很多企业的核心业务大都运行在服务器系上，一旦系统出现非预料的宕机，很可能造成数据出错甚至丢失，这种情况如果发生在金融和银行系统上，将会造成不可估量的损失。为此，有必要实时检测服务器的健康状态，包括风扇转速、CPU和主板的温度、核心电压、电源模块的状态等，进而及时预报各种可能出现的错误。系统管理软件（system managemnet software)就是为了实现这一功能的，它依赖于各个厂家的主板和模块的实现方式。为了统一不同厂家的实现方法，1998年Intel、Dell、HP、NEC共同提出了IPMI 规范，用来监控温度、电压、风扇转速和实现远程控制。到2004年IPMI 规范已经发展到了2.0颁布，并且广泛应用在各种服务器上，不同的厂家为了实现额外的功能，大都都扩展了一些OEM的IPMI命令给用户。这就极大地方便了系统管理软件的设计和实现。
一个典型的IPMI的总的架构如下图所示：
通过上面的图可以看到 ，一个系统上可能有多个BMC，BMC上可以连接一些非智能的卡或者sensor，这些器件和 BMC以及BMC之间通过IPMB连接。和BMC通信的接口的包括Smbus、PCIE、USB和LPC。I2C在早期的系统上用得比较普遍 ，PCIE常用作KVM，而USB多用于固件升级，LPC接口最常见。BMC和 主机之间的接口叫作system management interface(简称system interface或si)。传统的BMC的system interface包括：
KCS：最常用的接口 ，物理层基于LPC协议，实现了 8742 KCS interface，后文的System interface默认就是LPC接口
SMIC (system management interface chip)：用在没有内建的KCS/LPC控制器的BMC上，有三个IO Port,可基于ASIC／FPGA实现。
BT接口： 速度和性能最好的接口，需要握手，同样可基于ASIC／FPGA实现3个IO port，可用于定制化的BMC上。
2.System Interface接口
LPC的全称是Low Pin Count interface，它通过CLK信号LFRAM和复用的AD信号来实现类似PCI协议的多种操作，包括IO Read/Write,Memory Read/Write, Sync,TAR，按照下面的时序执行各种操作，进而实现上层的KCS (keyboard control style)接口。
Host和BMC之间通过LPC引脚直接连接。Host端的原理图如下图所示，其中最右侧的一列信号来自于主机的LPC控制器。
3. 驱动的实现
内核中IPMI驱动是分层实现的，最底层分别实现了基于Smbus、LPC的自动检测、事物处理、结果读取和清除的操作，并用这些函数初始化了抽象的system interface的对应的函数，从而屏蔽了底层硬件接口的区别。更上层的设备抽象和协议实现都是直接和抽象的system interface直接交互的。具体的说明可以参考内核中的Documentation/IPMI.txt文档，简要的归纳如下：
ipmi_smbus.ko: 实现对 IPMI management controller基于Smbus直接访问的接口驱动；
ipmi_ssif.ko: 在更早的内核版本里对应的名字就是 ipmi_smbus.ko，支持通过Smbus接口发送、接受信息；
ipmi_si.ko: 屏蔽了不同系统接口的驱动，支持KCS/SMIC/BT，除非host 和BMC之间使用Smbus或者其他定制化的接口，否则都需要这一标准驱动；定义了probe BMC的三种方法：ACPI/SMBIOS（DMI）/PCI （class type)；
ipmi_msghandler.ko: 内核用它来实现IPMI协议规范 ，它注册了 IPMI驱动；
ipmi_devintf.ko: provides a userland IOCTL interface for the IPMI driver,每一个打开的文件都都对应到一个消息处理句柄。定义了 /dev/ipmi0对应的ioctl/open/release/fasync/poll/llseek的操作，给应用层程序提供了fs接口。其中ioctl的操作类型包括：
IPMICTL_SEND_COMMAND，IPMICTL_SEND_COMMAND，IPMICTL_RECEIVE_MSG和 IPMICTL_RECEIVE_MSG_TRUNC。应用程序就是通过打开/dev/ipmi0或者/dev/ipmi0并调用各种IOCTL来实现和BMC的通信的；
ipmi_watchdog.ko:向上层用户提供一个标准的linux 看门狗计时器；
ipmi_poweroff.ko: 支持通过ipmi命令开关机的内核驱动。
本文转自存储之厨51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/xiamachao/1695287 ，如需转载请自行联系原作者
