Обзор: программные средства диагностики. Особенности проявления и диагностики неисправностей средств вычислительной техники Аппаратные средства функционального контроля и диагностики

Для контроля и диагностики цифровых устройств применяются две основные группы методов: тестовые и функциональ­ные. Для их реализации используются аппаратные и программные средства. При тестовом контроле осуществляют подачу специальных воз­действий (тестов), снятие и анализ реакций контролируемой системы (устройства, узла) в то время, когда она, как правило, не работает по своему прямому назначению. Этим и определяется область применения этого вида контроля: в процессе наладки систем, во время регламента, для автономной проверки систем перед началом штатного функционирова­ния.

Функциональный контроль предназначен для контроля и диагностирования системы в процессе ее работы. Однако если, средства функционального контроля имеются в системе, то они, как правило, используются и при тес­товом контроле. Средства функционального контроля обеспечивают:

Обнаружение неисправности в момент ее первого проявления в контрольной точке, что особенно важно в случае, когда действие не­исправности надо быстро блокировать;

Выдачу информации, необходимой для управления работой системы при наличии неисправности, в частности, для изменения (реконфигура­ции) структуры системы;

Сокращение времени поиска неисправности.

При использовании аппаратных средств функционального контроля в состав узла или устройства вводится избыточная аппаратура, которая функционирует одновременно с основной аппаратурой. Сигналы, возника­ющие в процессе функционирования основной и контрольной аппаратуры, сопоставляются по определенным законам. В результате такого сопостав­ления вырабатывается информация о правильности функционирования контролируемого узла (устройства), В качестве избыточной аппаратуры в простейшем случае используется копия проверяемого узла (так называе­мая структурная избыточность), а также и простейшее контрольное соотношение в виде сравнения двух одинаковых наборов кодов. В об­щем случае используются более простые контрольные устройства, зато усложняются способы получения контрольных соотношений.

Для контроля функционирования основного и контрольного устройств применяют методы сопоставления: входных и выходных слов, внутренних состояний и переходов.

Первому методу отвечает дублирование, мажорирование, а также контроль по запрещенным кодовым комбинациям. К нему относятся также методы избыточного кодирования. Избыточное кодирование основывается на введении во входную, обрабатываемую и выходную информации дополнительных символов, которые вместе с основными образуют коды, обладающие свойствами обнаружения (исправления) ошибок. Второй метод используют преимущественно для контроля управляю­щих цифровых устройств.

Для контроля получили распространение следующие типы кодов: код с проверкой на четность, код Хэмминга, итеративные коды, равно­весные, коды в остатках, циклические коды.

Код с проверкой четности (нечетности) образуется путем добав­ления к группе информационных разрядов, представляющих собой простой (не избыточный) код, одного избыточного (контрольного) разряда. При использовании контроля по четности контрольная цифра чет­ности равна «0», если число единиц в коде четное, и «1», если число единиц нечетное. В дальнейшем при передаче, хранении и обработке слово переда­ется со своим разрядом. Если при передаче информации приемное уст­ройство обнаруживает, что значение контрольного разряда не соот­ветствует четности суммы единиц слова, то это воспринимается как признак ошибки. По нечетности контролируется полное пропадание информации, так как кодовое слово, состоящее из нулей, относится к запрещенным. Код с проверкой четности имеет небольшую избыточность и не требует больших затрат оборудования на реализацию контроля. Этот код применяют для контроля: передача/информации между регистрами, считывания информации в оперативной памяти, обменов между устрой­ствами.

Итеративные коды применяют при контроле передач массивов ко­дов между внешним ЗУ и процессором, между двумя процессорами и в других случаях. Итеративный код образуется путем добавления дополнительных разрядов по четности к каждой строке каждому столб­цу передаваемого массива слов (двумерный код). Кроме того, четность может определяться еще и по диагональным элементам массива слова (многомерный код). Обнаруживающая способность кода зависит от чис­ла дополнительных контрольных символов. Он позволяет обнаружить многократные ошибки и прост в реализации.

Корреляционные коды характеризуются введением дополнительных символов для каждого разряда информационной части слова. Если в каком-либо разряде слова стоит 0, то в корреляционном коде это записывается как « 01», если 1, то символом «10». Признаком искажения кодов является появление символов «00» и «11».

