Телекоммуникации и Информатика и вычислительная техника Ульяновск 2007 2
 Скачать 1.77 Mb.
|
|
10. ДИАГНОСТИКА ПЭВМ 10.1. Программа POST При включении питания ПЭВМ, аппаратному сбросу от кнопки RESET или нажатии комбинации клавиш CTRL+ALT+DEL процессор переходит к исполнению программы POST (Power-On Self Test), хранящейся в микросхеме ПЗУ BIOS. Программа выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств вво- да-вывода, а также конфигурирование всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы. Обязательные и наиболее важные этапы – это тестирование регистров процессора и оперативной памяти (особенно первых 64 Кбайт, где размещаются служебные регистры. После этого тестируются остальные ресурсы. Последовательность шагов программы POST: 1. Проверка регистров процессора. 2. Проверка контрольной суммы BIOS. 3. Проверка таймера. 4. Проверка контроллеров DMA. 5. Проверка регенерации памяти и тестирование первых 64 Кбайт. 6. Проверка интерфейса клавиатуры. 7. Инициализация контроллера прерываний и установка векторов. 8. Проверка батареи и контрольной суммы CMOS. 9. Проверка защищенного режима. 10. Получение конфигурации из CMOS. 11. Проверка видеоадаптера. 12. Проверка контроллера прерываний. 13. Проверка клавиатуры. 14. Тест памяти от 64 до 640 Кбайт. 15. Тест памяти свыше 1 Мбайт. При обнаружении какой-либо ошибки при тестировании аппаратуры BIOS информирует пользователя о неисправности звуковым сигналом или выводом текстового сообщения. При неактивизированном видеоадаптере пользователь информируется об ошибке набором звуковых сигналов. Звуковые сигналы фатальных ошибок, при которых тестирование прекращается, а процессор переходит в режим останова, приведены в таблице 10.1. Если обнаруженная ошибка не является фатальной, например, села батарейка питания CMOS, после выдачи звукового сигнала процесс тестирования продолжается. Таблица 10.1 Сигнал Описание Фатальные ошибки аппаратуры 1 короткий Ошибка регенерации ОЗУ 2 коротких Ошибка четности ОЗУ 3 коротких Ошибка в области первых 64 Кбайт ОЗУ 4 коротких Ошибка системного таймера 5 коротких Ошибка процессора 6 коротких Ошибка на линии А, которой управляет контроллер клавиатуры 7 коротких Ошибка переключения режимов процессора 8 коротких Ошибка при работе с видеопамятью 9 коротких Ошибочная контрольная сумма BIOS 10 коротких Ошибка при работе с памятью 11 коротких Ошибка кэша Нефатальные ошибки аппаратуры длинный, 3 коротких Ошибка ОЗУ 1 длинный, 8 коротких Ошибка видеоподсистемы В случае, если к моменту обнаружения ошибки видеоадаптер работает, тона экран монитора выводятся код ошибки и краткое описание на английском языке. Обычно это ошибки, связанные с проблемами, которые не позволят загрузить операционную систему или с неисправностью блоков на системной плате. Когда процесс тестирования оборудования доходит до момента вывода на экран монитора сообщений, с помощью которых пользователь может следить за процессом работы программы POST, внизу экрана монитора появляется информационная строка, в которой содержится информация о том, как перейти в режим BIOS Setup. После тестирования и конфигурирования (настройка устройств) программа POST инициализирует загрузку операционной системы. 10.2. Главное меню программы BIOS Главное меню программы BIOS Setup предназначено для настройки и изменения конфигурации компьютера и имеет интерфейс в виде меню. Для входа в Setup вовремя выполнения программы POST необходимо нажать клавишу первоначальную загрузку (С, АС, управление параметрами клавиатуры, конфигурирование кэш-памяти, периферийных устройств управление параметрами процессора (частоты синхронизации, оперативной памяти, кэш-памяти; встроенные утилиты определения дисковых интерфейсов (IDE, SATA); утилиты тестирования и форматирования дисков группа опций безопасности (Security) – установка пароля на вход, ограничение доступа к дискам средства антивирусной защиты – предупреждение о попытке записи в Boot- сектор и проверка при загрузке на совпадение контрольной суммы с хранящимся в CMOS эталонным значением группа опций управления параметрами системы энергосбережения (Power Management). Стандартное главное меню компьютера Pentium 4 включает 