Система работы РС включает четыре взаимосвязанных уровня взаимодействия прикладной программы с аппаратными средствами:

1) аппаратные средства (Hardware). Это – все электронное оборудование, кабельное хозяйство, электромеханические блоки и устройства компьютера;

2) -аппаратно-программные средства (Firmware). Это – программы ROM BIOS на SB и на картах расширения, встроенные программы, системные драйверы, и т. п.;

3) DOS (DOS-Software). Это – системное программное обеспечение, системные средства, интерфейс пользователя и прикладных программ, управление потоком данных, обработка прерываний, обслуживание систем ввода-вывода, планирование задач, ресурсов и т. д.;

4) прикладные программы (Software). Это пользовательские программы, решающие конкретные задачи (задачи пользователя): расчеты, ведение баз данных, управление, пакеты конструкторских, текстовых редакторов и т. п.

Взаимоотношения уровней взаимодействия программных и аппаратных средств персонального компьютера можно представить в виде следующей схемы:

Рис.58. Уровни взаимодействия программных и аппаратных средств

Для работы прикладной программы (Software) нужен диспетчер, запускающий программу, предоставляющий ей вычислительные ресурсы (CPU, DRAM, диски, консоль, ПУ и др.) и обрабатывающий нештатные ситуации, возникающие при работе Soft Ware. Это задача операционной системы, на схеме – DOS-Ware.

DОS предоставляет интерфейс прикладным программам, для удобного стандартного доступа к периферийным устройствам и, отчасти, пользователю – для подготовки, оптимизации и других функций текущей эксплуатации прикладных программ и периферийных устройств (форматирование, копирование, сверка, удаление файлов и многое другое).

Для работы DOS необходимы средства доступа к аппаратным ресурсам – драйверы, обработчики прерываний, контролёры работоспособности ВС (это – Firmware, BIOS), специализированные на данное устройство и даже его тип. Эти средства, при выключенной машине, обычно хранятся в ПЗУ на SB и на контроллерах дисков, монитора, и т. д., но большая часть специальных внешних драйверов хранится на дисках. Тем не менее, все Firm Ware переписываются в ОЗУ самой DOS после ее загрузки. В ОЗУ все они находятся резидентно до следующей перезагрузки ОС. Для выполнения функций DOS предназначено все физическое оборудование компьютера, выполняющее логические преобразования, математические операции, управление, синхронизацию и т. д. (на схеме - это Hard Ware).

В персональных компьютерах при работе в MS DOS часто используются дополнительные сервисные средства, предоставляющие пользователю более удобный интерфейс, чем предлагает сама DОS, их принято называть оболочками DOS. Это – NC (Norton Commander), DN (DOS Navigator), VC (Volkov Commander), наконец, Windows ранних версий. Эти средства на представленной схеме не занимают отдельного уровня, а являются как бы частью DOS, ориентированной не на Soft, а непосредственно на пользователя.

Особое место в схеме взаимодействий Soft Ware с Hard Ware занимают необязательные, но очень привлекательные сервисные программные средства – резидентные TSR-программы (TSR – Terminate and Stay Resident – по окончании работы остающиеся в ОЗУ резидентно). Они способны выполнять большое число функций, не поддерживаемых DOS, таких как русификация клавиатуры, дисплея, кэширование дисков, сжатие данных на дисках и многое другое. Эти средства не выделяют в отдельный уровень, но, по логике взаимосвязи средств, они должны располагаться между DOS Ware и Firm Ware, так как они обычно отслеживают и перехватывают обращения DOS к драйверам, выполняя свои собственные функции, и, при необходимости, самостоятельно вызывают нужные системные и внешние драйверы.

Работа тест-программ

Тестирование в среде Windows, затруднено из-за специфических особенностей этой операционной системы. Разработчики ОС Windows ставили перед собой задачу – создать интеллектуальную операционную систему, способную в большой части заменить пользователя, оснастив программу множеством функций самонастройки и саморегулирования. Но эта задача оказалась настолько сложной, что программа во время работы живет как бы сама по себе, создавая множество временных файлов, частных настроек и функций управления прикладными программами и периферией, потребности в которых оказываются маловероятными, но которые чрезвычайно осложняют работу самой ОС.

Наиболее известные тест-программы в среде Windows – Sandra-2000, AIDA-32, PC Wizard, BurnInTest, призваны решать задачи почти исключительно оценочного характера.

AIDA-32 поможет подробно разобраться в конфигурации аппаратной части компьютера. Ее интерфейс организован в стиле проводника, поэтому для многих пользователей окажется привычной средой. В отличие от Sandra, AIDA-32 дает достаточно подробную информацию об установленных модулях памяти и жестких дисках. Для каждого модуля памяти в отдельности можно просмотреть и техническую информацию, хотя и неполную, с SPD. SPD – это ИМС энергонезависимой памяти, устанавливаемые в каждом модуле памяти, начиная с РС 100. В эту память производитель записывает все характеристики данного модуля. Для жестких дисков, кроме имени его производителя с его URL-адресом, выводятся технические характеристики диска, а также раздел S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Alerting and Reporting Technology – система самодиагностики накопителя). Именно атрибуты S.M.A.R.T. могут предоставить информацию о текущем состоянии наработки жесткого диска. Среди тестов производительности в AIDA-32 есть только тесты скоростей чтения и записи системной памяти.

PC Wizard – мощная информационная утилита, кроме подробной информации о системе предоставляет возможность провести ряд простых тестов компонент компьютера В частности, тесты производительности для микропроцессора, видео подсистемы, скоростные тесты для памяти всех уровней, в том числе сводный, и тесты по отдельности для каждого логического диска HDD. Тесты выполняются за несколько минут, но характер такого тестирования вызывает сомнения в его достоверности.

WINCheckit. Для диагностики компьютера в среде Windows можно использовать хорошо себя зарекомендовавшую программу WINCheckit 6.5 фирмы Touchstone Software. Ее функция QuickCheckit выполняет быструю диагностику всех устройств компьютера.

При обнаружении неисправности, диагностическая программа WINCheckit запускается в стиле “мастера”, и предлагает возможные пути решения обнаруженной проблемы.

Помимо исчерпывающего набора детальных диагностических программ и отчетов о состоянии АПС, WINCheckit обеспечивает ссылки на важный встроенный инструментарий Windows, начиная от хорошо известных программ Scandisk и Defrag и до малоизвестной утилиты Automatic Scip Driver.

Sandra-2000 углубленных режимов диагностики компонент не выполняет, но зато измеряет и сохраняет в протоколе все характеристики быстродействия, производительности всех составляющих АПС, с подробным указанием режимов работы, совмещений и приводит сравнительные характеристики быстродействия по разным использованным режимам тестирования.

Как информационный комплекс, Sandra сегодня не имеет себе равных. В ее ассортименте около 60 информационных модулей, каждый из которых может заключать в себе не один, а несколько тестов. Все тесты в Sandra подразделяются на информационные и сравнительные. Информационные тесты выдают всю информацию о системе и ее составляющих, а сравнительные – прогоняют множество разнообразных режимов работы, сравнивая скоростные характеристики всех составляющих АПС с параметрами эталонных комплектующих из своей базы данных. И те и другие тесты выдают множество полезных советов по настройкам и конфигурированию АПС и сведений об ошибках, обнаруженных при тестировании, или неподдерживаемых функциях.

Введение

1 Этапы и процесс устранения неисправностей СВТ

1.1 Процесс поиска неисправностей

1.2 Особенности проявления неисправностей СВТ и РС

1.2.1 Системные ошибки при загрузке ОС

1.2 Ошибки при прогоне прикладных программ

2. Автономная и комплексная проверка функционирования и диагностика СВТ

2.1 Функциональный контроль АПС

2.1.1. Контроль и диагностика компонент системной платы

2.1.1.1 Контроль работы CPU и FPU

2.1.1.2 Контроль средств системной поддержки CPU

2.1.1.3 Контроль и диагностика DRAM

2.1.1.4 Контроль работы системной шины

2.1.2 Контроль и диагностика периферийных устройств АПС

2.1.2.1 Контроль и диагностика средств ввода оперативной информации

2.1.2.2 Контроль и диагностика средств вывода оперативной информации

2.1.2.3 Функциональный контроль и диагностика НЖМД

2.2 Контроль функционирования аппаратно-программных комплексов

Заключение

Список литературы

Введение

Современные компьютеры будут использовать весь спектр конструкторских решений, разработанных за всё время развития вычислительной техники. Эти решения, как правило, не зависят от физической реализации компьютеров, а сами являются основой, на которую опираются разработчики.

Анализ неисправностей СВТ;

Этапы и процесс устранения неисправностей;

Диагностика неисправностей СВТ.

Информационно-методической основой для написания работы послужили работы М.В. Васильева, В.П. Леонтьева, И.А. Орлова, В.Ф. Корнюшко, В.В. Бурляева и др.

1. Этапы и процесс устранения неисправностей

1.1. Процесс поиска неисправностей

Ремонт ВС более чем на 9 / 10 состоит из диагностики АПС и состоит из пяти этапов: анализ ситуации отказа; тестирование; ремонт; тестирование после ремонта; восстановление рабочей конфигурации и проверка функционирования.

При выполнении работы по диагностике неисправностейрекомендуется:

1) подробно документировать работу;

2) предположить одну из похожих по симптомам неисправность (идентифицировать неисправность);

3) выделить неисправное устройство (интерпретировать вид ошибки);

4) воспользоваться, если возможно, эталонной таблицей состояний ВС;

5) выделить неисправную компоненту в устройстве;

6) если симптомов несколько, - классифицировать их на первичные и вторичные (зависимые от первичных). На этапе анализа ситуации следует:

Проанализировать, в каком режиме работы АПС, при выполнении какой программы и в каком месте программы произошел отказ;

Зафиксировать симптомы неисправности:

1) состояние индикаторов РС,

2) сообщения программы (диспетчера, ОС, оболочек и т. д.),

3) звуковые сигналы, штатные и нештатные;

3. попытаться перезапустить программу;

4. перезагрузить систему ("теплый" рестарт, или "холодный" старт);

5. внимательно просмотреть, как проходят рестарт, POST-контроль;

6. проверить параметры АПС в CMOS-памяти, с помощью процедур SETUP;

7. выключить ВС, проверить качество соединений кабелей интерфейсов, подключения питания, температурный режим всех ИМС (наощупь), степень загрязненности плат;

8. если POST-программа не выполняется, перейти к локализации компоненты, используя видео- или аудио-коды, сообщаемыми POST-программой;

9. если POST-программа выполняется, - перейти к тестовой диагностике ВС. Если все было подключено верно, - вернуть ВС в исходное состояние: выключить только что установленное ПУ и/или контроллер и вновь проверить работоспособность ВС.

Если ошибка осталась, значит, компонента определена неверно, и нужно повторить анализ по пунктам. Если ошибка устранилась, следует по-очереди заменять элементы узла на заведомо исправные в следующем порядке:

Периферийное оборудование, относящееся к выделенной подсистеме (дисковая, VIDEO, коммуникации, манипуляторы и т. д.), обращая внимание на их конфигурирование;

Кабельные соединения (не спутать подключение шлейфов: выделенная цветом жила плоского шлейфа подключается к 1 контакту разъема);

Контроллер, обращая внимание на установленную конфигурацию соответственно типу, объему буферной памяти и т.д. принтера, манипулятора, дисковода и т. п.