Код с простым повторением (контроль по совпадению) основан на повторении исходной кодовой комбинации, декодирование происхо­дит путем сравнения первой (информационной) и второй (проверочной) частей кода. При несовпадении этих частей принятая комбинация считается ошибочной.

Равновесные коды используются для контроля передач данных между устройствами, а также при передаче данных по каналам связи. Рав­новесный код - это код, который имеет некоторое фиксированное чис­ло единиц (весом называется число единиц в коде). Примером равновесного кода является код "2" из "5", из "8". Существует бесконечное количество равновесных кодов.

Контроль по запрещенным комбинациям, в микропроцессорных уст­ройствах используются специальные схемы, обнаруживающие появление запрещенных комбинаций, например, обращение по несуществующему адресу, обращение к несуществующему устройству, неправильный выбор адреса.

Корректирующий код Хэмминга строится таким образом, что к име­ющимся информационным разрядам слова добавляется определенное чис­ло D контрольных разрядов, которые формируются перед передачей информации путем подсчета четности сумм единиц для определенных групп информационных разрядов. Контрольное устройство на приемном конце образует из принятых информационных и контрольных разрядов путем аналогичных подсчетов четности адрес ошибки, ошибочный разряд корректируется автоматически.

Циклические коды применяют в средствах последовательной пере­дачей двоичных символов, составляющих слово. Типичным примером таких средств служит канал связи, по которому осуществляется пере­дача дискретных данных. Особенность циклических кодов, определяющих их название, сос­тоит в том, что если N-значная кодовая комбинация принадлежит данному коду, то и комбинация, полученная циклической перестанов­кой знаков, также принадлежит этому коду. Основным элементом кодирующей и декодирующей аппаратуры при работе с такими кодами служит сдвигающий регистр с обратной связью, обладающий необходимыми циклическими свойствами. Циклический код N-значного числа, как и всякий систематичес­кий код, состоит из информационных знаков и контрольных, причем последние всегда занимают младшие разряды. Так как последовательная передача производится, начиная со старшего разряда, контрольные знаки передаются в конце кода.

Программные средства функционального контроля исполь­зуются для повышения достоверности функционирования отдельных устройств, систем и сетей в том случае, когда эффективность аппаратных средств обнаружения ошибок оказывается недостаточной. Программные методы функционального диагностирования основаны на установлении определенных соотношений между объектами, участвующи­ми в ходе работы для обеспечения обнаружения ошибок. В качестве объектов могут выступать отдельные команды, алгоритмы, программные модули, комплексы программ (функциональных и служебных).

Контрольные соотношения устанавливаются на системном, алго­ритмическом, программном и микропрограммном уровнях.

В основе формирования контрольных состояний лежат два принципа:

Реализация программными средствами различного уровня методов функционального диагностирования на основе теории кодирования, т.е. используется информационная избыточность;

Составление специальных соотношений по различным правилам на основе использования временной избыточности (двойной и многократ­ный счет, сравнение с заранее рассчитанными пределами, усечение алгоритма и др.) путем преобразования вычислительного процесса.

Оба принципа используются для диагностирования всех основных операций, выполняемых процессорными средствами - операций ввода – вывода, хранения и передач информации, логических и арифметических.

Достоинством программных средств функционального контроля является гибкость и возможность использования любого соче­тания для оперативного обнаружения ошибок. Они играют важную роль в обеспечении требуемого уровня достоверности обработки информации. Для своей реализации они требуют дополнительных затрат машинного времени и памяти, дополнительных операций по программированию и подготовке контрольных данных.

Контроль методом двойного или многократного счета состоит в том, что решение всей задачи в целом или отдельных ее частей выполняется два или более раз. Результаты сравниваются и их совпадение считается признаком верности. Используются и более сложные правила сравнения, например, мажорированные, когда за правильный принимаем результат, который соответствует большему числу правильных резуль­татов.

Реализация двойного или многократного счета состоит в том, что определяются контрольные точки, в которых будет проходить cpaвнение, и выделяются специальные объемы памяти для хранения резуль­татов промежуточных и окончательных вычислений, применяются ко­манды сравнения и условного перехода на продолжение вычисления (при совпадении результатов) либо на очередное повторение (при несовпа­дении результатов.).

