Автономная и комплексная проверка функционирования и диагностика СВТ
Содержание
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
2.1.2.3 Функциональный контроль и диагностика НЖМД
2.2 Контроль функционирования
аппаратно-программных
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.
Актуальность темы курсовой работы будет определяться возросшей потребностью в вычислительных работах любого действующего предприятия.
Целью курсовой работы будет являться изучение особенностей проявления неисправностей СВТ и их диагностики.
Задачами курсовой работы будут являться:
- 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
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
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
- 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
- конфликт драйверов;
- конфликт запросов прерываний;
- пересечение областей
векторов прерываний в DRAM и следует
тщательно проверять
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
- 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
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
- 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
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
2) загрязнены головки
чтения-записи НГМД. Почистить головки
дисковода с помощью
3) скорость вращения
Ни один из дисководов не читает. Возможные причины:
1) неисправность в разъеме
слота подключения контроллера
НГМД. Почистить разъем слота, в
котором стоял контроллер
2) неисправен контроллер
дисководов. Отключить все, кроме
одного, дисководы от контроллера,
проверить запись/чтение на
Прикладная программа не выполняется, или выполняется неверно (неправильные результаты, или зависание РС в программе). Возможные причины:
1) не отлажена программа.
Воспользоваться средствами
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
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
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
11) если ошибка носит
плавающий характер, – проводить
углубленное тестирование
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
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
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
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-
- пробегом и проверкой
нуля по всем разрядам по-
- 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.
Далее следует выбрать тип тестируемой памяти:
- 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 ROMBIOS 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
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 “
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.

- Автономная нервная система
- Автономное выживание в условиях дикой природы
- Автономной системы теплоснабжения мясокомбината
- Автономные инвестиции. Неоклассическая и кейнсианская концепции
- Автономные системы и фазовые пространства
- Автономные учреждения города Тюмени
- Автономные учреждения как новый вид государственных и муниципальных учреждений
- Автономия в РФ
- Автономия в унитарном государстве
- Автономия зарубежных стран
- Автономия личности
- Автономия образовательного учреждения
- Автономна Республіка Крим як невід’ємна складова частина України
- Автономная газификация частного жилого дома