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 тестыслужат 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].