Контроль по методу усеченного алгоритма, на основе анализа алгоритмов, выполняемых процессором, строится так называемый усеченный алго­ритм. Задача решается как по полному алгоритму, обеспечивающему необходимую точность, так и по усеченному алгоритму, который позволял быстро получить решение, хотя и с меньшей точностью. Затем прово­дится сравнение точного и приближенного результатов. Примером усе­ченного алгоритма является изменение шага решения (увеличение) при решении дифференциальных уравнений.

Способ подстановки . При решении систем уравнений, в том числе нелинейных и трансцендентных, предусматривается подстановка в исходные уравнения найденных значений. После этого производится срав­нение правых и левых частей уравнения с целью определения невязок. Если невязки не выходят из заданных пределов, решение считается правильным. Время, затраченное на такой контроль, всегда меньше, чем на повторное решение. Кроме того, таким способом обнаруживайте не только случайные, но и систематические ошибки, которые двойным счетом часто пропускаются.

Метод проверки предельных значений или метод "вилок". В большинстве задач можно заранее найти пределы ("вилку"), в которых должны нахо­диться некоторые искомые величины. Это можно сделать, например, на основе приближенного анализа процессов, описываемых данным ал­горитмом. В программе предусматриваются определенные точки, где реализуется проверка на нахождение переменных в заданных пределах. Таким методом можно обнаруживать грубые ошибки, которые делают бессмысленным продолжение работы.

Проверка с помощью дополнительных связей . В некоторых случая удается использовать для контроля дополнительные связи между иско­мыми величинами. Типичным примером таких связей являются известные тригонометрические соотношения. Возможно использование корреляционных связей для задач обработки случайных процессов, статической обработки. Разновидностью этого подхода являются так называемые балансовые методы их суть в том, что отдельные группы данных удовлетворяют определенным соотношениям. Метод позволяет обнаруживать ошибки, вызванные сбоями.

Метод избыточных переменных состоит во введении дополнитель­ных переменных, которые либо связаны известными соотношениями с основными переменными, либо значения этих переменных при определенных условиях известны заранее.

Контроль методом обратного счета, при этом по полученному результату (значениям функции) находят исходные данные (аргументы) и сравнивают их с первоначально заданными исходными данными. Если они сов­падают (с заданной точностью), то полученный результат считаете верным. Для обратного счета часто используют обратные функции. Применение этого метода целесообразно в тех случаях, когда реализация обратных функций требует незначительного числа команд, затрат машинного времени и памяти.

Метод контрольного суммирования . Отдельным массивам кодовых слов (программ, исходным данным и т.д.) ставятся в соответствие избыточные контрольные слова, которые заблаговре­менно получают путем суммирования всех слов данного массива. Для осуществления контроля проводится суммирование всех слов массива и поразрядное сравнение с эталонным словом. Например, при передаче данных по каналу связи все закодированные слова, числа и символы передаваемой группы записей суммируются на входе для получения контрольных сумм. Контрольная сумма записывается и передается вместе с данными.

Контроль методом счета записи. Записью называют точно установленный набор данных, характеризующий некоторый объект или процесс. Можно заранее произвести подсчет количества записей, содержащихся в отдельных массивах. Это число записывается в память. При обработке соответствующего массива данных контрольное число периодически проверяется с целью обнаружения потерянных или не­обработанных данных.

Контроль за временем решения задач и периодичностью выдаваемых результатов, является одним из принципов определения правильности хода вычислительного процесса. Чрезмерное увеличение длительности решения свидетельствует о "зацикливании" программы. Этой же цели служат так называемые маркерные импульсы (или метки времени) применяемые в системах реального времени. Маркерные импульсы используют для предотвращения того, что вследствие ошибки в пос­ледовательности команд процессор остановится или будет совершать неправильные циклы вычисления. Они используются как для всего алгоритма, так и для отдельных участков.

