Средства поиска и устранения неисправностей в ПК Компьютерный салон "Виртуал"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Поскольку сам персональный компьютер и соответственно его программное обеспечение со временем значительно усложнились, появились новые взгляды на диагностику и ремонт ПК, отличающиеся от тех, которые имели место каких-нибудь 6-8 лет назад.

Во-первых, раньше типовая минимальная конфигурация ПК включала в себя помимо системного блока и клавиатуры - только дисплей и принтер. Теперь сюда входят еще и мышь, картридер, видеокарты, звуковая плата, устройство чтения с оптических дисков (как правило, DVD).

Во-вторых, наряду с ростом минимальной конфигурации ПК, возросли как объемы программного обеспечения,- так и его сложность.

В-третьих, фирменные руководства для широкого круга специалистов не доступны и зачастую не учитывают конкретной конфигурации ПК и конкретной конфигурации программного обеспечения. Хотя, конечно, на первоначальном этапе диагностики такие руководства могут быть полезны.

Рассматривая методики диагностики работоспособности персонального компьютера, а так же вопросы, связанные с аварийным восстановлением данных с поврежденных носителей, можно сделать вывод о том, что современная методика диагностики основывается на обязательном использовании различных программно-аппаратных комплексов.

Целью дипломного проекта будет являться выявление, диагностирование и контроль технического состояния средств вычислительной техники.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

классифицировать виды неисправностей;

исследовать теоретические основы диагностики вычислительной техники;

составить алгоритм процесса поиска и устранения неисправности;

поэтапно устранить неисправности на практике;

контроль технического состояния

Объектом исследования выступили персональные компьютеры отправленные на ремонт заказчиками, в КС «Виртуал», как средство вычислительной техники.

Предмет исследования является диагностика и устранение неисправностей.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Основы диагностики неисправностей и контроля технического состояния СВТ

Техническое обслуживание - это комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранения и транспортировании.

Задачей технического обслуживания средств вычислительной техники (СВТ) является: обеспечение надежной работы средств вычислительной техники, которые позволяют пользователям использовать в полном объеме информационные массивы организации и другие сторонние источники информации [1].

Следовательно, понятие технического облуживания СВТ неотрывно связано с его надежностью

Под надежностью понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством объекта, которое в зависимости от назначения объекта и условий его пребывания включает следующие понятия:

Контроль -- это проверка правильности работы объекта (элемента, узла, устройства). Правильно работает устройство -- схема контроля не вырабатывает никаких сигналов (в некоторых системах, правда, вырабатывается сигнал нормальной работы), неверно работает устройство -- схема контроля выдает сигнал ошибки. На этом заканчиваются функции контроля. Другими словами, контроль-- это проверка: правильно -- неправильно [1].

Автоматический контроль - выдает информацию об исправности или неисправности объекта, не указывая на место неисправности. Система автоматического контроля не имеет в своем составе устройств, кот осуществляют воздействие на объект

Автоматическое восстановление- восстановление или переустановка программ находящихся в заархивированном состоянии на hdd, до базовых настроек.

Оно находится на hdd дисках размером в несколько гигабайт. В них содержится запакованная копия операционной системы, драйверов и программы распаковывающие копию операционной системы на системный раздел. Эти разделы являются скрытыми[2].

1.2 Системы автоматического контроля и восстановления

При эксплуатации СВТ для оценки достоверности результатов решения задач и определения надежности работы служит система технического контроля.

Система технического контроля -- совокупность методов и средств, предназначенных для обнаружения неисправностей СВТ и выявления их причин.

При техническом обслуживании средства вычислительной техники подвергают различным видам автоматизированного контроля: профилактическому, контролю работоспособности и диагностическому. Неисправности могут возникать как в электромеханических, так и в электронных устройствах[7].

Неисправности электромеханических устройств обычно характеризуются износом и поломкой механических элементов, повреждением обмоток электродвигателей, электромагнитов, реле и легко обнаруживаются визуально или простыми измерениями.

Неисправности электронных устройств могут иметь характер:

случайных отказов (ошибок) -- в основном в результате появления случайных помех в цепях сигнала или питания; их обнаружение сопряжено с большими трудностями, так как зафиксировать случайно возникшую помеху довольно сложно;

периодических отказов -- это свидетельствует о периодическом действии помех или о выходе из строя отдельных элементов схемы;

ухудшения параметров -- возникают в результате выхода из строя большого количества элементов схемы, из-за отсутствия напряжения в цепях питания, появления коротких замыканий в цепях и др.

Неисправности могут быть внешними и внутренними (скрытыми). К внешним неисправностям относятся механические повреждения электрических цепей (обрывы проводов, повреждение изоляции проводов), элементов схемы (оплавленные и обгоревшие детали), механизмов (люфт, поломки движущихся частей) и другие неисправности, определяемые визуально. К внутренним относятся неисправности без видимых внешних проявлений, для определения которых требуется проверка элементов всех блоков и устройств машины и на основании этих проверок -- анализ возникших неисправностей. После обнаружения неисправностей производится необходимый ремонт[12].

Система автоматического восстановления

Иногда бывают ситуации, когда одними только профилактическими мерами не обойтись: система начинает давать сбои или работать нестабильно. Причины этого могут быть различными:

деструктивное действие компьютерных вирусов;

неосторожные действия самого пользователя (например, случайное удаление системных файлов, форматирование диска и т. п.);

сбой файловой системы или повреждение ее структуры;

повреждения из-за отключения или резкого перепада напряжения в электросети;

различные программные ошибки;

некорректное выключение компьютера и т. д.

В этих случаях либо необходимо переустановить систему «с нуля», либо можно попытаться восстановить ее программными средствами, т. е. автоматически.