Если ошибка осталась, значит, дело не в аппаратной, а в программной конфигурации:

Драйвер не соответствует данному конкретному устройству;

Конфликт драйверов;

Конфликт запросов прерываний;

Пересечение областей векторов прерываний в DRAM и следует тщательно проверять программную конфигурацию РС при вводе нового оборудования. При обнаружении несоответствия - откорректировать программную конфигурацию АПС.

1.2. Особенности проявления неисправностей СВТ и РС

При локализации неисправностей, возможнопоявление следующих симптомов:

1. При загрузке ОС:

Индикатор включения питания не загорается;

Операционная система не загружается;

Появляются системные ошибки при запуске;

Нет загрузки с жесткого диска.

2. При прогоне прикладных программ:

Не читает один FDD;

Не читают оба FDD;

Не пишет один FDD;

Не пишут оба FDD;

Не читает HDD;

Не пишет HDD;

FDD и/или HDD не выбираются;

РС "завис", ввод с клавиатуры заблокирован.

3. Возможные симптомы неисправности системы отображения информации. Цветной графический монитор и плата его адаптера:

Нет изображения на экране;

Нет синхронизации по кадрам;

Нет синхронизации по строкам;

Нет текстового режима, графика работает;

На экране искаженные символы;

Искаженный цвет или его отсутствие;

Нет текстового режима высокого или низкого разрешения.

4. Неисправности КЛАВИАТУРЫ:

Клавиатура не работает (заблокирована);

Клавиатура печатает неправильные символы;

Одна или несколько клавишей не работают;

Нет переключения регистров верхний/нижний и/или наоборот.

5. Неисправности ВВОДА-ВЫВОДА:

Динамик не работает;

Манипулятор не работает;

Нет загрузки с НГМД;

Нет загрузки с НЖМД.

1.2.1. Системные ошибки при загрузке ОС

1. Неисправности при включении РС. Если индикатор включения питания не загорается, следует проверить поочередно:

Наличие питающего напряжения в сетевой розетке,

Исправность штепсельного подключения РС, кабеля питания,

Исправность сетевого фильтра или устройства бесперебойного питания,

Исправность блока питания ПЭВМ.

2. Не загружается операционная система. Если нет загрузки с жесткого диска, следует попробовать повторить загрузку и внимательно пронаблюдать за процессом выполнения POST-программы, при неудаче - загрузиться со “спасательной” дискеты и протестировать НЖМД, в первую очередь - его загрузочную запись и вообще всю системную область.

Все сообщения POST-программы об ошибках принято делить на типы: аудио сигналы; коды системных ошибок на дисплее; коды ошибок ввода-вывода на дисплее; другие ошибки на экране дисплея.

Таким образом, общее количество кодов ошибок достигает сотен, и коды ошибок для каждой конкретной модели РС, точнее разновидности ROM BIOS, которым укомплектована данная модель РС, следует искать в инструкции по эксплуатации данного РС.

1.2.2. Ошибки при прогоне прикладных программ

При прогоне пользовательских программ возможны следующие ошибки. Один из дисководов НГМД не читает или не пишет. Возможные причины:

1) плохая дискета. Заменить дискету;

2) плохой дисковод. Попробовать работать с другого дисковода;

3) загрязнен разъем интерфейса на дисководе. Очистить разъем от пыли и промыть спиртом;

4) плохо или неверно подключен шлейф к дисководу. Проверить правильность подключения кабелей: разъем до перекрутки обычно должен подключаться ко второму FDD, после перекрутки - к первому.

5) неверно закоммутирован адрес дисковода FDD, или неверно установлены перемычки конфигурации дисководов на контроллере и/или дисководах. Проверить и исправить конфигурацию дисков в соответствии с инструкцией по эксплуатации контроллера и дисководов;

6) неверно установлен тип дисковода в CMOS-памяти. Проверить и, при необходимости, переустановить его через утилиту SetUp.

Неуверенное чтение данных с FDD. Возможные причины:

1) не установлен, или неправильно установлен, или установлены два терминатора на магистрали управления/данных на 5,25” FDD. Проверить и исправить: терминатор должен быть установлен только на одном, последнем FDD;

2) загрязнены головки чтения-записи НГМД. Почистить головки дисковода с помощью специального чистящего диска. Чистить головки НГМД можно только специальными жидкостями или изопропиловым спиртом. Этиловый спирт растворяет защитное покрытие дискет.

3) скорость вращения шпиндельного двигателя НГМД выходит за допустимые пределы. Протестировать НГМД программой NDiags и, при необходимости, отрегулировать скорость вращения шпиндельного двигателя.

Ни один из дисководов не читает. Возможные причины:

1) неисправность в разъеме слота подключения контроллера НГМД. Почистить разъем слота, в котором стоял контроллер дисководов, или переставить контроллер в другой слот;

2) неисправен контроллер дисководов. Отключить все, кроме одного, дисководы от контроллера, проверить запись/чтение на оставшийся дисковод, при необходимости, загружая DOS с дискеты. Если опыт оказался удачным, то, подключая по очереди остальные дисководы, определить, в какой части контроллера содержится ошибка. Можно для пробы заменить контроллер на заведомо исправный, не забыв про конфигурирование (перемычки, переключатели на плате контроллера).

Прикладная программа не выполняется, или выполняется неверно (неправильные результаты, или зависание РС в программе). Возможные причины:

1) не отлажена программа. Воспользоваться средствами отладки программ: дизайнер, дебаггер и т. д.;

2) конфликт в программной конфигурации. Проверить текущую программную конфигурацию: просмотреть файлы config.sys, autoexec.bat и карту распределения оперативной памяти в части драйверов, TSR-программ, на предмет конфликтов, при необходимости - откорректировать;

3) неисправность аппаратной части РС. Провести углубленное тестирование АПС, с помощью встроенных или внешних тест программ.

4) просмотреть сообщение BIOS об определенных ей аппаратных ресурсах РС;

5) при исполнении системных файлов IBMBIO.COM и IBMDOS.COM, проверить результаты исполнения конфигурационных файлов config.sys и autoexec.bat, на отсутствие в них логических ошибок. Для контролируемого пошагового исполнения конфигурационных файлов нужно сразу после появления на дисплее таблицы аппаратных ресурсов, еще до появления сообщения “Starting PC DOS…”, нажать клавишу F8;

6) протестировать компоненты РС с помощью сервисной платы;

7) если система с дискеты загрузилась, а с жесткого диска - нет, нужно с той же системной дискеты запустить диагностику логической структуры НЖМД, используя утилиты NDD или Scandisk и, при обнаружении ошибок, - восстановить логическую структуру диска;

8) исправить возможные нарушения загрузочной записи и системных файлов, используя утилиту SYS.COM9

9) проверить память и системный диск компьютера на отсутствие вирусных заражений (антивирусный пакет минимального размера, например, DrWeb-413, может поместиться и на системную дискету);

10) если ошибка осталась - перейти к тестированию компонент РС с использованием встроенных программ: POST (с помощью анализатора шины), ROM Diagnostics, или программ общего тестирования CheckIt, NDiags и др., запуская их с той же дискеты;

11) если ошибка носит плавающий характер, - проводить углубленное тестирование компонент АПС с использованием соответствующих программ, например PC-Doctor.

Разобранные выше симптомы неисправностей далеко не исчерпывают все возможные ошибки, возникающие при прогоне пользовательских программ, и даны только для примера симптомов ошибок. Другие ошибки будут иметь другие симптомы.

2. Автономная и комплексная проверка функционирования и диагностика СВТ

Некоторые из достаточно интеллектуальных средств вычислительной техники, такие как принтеры, плоттеры, могут иметь режимы автономного тестировании. Так, автономный тест принтера запускается без подключения к компьютеру, нажатием комбинаций клавишей на пульте его управления. Принтер, исполняя имеющуюся в его ПЗУ специальную микропрограмму, печатает диагонально все доступные ему символы, и оператор, просматривая и сравнивая полученную при этом распечатку, определяет правильность его работы в режимах различной плотности и качества печати.

Аппаратно-программная система имеет возможность автономной проверки функционирования компонент ее вычислительного ядра, используя встроенные или загружаемые тест-программы. АПС может выполнять и внешние тест-программы для ее компонент, а также тест-программы комплексного тестирования, имитирующие многозадачный и многопользовательский режимы работы АПС.

2.1 Функциональный контроль АПС

Контроль функционирования компонент специализированных АПС типа Main Frame осуществляется, во время ее работы, аппаратурными средствами (специальными схемами контроля сумматоров, счетчиков, дешифраторов, средств передачи данных и т. д.). Контроль вычислительного процесса в таких АПС выполняется специальными программными средствами, контролирующими правильность выполнения алгоритмов вычислений, допустимость получаемых результатов, их достоверность. Чаше всего такой контроль использует метод двойного пересчета отдельных частей общей задачи. При разработке специализированных АПС разрабатываются одновременно и специальные тест-программы их комплексного тестирования. Комплексные тест-программ типа ТКП (Тесты Контрольно-Проверочные), должны периодически запускаться обслуживающим персоналом, во время планово-предупредительного и текущего технического обслуживания АПС. Поэтому, для функционального контроля РС используются тест-программы общего применения , такие как рассмотренные выше CheckIt, NDiags, Sandra и т. п.

2.1.1. Контроль и диагностика компонент системной платы

Системные платы РС, в зависимости от их модификаций, могут содержать либо только собственно вычислитель (CPU с его системной обвеской, оперативную память и систему шин со своими контроллерами и формирователями), либо дополнительно - некоторые из контроллеров периферийных устройств (НЖМД, видеоконтроллер, коммуникационные порты, аудиоконтроллер, сетевые средства межкомпьютерной связи и т. д.). Это нужно иметь в виду и, когда разговор пойдет о контроле и диагностике системной платы , то будет подразумеваться системная плата минимальной конфигурации, без интегрированных в нее контроллеров периферийных устройств.

2.1.1.1 Контроль работы CPU и FPU

Функциональный контроль центрального процессора РС происходит первым и обязательно - при каждом выполнении POST-программы. При этом тестируется файл регистров процессора, его переключения из режима RМ в PM и обратно, и его реакция на запросы прерывания. CPU, как известно, имеет собственную микропрограмму самотестирования, которая запускается автоматически, если CPU достаточно долго находится в режиме простоя (Ti Idle). Контроль функционирования CPU можно проводить специально, с использованием внешних тест-программ. Так, если в программе CheckIt выбрать пункт меню Tests, а в его контекстном меню пункт System Board, то этот тест проверит в части микропроцессора:

Общие функции CPU (General Function),

Ошибки по прерывания CPU (Interrupt Bug),

32-разрядное умножение (32-bit Multiply),

Защищенный режим работы (Protected Mode),

Арифметические функции FPU (NPU Arithmetic Functions),

Тригонометрические функции FPU (NPU Trigonometric Functions),

Функции сравнения FPU (NPU Comparison Function).

Если в программе NDiags выбрать пункт СИСТЕМА/ТЕСТ СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ, то тест-программа проведет: общий тест ЦПУ, тест регистров ЦПУ, арифметический тест ЦПУ, тест защищенного режима работы ЦПУ.

Если в программе PC-Doctor выбрать пункт Diagnostics/CPU/Coprocessor, то будут выполнены тесты: CPU Registers, CPU Arithmetic’s, CPU Logical Operations, CPU String Operations, CPU Interrupt/Exceptions (/исключение), CPU Buffer/Cache, CPU C&T/Cyrix Specific (если ЦПУ их поддерживает), CoProc Registers, CoProc Commands, CoProc Arithmetic’s, CoProc Transcendental, CoProc Exceptions, CoProc Cyrix/IIT.

