成都瑞贺数理科技： Leo Chen

Dat: 2026-04-27

Location: Chengdu/Taiwan

摘要

本文主要目地是针对BMC Controller在Serevr system里面与其它的主要Chips如HBA， NIC， Switch等利用MCTP协议进行管理通信的介绍. 本文中不以ASpeed BMC Controller AST2600当做案例， 而是采用了Nvidia Jetson Nano扮演BMC的角色来做演示. 选择非BMC主流芯片进行演示的目地是为了能够将如何利用一般自带I2C的开发板，从底层的I2C的Master/Slave驱动调通，到中间层利用Intel的MCTPLib的协议核心，再进阶到引入博通（Broadcom） Switch 的 MCTP工具与库文件 （ScrutinyLib）完成一垂直整合 （Full Stack）的通信成果. 分享出来给有兴趣在BMC Server/Switch Programming进行开发研究的人一个基础导读. 协助有兴趣的人能顺利取得机会进入大厂担任相关工作。

TOC/Agenda

本文将以下列主题依序解说

Contents

1. MCTP简介... 2

2. BMC的Intel LibMCTP介绍... 3

3. Nvidia Jetson Nano I2C 模块介绍... 5

4. MCTP代码移植：将Intel LibMCTP交插编译至Jetson Nano. 6

5. 博通 （Broadcom） Switch 中的MCTP支持介绍： ScrutinyLibOOB.. 7

6. Putting all together： 整合应用演示... 8

1. MCTP简介

图片来源：DMTF-DSP0237_1.2.0.pdf.

上面的图片展示的是 MCTP （Management Component Transport Protocol） 在 SMBus/I2C 物理层上的封装格式。 以下是针对 MCTP 的简要介绍：

1. 什么是 MCTP？

MCTP 是由 DMTF（分布式管理任务组）定义的一种通讯协议，主要用于计算机系统内部各个「管理元件」（例如 BMC、网卡、GPU、电源控制器等）之间的通讯。

2. 主要功能与特点

• 传输层独立性：MCTP 可以在不同的物理层上运行，如图中所示的 SMBus/I2C，或是PCIe VDM、KCS等。
• 端点识别 （EID）：系统中的每个组件都会被分配一个唯一的 Endpoint ID，方便进行点对点通讯。
• 封包拆解与重组：支持将长讯息拆分成多个封包传输，并在接收端重新组合。
• 标准化管理：它是许多高级管理协议（如 PLDM、NVMe-MI、SPDM）的基础载体。

3. 图中封包结构解析

这张图呈现了 MCTP 封包是如何“套”在 SMBus 格式中的：

• SMBus 层（绿色部分）：包含目标地址、命令代码（MCTP 固定为 0Fh）、字节计数、来源地址，以及最后的检测码 （PEC）。
• MCTP 传输层头（红色实线框）：这是核心部分，包含版本信息、目标/来源 EID、封包序列号 （Pkt Seq #） 以及用于区分消息起始/结束的标记 （SOM/EOM）。
• MCTP 内容（蓝色/橘色部分）：包含 Msg Type（消息类型，定义后续数据是 PLDM 还是 NC-SI 等）以及实际的 Message Data。

这套架构让服务器内的管理芯片能以统一的方式，跨越不同物理接口与硬件沟通。

2. BMC的Intel LibMCTP介绍

图片来源： https://github.com/Intel-BMC/libmctp/tree/master

Intel 的 libmctp 是一个实作 MCTP （Management Component Transport Protocol） 协议的轻量级 C 语言函式库。

以下是该项目的重点简介：

1. 项目定位

libmctp 的目标是提供一个硬件无关 （Hardware-agnostic） 的 MCTP 核心实作。 它处理了协议中最复杂的部分，例如：

• 封包的封装与拆解：将上层讯息封装成 MCTP 封包。
• 分段与重组 （Segmentation & Reassembly）：如果讯息太长，它会负责将其拆分成多个封包传输，并在接收端正确组合。
• 端点管理：处理 Destination EID 与 Source EID 的逻辑。

2. 核心架构

这个库的设计非常灵巧，它将逻辑分为两层：

• Core （核心层）：处理与硬件无关的协议状态机。
• Bindings （绑定层）：这是针对不同实体接口的实作。该项目中常见的绑定包括：
  • Serial
  • SMBus/I2C
  • PCIe

