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, уровеньпредставлен 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 уровеньпредставлен 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].