BMC / OpenBMC 文章索引
本頁整理知識庫中所有 BMC / OpenBMC 筆記，依主題分類，方便從「想做什麼」找到對應文章。 名詞定義請參考 BMC 名詞表。
一、OpenBMC 架構與建置
| 文章 | 內容 |
|---|---|
| OpenBMC 總覽 | 佔位頁：一段開源伺服器韌體演講連結，加上 recipe／meta-layer／bmcweb／entity manager 等關鍵字，尚未成文 |
| D-Bus | 佔位頁：只有 dbus service／interface、busctl tree／introspect／call 等關鍵字，無說明文字 |
| Entity Manager | 用 JSON（Exposes／Probe）描述板上硬體並開機時動態探測，命中後把設定放上 D-Bus 供 dbus-sensors／pid-control 訂閱；一份 image 支援多板型，新增硬體多半只加 JSON 不改 C++ |
| Yocto Project | OpenBMC 的 firmware image 建置框架：bitbake／recipe(.bb)／.bbappend／layer(meta-*)，. setup <machine> 後 bitbake obmc-phosphor-image，產物落在 tmp/deploy/images/ |
| Git / Gerrit Workflow | OpenBMC 上游的 Gerrit code review 流程：一個 commit = 一個 change，用 git review 推送、Change-Id 追蹤修訂、Code-Review +2 才可合併、每個 commit 要 Signed-off-by |
二、管理介面（IPMI / Redfish / SSE / SOL）
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| IPMI | 佔位頁：只有 ipmi intro／sel／sdr／fru／ipmi raw cmd 關鍵字，尚未成文 |
| Redfish | DMTF 的 RESTful 管理介面（HTTPS + JSON），資源導向、標準動詞，目標取代 IPMI；OpenBMC 由 bmcweb 把 D-Bus 資料對映成 /redfish/v1/ 底下的 Systems／Chassis／Managers 等資源 |
| Redfish EventService | Redfish 事件訂閱機制：POST 到 EventService/Subscriptions 帶 Destination 與過濾條件，事件發生時 BMC 主動推送，免管理端輪詢；遞送方式分 push(webhook) 與 SSE |
| Server-Sent Events (SSE) | 基於 HTTP 的單向串流（text/event-stream），client 開一條長連線即時收事件，免預先註冊 webhook destination；比 WebSocket 簡單但只能單向 |
| SOL（Serial over LAN） | 概念與運作要點：BMC 把 host serial 封進 IPMI over LAN（RMCP+、UDP 623）轉給遠端 client，ipmitool -I lanplus ... sol activate 啟用，跳脫序列 ~. |
| Serial over LAN（完整版） | SOL 的詳版筆記：元件角色表、封包走向圖、RMCP+ 封包格式、ipmitool 指令表與使用場景，並提到 Redfish ConsoleService（WebSocket 串流）取代 IPMI SOL |
三、硬體存取與匯流排
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| Hardware（硬體存取） | 佔位頁：I2C／SMBus／PMBus、EEPROM／FRU、GPIO 工具（gpiodetect／gpioset）、devmem、ADC、SPI 等關鍵字清單 |
| PMBus | 佔位頁：probe／read-write 原語／i2cdetect／P=IV／linear-direct 等關鍵字 |
| Porting PMBus Driver | 完整實作指南：讀 schematic 找 bus → 寫 device tree node（compatible／reg）→ Kconfig／defconfig／Makefile → 填 pmbus_driver_info 與 .read_word_data → binding yaml → 用 dd 拼 image 上板燒錄 → 用 P=I*V 驗證 |
| Device Tree | 佔位頁：dts／dtsi／dtb／dtc、compatible、binding yaml、phandle、linux-aspeed 原始碼路徑等關鍵字 |
| CPLD | 板上可程式邏輯裝置（非揮發，開機即運作）：伺服器用它做 power sequencing、reset／clock 邏輯、glue logic、presence／strap 讀取；BMC 經 GPIO／I2C／JTAG 與它互動，並可在板做 in-system programming |
| PCIe Retimer | retimer 用 CDR 重新取樣、重建 PCIe 訊號以延長走線（對比 redriver 只放大不重生時脈）；BMC 經 I2C／SMBus 讀 eye margin，並用 I2C 或 PLDM(Type 5) 更新其韌體 |
| FRU（Field Replaceable Unit） | FRU EEPROM（IPMI FRU 格式）存製造商／序號等資產資訊，掛在 I2C bus；有 at24 driver 時 hexdump -C eeprom，無 driver 時用 i2ctransfer 直讀，ipmitool fru 解析成人類可讀欄位 |
| GPIO Hog | 在 device tree 用 gpio-hog 宣告某支 GPIO 開機時即被 kernel 佔用並設固定狀態（enable／reset／power-good），早於大部分服務啟動，但被 hog 的 pin 之後不能再被別的 driver 或 user space 請求 |