Система автоматизированного контроля ПК носит строго иерархический характер. Первый, самый нижний, уровень представлен разнообразными программами тестирования аппаратных средств ПК. Тестирующие программы размещены в BIOS. Основная задача тестирующих программ не допустит работу ПК с неисправными аппаратными средствами с целью исключения порчи или потери информации, размещенной в ПК. Программы выполняются при каждом включении ПК, пользователь не может вмешаться в процесс тестирования.

Работа системы автоматизированного контроля начинается с момента включения ПК. Эта последовательность операций организована в специальный процесс получивший название «загрузка». Начальный этап загрузки выполняется на всех компьютерах одинаково и не зависит от установленной на данном компьютере операционной системы.

Иногда при загрузке системы появляется сообщение какой-либо программы об ошибке. Совмещая полученную информацию со знаниями о процессе загрузки, можно определить, где произошел сбой [10].

Загрузка: начальный этап, не зависящий от типа установленной операционной системы

Процесс стандартной загрузки компьютера можно разделить на ряд этапов тестирования.

1. Включение питания компьютера.

2. Источник питания выполняет самотестирование. Если все нормально и все выходные напряжения соответствуют требуемым, источник питания выдает на системную плату сигнал Power_Good. Между включением компьютера и подачей сигнал проходит 0,1-0,5 с.

3. Микросхема таймера получает сигнал Power_Good и прекращает генерировать подаваемый на микропроцессор сигнал Reset.

4. Микропроцессор начинает выполнять код, записанный в ROM BIOS по адресу FFFF:0000. Размер ROM BIOS от этого адреса до конца составляет 16 байт; по данному адресу записана команда перехода на реально выполняемый код ROM BIOS.

5. BIOS выполняет тестирование системы, чтобы проверить ее работоспособность. Обнаружив ошибку, система подаст звуковой сигнал, так как видеоадаптер все еще не инициализирован.

6. В поисках программы работы с видеоадаптером BIOS сканирует адреса памяти видеоадаптера, начиная с С000:0000 и заканчивая С780:0000. Если BIOS видеоадаптера найдена, проверяется контрольная сумма ее кода. При совпадении контрольной суммы с заданной управление передается BIOS видеоадаптера, которая инициализирует видеоадаптер и выводит на экран курсор; в противном случае появляется сообщение

7. «С000 ROM Error».

8. Если BIOS видеоадаптера не найдена, используется видеодрайвер, записанный в микросхеме ROM системной платы, который инициализирует видеоадаптер и выводит на экран курсор.

9. BIOS системной платы сканирует оставшуюся память с С800:0000 по DF80:0000 с шагом 2 Кбайт в поисках BIOS любых других подключенных к системной плате адаптеров (таких как SCSI-адаптеры). Обнаруженные BIOS выполняются так же, как и BIOS видеоадаптера.

10. При несоответствии контрольной суммы любых BIOS выводится сообщение ХХХХ ROM Error, где ХХХХ -- сегментный адрес некорректного модуля ROM и т.д.

Второй уровень представлен тестовыми программами операционной системы. Программы запускаются пользователем при необходимости проверить работу конкретного элемента (например системный динамик) или системы ПК (например системы ввода-вывода).

Третий уровень, включает тестовые программы производителей оборудования и программы общего назначения, которые позволяют выполнить тестирование ПК в целом или отдельной достаточно большой системы. Тест проводится тщательно, занимает много времени и позволяет локализовать даже отдельные сбои оборудования и плавающие неисправности.

Программы верхнего уровня могут, быть использованы, только если будут успешно пройдены тесты первого уровня [1].

1.3 Система автоматического диагностирования

С увеличением надежности СВТ приводит к тому, что поиск неисправных компонентов СВТ и их ремонт производятся относительно редко, и это приводит к потере эксплуатационным персоналом определенных навыков отыскания и устранения неисправностей. Таким образом, возникает проблема обслуживания непрерывно усложняющихся компонентов СВТ в условиях, когда не хватает персонала высокой квалификации [10].

Современная вычислительная техника решает эту проблему путем создания систем автоматического диагностирования неисправностей, которые призваны облегчить обслуживание и ускорить ремонт компьютерного парка организации.

Система автоматического диагностирования представляет собой комплекс программных, микропрограммных, аппаратных средств и справочной документации (диагностических справочников, инструкций, тестов). Различают системы тестового и функционального диагностирования. В системах тестового диагностирования воздействия на диагностируемое устройство поступают от средств диагностирования. В системах же функционального диагностирования воздействия, поступающие на диагностируемое устройство, заданы рабочим алгоритмом функционирования.

В ПК обычно используются встроенные или специализированные средства диагностирования и встроенные средства подачи тестовых воздействий на внешние универсальные средства (например, сигнатурные анализаторы) для снятия ответов и анализа результатов.

Процесс диагностирования состоит из определенных этапов (элементарных проверок), каждый из которых характеризуется подаваемым на устройство тестовым или рабочим воздействием и снимаемым с устройства ответом. Получаемое значение ответа (набор значений сигналов в контрольных точках) называют результатом элементарной проверки [7].

Совокупность элементарных проверок, их последовательность и правила обработки результатов определяют алгоритм диагностирования, который бывает условным и безусловным. Алгоритм диагностирования называют безусловным, если он задает одну фиксированную последовательность реализации элементарных проверок. Алгоритм диагностирования называют условным, если он задает несколько различных последовательностей реализации элементарных проверок.

Объектом элементарной проверки является неисправный компонент диагностируемого устройства, на проверку которого рассчитано тестовое или рабочее воздействие элементарной проверки.

Средства диагностирования позволяют устройству (например компьютеру) самостоятельно локализовать неисправность при условии исправности диагностического ядра -- той части аппаратуры, которая должна быть заведомо работоспособной до начала процесса диагностирования.