Реализация этих способов состоит в определении самого длинного маршрута следования команд с учетом прерываний другими программами. В составе процессора используют программный счетчик времени, на котором устанавливают предельно допустимое время реализации программы. При достижении нулевого значения в счетчике вырабатывается сигнал превышения допустимого контрольного времени, который обеспечивает прерывание программы. Контроль последовательности выполнения команд и программных модулей осуществляется двумя способами. Программа разбивается на участки, и для каждого участка вычисляется свертка (путем счета числа операторов, методом сигнатурного анализа, использование кодов). Затем снимается трасса прохождения программы и для нее вычисляется свертка и сравнивается с заранее рассчитанной. Другой способ состоит в том, что каждому участку присваивается определенное кодовое слово (ключ участка). Этот ключ записыва­ется в выбранную ячейку ОЗУ перед началом выполнения участка, одна из последних команд участка проверяет наличие "своего" ключа. Если кодовое слово не соответствует участку, то имеется ошибка. Узлы разветвляющихся программ проверяются повторным счетом, а выбор только одной ветки - с помощью ключей. Контроль циклических участков программы состоит в проверке числа повторений цикла, за счет организации дополнительного программного счетчика.

При тестовом контроле проверку узлов, устройств и системы в целом осуществляют с помощью специального оборудования - гене­раторов тестовых воздействия и анализаторов выходных реакций. Не­обходимость в дополнительном оборудовании и временные затраты (невозможность штатного (функционирования во время проведения тесте ограничивает использование тестовых методов.

Тестирование со штатной программой , функциональная схема ор­ганизации такого тестирования включает генератор тестов, содержа­щий набор, заранее подготовленных статистических тестов и анализа­тор, работающий по принципу сравнения выходной реакции с эталонной, полученной также заранее специальными средствами подготовки тестов.

При вероятностном тестировании в качестве генератора тестов используется генератор псевдослучайных воздействий, реализованный, например, сдвиговым регистром с обратными связями. Анализатор обрабатывает выходные реакции по определенным правилам (определяет математическое создание числа сигналов) и сравнивает полученные значения с эталонными. Эталонные значения рассчитываются либо получают на предварительно отлаженном и проверенном устройстве.

Контактное тестирование (сравнение с эталоном) заключается в том, что способ стимуляции может быть любой (программный, от генератора псевдослучайных воздействий), а эталонные реакции образуются в процессе тестирования с помощью дублирующего устройства (эталона). Анализатор производит сравнение выходной и эталонной реакции.

Синдромное тестирование (метод подсчета числа переключении). Функциональная схема содержит генератор тестов, который генериру­ет подсчитывает 2N наборов на вход схемы, а на выходе имеется счетчик, который подсчитывает число переключении, если число переключений не равно эталонному значению, то схема считается неисправной.

При сигнатурном тестировании выходные реакции, получаемые за фиксированный интервал времени обрабатываются на регистре сдвига с обратными связями - сигнатурном анализаторе, позволяющем сжимать длинные последовательности в короткие коды (сигнатуры). Полученные таким путем сигнатуры сравниваются с эталонными, которые получаются расчетным путем, либо на предварительно отлаженном устройстве. Стимуляция объекта контроля осуществляется с помощью генератора псевдослучайных воздействий.

В заключении следует отметить, что не существует универсаль­ного метода контроля. Выбор метода должен производиться в зависи­мости от функционального назначения цифрового устройства, структурной организации системы, требуемых показателей надежности и достоверности.

При проведении регламентных работ или во врем предполетной подготовки ИВК основными методами контроля являются тестовые методы. В процессе полета основными являются функциональны методы контроля, а тестирование в основном производится с целью локализации неисправностей, в случае их возникновения.

6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРИ УЧЕТЕ ВЛИЯНИЯ

УПРУГИИХ СВОЙСТВ НА ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ

Профилактическое обслуживание компьютеров может делится на:

аварийное;

плановое (ежемесячное, ежегодное);

профилактическое обслуживание копировальной техники.

Аварийное техническое обслуживание проводится при выходе СВТ из строя. ТО проводится специалистом по обслуживанию средств ВТ. Оно включает в себя следующие виды работ:

диагностика аппаратными и программными средствами компьютера или копировальной техники;

устранение аппаратной (замена вышедшего из строя блока исправным) или программной неисправности (переустановка ОС, переустановка программ).

