Файл: ТО СВТ курс Романов.pdf

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

1.3.2. Взаимосвязь систем автоматизированного контроля

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.

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

31

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

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.

11.BIOS проверяет значение слова по адресу 0000:0472, чтобы определить, какая загрузка выполняется (холодная или горячая). В случае горячей загрузки по этому адресу записано слово 1234h, что приводит к пропуску POST Если по этому адресу записано другое слово, выполняется POST.

12.Программа BIOS ищет в дисководе «A» системную дискету и читает на ней сектор 1, находящийся на цилиндре 0, стороне 0 (самый первый сектор). Современные версии BIOS позволяют загружаться не только с дискеты, но и с других устройств, например жесткого диска и накопителя CD-ROM. Порядок поиска загрузочных устройств определяется с помощью программы установки параметров BIOS. Этот сектор загружается по адресу 0000:7C00 и проверяет, является ли диск загрузочным.

13.Если значения первых байтов считанного сектора некорректны, на экране отображается сообщение об ошибке загрузочной записи дискеты 602-Diskette Boot Record Error и система останавливается.

14.Если дискета была подготовлена в DOS с помощью команды Format или Sys, а два первых файла в корневом каталоге не являются системными или их нельзя прочитать, выдается сообщение о том, что диск не системный:

«Non-System disk or disk error Replace and strike any key when ready».

Если дискета была подготовлена в DOS с помощью команды Format или Sys, а загрузочный сектор испорчен, на экран выдается сообщение о сбое при загрузке с диска:

Disk Boot failure

15.Проверяется сигнатура считанного загрузочного сектора активного раздела. Если последних два байта не соответствуют сигнатуре 55AAh, выдается сообщение об ошибке: «Missing operating system» и система останавливается.

16.Загрузочный сектор активного раздела, как следует из его названия, содержит программу загрузки операционной системы. Если загрузочный сектор испорчен, выдается сообщение Disk boot failure. Если системные файлы не являются первыми в корневом каталоге или при попытке их чтения возникают сбои, выдается сообщение, что диск не системный или содержит ошибку:

Дальнейшие действия зависят от установленной операционной системы. 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

32

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

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.

33

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

1.4.Программный, аппаратный и комбинированный контроль

Взависимости от метода, положенного в основу контроля СВТ, различают два основных вида контроля:

программный; аппаратурный.

Каждый из них может использоваться как в оперативном режиме, т. е. в процессе работы СВТ, так и в режиме профилактических проверок, причем контроль может быть автоматическим или с привлечением оператора.

Программный контроль СВТ основан на использовании специальных программ, контролирующих работу СВТ. Он подразделяется на

программно-логический тестовый.

Программно-логический контроль основан на том, что в основную рабочую программу вводятся дополнительные операции, при выполнении которых получается избыточная информация, необходимая для обнаружения и исправления ошибок. Наличие избыточности в информации позволяет, например, находить те или иные контрольные соотношения, которые связывают получаемые в процессе расчета значения и которые можно проверять по программе в конце каждого этапа вычислений. Так, если вычисляются значения синусов и косинусов, то правильность их вычисления можно проверить по известному соотношению: сумма квадратов синуса и косинуса равна 1. Часто прибегают к двойному просчету, при котором избыточность информации создается путем повторения вычислений, а контрольные соотношения — это совпадение результатов первого и второго просчетов.

Программно-логический контроль не требует применения специальной аппаратуры и позволяет обнаруживать ошибки, обусловленные случайными сбоями, в процессе проведения вычислений. Однако этот вид контроля приводит к значительному увеличению времени решения задачи.

Тестовый контроль предназначен для проверки правильности работы СВТ или ее отдельных устройств с помощью специальных программ—тестов. Контроль с помощью тестов сводится к выполнению машиной определенных действий над исходными числами и сравнению результатов с известными. В случае несовпадения ответов фиксируется ошибка.

Все тесты подразделяются на наладочные, проверочные диагностические.

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

34

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

самостоятельными программами и выполняются без помощи операционной системы

Проверочные тесты предназначены для периодической проверки работоспособности СВТ и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации. Эти тесты обеспечивают более полный контроль и создают более разнообразные режимы работы узлов СВТ. Однако как наладочные, так и проверочные тесты свидетельствуют лишь о факте появления ошибки в том или ином устройстве, не указывая места 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 устройств может производиться как в профилактическом, так и в оперативном (мультипрограммном) режиме, т. е. наряду с выполнением других программ (последний вид проверки устройств СВТ называется не автономной проверкой).