При диагностировании СВТ наиболее широкое распространение получил принцип раскрутки, или принцип расширяющихся областей, заключающийся в том, что на каждом этапе диагностирования ядро и аппаратура уже проверенных исправных областей устройства становятся средствами тестового диагностирования, а аппаратура очередной проверяемой области является объектом диагностирования.

Процесс диагностирования по принципу раскрутки (расширяющихся областей) следующий: диагностическое ядро проверяет аппаратуру первой области; затем проверяется аппаратура второй области с использованием ядра и уже проверенной первой области, и т. д. При этом диагностическое ядро (встроенные средства тестового диагностирования) реализует следующие функции:

загрузку диагностической информации;

подачу тестовых воздействий на вход проверяемого блока;

опрос ответов с выхода проверяемого блока;

сравнение полученных ответов с ожидаемыми (эталонными);

анализ и индикацию результатов [3].

Для выполнения этих функций встроенные средства тестового диагностирования в общем случае содержат:

устройства ввода и накопители диагностической информации (тестовых воздействий, ожидаемых ответов, закодированных алгоритмов диагностики);

блок управления чтением и выдачей тестовых воздействий, снятием ответа, анализом и выдачей результатов диагностирования;

блок коммутации, позволяющий соединить выходы диагностируемого блока с блоком сравнения;

блок сравнения и устройство вывода результатов диагностирования.

Перечисленные блоки и устройства могут быть частично или полностью совмещены с аппаратурой ЭВМ. Например, в качестве устройства ввода может использоваться клавиатура, в качестве накопителя -- часть оперативной памяти, в качестве блока управления -- процессор, в качестве блока сравнения -- имеющиеся в ЭВМ схемы сравнения (АЛУ), в качестве блока коммутации -- средства индикации состояния аппаратуры ЭВМ, а в качестве устройства вывода результатов -- монитор ЭВМ [11].

Таким образом, встроенные средства диагностирования имеют практически те же блоки и устройства, что и сама ПЭВМ. Поэтому не удивительно, что с развитием интегральной микроэлектроники и массовым выпуском недорогих ПК последние стали все чаще использовать в качестве средств диагностирования ЭВМ (рис.1).

Рисунок 1. Структурная схема тестового диагностирования

Такие специализированные компьютеры, используемые в целях обслуживания и диагностирования ЭВМ, получили название сервисных процессоров

Методы автоматического диагностирования

В современных серверах уже присутствуют достаточно мощные встроенные сервисные процессоры самотестирования.

Для классификации технических решений, используемых при реализации систем диагностирования, рассмотрим понятие метода диагностирования. Он включает в себя три основных элемента:

объект элементарной проверки;

способ подачи воздействия;

возможность снятия ответа.

Существуют следующие методыь тестового диагностирования:

метод командного ядра;

методы диагностирования на уровне логических схем (двухэтапное диагностирование, метод последовательного сканирования);

метод эталонных состояний;

метод микро диагностирования;

метод диагностирования, ориентированного на проверку сменных блоков.

Метод командного ядра

Этот метод основан на использовании программных средств автоматического диагностирования.

В системе команд ЭВМ выделяется ядро команд, включающее в себя:

команды, необходимые для загрузки тестов (в том числе специальные диагностические команды);

этапы сравнения результатов с эталонными с ветвлением по несовпадению результатов;

выдачу диагностического сообщения обслуживающему персоналу.

Объектом элементарной проверки при этом методе являются компоненты СВТ, используемые при выполнении программных команд (процессор, оперативная память, регистры и т. д.).

Метод двухэтапного диагностирования.

Это метод диагностирования, при котором объектами элементарных проверок на разных этапах диагностирования являются схемы c памятью (регистры и триггеры) и комбинационные схемы. Он представляет собой частный случай метода диагностирования на уровне логических схем.

Диагностирование СВТ по этому методу выполняется в два этапа:

На первом этапе проверяются все регистры и триггеры, которые могут быть установлены с помощью операции «Установка» и опрошены по дополнительным выходам операцией «Опрос»;

На втором этапе проверяются все комбинационные схемы, а также регистры и триггеры, не имеющие непосредственной установки или опроса.

Метод последовательного сканирования

Метод последовательного сканирования является вариантом метода двухэтапного диагностирования, при котором схемы с памятью (регистры и триггеры) в режиме диагностирования превращаются в один сдвигающий регистр с возможностью его установки в произвольное состояние и опроса с помощью простой операции сдвига.

Этот метод получил распространение в ЭВМ на больших интегральных микросхемах (БИС) и в настоящее время уже достаточно устарел. Вместе с очевидными достоинствами БИС, их использование затрудняет проблему диагностирования ЭВМ в связи с ограниченными возможностями доступа к схемам, расположенным внутри БИС. При диагностировании ЭВМ, построенной на БИС, возникает проблема проверки БИС, содержащих комбинационные схемы и схемы с памятью, при небольшом числе дополнительных входов и выходов. Такое диагностирование также выполняется в два этапа [1].

1.4 Взаимодействие и сравнительные характеристики систем автоматического контроля, диагностирования и восстановления

В ходе ТО различные СВТ подвергаются различным видам автоматизированного контроля: профилактическому, на работоспособность и диагностическому. Неисправности могут возникать как в электромеханических, так и в электронных устройствах.

Сущность профилактических работ сводится к подготовке СВТ для решения поставленных задач не только программными, но и аппаратными методами. При активном профилактическом обслуживании основная цель -- продлить срок безотказной работы компьютера. Пассивные профилактические меры позволяют обеспечить безопасность компьютера.

В зависимости от разновидности СВТ различают два основных вида контроля работоспособности: программный и аппаратный. Программный контроль основан на использовании специальных программ, контролирующих работу машины. В качестве программных средств контроля и диагностики СВТ используют наладочные, проверочные и диагностические тесты, входящие в комплекс программно-технического обслуживания, который включает также ряд управляющих и сервисных программ.