Ежемесячное профилактическое обслуживание включает в себя:

удаление пыли с наружных частей ПЭВМ (при отключенном питании);

визуальный осмотр кабелей: питания, интерфейсных кабелей монитора, клавиатуры, мыши, принтера, кабеля локальной сети;

чистка с помощью чистящей дискеты магнитных головок накопителей на гибких дисках;

профилактика клавиатуры, монитора, процессора и других устройств (проверка с помощью специальных тестовых программ и внешний осмотр).

В ходе выполнения ежегодных работ по профилактическому обслуживанию средств СВТ выполняются следующие действия:

выполнение визуального осмотра компьютера;

проверка работоспособности системы охлаждения процессора, жесткого диска, видеокарты;

чистка монитора, клавиатуры, мышки и корпуса от пыли чистящими средствами;

чистка дисковода и оптического привода специальными чистящими дискетами и оптическими дисками;

дефрагментация жесткого диска;

проверка жесткого диска на наличие вирусов антивирусными программами;

проверка соответствия программ установленных на компьютере с программами записанными в техпаспорте.

Также периодически проводится техническое обслуживание (ТО) копировальной техники. ТО включает в себя:

очистка принтера снаружи от пыли и отходов процесса печати;

очистка принтера изнутри (очистка внутреннего зеркала с помощью очищающей щетки, протирание валиков спиртом);

проверка качества печати с помощью теста.

При возникновении шума во время работы компьютера или при сильном нагревании ПК или принтера производится чистка систем охлаждения:

очистка от пыли с помощью кисточки или кусочка ткани (снаружи и изнутри);

удаление посторонних предметов, которые попали в вентилятор/радиатор в процессе работы;

смазка оси вентилятора.

9. Средства диагностики и техническое обслуживание

9.1 Программные и аппаратные диагностические средства

Все методы поиска неисправностей и диагностики устройств можно разделить на две основных группы:

аппаратный метод;

программный метод.

К программным средствам диагностики относятся различные программы и утилиты с помощью которых можно проверить компьютера:

MHDD 4.6 предназначена для тестирование жесткого диска на наличие логических и аппаратных ошибок;

MemoryTest предназначена для тестирования памяти;

Actra1.40 утилита, которая собирает всю информацию о компьютере, а также всю информацию о программном обеспечении, которое установлено на компьютере.

Аппаратный метод включает внешний осмотр, проверку правильности соединения с помощью специальных устройств – тестеров. Для проверки медного кабеля предназначен тестер SLT3 (UTP) и SLT3S (UTP/STP/FTP), показанные на рисунке 3.

Рисунок 3 - Тестеры

SLT3 (UTP) - легкие, небольших размеров тестеры, показанные на рисунке 3 а, состоят из 2-х частей (master н remote), имеют встроенные по 3 гнезда типа RJ45 для проверки соответственно 3-х способов расшивки кабеля (последовательностей) USOC, 568A, 568В Для удобства транспортировки обе части тестера соединяются друг с другом (помещаются в чехол, закреплен на поясе монтажника), при этом отключаются элементы питания, продлевая тем самим срок их службы. Тестер в состоянии обнаружить короткое замыкание, разрыв линии и несоответствие данной последовательности (жилы или пары перевернуты). Диоды LED определенным способом сигнализируют нам об этих всех ошибках.

Для измерения затухания оптических линий рекомендуется применять тестер типа FLT4, показанный на рисунке 3 б. Тестер состоит из 2-х частей: источника светового сигнала (FLT4-S) и измерителя оптической мощности приемника (FLT4-M). Источник света очень прост в обслуживании. Единственным устанавливаемым вручную параметров является длина волны излучаемого сигнала (850 нм или 1300 нм). Источник имеет выключатель, который сигнализирует нам также о необходимости замены элементов питания (один источник питания напряжением в ЭВ типа Кроне). Приемник снабжен выключателем, кнопкой установки уровня отношения (обнуление тестера при включенном «эталонном" шнуре), кнопкой выбора длины волны, а также кнопкой выбора опции измерения: затухание или оптическая мощность. Результаты измерения высвечиваются на экране LCD.

Большинство пользователей беззаботно работают на компьютере и не задумываются о том, что в какой-то момент компьютер может выключиться и больше не включиться вовсе. Да и достаточно часто возникает проблема - только что собранный или обновленный компьютер не включается. А еще хуже, если компьютер внезапно перестает работать. В таком случае главное - правильно идентифицировать поломку. Ведь может и ремонт не понадобится.

