TWI388979B - 電腦系統及監控裝置 - Google Patents

Description

電腦系統及監控裝置

本發明係關於一種電腦系統，且特別是有關一種用於可對電腦系統之系統狀態進行監控及記錄之監控裝置。

目前各種電腦系統已普及至政府機關、商業辦公、家庭甚至個人等各種應用場合，用以儲存或處理許多重要資訊。隨著系統工作時間的拉長或使用者可能的不當操作，電腦系統經常產生各種不同的故障情況或維護需求。

一般來說，電腦系統通常可經過一定的流程將故障情形排除或加以修復，電腦系統的製造廠商也提供給使用者簡易的技術說明文件或服務專線做遠端技術支援。但畢竟，目前電腦系統已具備大量的軟硬體元件，為了對故障情況加以準確判斷並採取正確的修復方式，確實需要操作人員對電腦系統有一定的認識與實際維修的經驗，不易由一般使用者進行操作與判斷。

一般來說，當設置於電腦系統發生問題時，通常仰賴使用者透過網路(如email或自動電子回報單)或電話聯絡原廠的技術人員或專職的錯誤分析工程師(Failure Analysis Engineer,FAE)。隨後可能需要經過下列流程來進行維修：

a)　技術人員遠端了解客戶問題並請客戶在作業系統下執行不同的應用程式(例如：RS-232 console、telnet或其他文字介面或圖形介面應用程式)，由客戶端依照操作步驟逐一收集系統資訊，操作步驟依系統複雜度可能涵蓋數十個指令，並回報給廠商的技術人員。於某些較為複雜的情形，廠商的技術人員或依情況或者維護合約需要至客戶端依照操作步驟搜集系統資訊，或由使用者親自將產品送回原廠。

b)　當系統資訊收集完成後，由廠商的技術人員根據專業知識或經驗分析故障原因。

c)　隨後可能透過更新韌體、更改系統設定、還原系統預設值甚至是更換零組件等方式，用以維護電腦系統。

上述傳統的維護方法，前提為電腦系統可正常開機且能進入作業系統的情況。然而若因不明的原因，使電腦系統根本無法正常進入作業系統時，維護人員便無從得知在故障情況發生之前，電腦系統的軟硬體是否受到變更，對故障原因的判斷將更為困難，且故障責任歸屬亦不易釐清。

上述傳統做法需要具備相關知識的專業人員親自進行操作方能排除故障或對電腦系統進行例行性的更新等動作，使廠商需付出較高的人力及交通成本，且維護效率較低。

本發明提出一種用於電腦系統的監控裝置，其利用一記憶體元件來記錄系統運作過程中的各種資訊，藉此作為電腦系統的黑盒子，以解決上述問題。

本發明之一範疇在於提供一種電腦系統，其包含中央處理單元、複數個電子模組、記憶體模組以及嵌入式控制器，透過嵌入式控制器紀錄電腦硬體中的系統資訊，並將系統資訊記錄在記憶體模組中，本案之系統資訊可提供給使用者或原廠的維護人員進行分析，提高故障排除時的判斷準確度及減少維修時間，並可透過應用程式監控系統運作數據等資訊，達到預防及警示功能。

根據一具體實施例，複數個電子模組可包含電腦系統需要的各種電子電路元件。而中央處理單元用以運行作業系統程式。

嵌入式控制器分別耦接至該等電子模組以及該記憶體模組，嵌入式控制器由該等電子模組收集並產生有關該等電子模組之系統資訊，嵌入式控制器將收集到的系統資訊選擇性地寫入至記憶體模組。

本發明之另一範疇在於提供一種監控裝置，此監控裝置適用於電腦系統。

根據一具體實施例，該監控裝置包含記憶體模組以及嵌入式控制器。嵌入式控制器分別耦接至電腦系統之複數個電子模組以及記憶體模組，嵌入式控制器由該等電子模組收集並產生有關該等電子模組之系統資訊，嵌入式控制器將收集到的系統資訊選擇性地寫入至記憶體模組。