Система автоматического диагностирования представляет собой комплекс программных, микропрограммных и аппаратных средств и справочной документации (диагностических справочников, инструкций, тестов).

Для сравнения различных систем диагностирования и оценки их качества чаще всего используются следующие показатели:

вероятность обнаружения неисправности (F);

вероятность правильного диагностирования (D).

Неисправность диагностирована правильно, если неисправный блок указан в соответствующем его коду останова разделе диагностического справочника. В противном случае неисправность считается обнаруженной, но не локализованной. Если неисправность только обнаружена, то необходимы дополнительные процедуры по ее локализации. Однако благодаря возможностям, которые система диагностирования предоставляет обслуживающему персоналу (зацикливание тестового примера для осцилло- графирования, эталонные значения сигналов в схемах на каждом примере, останов на требуемом такте), локализация неисправности после ее обнаружения не требует больших затрат времени.

Все вышеперечисленные мероприятия можно объединить в единую систему технического контроля, которая направлена на поддержание безотказной работы СВТ, но оперативность нахождения и устранения неисправностей в большей степени зависит от квалификации и опыта обслуживающего персонала. Сравнительные характеристики систем автоматического контроля, диагностирования и восстановления приведены в приложении 1.

В процессе технического обслуживания СВТ все вышеперечисленные системы дополняют друг друга. Для определения и устранения неисправностей необходимо последовательно использовать процедуры автоматического контроля, диагностирования и восстановления. Так, при запуске ПК процедура POST производит контроль исправности основных блоков и узлов ЭВМ. В случае же обнаружения отказов необходимо воспользоваться методами и средствами автоматического диагностирования для более подробной локализации (поиска) неисправности.

Для устранения аппаратных неисправностей достаточно часто используют замену поврежденных элементов. Для устранения программных неисправностей удобнее воспользоваться системой автоматического восстановления [8].

1.5 Виды контроля

Для определения и устранения неисправностей необходимо последовательно использовать процедуры автоматического контроля, диагностирования и восстановления. Так, при запуске ПК процедура POST производит контроль исправности основных блоков и узлов ЭВМ. В случае же обнаружения отказов необходимо воспользоваться методами и средствами автоматического диагностирования для более подробной локализации (поиска) неисправности [1].

Для устранения аппаратных неисправностей достаточно часто используют замену поврежденных элементов. Для устранения программных неисправностей удобнее воспользоваться системой автоматического восстановления.

Аппаратный контроль

Аппаратный контроль производится путем введения в состав СВТ специального дополнительного контрольного оборудования, работающего независимо от программ. Этот вид контроля обеспечивает проверку правильности функционирования СВТ практически без снижения их быстродействия.

Аппаратный контроль классифицируется по назначению, режиму работы, степени использования и конструктивному исполнению. В зависимости от вида аппаратного контроля применяется различная аппаратура. Каждый вид контроля используется в режиме реального времени и в режиме профилактических проверок, причем контроль может быть как автоматическим, так и с привлечением обслуживающего персонала.

В настоящее время серийно выпускается большой парк современной контрольно-испытательной аппаратуры, имеющей повышенные технические и эксплуатационные характеристики, расширенные функциональные возможности и высокую степень автоматизации. В связи с малыми размерами интегральных схем и низкой ценой комплектующих для ПК сфера применения аппаратуры этого рода в IT-индустрии распространяется в основном на «мэйнфреймы» и суперкомпьютеры.

Использование только аппаратного контроля приводит к удорожанию и усложнению средств СВТ. Однако применение отдельных встроенных средств аппаратного контроля довольно широко используется производителями компьютерной техники. Так, практически все последние модели системных плат ведущих производителей оснащены термодатчиками для определения температуры процессора. Пользователь может, изменяя настройки BIOS, указать предельную температуру, при достижении которой происходит выключение компьютера (по умолчанию обычно используется значение 70 °С). Таким способом осуществляется аппаратная защита процессора от перегрева. Кроме того, многие системные платы оснащены датчиками частоты вращения вентиляторов внутри корпуса (например кулера процессора). Значения, получаемые этими датчиками, можно узнать, используя программы мониторинга или аппаратные индикаторы. Наблюдая за их показаниями, пользователь может определить, когда требуется провести техническое обслуживание или замену вентилятора [3].

Комбинированный контроль

Для проверки правильности функционирования СВТ использовать только программный или только аппаратный контроль нецелесообразно, так как это приводит к значительным затратам по обслуживанию и ремонту СВТ. Поэтому обычно применяют комбинированный метод контроля, представляющий собой оптимальное сочетание программных и аппаратных средств.

Комбинированный контроль классифицируется по назначению и режиму.

По назначению комбинированный контроль подразделяется на наладочный, проверочный и мониторинг.

Комбинированный контроль может производиться как в режиме реального времени при работе СВТ, так и при проведении профилактических мероприятий.

Примерная классификация комбинированного контроля приведена на локальной вычислительной сети (ЛВС). С помощью программы ping проверяется работоспособность каждой рабочей станции в сети. Если она не «пингуется», значит либо неправильно настроен данный узел сети, либо поврежден кабель, либо имеются проблемы с коммутатором.

С проверочным комбинированным контролем мы сталкиваемся сразу же, как только включаем ПК. При его загрузке начинает свою работу программа POST, и если она выдает ошибки (например не опознается видеокарта или жесткий диск), то далее мы должны решать эти проблемы аппаратно.

Самым распространенным примером мониторинга является проверка количества чернил в картридже принтера. Диагностическая программа показывает нам количество чернил в картридже, а когда они заканчиваются, мы решаем эту проблему аппаратно. Существуют и более сложные диагностические программы, контролирующие, например, термодатчики материнской платы, но проблему нагревания мы опять же решаем аппаратно [7].

Комбинированный метод позволяет существенно сократить время поиска и устранения ошибок.

