1. 1标准节点参数标准节点单元在图2屮给出。标准节点必须在表1提供的参数上下限范围内实现

37、。其 它说明性文本如下。图2中的"i2c收发器（xcvr）”仅表示pm的ipmb信号之一的总线接口部分。可以 使用“驱动器”这个术语來 指收发器，特别是在描述其 输出特性时更可如此。收发 器必须符介i2c规范规定的 电气特性。刃外，还必须满 足第2.1.2节的热拔插要求。rp是标准节点的上拉电pi i o 心必须克接连接这样本 地节点的负载故障就不会 影响总线偏压。图2标准节点原理图表1中所指岀的节点串 联电阻rs是可选项。在与热拔插相关的插入过程中，该电阻将控制可能出现的电气过渡过程。还可以采用此电阻在人 于或等于最小的节点下降时间时保持驱动器强人有力。串联电阻在互连线上所处的位直

38、对节 点性能的影响可以忽略不计，所以对此不做规定。表1列出了标准节点可以提供的最大电容负载。标屮列出的数值包括“c收发器、设备 与连接器之间的传输线（pcb总线）、任何与pcb总线相关的vias以及连接器本身的电容 负载。所以，在确定允许的互连线氏度时，首先算出扣除pcb总线电容负载后的所有电容 负载，再根据剩余的电容负载确立互连长度。设备电容一般是节点电容负载的一半。在计算 总的电容负载时，外围设备开发商应考虑传输线段长度对板上电容负载的影响。由于总线负 载是传输线几何尺寸的函数，所以外围设备设计者必须了解他所用的传输线的分布负载，并 且必须针对具体应用确定长度的限制。实际长度的极限值采用互

39、连线段长度的总和。标准节点的电源由系统管理电压域提供，详细说明参见笫2.3节。2.1.2热拔插能力在热拔插环境中，为了保证热拔插 过程中系统管理操作的稳定性，对参与 系统管理网络的器件以及网络中原木存 在的器件又提出了其它约朿条件。标准 节点要求具备热拔插能力。而要具备热 拔插能力，器件必须按下面第节 中定义的那样使线路干扰最小，并且必 须按下面第节中眾义的那样对热 拔插故障具有容错性。另外，器件必须 按下面第和第节定义的那 样使不规则信息比特流恢复原状。热拔 插能力对电源的要求将在第2.1.3节中 加以定义。初始化标准节点

40、必须采用充分的预防措 丿施，以免在节点插入运行系统时对系统 管理网络产牛过分的干扰。从节点通电 开始，一直到节点初始化完毕并准备在 总线上开始事务处理为止，pc器件的 时钟线和数据线要始终保持在髙阻抗状 态，这样就可确保满足上血的要求。第 2.1.3节讨论了防止对系统管理电源域 产生过分干扰的预防措施。信号过渡过程的抑制最小最人单位系统管理电压 (vsm)4.855.25vv$m斜坡下降时 间(tslew)100ms节点直流电流 (ism)100ma节点峰值电流(ismpk)500ma上拉负载(rp)3400072000q串联电阻(rs)0200q电容负载1020pf节点下降时间

41、5250ns输入假信号抑制时间表1-标准节点参数50ns标准节点参数表1针对对与热拔插相关插拔事件产生的信号过渡过程规定了设计上下限。要求1七器 件在这些上下限范围内具备热拔插能力，以限制线路的过渡过程。抑制信号的过渡过程意味 着器件对信号电平的判读和译码与不存在过渡过程时完全一样。这一要求从本质上来说与高速模式i2c器件对抑制假信号的要求相同。尽管木规范是根 据数据传输率为1 ookbps的标准模式(standard-modc)i2c器件提出的，但实际上速率为 400kbps的高速模式器件在较低速率下也能工作，这就暗示了一种按本节要求实现假信号抑 制的解决方法。无论何种情况，外围设备开发商在