3. 为什么Intel要释出这个？

这是 OpenBMC 生态系统的一部分。 现代服务器（尤其是使用Intel CPU的系统）需要通过MCTP与各种组件（如GPU、网卡、NVMe硬盘）沟通，以取得温度、功耗或进行固件更新（SPDM认证）。 提供这个库可以让开发者更容易在不同的 BMC 平台（如 AST2500/AST2600）上实现标准化通讯。

4. 技术特点

• 低相依性：为了能在嵌入式系统（如 BMC 或管理控制器）运行，它不依赖复杂的标准库。
• 高性能：使用 C 语言编写，内存占用极小。

易于扩充：如果你有自定义的物理层（例如私有的总线），只需编写一个新的 binding 即可对接核心功能。

3. Nvidia Jetson Nano I2C 模块介绍

如本文摘要所述，我们这里选择使用Nvidia Jetson Nano与Broadcom PCIe Switch 进行MCTP的通信演示.上图为本演示中Jetson Nano与PCIe Switch的连接拓朴与I2C脚位连接方式.这里必须特别要提出来的是：Jetson Nano的硬件限制， 无法选用单一I2C port进行M2M （master to master）通信.因此必须要使用I2C-0与I2C-1与Broadcom Switch I2C_4连在同一个BUS下进行MCTP通信.

4. MCTP代码移植：将Intel LibMCTP交插编译至Jetson Nano

在介绍过MCTP规范， Intel MCTP代码仓库与Jetson Nano/Broadcom Switch的硬件及连接拓朴之后，本节将简单介绍如何在X86的Linux主机环境下，进行Intel LibMCTP的交叉编译，最后把编译的库文件供给ScrutinyLibTest应用软件引用，放进Jetson Nano的开发板与Broadcom PCIe Switch进行I2C的MCTP通信.

Makefile 显示的使用情况：

编译产物： libmctp_smbus.a （静态库，cross-compiled for aarch64）

链接方式： -Wl,--whole-archive libmctp_smbus.a

集成： BMRC_mctp_unified.so（Shim Driver）

5. 博通 （Broadcom） Switch 中的MCTP支持介绍： ScrutinyLibOOB

定位与功能
ScrutinyLib 是 Broadcom 提供的闭源 OOB（Out-of-Band）管理库，让 BMC 通过 MCTP/I2C 通道管理 PEX89xxx Atlas PCIe Switch，无需通过 PCIe in-band 路径。

与Shim Driver的接口（MCTP 7E Driver Interface）
ScrutinyLib通过dlopen（“BMRC_mctp_unified.so”） 动态加载Shim Driver，再用dlsym取得以下 5个函式指标：
mctp7ERegister（初始化）
mctp7ESendRecvMsg（传送命令）
mctp7EOobParamsGet（取得能力）
mctp7EUnregister / mctp7EOobParamsSet（注销/配置参数)

6. Putting all together： 整合应用演示

在经过前面的介绍，我们了解在Server System里面，如果我们想要利用BMC对系统内部的Broadcom Switch进行带外通信管理.我们可以引用Broadcom的ScrutinyLib， ShimDriver和Intel MCTPLibrary等源码整合，然后进行应用程序开发.最终我们可以利用我们写出来的程序在BMC内对Broadcom PCIe Switch进行MCTP通信管理该设备.上图是完整的软件Software Block Diagram可以让我们更清楚的理解管理界面GUI-Broadcom ScrutinyLib-ShimDriver-MCTPLib-I2C Driver之间的调用关系.

下面提供了实际上在Nvidia Jetson Nano上面运行ScrutinyTest管理工具的截图做为参考.

[菜单]：

[显示Switch拓朴]：

本文中介绍了MCTP的基本概念, Nvidia Jetson Nano的I2C连接拓朴, Intel MCTPLibrary与Broadcomd提供的ScrutinyLib (用于BMC与Switch间MCTP库文件)等代码基本概念与实际运行的截图演示.希望有兴趣的读者能够经由本文介绍后能容易理解/上手BMC中的MCTP通信编程原理与实务.如有课程或代码开发需求,也欢迎留言交流.