Как видно, самый большой набор проверок предлагает программа PC-Doctor.

2.1.1.2 Контроль средств системной поддержки CPU

Тестирующие способности системной поддержки процессора у программы CheckIt весьма скромные. Если в программе CheckIt выбрать пункт меню Tests, а в его контекстном меню пункт System Board, то этот тест проверит из средств системной поддержки CPU только контроллер(ы) DMA и контроллер(ы) прерываний (Interrupt Controllers).

ПрограммаNDiags, при выборе пункта меню СИСТЕМА/ТЕСТ СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ,из устройств системной поддержки процессора тестирует контроллер ПДП и контроллер прерываний.

ПрограммаPC-doctor в пункте Diagnostics/Motherboard тестирует те же средства системной поддержки процессора контроллер прерываний и контроллер ПДП.

2.1.1.3 Контроль и диагностика DRAM

Оперативная память персонального компьютера выполняется, как известно, на микросхемах динамического типа, что и соответствует аббревиатуре DRAM - Dynamics-Random-Access Memory (динамическая память произвольного доступа). Запоминающими элементами таких микросхем являются элементарные конденсаторы, образованные плавающими затворами полевых транзисторов. Эти переходы могут находиться в заряженном (логическая единица) или разряженном (логический нуль) состояниях.

Таким образом, динамическая память имеет склонность к искажениям отдельных бит информации. Это может иметь фатальные последствия для компьютера, т. к. в DRAM хранятся как данные, так и рабочие программы, и сама операционная система. Искажение одного бита в машинной команде может привести к тому, что, вместо операции чтения выполнится операция записи, которая может испортить данные, программу и даже саму ОС.

Именно поэтому динамическая оперативная память снабжается схемой паритетного контроля - свертки каждого записанного байта по модулю-2. В ответственных ЭВМ используются коды, исправляющие ошибки, например, код Хемминга. При записи, каждый байт информации сопровождается контрольным разрядом, вырабатывающимся схемой свертки, а при чтении, той же схемой свертки каждый байт проверяется на четность и, в случае нарушения паритета, вырабатывается немаскируемое прерывание, формирующее сообщение об ошибке DRAM. В этом случае автоматическое выполнение дальнейших операций блокируется и на экране дисплея появляется сообщение: Error Parity DRAM. System Halted (Ошибка четности динамической памяти. Система остановлена). Контроль работоспособности оперативной памяти РС выполняется соответствующими секциями POST-программы при каждом включении питания компьютера, или при “холодном” рестарте системы (нажатие кнопки RESET).

При появлении симптома ошибки DRAM, следует перезагрузить операционную систему и попытаться снова запустить ту же прикладную программу. Если ошибка не повторится, то этот случай классифицируется как одиночный сбой. Если же ошибка повторяется, то это - симптом жесткой ошибки. В таком случае следует отключить механизм выработки NMI и запустить программу диагностики ошибок памяти, например, CheckIt/Tests/Memory. Можно воспользоваться и услугами программы NDiags, выбрав пункт меню ПАМЯТЬТест основной (базовой) памяти, иТест расширенной памяти, а если конфигурация предусматривает и дополнительную память, то и ее тест. NDiags протестирует выбранную память следующими шаблонами:

Записью и проверкой нулей во все разряды всех ячеек проверяемой памяти,

Записью и проверкой единиц во все разряды всех ячеек проверяемой памяти,

Пробегом и проверкой единицы по всем разрядам по-очереди в каждом адресе,

Пробегом и проверкой нуля по всем разрядам по-очереди в каждом адресе,

Записью и проверкой кода 10101010 в каждый адрес (шахматный код),

Записью и проверкой кода 01010101 в каждый адрес (инверсный шахматный код).

Обе эти программы достаточно подробно тестируют DRAM, но программа CheckIt позволяет протестировать память как минимальным (Quick Memory Test Only), так и расширенным набором тестов и даже повторить тестирование не один раз, а до 999 раз, чтобы обнаружить плавающие ошибки памяти. Кроме того, программа CheckIt позволяет локализовать ошибку памяти до компоненты (ИМС или модуля SIMM).

Тестирование памяти с помощью программыPC-doctorвыполняется при выборе пункта Diagnostics/RAM Memory.

Программа предлагает выбрать режим тестирования:

Fast - быстрый, по одному проходу каждого теста,

Medium - средний, по 10 раз,

Heavy - тяжелый, по 20 раз,

Тип тестирования:

Pattern - 18-ти шаблонный,

Address - по адресным линиям выборки ИМС,

Bus Throughput - случайными сигналами выборки,

Code Test - случайными кодами.

Base - базовую память до 640 КБ.

Extended - расширенную, до 16 МБ.

Expanded - дополнительную, от 1 до 32 МБ,

UMB - блок высшей памяти, от 1 до 1,064 МБ.

Таким образом, можно тестировать не всю, а только выбранные участки памяти. Временные характеристики оперативной памяти под Windows прекрасно определяются с помощью программы Sandra, но если память неисправна, или ошибается, Sandra просто откажется ее тестировать.

2.1.1.4 Контроль работы системной шины

Все типы системной шины, от ISA до PCI и USB, формируются из локальной шины центрального процессора, с помощью шинных формирователей и контроллеров системной шины. Для более подробной локализации неисправностей системной шины можно зациклить начальные секции POST-программы и просматривать осциллографом адресные сигналы, сигналы передачи данных по системной шине и сигналы управления шиной: запрос и подтверждение захвата шины, состояние линий запросов прерываний, сигналы циклов шины - IOR, IOW, MemR, MemW, Lock, Unlock и т. д. Бегло просмотреть исправность шинных формирователей можно, если замерить и сравнить с таблицей эталонных состояний уровни напряжений на всех контактах разъемов слотов расширения в режиме, оговоренном таблицей эталонных состояний.

2.1.1.5 Контроль ROM BIOS и CMOS -памяти

ПрограммаCheckIt на проверку и тестирование ROM DIOS не ориентирована, но может протестировать счетчик часов реального времени, если выбрать пункт меню Tests/Real Time Clock. Этот тест состоит из сравнения реального времени со временем DOS - Compare Real-Time Clock time to DOS time, сравнения реальной даты с датой DOS - Compare Real-Time Clock date to DOS date, сравнения истекшего времени - Compare Elapsed Time.

Программа NDiags в пункте меню СИСТЕМА/ТЕСТ СИСТЕМНОЙ ПЛАТЫ содержит окно проверки часов реального времени (ЧРВ), проверка которых состоит из проверки выработки сигнала запроса прерывания от ЧРВ и теста интервального таймера DOS.

Если выбрать пункт СИСТЕМА/СТАТУС CMOS, то будет проверено:

Состояние батареи питания CMOS,

Часы текущего времени в CMOS,

Опрос контроллера жесткого диска на соответствие его параметров записанным в CMOS ,

Правильность конфигурации оперативной памяти,

Правильность аппаратной конфигурации,

Правильность контрольной суммы CMOS-памяти.

Программа PC-doctor, в пункте Diagnostics/System Board, содержит контекстное меню, в которое входят и пункты проверки ROM BOIS, CMOS и RTC Clock:

System Timer - проверка прерываний от интервального таймера DOS,

BIOS Timer - сравнение DOS-таймера с таймером часов времени,

RTC Clock (счетчик часов в системе CMOS), проверяет правильность обновления счетчика, период повторения меток прерываний от часов, прерывания от RTC-будильника и соответствие текущих часов и даты

CMOS RAM - проверяет память CMOS шаблонным тестом, как оперативную.

2.1.2 Контроль и диагностика периферийных устройств АПС

Для проверки периферийных устройств в комплексе с центральным вычислителем, следует использовать программы комплексного тестирования.

2.1.2.1 Контроль и диагностика средств ввода оперативной информации

Контроллер клавиатуры тестируется POST-программой перед загрузкой операционной системы. Специальная секция POST-программы, после сброса и инициализации клавиатуры, проверяет отсутствие “залипших” клавишей. Как известно, удержание клавиши в нажатом состоянии, через небольшой период времени, который может быть задан специально в пункте Advanced CMOS SetUp/Typematic Rate Delay (установка расширенных параметров CMOS/время задержки автоповтора) утилиты SETUP, заставляет контроллер клавиатуры повторять ввод того же символа с заданной частотой. “Залипшая” клавиша приводит к тому же эффекту, что и фиксируется POST-программой с выдачей видео кода типа хх 301, где хх- порядковый номер “залипшей”клавиши.

Программа CheckIt в пункте меню Tests/Input Devices/Keyboard предназначена для проверки клавиатур РС/ХТ, АТ и расширенной в режимах:

Press Each Key - проверка срабатываний всех клавишей,

Typematic Repeat Test - проверка автоповторов при удерживании нажатой клавиши,

Keyboard Lights Test - проверка индикаторов клавиатуры.

Раскладка клавишей по мембране весьма специфична для каждой модели клавиатуры, так что, в этом случае целесообразнее просто заменить клавиатуру целиком.

Если же в клавиатуре шилдового типа обнаружена неисправность группы клавишей , то вероятность неисправностей всех клавишей этой группы маловероятна. Вероятнее всего, дефект заключен в отказе дешифратора строк матрицы клавишей, или в отказе одного из информационных входов контроллера, либо в обрыве связи этой группы клавишей с выходом дешифратора строк или информационным входом контроллера. Для локализации подобной неисправности нужно, прежде всего, по принципиальной схеме клавиатуры разобраться, как организована в ней матрица клавишей.

Если окажется, что вся неисправная группа принадлежит одному столбцу и кроме них, в том же столбце нет исправных клавишей, тогда, вероятно, неисправен информационный вход контроллера, связанный с эти столбцом, или оборвалась связь его со столбцом клавишей. Второе предположение также проверяется мультиметром. Для проверки первого предположения нужно включить компьютер и проверить осциллографом наличие отрицательных импульсов на этом входе контроллера при нажатой одной из клавишей этого столбца и если они есть - придется заменить ИМС контроллера.

Ошибка при проверке автоповтора свидетельствует о неисправности контроллера клавиатуры, установленного на плате клавиатуры.

Ошибки при проверке индикаторовтребуют, для их локализации, анализа работы их схем. Светодиоды индикаторов получают питание от источника +5 В, ток через них ограничивается специальными резисторами, а протекание тока или его отсутствие управляется состоянием усилительных элементов (часто - ИМС инверторов). Инверторы, в свою очередь, управляются непосредственно выходами соответствующих портов контроллера. Если не зажигается или не гаснет индикатор, нужно проверить логическим пробником или мультиметром подачу на него питания +5 В, затем соответствие падения напряжения на светодиоде его характеристике, падение напряжения на токоограничительном резисторе, затем на выходе и входе инвертора, наконец, на соответствующем выходе контроллера.

Программа NDiags выполняет те же тесты (кроме теста автоповтора), а при проверке нажатия клавишей дополнительно высвечивает скан-код нажатой клавиши. Это может быть важно, если все клавиши срабатывают, но путают скан-коды. Это может быть следствием нарушения таблицы перевода кода сканирования матрицы клавишей в скан-код клавиатуры, находящейся в ПЗУ контроллера клавиатуры. Этот дефект может возникать и вследствие некорректного ремонта клавиатуры, когда ИМС контроллера клавиатуры была заменена на ИМС контроллера от клавиатуры другого типа.