1. Standard CMOS Features – меню стандартных настроек аппаратных средств и установки системных даты и времени 2. Advanced BIOS Features – установка стартовой конфигурации компьютера и параметров BIOS. Выбор порядка загрузки компьютера (Boot Device); 210 3. Advanced Chipset Features – меню настройки параметров чипсета; 4. Integrated Peripherals – меню изменения параметров периферийных устройств настройка параметров энергосбережения 6. PnP/PCI Configurations – меню конфигурирования распределения ресурсов компьютера 7. Load Fail-Safe Defaults и Load Optimized Defaults – меню восстановления настройки меню установки пароля на BIOS; 9. Save & Exit Setup – выход из BIOS Setup с сохранением новых установок 10. Exit Without Saving – выход из BIOS Setup без сохранения (изменение конфигурации компьютера. 10.3. Тестовые программные средства Кроме встроенных средств тестирования в ПЭВМ используются и автономные средства контроля и диагностики, которые позволяют детализировать системную информацию определение конфигурации и характеристик ПЭВМ – тип процессора, тип материнской платы, типы используемых дисков, объем оперативной памяти и ее распределение, видеосистемы и др. Помимо контроля работоспособности ПЭВМ, программы информируют пользователя об эффективности использования ресурсов системы и осуществляют их перераспределение. Тестовые программы используются для идентификации конфигурации компьютера, его системных ресурсов, а также для его диагностики и оценки его относительной производительности. Их можно разделить на две группы 1. Специализированные – ориентированные на анализ какой-либо одной подсистемы компьютера. Например, широко используются программы для оценки производительности процессоров, жестких дисков, а также программы, тестирующие работу оперативной памяти, видеоконтроллеров, звуковых карт 2. Универсальные программы, позволяющие выполнять комплексный анализ всех подсистем компьютера (Sandra, Checkit, Astra). Тестовая программа Checkit Checkit – это информационно-диагностическая программа, позволяющая определить системную конфигурацию ПЭВМ, протестировать основные его компоненты и оценить производительность отдельных подсистем. В программе имеются тесты всех типов памяти (стандартной, расширенной и дополнительной, компонентов системной платы (процессора, сопроцессора, контроллеров, часов реального времени, последовательных и параллельных портов, принтеров. Для жесткого диска применяются также операции, проверяющие каждую физическую дорожку. При контроле видеоподсистемы отдельно тестируются текстовые и графические режимы, а также видеопамять. Программа предусматривает интерактивный контроль устройств ввода клавиатуры, мыши. Могут быть выполнены идентификация модемов, сетевых плат, приводов CD-ROM, тестирование приводов гибких дисков, оценка производительности для системной платы, жесткого диска время доступа и скорость передачи, видеоподсистемы (скорость обмена. Интерфейс программы представлен на рис. 10.1. Рис. 10.1. Интерфейс программы Checkit Программа Checkit интегрирована в систему Windows, имеет удобный интерфейс, тестирует узлы ПЭВМ и создает подробный отчет о результатах выполненных проверок. Окно программы устроено по принципу слева – оглавление, справа – содержание выбранного пункта. Программа имеет три большие группы операций, которые представлены в левом окне-оглавлении: System Info (сведения о системе, Tests (тесты, Tools (дополнительные средства. Группа System Info В группе System Info находятся утилита сбора информации о ПЭВМ, где содержится сведения о составе системы, драйверах, программах, настройках локальной сети и Интернет (рис. 10.1). В нем имеются следующие подменю System Summary – сбор информации о системе в целом Active Tasks – сведения о программах и драйверах (версия и предназначение. Drives – сведения о дисках (наименование, размер, свободное место, тип файловой системы. Motherboard – сведения о материнской плате (тип процессора, BIOS). Memory – сведения о памяти – размер, свободное место в оперативной памяти, текущий размер виртуальной памяти (файла, использование ресурсов памяти системой Windows. Operating system – сведения о файлах операционной системы. Ports