Диагностическое программное обеспечение чрезвычайно необходимо в том случае, если система начинает выдавать сбои, происходит модернизация системы, добавление новых устройств, и т.д. Диагностические программы позволяют проверить работу как всей системы так и её отдельных компонентов.

Самый простой первичный контроль ПК - это контроль при его загрузке - POST (Power-On Self Test - «процедура самопроверки при включении»).

В микропрограмме, записанной в BIOS, есть раздел, который носит название «Power-On Self Test» (POST). Эта процедура выполняется каждый раз, когда пользователь включает питание ПК или выполняет перезапуск с помощью кнопки Reset или комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del. Эта программа призвана обнаружить правильно подключенные обязательные устройства и проверить их работоспособность. Запросный код размером в один байт от 0 0h до FFh, сформированный в результате работы программы POST, записывается в специально отведенное адресное пространство с адресом 8 0h. Полученные для каждого устройства результаты заносятся в соответствующие ячейки памяти. Таким образом, при каждом включении компьютера автоматически выполняется проверка всех его основных компонентов - процессора, микросхемы ПЗУ (ROM), вспомогательных элементов системной платы, оперативной памяти и основных периферийных устройств. Эти тесты проводятся быстро и не очень тщательно по сравнению с тестами, выполняемыми диагностическими программами; их цель -- выявить наиболее грубые неисправности или отсутствие обязательного компонента. При обнаружении неисправного компонента выдается соответствующее предупреждение или сообщение об ошибке (неисправности).

Программа POST выполняет самые первые защитные функции ПК. Она всегда выдает сообщение о неисправности, если обнаруживаются критичные неполадки на системной плате. Если окажется, что неполадка достаточно серьезная, то дальнейшая загрузка системы будет приостановлена и появится сообщение об ошибке (неисправности), по которому, как правило, можно определить причину ее возникновения. Такие неисправности иногда называют «фатальными ошибками» (fatal error).

Процедура POST обычно предусматривает три способа индикации неисправности:

звуковые сигналы;

текстовые сообщения, выводимые на экран монитора;

шестнадцатеричные коды ошибок, выдаваемые на порт

ввода-вывода.

Для звукового сигнала используется встроенный звуковой динамик, подключенный к системной плате.

Для просмотра шестнадцатеричных контрольных кодов, отправляемых на порт ввода-вывода, необходимо установить специальный адаптер в слот ISA (для старых моделей компьютеров) или PCI.

Сообщения об ошибках выводятся на экран монитора только после инициализации видеоадаптера.

При обнаружении процедурой POST той или иной неисправности компьютер издает характерные звуковые сигналы, по которым можно определить неисправный элемент (или их группу). Если компьютер исправен, то при его включении вы услышите один короткий звуковой сигнал; если же обнаружена неисправность, то выдается целая серия коротких или длинных звуковых сигналов, а иногда -- их комбинация.

Характер звуковых кодов зависит от версии BIOS и ее фирмы-разработчика. Комбинации сигналов для наиболее распространенных версий - Award BIOS представлены в приложении 2 [1].

Программный контроль

Программный контроль основан на использовании специальных программ, контролирующих работу машины. В качестве программных средств контроля и диагностики СВТ используются наладочные, проверочные и диагностические тесты, входящие в комплекс программно-технического обслуживания, который включает также ряд управляющих и сервисных программ

Контроль с помощью тестов сводится к выполнению на ПК определенных действий (заданий) и сравнению полученных результатов с известными. В случае несовпадения результатов фиксируется ошибка .

Виды диагностических программ:

Наладочные тесты служат для проверки правильности функционирования устройств и блоков во время наладки СВТ. Эти тесты предназначены для обнаружения грубых ошибок (в монтаже, логике работы отдельных устройств и т. д.). Обычно наладочные тесты используются для проверки центральных процессоров, устройств ввода-вывода, оперативной памяти.

Проверочные тесты предназначены для периодической проверки работоспособности СВТ и обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации. Эти тесты обеспечивают более полный контроль и проверяют разнообразные режимы работы узлов машины.

Наладочные и проверочные тесты свидетельствуют лишь о факте появления ошибки в том или ином устройстве, но не указывают место ее возникновения.

Диагностические тесты служат не только для обнаружения ошибки, но и для локализации места неисправности.

Проверочные и диагностические тесты работают под управлением специальной тестовой программы проверки - монитора (часть управляющей программы), которая осуществляет вызов, выполнение каждого отдельного теста и управление им. Проверка устройства может производиться как в профилактическом, так и в оперативном (мультипрограммном) режиме.

Программа проверки устройства позволяет:

периодически осуществлять профилактическую проверку работы устройства;

при появлении ошибок в работе устройства указывать места возникновения этих ошибок;

убеждаться в правильности работы устройства после устранения ошибки или внесения в устройство технических изменений.

Для различных устройств существуют свои тестовые программы. В современных вычислительных системах запуск тестов может производиться автоматически по сигналу ошибки с контрольных схем машины [2].

1.6 Диагностические программы общего и специального назначения, антивирусы, аппаратные устройства тестирования

Во многих случаях такие программы могут выполнить основную работу по определению дефектного узла. Условно их можно разделить на несколько групп, представленных ниже в порядке усложнения программ и расширения их возможностей.

Программы общего назначения

К программам общего назначения относят, программы которые включают в себя несколько тестов к ним относится:

Everest - программа для просмотра информации об аппаратной и программной конфигурации компьютера, разработанная компанией Lavalys. Являлась последовательницей AIDA32, заменена на рынке программой AIDA64 (рис 2).

Рисунок 2. Программа Everest

SiSoftware Sandra - это системный анализатор для 32-х и 64-битных версий Windows, включающий в себя тестовые и информационный модули (рис 3) [1].