Отчего и почему?

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 ужасы также могут стать следствием скачка напряжения, нестабильностью блока питания, а также неправильного заземления. Первое, что здесь можно порекомендовать - использовать сетевые фильтры, UPS и заземление компьютера. Но помните - лучше вообще не заземлять компьютер, чем заземлять его неправильно. Во-первых, заземлять корпус ПК и модем с телефонной линией надо отдельно. Не стоит заземлять корпус на отопительную батарею, поскольку на тот же стояк ваши соседи могут заземлять, например, холодильник, стиральную машину или перфоратор. В таком случае, эта «земля» уже станет фазой с разностью потенциалов. Нежелательно заземлять несколько устройств в одну «землю» одновременно. Кстати говоря, поэтому не рекомендуется бытовую технику подключать в один сетевой фильтр с компьютером, а вот монитор, принтер и системный блок лучше запитать от одного сетевого фильтра.

К неплохому фейерверку 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

Ну а если уж беда случилась, то придется ее диагностировать. Итак, начнем. Для начала приведем полезную статистику, чтобы примерно знать, где может быть собака зарыта.

Если компьютер в состоянии клинической смерти, то, прежде всего, надо сделать вскрытие и постараться найти характерный запах гари и выяснить, 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, приведу наиболее часто встречающиеся симптомы поломок различного оборудования. Когда процессор выходит из строя, то чаще всего на его ножках видны следы гари.

В материнских платах наиболее часто встречающаяся поломка - выход из строя дискретных элементов, особенно конденсаторов в VRM (Voltage Regulation Module, представляет собой LC-фильтр). Да и сам этот блок может выгореть. Нередко электролитические конденсаторы попросту вздуваются, что требует их замены. Также часто встречающийся момент - «выбивание» транзисторов в районе северного моста, модулей памяти и VRM. 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 винчестерах 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 дискеты.

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.

Итак, рассмотрим 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. Если CPU жив, 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 и т.д. 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».

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

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 уповать на аппаратную диагностику. Она производится несколькими средствами.

Аппаратная диагностика

Первое средство весьма банально, но вполне действенно. 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 вам потребуется знание разводки портов и слотов. Эта информация приведена в таблицах.

Третье и последнее 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. 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 ваш 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.

А вообще, как известно, 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.

Многие пользователи периодически сталкиваются с теми или иными сетевыми проблемами. Ситуации тут могут быть разные. Скажем, качество связи может ухудшиться и отдельные серверы могут оказаться недоступными. Подобные сбои могут оказаться критичными для пользователей онлайновых сервисов, например, трейдеров, торгующих на фондовом рынке, игроков в сетевые игры и пр. Бывает, что после изменения каких-то настроек на компьютере или смены провайдера вообще не удается получить доступ к сети, а при настройке домашней сети, например, выясняется, что доступ к интернету есть только на одном из компьютеров, и т.п. Во многих подобных случаях приходится проводить диагностику сетевого соединения и проверять работоспособность того или иного удаленного узла.