Test – сведения о контроллерах системы. Ports – сведения о портах (тип, назначение портов. Video – сведения о видеосистеме (монитор, видеоадаптер, поддерживаемые режимы работы. Группа проверок Tests Motherboard Test – проверка материнской платы, включает проверку процессора, сопроцессора, часов реального времени, контроллеров доступа к памяти икон- троллеров прерываний (рис. 10.2). Memory Test – проверка основной и дополнительной, а также видеопамяти. Программа предложит перейти в режим перезагрузки и на черном экране протестирует оперативную память. Кроме обычной проверки памяти, имеется еще углубленная проверка – переключатель Deep Testing в секции Type of Test (вид тестирования. Рис. 10.2. Тестирование материнской платы Drives Test – тест дисковой подсистемы, проверяются загрузочная область, таблицы размещения файлов и корневая директория. Тест проверяет накопители на магнитных дисках, CD-ROM и другие сменные диски. Например для проверки читаемости компакт-диска в CD-ROMe, необходимо указать проверку области данных (галочка в квадратике Read Data Sectors). Тогда программа последовательно считает с диска информацию и представит отчет о результатах проверки. Modem Test – проверка модема. Тестируются основные и дополнительные команды модема, а также специальные (для факс-модемов), скорость обмена с СОМ-портом. Ports Test – проверка параллельного и последовательного портов. Video Calibration – калибровка монитора, позволяет проверить качество монитора во всех возможных для него и видеокарты режимах. Quick Check – проверка дерева системы. Сверху располагаются данные об оборудовании, ниже – информация о Windows (дата сохранения системных файлов, директория размещения временных файлов. Группа утилит Tools Утилита Active Update – обновление программы через Интернет (доступна при подключении. Утилита Benchmark – эталонный тест, проводит проверку быстродействия ПЭВМ. В нем можно посмотреть производительность каждой из подсистем компьютера. Программа хранит результаты предыдущих проверок, что позволяет осуществлять контроль производительности системы и программного обеспечения. Утилита Reports – позволяет напечатать отчет, включив в него информацию о системе (группа System Info Reports), результаты тестирования (группа Tests) и журналы тестирования (Test Journals). Кнопка Print Now отправляет отчет на принтер. Утилита System Spy – осуществляет контроль за состоянием и изменениями системы. Производится сравнения производительности системы последнего отчета сохранения (Snapshot) с результатами текущего тестирования системы и сообщается, какие программные и аппаратные изменения произошли. Все что осталось неизменным, будет написано черным, все удаленное будет написано красным, все вновь установленное зеленым, а все изменившееся – синим. Утилита Save Critical Files сохраняет важные файлы Windows – те, при повреждении которых нормальная работа продолжаться не может. Создаются копии десяти файлов системного реестра (user.dat, system.dat), командного процессора (command.com), файлов настройки DOS и режимов (autoexec.bat, config.sys, win.ini, system.ini) и некоторых других. Утилита Restore Critical Files, позволяющая восстановить десять файлов, если они оказались повреждены. Утилита System Tune-Up – вызывает последовательно проверку диска. Тестовая программа Sandra Sandra – это информационно-диагностическая программа, позволяющая получить информацию об аппаратном и программном обеспечении, произвести комплексный анализ работы устройств, входящих в состав ПЭВМ. Интерфейс программы Sandra представлен на рис. 10.3. 215 Рис. 10.3. Интерфейс программы Sandra Возможности программы Sandra: получение информации о системе в целом, материнской плате, процессоре, BIOS, дисковой системы, портах, памяти, видеосистеме тестирование процессора, памяти, файловой системы видеосистемы, пропускной способности сети и др сравнение производительности процессора, подсистемы памяти, файловой системы со стандартными системами и эталонными образцами стресс тестирование, позволяющее определить стабильность работы системы. Состав информационные модули бенчмаркинговые модули тестовые модули просмотровые модули мастера. 