| Linux 中斷處理（Interrupt） | IRQ 機制與 /proc/interrupts 觀察；top half（interrupt context、不可睡眠、只做 ack 與記錄）／bottom half（softirq／tasklet／workqueue，其中 workqueue 可睡眠）；request_irq() 註冊 handler 回傳 IRQ_HANDLED／IRQ_NONE |
| I2C Hotplug | i2c-hotplug：在可熱插拔裝置（模組／cable card／riser）出現或消失時，由 presence GPIO／interrupt 觸發，動態建立或移除 I2C bus 與 device node，重點是拔除時要乾淨移除避免殘留 stale 節點 |
| MCTP | DMTF PMCI 家族的傳輸協定，用 EID 定址、與底層匯流排無關，可跑在 SMBus／I2C、PCIe VDM、USB、Serial、KCS；上層承載 PLDM、NC-SI、SPDM，OpenBMC 以 libmctp／mctpd／pldmd 實作 |
| Schematic 判讀 | 佔位頁：i2c topology／timing／address table／tmp75 等關鍵字 |
| Spec / Datasheet 判讀 | 佔位頁：tmp75／eeprom datasheet、i2cget、block diagram 等關鍵字 |
本節另有一份統整頁
BMC/device_driver/_index.md（Driver 與 Device Tree 關係圖、SMBus／PMBus 筆記、Linear11 浮點格式，以及 user space → PMBus core → driverread_word_data→ I2C 的呼叫鏈）。因檔名以底線開頭、Docusaurus 不產生路由，故此處以純文字標示、不做連結。
四、感測與熱控
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| hwmon | Linux hwmon 子系統以統一 sysfs（/sys/class/hwmon/hwmonN/、temp1_input 等命名慣例）暴露溫度／電壓／電流／風扇／功率；driver 註冊成 hwmon device，phosphor-hwmon 讀值轉成 D-Bus 的 xyz.openbmc_project.Sensor.Value |
| Sensor Porting | 佔位頁：只列 sensor porting 四環節關鍵字（hwmon → dbus-sensors → entity manager → fru device） |
| Thermal Management | BMC 散熱管理概念：thermal zone、thermal margin vs absolute、failsafe；OpenBMC 閉迴路由 phosphor-pid-control 執行（設定多由 Entity Manager 動態提供），對外經 Redfish Chassis/.../Thermal 呈現 |
| PID Control | phosphor-pid-control 閉迴路風扇控制 daemon：PID zone、thermal PID(temp->margin)／fan PID(fan->pwm)／Stepwise 查表、failsafe，P／I／D 與 setpoint 參數，設定多由 Entity Manager 產生的 D-Bus config 載入 |
五、事件與 Log
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| Event Log | OpenBMC 結構化事件／錯誤紀錄：phosphor-logging 提供 D-Bus 介面（log entry 有 Severity／Message／AdditionalData／callout），用 lg2／elog 產生，對外經 Redfish LogService 讀取 |
| phosphor-sel-logger | 專責產生 IPMI 相容的 SEL：監聽 D-Bus 事件（sensor 越限等）寫成 SEL entry，ipmitool sel list／sel clear 查詢；對比 phosphor-logging 是通用 event／error log，本服務只負責 IPMI SEL 格式 |
六、開機流程
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| BMC 開機流程 | 精簡版三階段（bootloader／u-boot → kernel zImage → rootfs／systemd）說明，附 flash 多 image slot（A/B fail-safe）與 uImage／FIT image 補充 |
| OpenBMC Boot Flow | 最完整的一篇：從 SoC 上電、Boot ROM、U-Boot SPL／Proper、kernel、OverlayFS rootfs、systemd target 到核心服務與 Host 電源管理，含 flash layout、kernel cmdline、除錯指令與常見開機失敗原因表 |
| Flash 燒錄 | 佔位頁：只有 flashcp／mtd devices／flash_erase／nand write／dd／update bmc 等關鍵字 |
| systemd | 佔位頁：systemd／journallog／service 與 target／檔案系統路徑等關鍵字 |
七、系統服務與網路
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| Network（phosphor-networkd） | OpenBMC 網路管理服務，負責 BMC 網卡的 IP／DNS／hostname／VLAN／NTP，底層搭 systemd-networkd 的 .network，對外經 Redfish EthernetInterfaces 或 IPMI LAN channel 讀寫 |
| NTP 時間同步 | systemd-timesyncd（SNTP client）+ phosphor-time-manager；TimeSyncMethod 分 NTP／Manual，經 Redfish Managers/bmc/NetworkProtocol 設定；BMC 常無 RTC 電池，NTP 對 event log／SEL／憑證時間戳一致性很重要 |
八、除錯與測試