Рисунок 3. Программа SiSoftware Sandra

Программы специального назначения

К программам специального назначения относят- программы которые направленны на тестирование отдельного компонента.

К ним относят:

Victoria -- компьютерная программа, предназначенная для оценки работоспособности, тестирования и мелкого ремонта жёстких дисков. Разработка белорусского индивидуального предпринимателя, программиста Казанского Сергея Олеговича. Программа бесплатна (freeware), работает под управлением ОС Windows и DOS (рис 4).

.

Рисунок 4. Программа Victoria

Является представителем класса программ, работающих с тестируемым оборудованием непосредственно через порты, то есть на самом низком уровне. Это позволяет получить наиболее высокие эксплуатационные качества из возможных, хотя и усложняет процесс создания и использования такого ПО.

Программа представляет собой профессиональный инструмент, предназначенный в первую очередь для специалистов сервисных центров, для помощи в ремонте или восстановлении информации с жёстких дисков. Кроме того, продукт также может быть полезен и обычным пользователям в домашних условиях, поскольку в нём, помимо прочего, присутствуют такие функции как:

Memtest86+ и Memtest86 -- программы для проверки ОЗУ на компьютерах архитектуры x86 и x86-64.

Memtest86+ и Memtest86 запускаются с помощью собственного загрузчика, поэтому наличие операционной системы для их работы не нужно. Начиная с версии 1.60 утилита Memtest86+ имеет функцию формирования списка плохих блоков памяти в формате BadRAM. Используя эти данные, модифицированное ядро Linux может работать с дефектным модулем RAM, не используя повреждённые участки (рис 5). [10].

Рисунок 5. Программа Memtest86+

3DMark- ориентированы прежде всего на графические компоненты персонального компьютера с целью определения производительности системы в компьютерных играх (рис 6).

Рисунок 6 Программа 3DMark 11

Основное предназначение 3DMark- тестирование производительности и стабильности графической платы (видеокарты) и оценка её производительности в условных единицах. Последние версии 3DMark, кроме видеокарты, тестируют также производительность центрального процессора в таких задачах, как игровой искусственный интеллект и физический движок. 3DMark, по сути, визуально представляет собой компьютерную игру, которая является неинтерактивной, так как пользователь не может воздействовать на геймплей. Тесты 3DMark являются проприетарными коммерческими программами, однако все бенчмарки серии, за исключением 3DMark Vantage, имеют урезанные бесплатные версии с ограниченной функциональностью.

Антивирусные программы

Антивирусная программа - специализированная программа для обнаружения компьютерных вирусов, а также нежелательных (считающихся вредоносными) программ вообще и восстановления заражённых (модифицированных) такими программами файлов, а также для профилактики -- предотвращения заражения (модификации) файлов или операционной системы вредоносным кодом.

Kaspersky Internet Security (KIS) -- линейка программных продуктов, разработанная компанией «Лабораторией Касперского« на базе линейки продуктов Антивирус Касперского, для комплексной защиты домашних персональных компьютеров в реальном времени от известных и новых современных угроз (рис 7) [10].

Рисунок 7. Антивирус Kaspersky Internet Security

Аппаратная диагностика

К аппаратным тестирующим устройствам относят POST Card и Мультиметр.

POST Card- самотестирование после включения. Проверка аппаратного обеспечения компьютера, выполняемая при его включении. Выполняется программами, входящими в BIOS материнской платы (рис 8).

Функции, аналогичные POST компьютера, характерны для многих современных электронных устройств -- от ПЛК до смартфонов.

Рисунок 8. Post Card

Мультиметр -комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций (рис 9).

В минимальном наборе включает функции вольтметра, амперметра и омметра. Иногда выполняется мультиметр в видетокоизмерительных клещей. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей [3].

Рисунок 9. Мультиметр



ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Поиск и устранение аппаратных неисправностей

Со временем любая техника дает сбои, средства вычислительной техники не исключение. Пользователь, который работает за СВТ не первый год, знает, что при аппаратном или программном сбое компьютер может отказаться работать. Чтобы исключить подобные случаи необходимо регулярно выполнять диагностику, контроль и профилактические работы.

В практическое части в качестве СВТ будет рассмотрен ПК со следующими техническими характеристиками указанными в таблице 1.

Таблица 1

Характеристики ПК

Центральный процессор	Intel Pentium 4 G2030 s1155 3.0GHz
Материнская плата	Gigabyte H81M-ITX (RTL) LGA1150
Оперативная память	DD2 2GB Kingston
Жесткий диск	SEGATE 500GB, Model ST950032AS
Видео карта	GeForce GTS 450 1GB
Операционная система	Windows 7 HoumBasic

На данном ПК пользователем была указана неисправность при эксплуатации - отсутствие загрузки операционной системы

При первичном запуске ПК сработал длинный звуковой сигнал и нет загрузки операционной системы Widows. Этот сигнал означает о неисправности оперативной памяти (приложение 2 «таблица звуковых сигнал bios»)

Для диагностирования RAM используется специализированная программа Memtest86+.

Алгоритм выявления неисправности при помощи программного приложения Memtest86:

Вставив устройство хранения информации (flesh накопитель)с программой,

затем необходимо зайти в BOOT MENU (F12) (рис 10)

выбрать носитель информации для загрузки.

Рисунок 10 BOOT menu

запускаем на выполнение программу Memtest86 (рис 11).

Рисунок 11. Тестирования программой Memtest86+

После запуска и проверки оперативной памяти было выявлено 48 ошибок

Устранение данных ошибок возможно только при полной замене платы оперативной памяти. Причиной возникновения ошибок может является скачок напряжения.

