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课程培训
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服务器BMC固件开发高级实战培训课程
培训主题
服务器基板管理控制器固件开发：从硬件接口到系统管理 培训对象
嵌入式Linux开发工程师、BIOS/BMC固件工程师、服务器系统工程师 预备知识
· 精通C语言编程，熟悉数据结构与操作系统概念。 · 熟悉Linux操作系统及Shell编程。 · 了解嵌入式系统基本概念（如UART、I2C、SPI、Flash）。 · 具备基本的硬件知识（看懂原理图、数据手册）。 培训目标
完成本培训后，学员将能够： 1. 系统掌握 BMC的硬件架构、核心接口规范与工作原理。 2. 深入理解 开源BMC框架（OpenBMC）的软件架构、启动流程与开发模式。 3. 熟练进行 BMC底层驱动开发、传感器监控、IPMI命令实现与Web/Redfish API开发。 4. 掌握 BMC固件的构建、集成、调试与安全加固方法。 5. 具备 独立解决BMC开发中常见问题和进行功能定制开发的能力。 大纲详细内容
模块一：BMC概述与核心硬件架构
1. BMC基础与行业标准 o 角色与功能：BMC在服务器中的角色，带外管理、健康监控、远程控制、日志告警。 o 核心标准解析： § IPMI 2.0规范深度解读：KCS、BT接口，SEL、FRU、SDR、传感器数据模型。 § Redfish RESTful API：现代管理接口标准，与IPMI的关系与演进。 § DMTF标准族：PLDM、MCTP、SMBIOS。 2. BMC硬件平台详解 o 核心SoC：常用方案介绍（如ASPEED AST系列、Nuvoton NPCM系列）。 o 关键硬件接口与总线： § LPC/eSPI：与主机（Host）通信的主通道。 § I2C/SMBus/PMBus：连接CPLD、温度/电压传感器、电源管理芯片的生命线。 § GPIO：控制电源序列、复位信号、LED指示灯。 § PECI：读取CPU温度与功耗。 § PWM/TACH：风扇转速控制与监控。 模块二：OpenBMC开源框架与软件开发环境
1. OpenBMC架构深度解析 o 核心组件：Linux内核、U-Boot、systemd、phosphor-xxx软件栈。 o Yocto Project构建系统：理解BitBake配方、层、镜像定制。 o D - Bus与phosphor-dbus-interfaces：BMC内部进程间通信的基石。 o IPMI与Redfish服务实现：phosphor-ipmi-hostd, phosphor-ipmi-net, bmcweb。 2. 开发环境搭建与工作流 o 搭建OpenBMC开发环境（基于QEMU或真实硬件）。 o 源代码获取、配置、编译与烧写。 o 使用bitbake命令定制镜像、添加自定义软件包。 模块三：BMC驱动与硬件控制层开发
1. 内核驱动与设备树 o 为定制硬件编写或修改设备树。 o 常用驱动模型解析：I2C驱动、GPIO驱动、硬件监控驱动。 2. 用户空间硬件访问与抽象 o phosphor-hwmon：传感器监控框架，如何添加新的I2C传感器。 o phosphor-pid-control：风扇控制算法与配置。 o phosphor-power：电源序列控制（上电、下电、复位）。 o 实体管理：phosphor-inventory-manager管理FRU信息。 模块四：管理接口与上层应用开发
1. IPMI命令实现与扩展 o IPMI消息流：从KCS/BT接口到phosphor-ipmi-hostd的处理流程。 o 如何添加一个自定义的OEM IPMI命令。 o IPMB桥接与多节点管理。 2. 现代管理接口开发：Redfish与REST API o bmcweb架构：基于Crow的REST框架。 o 理解Redfish数据模型与Schema。 o 实战：为自定义硬件（如一块特定的PCIe卡）添加Redfish管理接口。 3. Web界面与本地人机界面 o OpenBMC WebUI框架与定制化。 o LCD/VKM本地界面的开发。 模块五：高级主题与工程实践
1. 固件安全 o 安全启动流程。 o 用户认证、会话管理与最小权限原则。 o 固件更新安全与回滚机制。 2. 调试、测试与日志 o 常用调试工具：busctl、ipmitool、redfishtool、curl。 o 系统日志管理：phosphor-logging与rsyslog。 o 单元测试与集成测试框架。 3. 实战案例研究 o 案例一：添加一个新型I2C温度传感器 从设备树、驱动、hwmon配置到Redfish/WebUI展示全流程。 o 案例二：实现一个自定义的电源控制策略 通过D - Bus服务与phosphor-power交互。 o 案例三：集成一个第三方管理芯片 通过PLDM over MCTP协议进行通信。
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