相較於先前技術，本發明所提出的電腦系統及用於電腦系統的監控裝置，其利用嵌入式控制器以及記憶體模組以作為電腦系統的黑盒子監控機制，其可獨立於作業系統程式之外，當電腦系統運作時即時性地或週期性地將電腦系統的系統資訊儲存在不可複寫的記憶體元件中，用以作為當電腦系統發生異常時的維護判斷參考依據，以方便技術人員進行檢修，藉此，提高維護效率並降低人為錯誤的發生機率。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖一，圖一繪示根據本發明之一具體實施例中電腦系統1的功能方塊圖。如圖一所示，電腦系統1包含監控模組10以及複數個電子模組，於此實施例中，複數個電子模組可分別為動態存取記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)模組12、時脈產生器13、基本輸出輸入系統(Basic Input/Output System,BIOS)14、輸出入控制晶片15以及中央處理單元(Central Process Unit,CPU)16等各種電腦計算機系統中所需的電路元件，但本發明不以此為限。

如圖一所示，監控模組10包含記憶體模組100以及嵌入式控制器102。於此實施例中，記憶體模組100可採用不可複寫的非揮發性記憶體(non-volatile memory)元件，這種記憶體的特性是在正常使用狀態下，每個儲存空間僅允許一次性的寫入動作，當儲存空間已寫入資料後便僅允許讀取，一般而言可被歸類為唯讀記憶體(Read-Only Memory,ROM)。

需特別說明的是，監控模組10可配合本實施例中的電腦系統1使用，但並不以此為限，監控模組10其本身亦可形成一監控裝置，該監控裝置可廣泛用於各種不同的電腦系統當中。

於實際應用中，記憶體模組100亦可採用可抹除的(erasable)非揮發性記憶體，此種可抹除的非揮發性記憶體需經過特殊的處理程序(例如施加高電壓以進行資料抹除)，方能將資料抹除達到重複利用，但在一般使用情況下，其仍具有與不可複寫的特性。

於此實施例中，電腦系統1中具有嵌入式控制器(embedded controller)102，嵌入式控制器102本身可為具有特定功能的微處理器或單晶片系統電路，其本身獨立於電腦系統1的中央處理單元16之外。嵌入式控制器102受廠商設計的韌體程式驅動，可進行某些特定的功能。一般來說中央處理單元16可用以執行電腦系統1的作業系統程式，藉此實現電腦系統1的基本應用(general-purpose)功能。需特別注意的是，於此實施例中，嵌入式控制器102所執行的韌體程式本身亦可獨立於電腦系統1所運行的作業系統程式之外，也就是說，當作業系統程式發生故障、當機、無法開機或其他異常情形時，嵌入式控制器102本身仍可獨立運作不受影響。

如圖一所示，嵌入式控制器102可分別耦接到動態存取記憶體模組12、時脈產生器13、基本輸出輸入系統14、輸出入控制晶片15以及中央處理單元16以及記憶體模組100。

嵌入式控制器102由上述這些電子模組中收集並產生有關這些電子模組之系統資訊。於此實施例中，系統資訊可包括有對應上述電子模組的各種工作狀態資訊，舉例來說，系統資訊可包括來自動態存取記憶體模組12的記憶體模組配置資訊(例如配置串行探測(Serial Presence Detect,SPD)設定)、來自時脈產生器13的系統運行頻率資訊、來自基本輸出輸入系統(BIOS)14的系統時間資訊與初始化設定值資訊以及來自輸出入控制晶片15(例如super I/O控制晶片)的硬體監控資訊。

隨後，嵌入式控制器102可將收集到的該系統資訊經過一定的判斷流程之後選擇性地寫入至記憶體模組100的空白儲存空間之中，藉此可形成電腦系統1的黑盒子監控機制，用以忠實地將電腦系統1的系統狀態儲存至不可任意修改的記憶體模組100中。如此一來當電腦系統1發生故障需要維修的時候，負責維修的技術人員便可參考記憶體模組100中的各種系統資訊，判斷電腦系統1的故障原因，甚至亦可以用以判斷故障發生的責任歸屬，用以釐清是否屬於合約的保固範圍等。

此處，嵌入式控制器102將系統資訊寫入記憶體模組100的動作，可被設定為具有特定的寫入儲存頻率、寫入時機與判斷條件。例如，嵌入式控制器102可即時性地將所有收集到的系統資訊的寫入記憶體模組100。

但在實際應用中，考量到記憶體模組100之儲存容量有限，且系統資訊(系統時間、頻率、溫度、電壓、風扇轉速、使用硬體設備等)之資料量可能十分龐大，尤其是各種硬體設備之裝置參數通常十分複雜，嵌入式控制器102適合以週期性或觸發式等方式來進行系統資訊的收集與寫入。其中，嵌入式控制器102所採用的監控週期長短，可根據記憶體模組100之儲存容量及每一筆系統資訊的平均資料量大小進行設計。