После замены неисправного модуля оперативной памяти, не происходит загрузка О.С. При этом программа тестирования BIOS не нашла никаких неисправностей. В данном случае необходимо проверить жёсткий диск с помощью специальной программы Victoria

Алгоритм выявления неисправности при помощи программного приложения Victoria:

Вставив устройство хранения информации (flesh накопитель)с программой,

затем необходимо зайти в BOOT MENU (F12) (рис 12)

выбрать носитель информации для загрузки.

Рисунок 12. BOOT menu

запускаем на выполнение программу Victoria

После запуска программы выбираем нужную конфигурации шины (SATA) (рис 13)

Рисунок 13. Выбор шины

Выбрать носитель который нужно проверить (рис 14)

Рисунок 14. Выбор устройства

После этого нужно нажать клавишу F4 и выбираем форму тестирования (рис 15).

Рисунок 15. Тестирование жёсткого диска

После запуска и проверки жесткого диска было выявлено 47 бед-сектора Бед сектор- нарушения секторов на жёстком диске

Устранение данных ошибок возможно только при полной замене платы оперативной памяти, т.к. жесткие диски не рекомендуется разбирать. Причиной возникновения ошибки является механическое воздействие на жёсткий диск.

После замены всех неисправных компонентов, отклонений в работе аппаратных средств не обнаружено.

Для выявление возникновения артефактов на мониторе использовалась программа 3Dmark6 (рис 16)

Рисунок 16. Интерфейс программы 3Dmark 6

При запуске программы выбираются параметры настроек, количество кругов. (рис 17)

Рисунок 17. Настройки 3Dmark 6

Происходит тестирование устройства. (Рис 31)

Рисунок 17. Тестирование 3Dmark 6

При тестировании были обнаружены неисправности в видео карте.

Причинной неисправности из за сильного запыления вентилятора (рис 18), что привело к выводу из строя процессора. В этом случае необходимо провести замену видео карты на аналогичную или более мощную в зависимости от блока питания.

Рисунок 18. Кулер видео карты

2.2 Поиск и устранение программных неисправностей

После длительной и интенсивной работы пк в глобальной сети интернет, О.С. начала работать со сбоями и пропал доступ к интернету появились артефакты Артефакты- цветные полосы на мониторе на экране.

Прежде чем начинать работу по поиску программных неисправностей необходимо провести полную проверку операционной системы на наличие вирусов Компьютерный вирус - вид вредоносного программного обеспечения, способного создавать копии самого себя и внедряться в код других программ, системные области памяти, загрузочные секторы, а также распространять свои копии по разнообразным каналам связи с целью нарушения работы программно-аппаратных комплексов, удаления файлов, приведения в негодность структур размещения данных, блокирования работы пользователей или же приведения в негодность аппаратных комплексов компьютера. и нежелательного П.О.

Для поиска и устранения вирусов была использована лечащую утилиту Dr. Web CureIt (рис 19).



Рисунок 19. Начальная страница утилиты Dr.Web CureIt

Необходимо выбрать объекты для сканирования (рис 20).

Рисунок 20. Выбор устройств

Затем происходит сканирование на вирусы (рис 21)

Рисунок 21. Поиск вирусов

В результате проверки обнаружено и обезврежено 823 угрозы (рис 22).



Рисунок 22. Обнаруженные угрозы

После этого при помощи программы CCleaner производимочистка реестра и удаления нежелательного П.О

Что бы очистить реестр CCleaner, переходите во вкладку «Реестр» и нажимайте «Поиск проблем» (рис 23).

Рисунок 23. Поиск ошибок

После того, как CCleaner закончит анализ реестра операционной системы, производим очистку реестра и сохраняем копию (рис 24).



Рисунок 24. Чистка реестра

Для удаления П.О. заходим во вкладку «Сервис» и выбираем необходимое действие при помощи кнопок (деинсталляция, удалить, переименовать отключить) (рис 25).

Рисунок 25. Удаление программ

Для решения проблемы отсутствия сетевого подключения необходимо проверить драйверы Драйвер- программа для оптимизации работы компьютера.

Для проверки драйверов нужно зайти в свойства компьютера и выбираем диспетчер устройств в нём будут показаны все установленные драйвера и их состояние (рис 26).



Рисунок 26. Свойства системы

Проверка показала что на PC отсутствуют сетевой драйвер (рис 27).

Рисунок 27. Диспетчер устройств

Для поиска и установки нужных драйвера используем программу DriverPackSolution. При загрузке сразу же происходит проверка на наличие драйверов (рис 28).

Рисунок 28. Поиск отсутствующих драйверов

После чего выбираем нужные драйвер и устанавливаем его (рис 29,30).



Рисунок 29 Выбор нужных драйверов

Рисунок 30. Установка драйверов

Проверяем установку драйвера в диспетчере устройств (рис 31).

Рисунок 31 Проверка драйверов

Драйвер успешно установлен.

2.3 Профилактическая часть

Для нормальной работы операционной системы и самого компьютера очень важно своевременно проводить некоторые профилактические мероприятия. Небольшие усилия, затраченные для поддержания работоспособности вашего компьютера, в дальнейшем избавят вас от многих проблем и улучшат работу компьютера в целом.

К таким мероприятиям относятся:

Очистка системного мусора;

Для очистки системного мусора можно использовать специализированные программы например CCleaner (рис32).

неисправность диагностирование аппаратный мусор

Рисунок 32. Чистка системного мусора

Что бы начать процедуру очистки, нажмите кнопку »Анализ» и через несколько минут вы увидите подробную информацию о том, сколько свободного места освободится после окончания очистки, и какие именно данные ccleaner уничтожит.

Далее не обходима нажать кнопку «Очистка»

Создание диска аварийного восстановления;

Создание диска аварийного восстановления системы - нужен для того, что бы вернуться к работоспособному состоянию системы и всех установленных на компьютере программ (рис 33).

Чтобы создать такой диск, необходимо:

Рисунок 33. Создание диска для аварийного чтения

Вставьте чистый CD или DVD в оптическое устройства записи на ПК.