Программа PC-Doctor в пункте меню Diagnostics/System Board/Keyboardпроводит тестирование контроллера клавиатуры, точнее - его части, расположенной на системной плате, в режимах:

Completed - укомплектованность, наличие,

KBD Power-On Self test - самотестирование по включению питания,

KBD IRQ Test - проверка выработки запроса прерывания IRQ1 от клавиатуры,

KBD Interface Test - проверка работы интерфейса клавиатуры.

В пункте Interactive Tests/Keyboard содержатся три теста:

Keyboard Keys - тест нажатия клавишей с индикацией скан-кодов,

Keyboard LEDs - тест светодиодных индикаторов состояния клавиатуры,

Keyboard Repeat - тест автоповтора.

Для проверки манипуляторов “мышь” можно воспользоваться файлом теста манипулятора (test.exe), обычно имеющимся на дистрибутивной дискете с драйвером мыши. Тест позволяет проверить функции манипулятора и его настройки, такие как начальная позиция курсора мыши, область и скорость перемещения манипулятора, символ, идентифицирующий курсор и т. д. Можно использовать и тест-программы общего тестирования.

Программа CheckIt предоставляет в пунктах меню:

Tests/Input Devices/Mouse - тестирование манипулятора мышь,

Tests/Input Devices/Joystick - тестирование игрового манипулятора.

При тестировании мыши программа предлагает проверки:

Press each mouse button - проверка нажатия кнопок мыши,

2.1.2.2 Контроль и диагностика средств вывода оперативной информации

Наличие, исправность портов ввода-вывода и самодиагностика видеоконтроллера (видеокарты) тестируется POST-программой перед загрузкой операционной системы. Подробное тестирование видеомонитора в автоматическом режиме без участия оператора невозможно, т. к. сама программа не может проверить правильность отображения шрифтов, линейность развертки, цветовую палитру, правильность отработки атрибутов символов и т. д. Тест-программа только генерирует и выводит на экран монитора соответствующие картинки, снабжая изображение указаниями признаков правильной работы, а оператор, выполняя указания программы, должен отвечать программе - соответствует ли изображение требованиям программы.

Встроенная программа ROM Diagnostic, программы сервисных плат RACER, ROM&DIAG и комплекса PC-tester содержат соответствующие пункты проверки видеоподсистемы РС, но, в силу ограниченности емкости их памяти, полноценную проверку организовать не могут. Поэтому, для более тщательной проверки качества видеосистемы следует воспользоваться внешними (загружаемыми) тест-программами.

Программа CheckIt имеет пункт меню Tests/Video, который состоит из трех основных частей: Video RAM - для автоматической проверки видео-памяти и аппаратных средств подкачки; Text - проверяет все текстовые режимы, доступные данному РС. На каждом экране, в левом верхнем углу отображаются название шага, режим экрана и номер текущего шага. Что должен оператор увидеть на экране, сообщается перед началом каждой группы режимов и оператор, выполняя эти задания, должен сообщить программе, соответствует ли изображение требованиям программы, на каждом шаге теста; Graphics - проверяет графические режимы работы видеосистемы. Вывод сетки позволяет оценить линейность горизонтальной и вертикальной разверток, а следующим тестом - выводятся 6 экранов с цветными блоками; цвет каждого блока должен соответствовать надписи о его цвете. Это позволяет оценить правильность работы цветообразующих узлов видеокарты и монитора.

Метод замены подозреваемого устройства на заведомо исправное (видеокарта, монитор) не может быть рекомендован, т. к. есть серьезный риск испортить исправное устройство. Если предварительная локализация окажется неправильной, а вторая составляющая видеоподсистемы имеет серьезный дефект, например, высокое напряжение на входах или выходах интерфейса, то замена первой компоненты может повлечь за собой выход из строя замененной исправной компоненты.

Методы тестирования подобные программе CheckIt предлагает и программа NDiags,в пункте меню Видео, отличаясь только несколько большим набором режимов тестирования.

Программа PC-doctor отличается углубленностью режимов тестирования. В пункте меню Diagnostics/Video Adapter предлагаются пункты:

Video Memory - шаблонное тестирование видеопамяти,

Video Pages - тестирование восьми видеостраниц,

VGA Controller Registers - тестируются регистры контроллера, и если обнаружена версия видеокарты VESA или SVGA, то и в их стандартах,

VGA Color-DAC Registers - тестируются 6-битовые регистры цветовых составляющих, всего с палитрой из 262144 цветовых оттенков.

В пункте меню Interactive Tests предлагаются тесты:

Character Sets - 12 модификаций в текстовых и графических режимах,

Color Palettes - 12 модификаций в графических режимах цветовой палитры,

Monitor Quality - предлагает свое контекстное меню:

Solid Block - чисто белый экран высокой яркости,

Flashing Block - белый экран с атрибутом мерцания,

Vertical Lines - вывод чередующихся черных и белых вертикальных полос,

Horizontal Lines - вывод чередующихся черных и белых горизонтальных полос,

Checkerboard - на экран выводится черно-белая шахматка,

Flashing Checkerboard - на экран выводится черно-белая шахматка с мерцанием,

VGA Functionality со своим подменю:

Horizontal Pan - на экран выводится рамка с качанием по горизонтали,

Vertical Pan - на экран выводится рамка с качанием по вертикали,

Display Start Address - периодическое переключение 1-й и 2-й страниц,

Split Screen - периодический скроллинг двух страниц по вертикали,

Split Screen with Horizontal Pan - периодический скроллинг двух страниц по горизонтали,

512 Display Characters - вывод 512 ASCII-символов в стандартах 9х16 и 8х8 пикселей.

2.1.2.3 Функциональный контроль и диагностика НЖМД

Если в подсистеме жесткого диска (контроллере, накопителе, соединительных кабелях и т. д.) возникает неисправность, она может быть обнаружена при выполнении соответствующих секций POST-программы, при этом на экран дисплея выводится POST-код ошибки. Ошибки с кодами 17хх - свидетельствуют о неисправностях накопителей и контроллеров с интерфейсом ST-506/412, с кодами 104хх - о неисправностях тех же устройств с интерфейсом ESDI, с кодами 210хх - о неисправностях накопителей и HOST-адаптеров SCSI. Конкретные коды ошибок и их описание можно найти в специальной литературе.

Во многих случаях диск не находится потому, что:

Неправильно установлен тип диска в CMOS-памяти;

Неправильно установлена конфигурация диска (перемычка статуса накопителя);

Неправильно подключен кабель управления к НЖМД;

- "залипание" дисков и головок.

Современные дисководы имеют служебную запись параметров на самом диске, в этом случае, они могут быть считаны и установлены в CMOS самой утилитой SetUp, если выбрать в меню SetUp пункт Auto Detect Hard Disk.

Способов задания адреса устройства на канале шины АТА существует два - с помощью кабельной выборки или явным заданием адреса на каждом из устройств. Режим кабельной выборки включается установкой на диске перемычки CS (Cabel Selekt). В этом случае оба устройства на шине конфигурируются одинаково - в режим CS, а адрес устройства определяется его положением на специальном кабеле-шлейфе. В отличие от обычного кабеля, у которого все одноименные контакты всех разъемов равнозначны, в этом кабеле контакт 28 (CSEL) для устройства-0 (Master) заземлен через хост-адаптер, а для устройства-1 (Slave) - не подключен (перерезан в кабеле-шлейфе). Кабельная выборка будет работать, если ее применение поддерживается и задано на всех устройствах данного канала шины, включая хост-адаптер. Недостатком такой выборки является привязка физического подключения диска к кабелю: диск-0 должен быть подключен к ближнему от адаптера разъему шлейфа, а диск-1 - к дальнему.

Режим явной адресации использует обычный «прямой» кабель. В этом случае перемычка в положение CS не устанавливается, а адрес каждого из устройств задается перемычками, состав которых у разных моделей НЖМД варьируется. Достаточно указать устройству его номер (0 или 1) или роль (Master или Slave), но в устройствах, разработанных до принятия стандарта АТА, ведущему (Master) диску еще «подсказывали» наличие ведомого (Slave). Таким образом, на дисках IDE можно увидеть следующие джамперы:

M/S - если на шине присутствует лишь одно устройство, оно должно конфигурироваться как Master. Если устройств два, то второе должно конфигурироваться как Slave. Иногда джампер того же назначения обозначается как «C/D» (диск C:/диск D:), но для второго канала IDE такое название уже некорректно.

SP (Slave Present), DSP (Drive Slave Present) - устанавливается на диске-0 (Master) для указания на присутствие диска-1 (Slave). Если этот переключатель установлен, а устройство-1 не подключено, BIOS выдаст сообщение об ошибке.

ACT (Drive Active) - устанавливается на диске-0 (встречается редко).

Для полностью АТА-совместимых дисков (например, модели Seagate), джамперы SP DSP не требуются и отсутствуют. Перемычка ставится только на диске-0, а наличие диска-1 Master определит автоматически.

Кабель управления должен подключаться к контроллеру (или адаптеру) и дисководу с соблюдением нумерации контактов разъемов: первый провод шлейфа, обычно отличающейся цветом, - к первым контактам разъемов. В противном случае диск опознаваться не будет, и признаком такой ошибки является постоянное свечение индикатора "Дисковод выбран".

Современные версии PnP BIOS и соответствующие им диски позволяют не указывать тип IDE диска, если выбрать в SetUp опцию AUTO, для автоматической установки его типа во время POST-процедуры, по ответу на команду идентификации диска. Накопители на жестких дисках, подключаемые к внешним интерфейсам шин USB и FireWire конфигурируются уже на этапе загрузки операционной системы.

Надежность считывания информации с диска в большой степени зависит от точности позиционирования. Позиционирование, обеспечиваемое сервоприводом, особенно с выделенной сервоповерхностью , может быть не оптимальным для каждой головки и требовать коррекции. Интеллектуальные контроллеры хранят карту отклонений для всех цилиндров и головок, создается и корректируется в процессе работы.

Предсказуемые отказы (Predictable Failure) являются следствием постепенного ухода параметров от номинальных значений, когда этот уход переходит некоторый порог. Если специально контролировать такие параметрами диска, как время разгона шпиндельного двигателя до нужной скорости, время, затрачиваемое диском на позиционирование, процент ошибок позиционирования, высота полета головок, производительность (зависящая от числа вынужденных повторов для успешного выполнения функций), количество использованных резервных секторов и других параметров, то становится возможным предсказание отказов. Сообщение о приближении отказов операционной системе и пользователю позволяет принять необходимые меры для предотвращения потери данных на диске.

Целям предупреждения отказов служит технология S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology - технология самонаблюдения, анализа и сообщения), применяемая в современных накопителях. Эта технология, разработанная фирмой Seagate, имеет корни в технологии IntelliSafe, фирмы Compaq, и PFA (Predictive Failure Analysis - анализ предсказуемых отказов), фирмы IBM.

Задачи слежения за параметрами накопителя при этом возлагаются на контроллер, а программному обеспечению остается только периодически проверять, все ли в порядке в накопителе, или приближается время отказа. Спецификации S.M.A.R.T. существуют в двух версиях - для интерфейсов ATA и SCSI, которые различаются как по системам команд, так и по способам сообщений о состоянии накопителя. Конечно, остаются непредсказуемые отказы (Non-Predictable Failure), которые случаются внезапно, но они вызываются, чаще всего, отказами электронных компонент накопителя, под действием импульсных помех, или от механических узлов накопителя - вследствие внешних вибраций и ударов. При соблюдении же правил эксплуатации накопителей их вероятность не столь велика, как предсказуемые отказы.