42、实现其标准管理节点时要负责选择适当的 i2c器件。传输非法传输非法是引起管理控制器行为异常的信号序列。这种界常将阻塞或破坏i2c总线上的 部分或全部传输。正常情况下不会出现这种序列，但如果在不适当的时间卸下某个器件，则 对能会出现这种序列。传输非法依赖于超时机制来检测利恢复。表2列出了超时参数的名义 值，这些值的控制文件是fc和ipmb规范。要求具有热拔插能力的fc器件能够从以下立 义的传输非法中恢复止常工作。最小最大单位规范来源信息总持续时间t120msipmb4第4章等待总线空闲的超时时间t260msipmb笫4章i2c时钟低电平保持时间t83msipmb第4章t84.7ms

43、i?c 表 5表2- rc器件传输非法超时上下限“传输小止”是在开始状态之后以及相应的停止状态z前的任何时候当总线进入待用 状态（dormant）时发生的。通常情况下，一口某个主机要求进入开始状态，则该主机尚未 对总线进行仲裁的所有其它设备均认为总线占线，直到检测到了停止状态为止。仲裁获胜之 厉，主机需要在ipmb规范第4章规定的最人超时时间之内完成传输。在起始状态之厉，该 总线马上就会进入占线状态。在出现停止状态z前，如果sda总线和scl总线在一个时间 周期内持续为高电平，而fl这一个周期大于ipmb规范第4章中规定的最小“等待总线空闲 超时”周期t2,则总线处在待用状态。主机必须能够检测

44、待用总线，并口不得把待用的总 线看作是处于占线状态，也就是说，主机可以自由地仲裁待用的总线。用于实现标准节点的基本器件的选择会影响容许传输中止所选用的方法。有关这方面 的信息，请参见第422节中的“应用说明”。如果标准节点使用伪事务处理使总线重新同步, 则伪爭务处理的发送方法（如把微处理器上另外一些端口连接到sda利scl）不得导致标 准节点违反第2.1.1节的电气负载要求。线阻塞（stuck line）是在时钟线或数据线低电平有效的保持时间超限时发生的。卩c器 件时钟低电平保持时间不得大于ipmb规范第4章规定的“pc器件时钟低电平保持时间” 的上限t8o其数据线低电平保持时间也不得人于ip

45、mb规范第4章规定的“信息总持续时 间”的上限t1。参见第422节的“应用说明”。目前已经发现某些采用fc集成硬件的设备（同步接收器/发送器，即srt）,当接收到 的时钟信号长时间持续处于低电平有效状态时，会被锁定。因此，木规范要求所有的pc器 件在时钟线或数据线的低电平保持时问达到各自的上限时仍能正常工作。建议ipm器件具 备将其时钟线和数据线与总线隔离的能力。具备时钟线和数据线与总线隔离这种能力的器 件，如果有理由确认器件自身有过错（offending）,则应该从总线上将它们撤换。2. 1. 2. 4协议非法协议非法指信息序列的传输格式与ipmb规范不符。这些异常出现在fc协议上，也就 是

46、说，在出现协议非法的同时，1七事务处理可能仍然完好有效。ipmb规范的“功能规范” 这一章介绍了各种协议非法情况，要求帮能设备在协议非法状态下能恢复正常工作。在某些 情况，协议非法是根据对某些预期操作的时间限制定义的。ipmb规范中“定时规范”这一 章规定了这些超时的上下限。要求具备热拔插能力的ipm器件能够满足ipmb规范规定的 在协议非法状态下恢复止常工作的要求。2. 13节点电源标准节点由系统管理电源域（图2中用vsm表示）为其pm供电。为使系统开发商在 机箱电源出现故障时能够用辅助电源（如电池）供电，vsu电源域要与其它电源域分开。提 供稳定的、不间断vsu电源域是系统开发商的职责。如