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| BMC 除錯手法 | 資源有限的兩種除錯：BMC 端跑輕量 gdbserver + 開發主機 cross gdb target remote 動態除錯；ulimit -c unlimited 保 coredump 後 gdb binary core 看 bt，須用未 strip 的 binary，OpenBMC 多用 systemd-coredump 收集 |
| 韌體測試流程 | BMC 韌體驗證三步：test plan（範圍／環境／通過標準）→ functional testing（IPMI／Redfish 回應、感測讀值、開關機／SOL／更新）→ report；並補 stress／regression／recovery 與 Robot Framework 自動化 |
九、資料中心與叢集
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| 資料中心叢集架構 | cluster 節點角色分工（headnode／compute node／storage node、job scheduler 如 Slurm/PBS）與 BMC 的關係：每個節點內建 BMC，經 out-of-band 管理網路（IPMI／Redfish）遠端開關機、監控、更新韌體 |
建議閱讀順序
想看懂 OpenBMC 怎麼從上電跑到服務就緒：
BMC 開機流程（bootup）
→ OpenBMC Boot Flow ← 主線：上電 → U-Boot → kernel → rootfs → 服務
→ systemd ← init 系統與 target 啟動順序
→ Yocto Project ← 這些服務是怎麼被 build 進 image 的
→ Redfish / IPMI ← 開機後對外的管理介面
想在 OpenBMC 上加一顆新的 sensor：
Schematic 判讀（i2c topology / address table）
→ Device Tree ← 把新裝置寫進 dts
→ Porting PMBus Driver ← 主線：driver 落地與驗證
→ hwmon ← 讀值怎麼出現在 /sys/class/hwmon
→ Sensor Porting ← hwmon → dbus-sensors → entity manager → fru
→ Entity Manager ← 用 JSON 描述硬體、動態探測
→ PID Control / Thermal ← 讓風扇跟著這顆 sensor 轉
待補主題
用第一性原理拆 BMC：它的本質是「獨立於主機、監控與控制伺服器的管理處理器」，心智地圖是 監控 → 控制 → 遠端介面 → 通訊協定 → OpenBMC 軟體棧 → 韌體更新 → 安全 → RAS。目前筆記在 監控（sensor／thermal／power）、OpenBMC 軟體棧、管理介面 很紮實，但往「協定現代化、更新、安全、RAS」這幾條軸線走就出現缺口。下表依重要性排序。
| 主題 | 為什麼重要 | 狀態 |
|---|---|---|
| 韌體更新流程（Redfish UpdateService／code update／A/B image） | Flash 燒錄 只是關鍵字佔位頁，講的是 dd／flashcp 這類低階燒錄工具；OpenBMC Boot Flow 只帶到 Dual Image A/B 的存在。真正的更新服務——Redfish UpdateService、image 簽章驗證、寫入備援 slot、開機失敗自動回滾——完全沒有。這是出貨後維運最常碰的一塊 | 待補 |
| PLDM（Platform Level Data Model） | MCTP 這篇把 PLDM 當成「MCTP 上承載的訊息類型」一句帶過，但 PLDM 本身的酬載——監控（Type 2）、FRU（Type 4）、firmware update（Type 5）——沒有專篇。這是逐步取代 IPMI 的現代 DMTF 協定，pldmd 已在 boot flow 出現卻無文章 | 待補 |
| BMC 安全（Secure Boot for BMC／SPDM attestation／Redfish 角色權限／host-BMC 隔離） | 全知識庫沒有一篇談 BMC 側的安全；MCTP 僅把 SPDM 當訊息類型提一下。BMC 是伺服器最高權限的旁路處理器，一旦被攻陷等於拿下整台機器，Secure Boot、attestation、Redfish AccountService 權限模型都是空白 | 待補 |
| KVM / 虛擬媒體（iKVM、virtual media） | SOL 與 Serial over LAN 只涵蓋文字序列埠 console。遠端圖形畫面重導與掛載虛擬光碟／USB（裝 OS、進 BIOS 設定）是遠端管理的另一半，目前完全沒有 | 待補 |
| RAS / crashdump（記憶體錯誤記錄、host 當機資訊收集） | Event Log 與 sel-logger 記的是 BMC 自己的事件，但 host CPU/記憶體的 MCA/MCE、host crashdump（透過 PECI／PLDM 收集）這類 RAS 機制沒有。資料中心靠這個判斷該不該換機器 | 待補 |
| KCS / BT / SSIF（BIOS ↔ BMC 的 in-band host interface） | KCS 只在 OpenBMC Boot Flow 與 MCTP 當成 IPMI 傳輸介面之一被提到。host 端 BIOS/OS 怎麼透過 KCS／BT／SSIF 與 BMC 溝通（送 SEL、要 boot option、post 狀態）這條 in-band 通道沒有專篇 | 待補 |
| NC-SI（BMC 與主機共用網卡的 sideband） | Network 只講 phosphor-networkd 管 IP／DNS／VLAN；MCTP 提了「NC-SI over MCTP」一詞。但 NC-SI 本身——BMC 如何透過 sideband 共用 host 的 NIC 做管理流量、與專用管理埠的取捨——沒有文章 | 待補 |
| POST code / 主機開機除錯（port 80 BIOS POST code 透過 BMC 讀） | host 卡在開機時，BMC 讀 port 80／LPC/eSPI 上的 BIOS POST code 是第一線除錯手段。SOL 能看 console 輸出，但 console 還沒起來時就得靠 POST code，目前無筆記 | 待補 |