2.2 Контроль функционирования аппаратно-программных комплексов

Аппаратно-программные комплексы, как известно, строятся на комплексе АПС и, кроме самостоятельного тестирования входящих в него АПС, могут быть проверены на функционирование в комплексе, с помощью комплексных тестов. Примеры таких комплексных тестов - программы СКАТ (Система Комплексного Автоматизированного Тестирования) и АИСТ (Автоматизированная Интерактивная Система Тестирования), которые запускаются, по специальному заданию оператора. Эти системы выполняют до 120 одновременно решающихся комплексом вычислительных задач, на фоне разнообразных операций ввода-вывода на обобщенных для всего комплекса периферийных устройствах.

Это самый тяжелый режим работы комплекса. При возникновении отказов, сбоев, конфликтных ситуаций, СКАТ автоматически переходит в режим изоляции , постепенно, по-очереди, выключая из работы отдельные составляющие комплекса (общие периферийные устройства, отдельные АПС, входящие в комплекс), - до устранения обнаруженных коллизий. Режим изоляции повторяется несколько раз, с другим порядком исключения компонент комплекса. Выделенные при этом сбойные компоненты комплекса из работы и тестирования автоматически исключаются, а в конце тестирования СКАТ распечатывает обобщенные результаты теста, для анализа их оператором. Параметры тестирования и режима изоляции заранее задаются оператором в диалоге со СКАТ, или могут использоваться установки этих параметров, по умолчанию.

АИСТ имеет особенность в том, что, при обнаружении ошибок функционирования, сразу, не прекращая работы, сообщает оператору - где, когда, в каком режиме обнаружены нарушения функционирования. Оператор, в свою очередь, также, не прекращая работы комплексной
тест-программы, может внести в режим тестирования свои коррективы, для локализации мест неисправностей. В конце работы весь протокол тестирования распечатывается.

Заключение

Таким образом, поиск неисправностей целесообразно проводить от более простых элементов к более сложным и дорогостоящим по заранее составленному плану. Предпочтителен метод последовательного исключения подозреваемых в отказе компонентов, если имеются заведомо исправные компоненты для замены.

Для выбора метода диагностики и определения первичных и вторичных симптомов отказа необходимо уметь классифицировать неисправность, т. к. первичный отказ часто вызывает целый спектр отказов вторичных, являющихся следствием первичного и затеняющих причину неисправности.

8. В.П. Леонтьев. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. "ОЛМА-ПРЕСС, М., 2003.

9. И.А. Орлов, В.Ф. Корнюшко, В.В. Бурляев. Эксплуатация и ремонт ЭВМ, организация работы вычислительного центра. "Энергоатомиздат", М., 1989.

10. Б. Богумирский. Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95. "ПИТЕР", СПб, М., Харьков, Минск. 1997.

11. Ю.М. Платонов, Ю.Г. Уткин. Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров. М.,”Горячая линия-Телеком”, 2010.

Аппаратный и программный аспекты диагностики АПС

Диагностика неисправностей ПЭВМ имеет два аспекта: аппаратный и программный.

Аппаратный аспект подразумевает использование аппаратурных средств диагностики – стандартной КИА, специальной КИА, сервисных плат, устройств и комплексов.

При аппаратном методе диагностики, используются инструменты и приборы для измерений напряжений, параметров сигналов и логических уровней в схемах PC. Этот метод требует глубоких знаний логики работы РС, микросхемотехники, радиоэлектроники, ЭРИ и определенных навыков работы с сервисным тестовым оборудованием.

Следует отметить, что чисто аппаратная диагностика практически не встречается, разве что при диагностике с использованием словарей неисправностей или таблиц эталонных состояний, да и то – симптомы, которыми в этих случаях приходится руководствоваться, выработаны либо ОС, либо
тест-программой, либо микропрограммным тестом, а это уже не чисто аппаратная диагностика. Чисто аппаратной можно считать диагностику отдельных узлов ЭВМ, таких как ТЭЗ, которые проверяются не при автоматическом выполнении АПС проверочных тестов, а при подаче тестирующих последовательностей на исследуемый узел непосредственно от сервисного устройства, например УТК, или генератора стимулирующих воздействий.

Программный аспект диагностики подразумевает использование тестирующих программ различных классов: микропрограммные тесты, встроенные тест-программы, внешние тест-программы общего применения, наконец, – внешние тест-программы углубленного тестирования. Сюда же следует отнести и те небольшие программы или примеры, которые приходится писать самим обслуживателем АПС, для конкретных случаев диагностики неисправностей отдельного узла ЭВМ, ПЭВМ в конкретном режиме его работы.

При программном методе диагностики, большая часть диагностических процедур возлагается на диагностические программные средства. Этот метод требует определенных знаний различных диагностических программ, начиная с POST-программы и кончая программными средствами углубленной диагностики компонент ВС.

Тем не менее, насколько трудно обойтись без программных средств диагностики, настолько и невозможно точно определить место неисправности с точностью до компоненты схемы (ИМС БИС, конкретного ЭРЭ), или до конкретной цепи, без применения аппаратных средств диагностики (осциллографа, мультиметра и т. д.).

2.4.1.1) Стандартная контрольно-измерительная аппаратура

Для замеров уровней напряжений, токов, сопротивлений, наблюдения осциллограмм сигналов в контрольных точках, измерений параметров электрических сигналов, можно использовать обычную, стандартную КИА, с характеристиками, соответствующими измеряемым сигналам и их параметрам.

Ее краткий перечень и назначения:

1) низковольтный тестер (с напряжением питания не более 1,5 В, но лучше – цифровой мультиметр).

Им можно:

Измерять потенциалы на выводах ИМС, определяя уровни логических 0 и 1, или высокоимпедансное состояние (“воздух”);

Проверять целостность линий связи в печатных платах, без риска повреждения ИМС;

Определять, часто без выпаивания, целостность p-n -переходов в полупроводниковых диодах и транзисторах;

Грубо проверять исправность резисторов и конденсаторов;

Измерять величины питающих напряжений и токи потребления от каналов БП;

2) обычный осциллограф (синхроскоп), к сожалению, не всегда помогает при анализе дефектов в РС, так как на SВ РС очень мало синхронно повторяющихся процессов. Осциллограф применим только для просмотра синхросигналов, сигналов интервального таймера, циклов шины, да и то только в том случае, если удается зациклить процесс обращения к порту или ОЗУ по одному и тому же адресу. Осциллограф, однако, поможет разобраться в работе схемы, имеющей дефекты типа замыкания, приводящие к монтажному ИЛИ (когда выходы двух или более ИМС объединяются замыканием в монтаже). В этом случае, если и не удается просмотреть осциллографом развертку всей последовательности импульсов, можно заметить наличие импульсов неправильной, урезанной амплитуды, но для этого все-таки нужно уметь зациклить нужный кусок программы или микропрограмму;

3) телевизионный осциллограф просто незаменим при анализе работы видеомонитора.
TV-осциллограф позволяет выделить одну строку изображения, засинхронизировать ее, и увидеть на экране синхросигналы строчной развертки, бланкирующие импульсы, уравнивающие сигналы и аналоговый видеосигнал с его уровнями яркости и цветности.

Это удобно в том случае, когда используются видеокарты, формирующие полный телевизионный сигнал для модуляции кинескопа и управления развертками.

4) частотомер в диагностике РС применяется редко, и только для точного определения частот задающего генератора синхросигналов и таймеров. Частотомеры обычно имеют довольно низкое входное сопротивление и сильно нагружают исследуемую схему, поэтому к ним дополнительно нужны бестоковые входные адаптеры на полевых транзисторах, или, если хватает чувствительности частотомера, использовать индуктивную петлю связи.

5) двухканальный (многоканальный) осциллограф используются для измерений фазовых характеристик сигналов, например так, как проиллюстрировано на рисунке 2.1.

6) запоминающий осциллограф содержит специальную оперативную память и позволяет зарегистрировать однократный или переходной процесс, в том числе, обнаружить помеху в зарегистрированной последовательности сигналов. Прибор очень дорог и имеет малое быстродействие, часто недостаточное для анализа быстрых процессов в РС. Емкости памяти запоминающего осциллографа часто недостаточно для регистрации длинных последовательностей. Возникают и проблемы с поиском сигнала для синхронизации (запуска регистрации) осциллографа. Но важно то, что такой осциллограф позволяет зафиксировать форму однократного исследуемого сигнала и в этой роли ему нет равных;

синхросигнал Е ─┐ ┌──┐ ┌─канал А
└──────┘ └───────┘
│<───T───>│ период повторения сигнала Е
синхросигнал Q ──────┐ ┌──┐ канал В
│ └──────┘ └────
│ │<───T───>│ период повторения сигнала Q
──>│ t │<── задержка сигнала Q относительно сигнала Е

Рисунок 2.1. Осциллограмма сдвинутых последовательностей.

7) генератор прямоугольных импульсов вырабатывает непрерывную последовательность импульсов с заданными параметрами и используется, совместно с осциллографом, – для проверки работы пересчетных схем, таймеров и т. п. в СВТ вообще и РС в частности.

Контрольные вопросы.

1. Для чего можно использовать мультиметр, при диагностике неисправностей в СВТ?

2. Где, при диагностике РС, следует использовать телевизионный осциллограф?

3. В чем достоинство и недостатки запоминающего осциллографа?

4. Для чего используется генератор прямоугольных импульсов в диагностике неисправностей СВТ?

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Компьютеры - это универсальные устройства для обработки информации. Персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходима точная и подробная последовательность инструкций (то есть программа), как надо обрабатывать информацию, составленная на понятном компьютеру языке. Для эффективного использования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ.

Производительность компьютера зависит от технических характеристик составляющих его устройств. В случаях возникновения сбоев в работе компьютера или перед его модернизацией полезно осуществить тестирование различных устройств компьютера (материнской платы, процессора, оперативной памяти, жестких дисков и другое.

Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, её использование, типы дисков и другое оборудование), а также проверить работоспособность устройств компьютера (прежде всего жестких дисков). Они позволяют выявить “намечающиеся” дефекты дисков (возникающие из-за износа магнитной поверхности диска) и предотвратить потерю данных, хранящихся на диске.

Существует огромное количество программ для настройки и обслуживания компьютера, которые распространяются в составе крупных и мощных пакетов, а также в виде небольших программ (утилит), предназначенных для какой-либо операции, направленной на улучшение работы компьютера.

Развитие программного обеспечения происходит в процессе ожесточенной конкурентной борьбы между фирмами-производителями программного обеспечения.

При разработке программ, основной задачей фирм-разработчиков является обеспечение их успеха на рынке. Для этого необходимо, чтобы программы обладали следующими качествами, которые следует учитывать при выборе нужной программы для компьютера:

Функциональность программы, то есть она должна полностью удовлетворять потребности пользователя;

Наглядный, удобный, интуитивно понятный и привычный пользователю интерфейс (то есть способ взаимодействия программы с пользователем);

Простота освоения программы даже начинающими пользователями, для чего используются информативные подсказки, встроенные справочники и подробная документация;

Надежность программы, то есть устойчивость ее к ошибкам пользователя, отказам оборудования и так далее, и разумные ее действия в этих ситуациях.

1. Общая часть

1.1 Утилиты диагностики ПК

Утилита (англ. utility или tool) -- компьютерная программа, расширяющая стандартные возможности оборудования и операционных систем, выполняющая узкий круг специфических задач.

В мире существует огромное количество различных программ (утилит) для диагностики и тестирования персонального компьютера.