Находясь в учетной записи администратора, откройте приложение Backup and Restore (Архивация и восстановление). Щелкните Пуск > Панель управления > Система и безопасность > Архивация и восстановление (Start > Control Panel > System and Security > Backup and Restore).

В левой части окна щелкните Создать диск восстановления системы (Create a system repair disc).

Подтвердите, если оптический привод выбран правильно. Нажмите Создать диск (Create disc) и следуйте предлагаемым шагам (рис 34).

Рисунок 34 Выбор привода

Создание точки восстановления системы;

Откройте компонент «Система». Для этого нажмите кнопку Пуск, щелкните правой кнопкой мыши Компьютер и выберите пункт Свойства.

В левой области выберите Защита системы. Если отображается запрос на ввод пароля администратора или его подтверждения, укажите пароль или предоставьте подтверждение.

На вкладке Защита системы нажмите кнопку Создать.

В диалоговом окне Защита системы введите описание и нажмите кнопку Создать (рис 35).

Рисунок 35. Создание точки восстановления

Чистка компьютера от пыли

Для очистки компьютера от пыли можно использовать один из двух основных принципов: выдувать пыль из системного блока или засасывать пыль, кроме того можно комбинировать два этих метода.

Выдувать пыль можно с помощью баллончика со сжатым воздухом.

Использовать пылесос и кисточку

Существует несколько этапов очистки

Подготовительный этап

Перед тем как приступить к чистке компьютера от пыли, нужно определиться с инструментами для чистки.

Для чистки компьютера нам понадобится:

Пылесос

Кисточка с длинным волосом

Зубная щетка

Баллончик со сжатым воздухом

Фен

Отвертка

Конечно, не все из этих инструментов понадобятся Вам при работе (например, если Вы собираетесь высасывать пыль пылесосом, то фен или баллончик со сжатым воздухом Вы можете не использовать). Я привел лишь основные инструменты, которые Вы можете использовать при чистке компьютера от пыли.

Этап 1. Замена термопасты

Термопаста - это вязкое вещество или даже скорее смесь, которая предназначена для помощи теплопередачи (улучшению теплопроводности).

Освободите кулер от специальных креплений/фиксаторов.

Снимите его и отложите в сторону. Теперь вы видите перед собой процессор, зафиксированный в специальном разъеме на материнской плате (рис 36).

Рисунок 36. Отсоединение кулера

Возьмите приготовленный заранее кусок ткани и аккуратно снимите с поверхности процессора основной слой старой термопасты (рис 37).

Рисунок 37. Замена термопасты

Возьмите тюбик с термопастой и нанесите тонкий слой на поверхность процессора.

Убедитесь, что термопаста не попала на элементы материнской платы.

Установите радиатор с кулером на процессор с новой термо-пастой.

Аккуратно зафиксируйте крепления.

Подключите питание кулера.

Этап 2. Чистка компонентов.

Чистка модулей при помощи сжатого воздуха (рис 38).

Рисунок 38. Выдувание пыли

Теперь нужно отсоединить некоторые компоненты от материнской платы и корпуса. Нужно отсоединить видеокарту, модули оперативной памяти и прочие устройства (например, тв-тюнер, звуковая карта) которые подключены к материнской плате. Отсоединив устройства, мы сможем тщательнее очистить их от пыли, чем при общей очистке. Кроме самих устройств нужно убрать пыль из разъемов, куда они крепились.

Не обязательно доставать из корпуса привод и жесткие диски. В большинстве случаев пыль с них можно удалить, не вынимая их из корпуса (пылесос, кисточка). Но всё-таки оцените ситуацию, в некоторых корпусах, привод или жесткий диск могут устанавливается не очень удобно и очистить их от пыли крайне тяжело. В таком случае придется отсоединять их от корпуса для чистки.

Обратите внимание, что устройства нужно отсоединять только после общей очистки корпуса (шаг 2), иначе пыль может забиться в разъемы, куда устанавливаются отсоединенные Вами устройства (видеокарта, оперативная память и т.д.).

Этап 3. Сборка модулей.

Очистив все компоненты и устройства, устанавливаем их на место, закрываем корпус и проверяем работоспособность компьютера.



ГЛАВА 3. ОХРАНА ТРУДА

Общие требования безопасности

Настоящая инструкция распространяется на персонал, эсплуатирующий средства вычислительной техники и периферийное оборудование. Инструкция содержит общие указания по безопасному применению электрооборудования в учреждении. Требования настоящей инструкции являются обязательными, отступления от нее не допускаются. К самостоятельной эксплуатации электроаппаратуры допускается только специально обученный персонал не моложе 18 лет, пригодный по состоянию здоровья и квалификации к выполнению указанных работ.

Особенности работы с компьютерами

При выполнении работ, связанных с ПЭВМ, на людей могут воздействовать вредные и опасные производственные факторы. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы [5] (введены в действие с 30 июня 2003 г. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 3 июня 2003 г. N 118) являются на сегодняшний день основным нормативным документом по безопасной работе на компьютере.

Работа с компьютером связана с восприятием изображения на экране и с одновременным различением текста рукописных или печатных материалов, с выполнением машинописных графических работ, что способствует зрительному утомлению, которое усиливается из-за бликов, мерцаний и других отклонений визуальных параметров экрана и световой среды помещения [4].

Эта работа характеризуется повышенным уровнем психоэмоционального напряжения, что связано с высокой концентрацией внимания, с определенным визуальным дискомфортом, с ответственностью за качество выполняемого задания. Переработка большого объема информации, решение сложных задач, нередко в условиях дефицита времени, требуют повышенных умственных усилий и нервного напряжения. Длительная работа в неизменной статической позе приводит к перенапряжению разных групп мышц, а однотипные движения на клавиатуре развивают воспалительные процессы в суставах и мышцах рук.