47、果电源域是rh备用电池供电，或者 是山辅助电源供电，则vsm在耍进行系统管理操作的任何时间内都不得中断。如果没有提 供辅助电源，则系统开发商必须将vsm与一个5v的电源相连。如果系统开发商与底板设计 商需要了解有关提供vsm的其它信息，可参阅第3丄2节内容。图2表示vsm对标准节点的 一个典型应用。特别要注意，上拉电阻rp与vs”必须直接连到连接器的管脚。这是为了在 板上vsm发生故障时仍能保持完整的上拉功能。节点的其它所有部件必须通过保护电路与 vsm隔禺。表1列出了直流电流最大值ism和可能由pm引起的瞬时峰值电流的上限。直流电流最人值定义了某一可测量时间周期内产生的平均电流的上限。定义最

48、人瞬时峰值电流上限的目 的是为了保护连接器，限制系统启动电流，并且对抑制热拔插过渡过程所需的电源隔离进行 预算。电流超过dc上限则构成负载故障。凡超过ism但小于ismpk的电流都称作浪涌电流， 外围设备必须要确保vsm域只在一段冇限的时间内产生浪涌电流。浪涌持续时间在本规范 中未作明文规定，它与下文所述的限流电路设计有关。外围设备绝对不得使流经vsm的电 流超过ismpk，特别是在热拔插插入过程中。基于此原因，耍注意：节点的去耦电容必须通 过保护电路与vsm隔离，并且其值应该保持最小。vsm域必须通过介适的限流电路以避免发生上面定义的负载故障。限流电路的设计应该 尽可能使浪涌电流持续时间最短

49、，例如，可通过仔细调整保险丝规格，或者采取诸如fet 开关等积极措施尽量缩短涌流持续时间。限流电路必须确保瞬时电流始终低于ismpk，这一 点可以通过适当的串联电阻实现。节点提供的电流负载越小，板上vnode下降到可用电平的速度就越快。这样，节点就 能够更快地开始其监视工作，从这个角度來说，这样做是合适的。然而，在整个系统的上电 过程中，节点也可能以较慢的vsm斜坡速率下降。衣1中定义了最坏情况（最大）下的斜 坡下降时间tslewo标准节点必须应用一个运行在tslew极限之内的上电复位电路。2. 2非标准节点管理网络上凡不能满足笫2节规定的全部耍求的任何设备均被定义为非标准节点。为 此必须向系

50、统设计师提交所有不符合要求的电气特性，包扌舌非标准节点提供的不符合要求的 负载。这样，外围设备开发商在其牛产的产品中如果包括非标准的管理节点，则必须公布该 节点与第2节中所规定的特性不符的特性。如果不符是因为超出了参数范围（如线路负载）, 则外围设备开发商必须发布此产品应满足的新的参数极限值。注意，本节规定不适用于 compactpci外围设备卡，这是因为外设卡节点必须是标准节点。2. 3管理总线拓扑结构本节规立了系统开发商在生产出符合要求的管理网络并口该网络中的节点（如上文所 述）功能正常时所必须满足的电气要求。在为设备和网络互连分配负载定额时，系统开发商 必须要满足第2.3.1节规定的负载

51、要求和第2.3.2节规定的偏压要求。2. 3. 1总线负载限制表3列出了管理网络各个信号的最大电 容负载。此参数称为信号负载，它定义为由 路线（trace）所连设备引起的电容负载以及 路线本身的电容负载z和。表3中列出的信 号负载值仅供参考。fc规范是对最大电容负 载的控制文件。在设计系统管理网络时，信号负载必须 小于或等于表3中引用的fc规范的最大信号 负载值。总电容负载必须由最坏情况下设备 的负载加上网络的总线负载求和得出。授坏 情况卜的设备负载耍根据会影响系统管理网 络的产品的各种预期配置来确定，其中包括 系统搭建时的町选项以及预期要安装的町拆总线参数最小最人单位信号负载400pf线路电