Из популярных утилит и многофункциональных пакетов стоит отметить:

1) Norton Utilities - один из лучших и многофункциональных пакетов фирмы Symantec для системного обслуживания компьютера.

2) S&M - хорошая утилита, позволяет проверить системную память и видеокарты ATI/Nvidia.

3) Motherboard Monitor5 - при помощи этой утилиты можно проверить напряжение, скорость и температуру на материнской плате и процессоре ПК.

4) SiSoft SANDRA - мощный пакет диагностических утилит, в состав которого входят около 70 модулей для сбора информации обо всех основных компонентах PC. Включая CPU, винчестер, видео - и аудиосистемы, принтеры, коммуникационное оборудование, клавиатура, мышь, тестирования (проверяются CPU, дисковые накопители, память и сетевое оборудование, включая Burn-in Wizard - мастер проверки системы в экстремальных условиях, поочередно запускающий избранные тестовые модули) и выработки рекомендаций по улучшению их работы.

5) MHDD - утилита для диагностики, ремонта жесткого диска. С помощью данной программы можно проверить жесткие диски на наличие битых секторов, посмотреть параметры SMART, провести низкоуровневое форматирование жесткого диска.

6) RivaTuner - утилита для тонкой настройки и разгона видеокарт от NVIDIA и AMD.

7) Fix-It Utilities - содержит средства для мониторинга, анализа и оптимизации системы, а также для коррекции программных проблем (особенно относящихся к Реестру). Кроме того, имеются антивирусная утилита, монитор сбоев и диспетчер файлов PowerDesk.

8) CheckIt - также достаточно мощный набор тестовых утилит, давно завоевавший популярность. Представляет собой средство детального диагностического тестирования всех основных узлов, элементов и внешних устройств персонального компьютера. Утилита позволяет получать в виде отчёта весьма достоверную информацию о текущей конфигурации ПК и используемых ресурсах, тестировать элементы, узлы и устройства ПК, а также отображать на экране характеристики производительности основных узлов ПК.

9) Dr Hardware - одна из наиболее популярных и качественных программ в своем классе. Она предоставляет точную и исчерпывающую информацию о системе, ее аппаратном и программном обеспечении. С помощью Dr. Hardware можно легко протестировать и сравнить производительность процессора и памяти (поддерживаются многопроцессорные системы), видеосистемы, жестких дисков (в том числе удаленных), приводов CD/DVD. Кроме того, программа поможет сгенерировать отчет о системе в различных форматах (TXT, HTML, RTF. .), настроить монитор, и многое другое.

10) CPU-Z - простая маленькая утилита, которая выдает подробную информацию по процессору, материнской плате и оперативной памяти.

11) Everest Ultimate - одна из лучших информационно-диагностических программ, предоставляющая максимум информации о системе. Everest предназначен для диагностики и тестирования аппаратных средств компьютера, а также для их настройки на оптимальную работу.

12) MSDIAGNOS фирмы Microsoft Inc предназначена для детальной диагностики ПК и предоставления по нему обширной справочной информации. С учётом характера использования ПК пользователю могут оказаться полезны средства тестирования и диагностирования компонентов вычислительной системы. Для этих целей с ПК поставляются диагностические средства и тесты, которые в основном ориентированны на персонал.

13) VMARKBAD фирмы Golden Bow Systems предназначена для диагностирования указанного тома на предмет обнаружения и индетификации дефектных кластеров.

14) Crosh-Chex фирмы Award SoftWare служит для тестирования узлов ПК с выводом результатов тестирования на экран.

15) AIDA64 Exetrem edition - утилита является мощным средством для идентификации и тестирования практически любых компонентов персонального компьютера под управлением операционных систем семейства Windows.

Также существует множество других утилит как для тестирования отдельных устройств компьютера, так и для тестирования компьютера в целом. Информация о конфигурации ПК и его программном обеспечении всегда важна, особенно в начальный период работы на неизвестном компьютере.

1.2 Norton Utilities

Norton Utilities - один из лучших и многофункциональных пакетов фирмы Symantec для системного обслуживания компьютера. Norton Utilities охватывают широкий диапазон повседневных работ, связанных с персональным компьютером.

Ключевые возможности пакета:

1) поиск и исправление неполадок в работе компьютера;

2) повышение быстродействия жестких дисков;

Отслеживание работы компьютера с целью обеспечения постоянной защиты.

В состав интегрируемого пакета входят Norton Utilities, Norton AntiVirus, Norton CleanSweep, Norton CrashGuard 4 и Norton Web Services. Также в нём представлены некоторые полезные дополнения, включая Zip-It, Norton 2000 BIOS Test & Fix, Visual Page (несложный редактор Web-страниц) и WinFax (базовый вариант). Дополнительно введены Norton Ghost (резервное копирование и клонирование целых жестких дисков) и Norton 2000 (проверка аппаратуры, прикладных программ и данных на наличие потенциальных проблем, связанных с 2000 годом).

Фирма Symantec немало сделала, чтобы связать воедино разные части Norton SystemWorks, но каждый компонент все-таки сохраняет собственный стиль.

При установке пакета программ в SystemWorks выдается простой экран, на котором можно выбирать, какие компоненты включать, поскольку в полном объеме пакет занимает на диске 122 Мбайт.

Ниже описаны наиболее часто использующиеся утилиты пакета Norton Utilities (хотя насчитывается в комплекте несколько десятков).

1) Norton Disk Doctor - очень важная программа, которая при возникновении проблем с дисками диагностирует и чинит сбойные дискеты и жесткие диски. Она позволяет вернуть диск в работоспособное состояние, восстанавливая служебные области и файловую систему, выправляя структуру директорий, перемещая всю информацию, которую можно сохранить, со сбойных участков диска на хорошие, а плохие блоки (bad blocks) помечая меткой Bad Block - "плохой блок", так что впоследствии на эти участки информация не будет записываться. Нет абсолютных гарантий, что после работы Norton Disk Doctor поврежденная программа заработает (файлы с расширением. com и exe), но в текстовом файле потери будут минимальны - пропадет только небольшая часть текста, а все остальное уцелеет; и до точки сбоя архивные файлы останутся в рабочем состоянии. Disk Doctor из Norton Utilities приходящий на помощь Windows поддерживать диск в работоспособном состоянии. Эта утилита может исправить многие ошибки, в частности, связанные с повреждением области начальной загрузки или таблицы разделов. Norton Speed Disk гибче стандартной утилиты дефрагментации из Windows. Например, он может перемещать недавно открывавшиеся файлы в наиболее легко доступную область жесткого диска.

2) Speed Disk - программа для оптимизации файловой структуры на диске. Она позволяет ускорить доступ к файлам и даже увеличить доступное свободное место на диске. Перед началом оптимизации программа Speed Disk просматривает весь диск и сообщает, стоит ли делать обработку по полной программе, или достаточно более быстрых и простых способов. Если процесс оптимизации занимает немного времени (до 30 минут) - советуется проводить полную оптимизацию, в противном случае следует поступать так, как советует Speed Disk, так как долгая оптимизация немного рискованная: в случае внезапного отключения питания возможны неожиданности.Эта утилита содержит несколько функций. Одна из них - Optimization Map - проводит сканирование диска и проводит оптимизацию данных на диске. Функция Analysis проводит анализ размещения данных на диске и выводит информацию об эффективности и использовании диска в виде круговых диаграмм. Первая диаграмма показывает процент рационально использованного пространства. Вторая диаграмма показывает фрагментацию свободного места. Третья диаграмма показывает процент используемого пространства.

3) Norton WinDoctor - оптимизатор реестра. Со временем в реестре образуется множество лишних записей, относящихся к установленным в системе программам. Многие из них никак не влияют на работу Windows, но некоторые способны изрядно навредить. Особенно страдает реестр из-за некорректной установки и удаления программ. WinDoctor сканирует реестр и отлавливает в нем ошибки и лишние записи: в частности, он контролирует корректность всех имеющихся в Windows ярлыков программ и так называемые "ассоциации" (какому типу файлов соответствует та или иная программа редактирования и просмотра). Утилита автоматически проверяет систему на наличие реальных и потенциальных проблем с Windows, а после этого предлагет пользователю решить, что исправить. Если же предложить внести все изменения программе, она попытается это сделать, а затем выдаст новый список - перечень проблем, с которыми она не справилась, с указаниями, как это сделать самостоятельно.

4) Norton System Information - выдаёт полную и всеобъемлющую информацию о компьютере. С помощью этой программы можно узнать, какие именно комплектующие, драйверы и программы установлены на машине, насколько велика производительность компьютера и отдельных его комплектующих по сравнению с другими. Пользоваться Norton System Information гораздо удобнее, чем вкладкой Система в панели управления, и в ряде случаев эта программа может выдать куда более полную и полезную информацию. System Information предоставляет удобно сгруппированную информацию по всем основным компонентам компьютера. Имеется возможность детализации информации по некоторым разделам, а так же сформировать отчет. С использованием круговых диаграмм, оформлена информация об эффективности и использовании диска. Протестировать процессор можно, нажав кнопку Benchmark. Программа выдает график примерного быстродействия системы, за единицу измерения принимается производительность РС на базе процессора Intel 386SX-16MHz. Для сравнения даны рейтинги трех различных компьютеров.

WipeInfo - используется для стирания файлов и каталогов на дисках, а также для очистки дисков. Программа может очистить диск от ненужной информации.

UnErase - средство, позволяющее восстанавливать случайно удаленные файлы, кроме тех, которые были удалены средством Wipe Info.

Norton System Doctor - предназначено для непрерывного мониторинга работы ПК с целью выявления проблем до того, как они приведут к возникновению неполадок.

5) Norton Web Services - анализирует конфигурацию Windows, прикладные программы и драйверы аппаратуры, после чего сравнивает то, что есть на машине, со своей базой данных на сервере компании. В базу Symantec занесены 500 главных прикладных программ, 250 игр, 10 дополнительных модулей к браузерам, 25 условно-бесплатных продуктов и сотни драйверов. Обновляется она каждый месяц. Можно выбрать программы, которые следует обновить, а Norton получит их через Internet.

6) Norton CrashGuard - программа предотвращения сбоев. Она предназначена для перехвата сообщений об ошибках от системы и прикладных программ. Когда такая утилита установлена, вместо сообщения "Общая ошибка защиты" появляется диалоговое окно, позволяющее "разморозить" программу и (если повезет) сохранить открытые файлы данных перед перезагрузкой Windows. В CrashGuard есть специальные команды для перезапуска аварийной программы и сохранения ее данных.

7) Norton SystemWorks корпорации Symantec - великолепный универсальный инструмент. Если на компьютере установлено несколько операционных систем или все еще установлена ОС Windows 95, то наиболее оптимальным является Использование интегрированного пакета Norton Utilities. Пакет Norton Utilities позволяет оптимизировать быстродействие персонального компьютера и легко устранить затруднения, связанные с его работой.

2. Специальная часть

2.1 Средства диагностики компьютера

Если надо что-то отремонтировать, для начала нужно определиться что вышло из строя, вот для этого и нужна диагностика. Желательно её выполнить, чтобы быть уверенным на 90 % в причине поломки.

Можно просто установить специальную программу для диагностики компьютера и выявить проблемы, как в софте, так и внутренних компонентов ПК, а не переустанавлива Windows. Всегда нужно учитывать и другие причины того, что компьютер может себя вести странным образом.

Так же заражённость вирусами или другим вредоносным софтом. Одна из самых распространённых проблем. Те же вирусы могут сами управлять поведение ПК, или же через его повреждения операционной системы. Тут всё решается помощью антивирусника и Firewall.