以下以一實際操作的方法流程，舉例說明電腦系統1及其監控模組10所採用的判斷條件。請參閱圖二，圖二繪示根據本發明之一具體實施例中電腦系統及其監控模組所執行的監控步驟方法流程圖。

如圖二所示，當電腦系統啟動或當電腦系統中硬體配置發生變更時，電腦系統中的監控模組可執行步驟S100，利用嵌入式控制器收集系統資訊。

需特別注意的是，此時，記憶體模組已預先儲存有一歷史系統資訊。此處，記憶體模組中的歷史系統資訊可為先前寫入的系統資訊，或是廠商預設的對照組系統資訊。

接著，監控模組便執行步驟S102，判斷收集到的系統資訊是否與記憶體模組中的歷史系統資訊相同。若判斷結果為不同，則執行步驟S104，將收集到的系統資訊寫入至該記憶體模組中。

實際應用中，當上述步驟S102判斷資料比對結果不符時，舉例來說，此時電腦系統的可能狀態包含：

1)　該電腦系統之電子模組配置發生改變，例如使用者安裝了新的印表機或插入隨身碟等動作，或是電腦系統中有部分硬體裝置新加入(加入新的記憶體或硬碟)或被移除(拆除舊的記憶體或硬碟)；

2)　電腦系統的運作狀態發生異常變化，使系統資訊與先前歷史資訊不同，例如：風扇故障，使處理器溫度異常升高或是電源線路接觸不良使電壓供給不穩定等。

當發生上述情形或其他類似的異常現象使系統資訊與歷史系統資訊比對不符時，嵌入式控制器便可將收集到當前的系統資訊(例如系統時間、頻率、溫度、電壓、風扇轉速、使用設備)並記錄在記憶體模組中，本案之系統資訊可提供給電腦系統的使用者或維修人員進行分析或故障排除時的依據。

舉例來說，若電腦系統發生故障導致系統異常或無法正常開機時，維修人員可根據記憶體模組中的歷史系統資訊(利用特定的裝置讀取記憶體模組中所記錄的系統資訊)，進行判斷及維修，藉此可提高判斷準確度及減少維修時間。

另一方面，若步驟S102中的判斷結果為相同或完成上述步驟S104中的寫入動作之後，監控模組便可接著執行步驟S106，判斷距離上次監控動作的時間是否已屆滿特定的監控週期。此處的監控週期之長短與記憶體模組之儲存容量以及系統資訊之資料量大小有關。當步驟S106判斷監控週期已屆滿時，監控模組便可再次回到步驟S100。如此一來，監控模組的嵌入式控制器便可依據該監控週期以週期性方式，以進行系統資訊的收集與記錄。

上述實施例中，本發明提出的監控模組可提供使用者或維修人員進行分析或故障排除時的依據，但本發明不以此為限。於此同時，電腦系統亦可利用其本身的處理器執行特定的應用程式，並透過應用程式分析並監控系統運作數據(即嵌入式控制器所收集到的各種系統資訊，如系統時間、頻率、溫度、電壓、風扇轉速、使用設備等)，達到預防及警示功能。

請一併參閱圖三，圖三繪示根據本發明之一具體實施例中電腦系統及其監控模組可進一步執行的預防警示步驟方法流程圖。

如圖二及先前實施例所示，每隔一段特定的監控週期，本發明之電腦系統中的嵌入式控制器便會收集並產生系統資訊。如圖三所示，本發明的電腦系統便可執行步驟S200，利用特定的應用程式由記憶體模組讀取系統資訊，或直接由嵌入式控制器讀取系統資訊。隨後，執行步驟S202，基於系統資訊分析並判斷目前電腦系統的狀態是否符合安全操作標準。若不符合安全操作標準，例如系統溫度過高或時頻異常等，便可執行步驟S204，發出一警告訊息(例如顯示警告視窗或發出警告聲響)並強制電腦系統回復安全操作，例如強制關閉部份應用軟體、停止部份硬體功能或是降低系統頻率等。

綜觀來說，本發明所提出的電腦系統及用於電腦系統的監控裝置，其利用嵌入式控制器以及記憶體模組以作為電腦系統的黑盒子監控機制，其可獨立於作業系統程式之外，當電腦系統運作時即時性地或週期性地將電腦系統的系統資訊儲存在不可複寫的記憶體元件中，用以作為當電腦系統發生異常時的維護判斷參考依據，以方便技術人員進行檢修，藉此，提高維護效率並降低人為錯誤的發生機率，並可透過應用程式監控系統運作數據等資訊，達到預防及警示功能。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1．．．電腦系統