52、阻1q电流容量5ma偏压时间常数7001400ns表3-系统管理线路参数卸子系统。除上面讨论的总线负载约束外，系统管理总线的每条总线述必须提供令人满意的下述 导电能力：对于管理网络任意两个节点之间的通道,其电阻不得超过表3定义的线路电阻值。 在产品规定的温度范围内，管理网络所有信号总线所能承载的电流均不得小于表3定义的电 流容量。2.3.2总线偏压要求本规范采用了一种分布式方法为i2c总线的开路集电极母线提供偏压。这种“概不赊欠” 的方法要求总线的每个单元提供与该单元产牛的电容负载成正比的上拉偏压。该比例常数的 选疋原则是，随着施加于管理网络的负载逐渐接近于英电容极限，对其施加的偏压值能更快

53、地趋向其直流驱动极限。该比例常数用时间常数來表达，其值为偏压电阻与负载电容的乘积。本节规定的线路偏压要求适用于系统的固定介质，如底板路线、电缆以及现场可更换 节点z间相关的导电通道。总线的每条线均必须通过一个电阻对系统管理电压产牛偏压，使 得介质线路电容与偏压电阻的乘积必须介于表3定义的偏压时间常数上下限之间。3. 系统管理要求本章包括一个受管理机箱内的整个系统及各个子系统的操作要求。3.1机箱本节内容针对系统开发商。在本节中，机箱意指产品中所有部件的汇集体，但sbc、 compactpci内插附件k以及其它町插入的管理子系统除外。一般说来，机箱中所剩下的只 是两个pm之间的底板、电缆以及有关

54、的导电通道。还可能有一些总装在一起的不可拆卸的 系统管理设备。3.1.1底板如果某个产品包含有一个sbc,并且至少包含一个compactpci外设，则该底板应满足 本节规定的拓扑结构要求。如上文所述，在决定底板结构时，到底是采用一个bmc通道， 还是采用两个通道，这要取决于系统开发商。这种决定将影响底板上ipmb的布线。sbc 和底板z间的管理网络接口由表4小的引出脚来定义。j1j2ipmb 0ipmb 1alert#信号sclksdatsclksdat管脚名称ipmb_sclipmb_sda1pmb_pwrsmb_sclsmb_sdasmbalert#系统插桝b17c17a4d19c19e1

55、0外设插槽b17c17a4表4compactpci底板管脚分配(ipmb) ipmb 0ipmb 0必须按表4屮的管脚布置与compactpci总线上面的所有j1连接器相连接。不 过，ipmb 0的布线仍须遵守第2.3节规定的拓扑限制条件，系统开发商也必须确保这两类 要求均得到满足。这些拓扑限制条件足以支持包括七个外设以及一个系统插槽的标准 compactpci配置。如果打算采用更为复杂的配置，则一淀要注意到拓扑结构的限制条件。 有关这方面的内容请参见笫3.1.3节。在上述这些拓扑限制条件所规定的框架z内，系统开 发商可以选择将ipmb 0与机箱内其它可管理的资源相连接。根据第2

56、.3.2节的要求，机箱 必须为与该总线相关的电容负载提供适当的偏压。如果管理网络中包含冇一个连接到icmb 的电桥，则建议将这个电桥置于该ipmb段。有关这方而的内容请参见笫3.3节。 ipmb 1底板对ipmb 1的支持为对选项。如果系统插槽中的sbc配备了一个双端口 bmc,则 ipmb1可通过表4中给出的系统插槽j2连接器连接到底板上。对该ipmb上的走线未作规 定，所以可rh系统开发商根据笫2.3节中规定的拓扑限制条件自行确定。需要说明的是，表 compactpci® 系统管理规范picmg 2.9 r 1.04中对系统插槽上的ipmb 1定义的管脚号与按compactpci核心规格定义的外设插槽 上的j2连接器的保留管脚号相对应，o所以，符介要求的底板不会将总线ipmb 1接到外设 卡的j2连接器上。必须按照第2.3.2的要求对该ipmb加偏压。31丄3报警信号alert#的处理alert#信号是低电平冇效的线或开路集