Не оптимизированность или не настроенность ПК:

Это тоже очень распространённая проблема. К примеру, какие-то ошибки в секторах компьютера. Тут всё решается с помощью софта для оптимизации ПК.

Сбой в железе или программах:

То есть какие-то проблемы с компонентами ПК, к примеру, с материнской платой, видео картой и так далее. Тут уже нужна программа для диагностики компьютера. Она поможет определить все или большинство проблем и в некотором случае оптимальные варианты их решения.

Программы для диагностики:

Универсальный программы то есть они проводят диагностику всех систем ПК. Они пригодятся, прежде всего, простому пользователю. Поскольку к тому же дают полное описание всех систем компьютера. У них есть отличный набор для тестирования всех компонентов ПК, как программ, так и устройств.

Сюда относят:

1) SiSoftware Sandra Lite

4) Everest Home Edition.

Специальные программы - чаще всего они специализируются на работе жёстких дисков, флешек и других накопителей. Тут же лучше пользоваться ими очень осторожно и ничего не нажимать, если точно не знаешь: для чего это и как это работает. Поскольку последствия могут быть непредсказуемыми.

Диагностика аппаратных проблем.

Для начала стоит разобраться с причинами, которые могут вызвать такое явление. Как известно и пыль и неблагоприятные климатические условия ухудшают состояние компонентов ПК. Соответственно, выход железа из строя может быть вызван окислением контактов, попаданием пыли (и следственно, статического электричества) на микросхемы и разъемы, их перегрев. Перегрев также может быть вызван и плохим охлаждением.

Также все эти причины могут стать следствием скачка напряжения, нестабильностью блока питания, а также неправильного заземления. Первое, что здесь можно порекомендовать - использовать сетевые фильтры, UPS и заземление компьютера. Лучше вообще не заземлять компьютер, чем заземлять его неправильно. Заземлять корпус ПК и модем с телефонной линией надо отдельно. Не стоит заземлять корпус на отопительную батарею, например, холодильник, стиральную машину или перфоратор. В таком случае, эта уже станет фазой с разностью потенциалов. Нежелательно заземлять несколько устройств одновременно. Не рекомендуется бытовую технику подключать в один сетевой фильтр с компьютером, а вот монитор, принтер и системный блок лучше включать от одного сетевого фильтра.

Из микросхем может привести и закорачивание какого-либо провода или попаданием питания на земляной контакт. Поэтому всегда стоит следить за качеством подключения кабелей и их состоянием.

Типичные проблемы:

Запах гари, откуда он идет. Если его нет, то стоит проверить надежность подключения питания. Если проверка не помогла, то стоит включить ПК и проверить, крутятся ли вентиляторы блока питания (БП), корпуса и кулера процессора (заодно проверьте крепление кулера). Если не крутятся, и винчестер не издает характерного звука раскручивания шпинделя, то вышел из строя блок питания. Наличие напряжения на его выходе можно проверить тестером, померив величину напряжения на контактах системной платы в том месте, где жгут проводов питания, соединен с БП. Стоит подключить новый БП и проверить целостность остальных компонентов. Для начала их необходимо визуально осмотреть на предмет наличия горелых элементов.

Несмотря на то, что рабочий монитор ломается достаточно редко, стоит проверить, подаются ли на него сигналы с видеоадаптера. Для этого осциллографом на контактах 10 и 13 (земля и синхронизация соответственно) 15-контактного разъема D-Sub видеоадаптера, вставленного в материнскую плату, нужно проверить наличие рабочих сигналов.

Чтобы облегчить задачу поиска неисправного компонента, используются наиболее часто встречающиеся симптомы поломок различного оборудования. Когда процессор выходит из строя, то чаще всего на его ножках видны следы гари.

Их можно определить по подгоревшим ножкам и потемнениям в этой области. Встречаются и выходы из строя тактовых генераторов и линий задержки, а также выгорание портов.

Также иногда встречающееся явление - нарушение контакта на плате. Это может быть вызвано помещением платы расширения в слот не до конца, прогибом платы, закорачиванием контактов на обратной стороне платы на корпус, нехваткой длины проводов, идущих от БП к материнской плате.

В жестких дисках самое уязвимое место - перегревшийся контроллер и IDE-разъем. Сгоревший контроллер можно определить по потемнениям рядом с местами его крепления. Перегрев микросхемы приводит и к ухудшению контакта между контроллером HDD и гермоблоком. Механические проблемы двигателя винчестера можно определить по сильной вибрации корпуса HDD при вращении дисков. Массовые неполадки были замечены у дисков IBM серии DTLA и Ericsson (70GXP и 60GXP), Maxtor 541DX, Quantum Fireball 3, Fujitsu серии MPG.

В CD-приводах чаще всего выходит из строя оптико-механическая часть. В частности механизм позиционирования лазера и определения диска. Как правило, такая поломка вызывается неисправностью МСУ (микропроцессор системного управления), который вырабатывает управляющие сигналы, а также драйвера двигателя лазерного считывателя, который отвечает за сигнал возбуждения. Для их проверки необходимо промерить выходные сигналы на соответствующих контактах МСУ. Характерным симптомом неисправности МСУ является отсутствие перемещения лазерного считывателя при первоначальном включении питания. У флоппи-дисководов чаще всего встречаются механические поломки связанные с подъемником и прижимом дискет.

Программно-аппаратная диагностика.

Если все вышеперечисленное не помогло определить поломку, то придется перейти к программно-аппаратной диагностике. А для того, чтобы она прошла успешно необходимо точно знать, каков порядок включения устройств ПК.

Порядок загрузки компьютера.

1) после включения питания БП выполняет самотестирование. Если все выходные напряжения соответствуют требуемым, БП выдает на материнскую плату сигнал Power_Good (P_G) на контакт 8 20-контактного разъема питания ATX. Между включением ПК и подачей сигнала проходит около 0,1-0,5 с.

2) микросхема таймера получает сигнал P_G и прекращает генерировать подаваемый на микропроцессор сигнал начальной установки Reset. Если процессор не исправен, то система зависает.

3) CPU работоспособен, то он начинает выполнять код, записанный в ROM BIOS по адресу FFFF0h (адрес программы перезагрузки системы). По этому адресу находится команда безусловного перехода JMP к адресу начала программы загрузки системы через конкретный ROM BIOS (обычно это адрес F0000h).

4) начинается выполнение конкретного кода ROM BIOS. BIOS начинает проверку компонентов системы на работоспособность (POST - Power On Self Test). Обнаружив ошибку, система подаст звуковой сигнал, так как видеоадаптер пока еще не инициализирован. Проверяется и инициализируется чипсет, DMA и происходит тест определения объема памяти. Если модули памяти вставлены не до конца или некоторые банки памяти повреждены, то или система зависает или звучат длинные повторяющие сигналы из системного динамика.

5) происходит разархивирование образа BIOS в оперативную память для более быстрого доступа к коду BIOS.

6) инициализируется контроллер клавиатуры.

7) BIOS сканирует адреса памяти видеоадаптера, начиная с С0000h и заканчивая C7800h. Если BIOS видеоадаптера найден, то проверяется контрольная сумма (CRC) его кода. Если CRC совпадают, то управление передается Video BIOS, который инициализирует видеоадаптер и выводит на экран информацию о версии Video BIOS. Если контрольная сумма не совпадает, то выводится сообщение «C000 ROM Error». Если Video BIOS не найден, то используется драйвер, записанный в BIOS ROM, который инициализирует видеокарту.

8) ROM BIOS сканирует пространство памяти начиная с C8000h в поисках BIOS других устройств, таких как сетевые карты и SCSI-адаптеры, и проверяется их контрольная сумма.

9) BIOS проверяет значение слова по адресу 0472h, чтобы определить, какая загрузка должна быть выполнена - «горячая» или «холодная». Если по этому адресу записано слово 1234h, то процедура POST не выполняется, происходит «горячая» загрузка.

10) в случае холодной загрузки выполняется POST. Инициализируется процессор, выводится информация о его марке, модели. Выдается один короткий сигнал.

11) тестируется RTC (Real Time Clock).

12) определение частоты CPU, проверка типа видеоадаптера (в том числе встроенного).

13) тестирование стандартной и расширенной памяти.

14) присвоение ресурсов всем ISA-устройствам.

15) инициализация IDE-контроллера. Если используется 40-контактный шлейф для подключения ATA/100 HDD, то появится соответствующее сообщение.

16) инициализация FDC-контроллера.

17) ROM BIOS ищет системную дискету или MBR жесткого диска и читает сектор 1 на дорожке 0 стороны 0, копирует этот сектор по адресу 7С00h. Далее происходит проверка этого сектора: если он оканчивается сигнатурой 55AAh, то MBR просматривает таблицу разделов (Partition Table) и ищет активный раздел, а затем пытается загрузиться с него. Если первый сектор оканчивается любой другой сигнатурой, то вызывается прерывание Int 18h и на экран выводится сообщение «DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER» или «Non-system disk or disk error».

Что касается последнего пункта, то ошибки указанные в нем говорят о неисправности винчестера (программной или аппаратной). Теперь остается только выявить, в какой именно момент перестает работать компьютер. Если это происходит до появления сообщений на мониторе, то неисправность можно определить по звуковым сигналам. Наиболее часто встречающиеся звуковые сигналы приведены в таблице.

Таблица 1 - Звуковая сигнализация об ошибках BIOS IBM

Таблица 2 - Звуковые коды неисправностей IBM POST AMI BIOS

Стоит заметить, что звуковые сигналы могут отличаться от приведенных выше из-за различия версий BIOS. Если же и звуковые сигналы не помогли определить неисправность, то остается лишь рассчитывать на аппаратную диагностику. Она производится несколькими средствами.

Аппаратная диагностика.

Работу отдельных блоков можно проверить, дотронувшись до них рукой, чтобы проверить их нагрев. После минутного включения должны греться чипсет, процессор, чипы памяти и блоки видеокарты. Если они кажутся теплыми, то этого достаточно, чтобы сделать вывод хотя бы о том, что на эти элементы подается питание. С большой долей вероятности они должны оказаться рабочими.

Второе средство более научно и требует некоторой инженерной подготовки. Заключается оно в измерении потенциалов на различных элементах. Для этого нужен тестер и осциллограф. Желательно иметь карту разводки материнской платы, поскольку она многослойная, и прохождение сигналов не так очевидно. Начать измерения стоит с силовых элементов входных цепей и стабилизирующих и шунтирующих конденсаторов, проверить наличие +3,3 и +5 В в соответствующих местах материнской платы, работу тактовых генераторов. После этого стоит проверить наличие штатных сигналов на выводах сокета процессора. Далее проверить наличие сигналов в слотах и портах. В последнюю очередь стоит заняться логическими элементами (хотя ремонт их часто оказывается делом неразумным). Для этого потребуется знание разводки портов и слотов. Эта информация приведена в таблицах ниже.

Таблица 3 - Разводка разъема питания

Таблица 4 - Разводка портов

Третье средство диагностики - профессиональные аппаратные средства диагностики. К ним относится использование диагностических карт типа ДП-1 и комплекса PC-3000, созданных компанией «РОСК». Диагностическая плата устанавливается в свободный слот материнской платы, и после включения ПК на ее индикаторе отображается код ошибки в шестнадцатеричном виде. Применение такой платы существенно повышает вероятность локализации неисправности. Использование ДП-1 рассчитано на корректную работу процессора, а CPU выходит из строя крайне редко.