⇡ Встроенные средства Windows - утилиты Ping и Tracert

В OS Windows имеется несколько утилит для диагностики состояния сети, но чаще всего используются Ping и Tracert. Программа Ping отправляет запрос указанному узлу сети и фиксирует время между отправкой запроса и получением ответа (RTT, от англ. Round Trip Time), иными словами, утилита позволяет определить время отклика интересующего сервера. Понятно, что чем оно меньше, тем обмен данными с этим сервером производится быстрее. Программа Tracert выполняет отправку тестового пакета указанному узлу сети, отображая информацию обо всех промежуточных маршрутизаторах, через которые прошел пакет на пути к запрошенному узлу, а также минимальное, максимальное и среднее время отклика каждого из них. Это позволяет оценить, насколько "длинный" путь прошел пакет и на каком участке возникают наибольшие задержки, связанные с передачей данных. Что означают результаты, выдаваемые утилитами Ping и Tracert? Например, отсутствие отклика от удаленного сервера может свидетельствовать о том, что он сейчас недоступен, или же администратор сервера заблокировал эхо-запросы (при этом остальные службы сервера могут нормально работать). Если время отклика (RTT) удаленных серверов слишком велико и не зависит от их месторасположения, скорее всего, качество вашего подключения оставляет желать лучшего и стоит обратиться к вашему провайдеру. Впрочем, некоторый выигрыш в скорости можно получить и путем настройки интернет-соединения на максимальное быстродействие, для чего лучше воспользоваться специальными утилитами-оптимизаторами, такими как TweakMASTER, но это уже совсем другая тема. Слишком "длинный" маршрут до интересующего сервера (то есть большое количество промежуточных маршрутизаторов на пути соединения с сервером) часто приводит к замедлению связи с ним. Если это критично, то имеет смысл попытаться поискать варианты сокращения длины маршрута. Например, в случае игровых серверов можно сделать выбор в пользу тех, которые находятся как можно "ближе" к серверу вашего интернет-провайдера. Если утилиты показывают, что тестовые пакеты не проходят дальше сервера вашего провайдера, весьма вероятно, что возникли проблемы на его стороне, а может быть это плановые профилактические работы. В применении утилит Ping и Tracert нет никаких хитростей, но технически использовать их не очень удобно. Для запуска ping-теста или трассировки придется открывать окно командной строки и вводить команду, возможно, еще и с параметрами, которые нужно либо запоминать, либо каждый раз обращаться к справке. Например, для проверки работоспособности узла www.сайт потребуется ввести в командной строке команду ping www.сайт , а чтобы выяснить путь прохождения пакетов до данного узла - команду tracert www.сайт . Результаты выполнения этих команд представлены ниже и представляют собой несколько текстовых строк. Отметим, что запускать указанные команды можно и через меню "Пуск" > "Выполнить", но в этом случае окно программы автоматически закрывается сразу после завершения ее работы и все результаты будут потеряны.

Гораздо удобнее использовать специализированные утилиты, которые способны проследить "путешествие" пакетов по сети и по IP-адресу сервера сообщить о нем дополнительную информацию. Подобные утилиты могут оказаться весьма полезными для быстрого анализа и идентификации источника сетевых проблем. На использовании утилит такого плана мы и остановимся в данной статье.

⇡ Диагностические сервисы

Сначала вкратце расскажем об альтернативном варианте диагностики сети - с помощью специальных онлайновых сервисов. В качестве примеров таковых можно привести WhatIsMyIPAddress.com и Yougetsignal.com , а также Whois-сервис . С помощью сервиса WhatIsMyIPAddress.com можно узнать свой внешний IP-адрес, если вы его не знаете или он у вас динамический. Также можно путь прохождения пакетов между своим компьютером и данным сервером. Сделать это просто, нужно в меню "IP Tools" выбрать функцию "Visual Traceroute", ввести свой внешний IP-адрес и щелкнуть по кнопке "Visual Traceroute".

Также можно воспользоваться инструментом "IP lookup" для того, чтобы выяснить кое-какие детали об интересующем IP-адресе, включая имя хоста, географические координаты и местоположение на карте мира. Зачем это нужно? Ну, например, для выхода на источник вторжения в вашу систему, если вы таковое зафиксировали. Воспользовавшись функцией "Visual Trace Route Tool" на сервисе Yougetsignal.com, также можно провести трассировку, для чего достаточно ввести URL сервера или его IP-адрес и щелкнуть на кнопке"Host Trace". В итоге сервис отобразит путь следования пакетов на карте мира, а также в виде списка промежуточных серверов с указанием общего числа переходов и принадлежности каждого из них конкретной стране. Активировав функцию "Network Location Tool", можно выяснить географическое положение любого сервера по его IP-адресу. А воспользовавшись функцией "WHOIS lookup Tool" можно получить информацию о сервере с информационного сервиса WHOIS.

Whois-сервис поможет установить время отклика интересующего сервера (функция "Ping"), определить путь прохождения запроса до сервера и узнать, сколько и какие промежуточные интернет-серверы, маршрутизаторы и другие устройства участвуют в пересылке данных на сервер и обратно (Tracert).

Кроме того, с помощью функции "IP Lookup" можно выяснить по имени хоста его IP-адрес (либо наоборот), а функция "Whois" подскажет, свободен указанный домен или занят. Если домен занят, то можно выявить его владельца и то, как с ним связаться (если вы, например, желаете купить это доменное имя).

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.