10．．．監控模組

100．．．記憶體模組

102．．．嵌入式控制器

12．．．動態存取記憶體模組

13．．．時脈產生器

14．．．基本輸出輸入系統

15．．．輸出入控制晶片

16．．．中央處理單元

S100~S106．．．步驟

圖一繪示根據本發明之一具體實施例中電腦系統的功能方塊圖。

圖二繪示根據本發明之一具體實施例中電腦系統及其監控模組所執行的監控步驟方法流程圖。

圖三繪示根據本發明之一具體實施例中電腦系統及其監控模組執行的預防警示步驟方法流程圖。

1．．．電腦系統

10．．．監控模組

100．．．記憶體模組

102．．．嵌入式控制器

12．．．動態存取記憶體模組

13．．．時脈產生器

14．．．基本輸出輸入系統

15．．．輸出入控制晶片

16．．．中央處理單元

Claims (15)

1. 一種電腦系統，包含：一中央處理單元，該中央處理單元用以運行一作業系統程式；複數個電子模組；一記憶體模組；以及一嵌入式控制器，分別耦接至該等電子模組、該中央處理單元以及該記憶體模組；其中，當該電腦系統於開機狀態時，該嵌入式控制器收集該等電子模組之一系統資訊，該記憶體模組中儲存有一歷史系統資訊，當該嵌入式控制器產生該系統資訊之後，該嵌入式控制器先將該系統資訊與該記憶體模組中之該歷史系統資訊比較，且該嵌入式控制器根據一比較結果，選擇性地將該系統資訊寫入至該記憶體模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該嵌入式控制器即時性地進行該系統資訊的收集與記錄。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該嵌入式控制器依據一監控週期以週期性方式進行該系統資訊的收集與記錄。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中當該電腦系統啟動或該電腦系統之一硬體配置發生變更時，該嵌入式控制器進行該系統資訊的收集與記錄。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該等電子模組包 含至少一電子模組選自下列群組：動態存取記憶體模組、時脈產生器、基本輸出輸入系統以及輸出入控制晶片。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電腦系統，其中該系統資訊包含選自下列群組中的至少一系統資訊內容：記憶體模組配置資訊、系統運行頻率資訊、系統時間資訊、初始化設定值資訊以及硬體監控資訊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該記憶體模組為一非揮發性記憶體，且該記憶體模組係為不可覆寫之記憶體模組。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該嵌入式控制器受一韌體程式驅動以進行該系統資訊之收集與寫入動作，該韌體程式獨立於該作業系統程式之外。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中儲存於該記憶體模組的所有系統資訊形成對應該電腦系統之一系統運行歷程記錄，該系統運行歷程記錄用以協助判斷該電腦系統之一故障原因或一硬體更新歷史。
10. 一種監控裝置，適用於一電腦系統，該監控裝置包含：一記憶體模組；以及一嵌入式控制器，分別耦接至該電腦系統之複數個電子模組以及該記憶體模組；其中，該嵌入式控制器由該等電子模組收集該等電子模組之一系統資訊，該記憶體模組中儲存有一歷史系統資訊，當該嵌入式控制器產生該系統資訊之後，該嵌入式控制器先 將該系統資訊與該記憶體模組中之該歷史系統資訊比較，且該嵌入式控制器根據一比較結果，選擇性地將該系統資訊寫入至該記憶體模組。
11. 如申請專利範圍第10項所述之監控裝置，其中該嵌入式控制器即時性地進行該系統資訊的收集與記錄。
12. 如申請專利範圍第10項所述之監控裝置，其中該嵌入式控制器依據一監控週期以週期性方式進行該系統資訊的收集與記錄。
13. 如申請專利範圍第10項所述之監控裝置，其中當該電腦系統啟動或該電腦系統之一硬體配置發生變更時，該嵌入式控制器進行該系統資訊的收集與記錄。
14. 如申請專利範圍第10項所述之監控裝置，其中該記憶體模組為一非揮發性記憶體，且該記憶體模組係為不可覆寫之記憶體模組。
15. 如申請專利範圍第10項所述之監控裝置，其中該嵌入式控制器受一韌體程式驅動以進行該系統資訊之收集與寫入動作，該韌體程式獨立於該作業系統程式之外。