На данный момент в России диагностические карты, тестовые ROM BIOS и другие средства диагностики производятся компанией ACE Laboratory.

При аппаратной диагностике следует иметь ввиду, что в большинстве случаев выходит из строя только одно устройство, и проще всего его выявить, заменив на аналогичное, гарантированно работающее.

Что касается блоков питания и периферийных устройств, то диагностика неисправностей в них - тема отдельного разговора, но по поводу мониторов можно дать ряд советов. Достаточно часто из строя выходит промежуточный строчный трансформатор, включаемый между предоконечным и выходным транзистором строчной развертки. Основной его неисправностью, как правило, бывает короткое замыкание витков. Этот трансформатор - часть высоковольтного блока строчной развертки. Это высокое напряжение подается на ЭЛТ (Электронно-лучевую трубку). Поэтому часто отсутствие свечения на экране и отсутствие растра указывают на отсутствие высокого напряжения. Как правило, вертикальная полоса на экране также указывает на отказ блока строчной развертки. Проверить наличие высокого напряжение на ЭЛТ можно проведя рукой по поверхности экрана. Если высокое напряжение подается, то вы должны почувствовать некоторую вибрацию или потрескивания статического электричества.

Программная диагностика.

Если же компьютер все же включается, но работает нестабильно, зависает при загрузке, «выпадает» в синий экран, то это чаще всего является следствием переразгона, локального перегрева или «глючностью» памяти, а также ошибками работы HDD (к ним относится и «падение» Windows).

Стабильность их работы можно проверить под DOS, загрузившись c системной дискеты или диска. Для этого следует использовать утилиты CheckIT, PC Doctor, Memtest 86, Stress Linux, Norton Diagnostics, The Troubleshooter. Для профессионального тестирования и восстановления HDD следует использовать HDDUtility и MHDD, но они корректно работают только под MS-DOS 6.22. Первое, что требуется сделать с помощью них - проверить SMART-атрибуты состояния HDD. Также для диагностики, проверки и пометки bad-секторов можно использовать Norton Disk Doctor.

Следует помнить, что полноценную проверку железа можно произвести только под Windows, тестируя стабильность работы в burn-in тестах в течение не менее чем 24 часов. Среди таких тестов можно привести CPU Hi-t Professional Edition, CPU Stability Test, Bionic CPU Keeper, CPU Burn, Hot CPU Tester Pro, HD_Speed, DiskSpeed 32, MemTest.

Гораздо легче предупредить событие, чем исправить его последствия, поэтому гораздо легче регулярного (хотя бы раз в несколько недель) следить за параметрами выдаваемых блоком питания напряжений, смотреть SMART-параметры HDD (программы Active SMART, SMARTVision, SMART Disk Monitor), изучать температуру процессора, проверять наличие хорошего охлаждения и отсутствие посторонних звуков. Нелишним было бы и смазывание вентиляторов машинным маслом, как минимум раз в полгода.

3. Технологическая часть

3.1 Диагностика с помощью утилиты AIDA64 Exetrem edition

Современные персональные компьютеры - чрезвычайно тонкая и сложная техника. Порой достаточно одной малюсенькой неисправности, чтобы ПК начал работать с «глюками» или перестал работать совсем. Вполне возможно, что поломку компьютера, легко можно устранить совершенно самостоятельно. Однако прежде, чем хвататься за паяльник, следует провести диагностику неполадок.

Все неисправности можно условно разделить на аппаратные и программные. В первом случае «виновниками» проблем становятся комплектующие компьютера: блок питания, жесткий диск, материнская плата, видеокарта. А во втором случае «неадекватное поведение» компьютера вызвано проблемами с программным обеспечением.

Выявить причину программных сбоев достаточно просто. Характерным признаком является «подвисание» компьютера только на какой-то определенной программе, в то время как с другими (даже подобными) компьютер работает нормально. Если же «глюки» проявляются независимо от того, какая программа находится в работе, то время браться за специальные программы - утилиты.

AIDA64 Exetrem edition - утилита является мощным средством для идентификации и тестирования практически любых компонентов персонального компьютера под управлением операционных систем семейства Windows. Предоставляет детальные сведения обо всем аппаратном и программном обеспечении, кроме того, при помощи встроенных модулей для тестирования и калибровки можно провести дополнительную проверку отдельных подсистем ПК. Выводит подробные сведения обо всем аппаратном и программном обеспечении, установленном в системе.

Возможности программы:

Точная низкоуровневая информация о материнской плате и центральном процессоре,

Подробная информация о видеоадаптере, драйверах и мониторе,

Информация обо всех устройствах хранения,

Исчерпывающая информация о сетевых адаптерах, мультимедиа и устройствах ввода,

Информация о другом железе (PCI, PnP, PCMCIA, USB),

Подробная информация о Windows, включая дату установки, лицензионный ключ и многое другое,

Информация об общих сетевых ресурсах, список пользователей, групп и многое другое,

Большой объем информации о сетевом статусе, учетных записях почты, сетевых ресурсах и настройках Интернет,

Подробная информация об установленных программах, запланированных задачах и программах в автозапуске,

Информация о безопасности операционной системы,

Список межсетевых экранов, антишпионов и антитроянов,

Тест стабильности системы,

Панель CPUID,

Мониторинг аппаратного обеспечения,

Тесты производительности CPU и FPU,

Тесты производительности памяти,

Модуль тестирования производительности дисков,

Обнаружение возможных проблем настройки и совместимости программного и аппаратного обеспечения,

Мастер отчетов,

Отправка по почте и распечатка отчетов.

Просмотреть информацию о компьютере можно по вкладке справа -- компьютер -- суммарная информация.

Здесь можно увидеть краткую информацию о компьютере. Тип компьютера - название операционной системы - железо, которое установлено на системной плате и многое другое.

Более подробную информацию можно найти воспользовавшись вкладками ниже.

Важное в AIDA64 контроль температуры датчиков. Здесь собрана всевозможная информация о том, насколько сейчас нагрето железо.

AIDA64 Extreme Edition - поддерживает более 150 различных устройств, позволяя при помощи датчиков контролировать температуру, напряжение и скорость вращения вентиляторов. Кроме того при помощи детального анализа ПК пользователь может получить детальную информацию как об аппаратной части (процессор, материнская плата, монитор и видеоподсистема целиком, диски и многое другое), так и о программном обеспечении, операционной системе, драйверах, процессах, хотфиксах и многое другое)

Тест стабильности системы.

Для проверки комплектующих под полной нагрузкой, идем в раздел «Сервис-Тест стабильности системы» (в случае ошибок или каких-то неполадок, AIDA 64 поможет их устранить).

Диагностику монитора (в разделе сервис).

По всей проделанной работе можно составить подробный отчет. В некоторых случаях отчет может занимать и до ста страниц.

Достоинства этой программы:

Полное описание устройств;

Все просто и понятно, показана полная информация о компьютере;

Можно обновить устаревшие драйвера, программа сама направит на официальный сайт разработчика;

Программа популярна и проверена временем.

Заключение

Работая с компьютером, необходимо уметь получать как можно более подробную информацию о состоянии системы. Для этого существует множество способов и необходимо хорошо понимать каким из них лучше всего воспользоваться.

Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, её использование, типы дисков), а также проверить работоспособность устройств компьютера. Набор таких программ достаточно разнообразен и зависит от типа ОС и от предпочтений пользователей. Средства данной группы могут быть реализованы как на уровне отдельных программ, отвечающих за тестирование отдельных компонентов, так и в виде специальных интегрированных пакетов, сочетающих в себе все разнообразные возможности.

Интегрированные пакеты утилит отличаются функциональным изобилием. Такой пакет выгоднее, чем несколько отдельных программ, а в большинстве случаев и удобнее, поскольку требуется установить всего один продукт, осваивать всего один интерфейс и читать всего одно руководство. Но пакеты могут подавлять пользователя своим объемом и требовать слишком много системных ресурсов, а порой в них бывает не просто разобраться.

Разумеется, создание мощных многофункциональных пакетов сервисных программ под силу лишь крупным серьёзным компаниям. Следует отметить, что любая из вышерассмотренных программ может дать вполне исчерпывающую информацию о работе системы.

Некоторые диагностические программы не только информируют об установленных в компьютере комплектующих, но и проверяют отдельные компоненты на наличие «слабых мест». Так, они умеют выявлять причины возникновения перегрузок ПК. С помощью программы AIDA64 был проведен тест на стабильность системы. Так же рассмотрены характеристики ПК.

системный аппаратный компьютерный

Список информационных источников

1. Платонов Ю.М., Уткин Ю.Г. “Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров” Издательство: Горячая линия - Телеком. стр. 150. 2003 г.

2. Платонов Ю.М., Уткин Ю.Г. “Диагностика зависания и неисправностей компьютера” Издательство: Феникс. стр.298. 2001 г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Программы (утилиты) для настройки и обслуживания компьютера. Характеристика популярных диагностических утилит и многофункциональных пакетов (Norton Utilities, Fix-It Utilities, CheckIt). Разработка сайта о системных программах и их классификации.

курсовая работа , добавлен 28.05.2009


Состав вычислительной системы - конфигурация компьютера, его аппаратные и программные средства. Устройства и приборы, образующие аппаратную конфигурацию персонального компьютера. Основная память, порты ввода-вывода, адаптер периферийного устройства.

презентация , добавлен 15.04.2013


Аппаратно-программные средства компьютера, позиционируемого в качестве учебного. Модернизация компонентов персонального компьютера, его потребляемая мощность. Исходная конфигурация компьютера. Установка дополнительных модуля памяти и жесткого диска.

курсовая работа , добавлен 21.01.2013


Диагностические программы операционной системы. Обзор утилит диагностики и тестирования ПК. Расчет общей стоимости годового обслуживания офисного компьютера при выполнении всех еженедельных, ежемесячных и полугодовых ремонтно-профилактических работ.

дипломная работа , добавлен 19.06.2014


Организация и основные характеристики основной памяти персонального компьютера. Запоминающие устройства ЭВМ как совокупность устройств, обеспечивающих хранение и передачу данных. Хранение и обработка информации. Основные виды памяти компьютера.

контрольная работа , добавлен 06.09.2009


Конструкция системного блока, монитора, клавиатуры и мыши персонального компьютера, как элементов его минимальной комплектации, а также их назначение, особенности работы и современные тенденции развития. Отрывки статей о новинках архитектуры компьютера.

реферат , добавлен 25.11.2009


Особенности поиска причин неполадок в персональном компьютере. Характеристика аппаратных, аппаратно-программных и программных неисправностей, способы их диагностики. Назначение и принцип действия низковольтного тестера и сигнатурного анализатора.

презентация , добавлен 28.04.2012


Основные причины, по которым необходимо принять меры по защите своего компьютера. Характеристика различных способов защиты компьютера от возможных угроз безопасности. Виды угроз и защита от компьютерных вирусов. Понятие и принцип действия брандмауэра.

презентация , добавлен 24.01.2011


Компьютер в жизни человека. Устройство персонального компьютера. Строение его отдельных частей, описание функциональных устройств и ряда рабочих характеристик. Практические рекомендации по сборке компьютера. Обеспечение безопасности труда оператора.

курсовая работа , добавлен 17.12.2009


Алгоритмы процесса поиска и устранения неисправностей персонального компьютера, оргтехники и локально–вычислительной сети. Характеристика аппаратных, аппаратно-программных и программных неисправностей, способы их диагностики. Диагностические сигналы BIOS.