В современных вычислительных системах запуск тестов может производиться и автоматически по сигналу ошибки с контрольных схем СВТ. При этом после локализации ошибки развитые системы саморемонтируются (реконфигурация системы). В менее мощных системах процесс локализации ошибки сопровождается подачей оператору соответствующего сигнала.

Аппаратурные средства контроля создаются введением в состав СВТ специального дополнительного контрольного оборудования, работающего независимо от программы. Аппаратурный контроль обеспечивает проверку правильности функционирования СВТ практически без снижения ее быстродействия. Однако использование только аппаратурного контроля приводит

кзначительному усложнению и удорожанию СВТ. Кроме того, введение в состав СВТ большого количества избыточного сложного оборудования может привести

кснижению ее общей надежности. Поэтому в современных СВТ применяется комбинированный метод контроля, представляющий собой сочетание программных и аппаратурных средств.

Сцелью предупреждения существенного искажения обрабатываемой информации (т. е. до того предела, когда она не сможет быть восстановлена) обнаружение ошибок в машине должно производиться непрерывно. Поэтому эта функция возлагается на быстродействующие аппаратурные средства контроля, которые позволяют практически полностью совместить во времени выполнение основных операций СВТ и необходимых контрольных операций. Локализация места возникновения неисправности и ликвидация последствий сбоев при этом возлагаются на программный контроль.

Комбинированный метод контроля позволяет при незначительном снижении эффективности и быстродействия СВТ существенно сократить время поиска и устранения ошибок и общий объем дополнительного оборудования СВТ, потребного для этих целей.

35

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

В целом эффективность системы контроля СВТ характеризуется следующими показателями:

отношением количества оборудования, охваченного системой контроля, к общему количеству оборудования СВТ; вероятностью обнаружения системой контроля ошибок в работе СВТ;

степенью детализации, с которой система контроля указывает место возникновения ошибки (точность диагноза);

отношением количества оборудования системы контроля к общему количеству оборудования СВТ.

Следует отметить, что эффективные системы контроля и диагностики могут быть созданы при условии, если их разработка и проектирование СВТ проводятся одновременно и взаимосвязано. Только такой подход позволяет создавать наиболее рациональный контроль с минимальными затратами на его реализацию.

36

Романов В. П. Техническое обслуживание средств вычислительной техники Учебно-методическое пособие

1.5. Диагностические программы общего и специального назначения

Диагностическое программное обеспечение чрезвычайно необходимо в том случае, если система начинает сбоить или если осуществляется модернизация системы, добавляя новые устройства.

Диагностические программы общего и специального назначения

Таких программ великое множество. Данный вид софта можно разделить на следующие категории:

Информационные программы; Тестовые программы; Универсальные программы

1.Информационные программы

Используются в ситуациях, когда необходимо выяснить подробную

конфигурацию и максимально протестировать компьютер на работоспособность, не разбирая системный блок или когда, на первый взгляд все работает нормально, но пользователь утверждает, что его компьютер, постоянно глючит и запускается через раз. Или же после ремонта, например замены электролитических конденсаторов на материнской плате, требуется провести тщательную диагностику, дабы убедится, что компьютер работает нормально. Тестируют компьютер или отдельные компоненты, и выдают подробную информацию о его состоянии, функциональности, и возможных программных и физических неполадках.

SIW (System Information for Windows) 1.67

Программа выдает подробную информацию о самых разных компонентах ПК, в том числе о материнской плате, чипсете, процессоре, BIOS, устройствах PCI/AGP, USB и ISA/PnP, оперативной памяти, видеокарте, мониторе, жестких дисках, принтерах и т.д. Наблюдение за процессором, памятью и сетевым трафиком можно вести в реальном времени. Кроме этого, с ее помощью можно получить сведения об установленных на компьютере программах и обновлениях, запущенных службах и процессах, открытых файлах, установленных кодеках.

System Information for Windows включает инструменты для извлечения ключей для программ и серийных номеров, перезагрузки/выключения ПК, для выявления паролей за "звездочками". Все полученные сведения можно сохранить в виде отчета в формате CSV, HTML, TXT или XML. Программу можно не устанавливать на компьютере – она может быть запущена с USB-накопителя. System Information for Windows имеет русский интерфейс.

В последней версии улучшены XML-отчеты, добавлена информация об установленных программах, об удаленных лицензиях, о логических дисках.

BIOS Agent, 3.62

Небольшая и простая в использовании утилита, которая автоматически определяет различные параметры BIOS и другую системную информацию. С помощью BIOS Agent можно определить тип процессора и его частоту, сокет и размер BIOS ROM, конфигурацию памяти, дату BIOS, данные по материнской

37