216 Информационные модули программы Sandra (рис. 10.4) включают информацию о системе информацию о материнской плате информацию о процессоре, КЭШе, BIOS; информацию о дисках информацию о портах информацию о памяти информацию о видеосистеме информацию о клавиатуре, манипуляторе, принтере и т.д. Рис. 10.4. Информационные модули программы Sandra Модули тестирования программы Sandra (рис. 10.5) включают тест CD-ROM/DVD; арифметический тест процессора мультимедиа тест процессора тест файловой системы тест кэша и памяти (рис. 10.6); тест пропускной способности памяти (рис. 10.7); тест пропускной способности сети видеотест; тест пропускной способности канала в Internet; тест переносного диска (Flash). Рис. 10.5. Тестовые модули программы Sandra Рис. 10.6. Тест сравнения производительности процессора и подсистемы памяти с эталонными образцами Рис. 10.7. Сравнение производительности подсистемы памяти с эталонными системами Тест сравнения производительности процессора и памяти (тест кэш и памяти) позволяет выбрать вменю четыре эталонных процессора и произвести их графическое сравнение с исследуемым (нашим) процессором. С этой целью необходимо щелкнуть курсором по кнопке и получить график исследуемого процессора и сравнить его производительность. Тестовая программа ASTRA ASTRA (Advanced Sysinfo Tool and Reporting Assistant) – программа определения конфигурации и диагностики компьютера, позволяющая получить подробную информацию об аппаратном обеспечении компьютера и режимах его работы. Интерфейс программы ASTRA представлен на рисунке 10.8. Рис. 10.8. Интерфейс программы Astra Возможности тестовой программы определение типа и тактовой частоты процессора, коэффициента умножения и частоты системной шины, типа разъема (slot, socket), определение поддерживаемых процессором возможностей, размера и параметров КЭШа; определение производителя материнской платы, BIOS и модели чипсета; определение надежности винчестеров с помощью уникального алгоритма определение модели и емкости винчестера, CD/DVD устройства, типа интерфейса (Parallel ATA, Serial ATA I, Serial ATA II), а также скорости чтения записи CD/DVD приводов информация о модулях памяти (объем, тип, производитель, скоростные характеристики определение производителя, типа и объема видеопамяти и поддерживаемых видеорежимов; определение типа звуковой карты, модема, сетевой карты, принтера, сканера создание файла-отчета в текстовом INI, HTML, XML форматах работа в режиме командной строки и запуска с загрузочной дискеты, CD/DVD диска или флеш накопителя создание файла-отчета в формате программы инвентаризационного учета вычислительной техники. Контрольные вопросы 1. Назовите назначение программы POST. 2. Назовите последовательность шагов POST. 3. На какие группы подразделяются тестовые программные средства 4. Назначение программы Checkit. 5. Что позволяет определить System Info программы Checkit? 6. Назначение и возможности программы Sandra. 7. Какие модули входят в состав программы Sandra? 8. Назначение и возможности апрграммы Astra. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АЛУ - арифметико-логическое устройство АСУ - автоматизированная система управления АЦП - аналого-цифровой преобразователь БВР - блок внутренних регистров БИС - большая интегральная схема ВЗУ - внешние запоминающие устройства ДС - дешифратор ДТЛ - диодно-транзисторная логика ДНФ - дизъюнктивная нормальная форма ЕС ЭВМ - единая система ЭВМ ЗУ - запоминающее устройство ИМС - интегральная микросхема ИС - интегральная схема КМОП - транзисторная логика на комплементарных МОП-транзисторах КНФ - конъюнктивная нормальная форма КОП - код операции КПД - контроллер прямого доступа к памяти КУ - комбинационное устройство ЛЭ - логический элемент МОП - миталл-оксид-полупроводник МП - микропроцессор МПП - микропроцессорная память процессора НГМД - накопитель на гибком магнитном диске НЖМД - накопитель на жестком магнитном диске НОД - накопитель на оптическом диске НСТЛ - транзисторная логика с непосредственной связью ОЗУ - оперативное запоминающее устройство ОС - операционная система ОШ - общая шина ПЗУ - постоянное запоминающее устройство ПК - преобразователь кодов ПК - персональный компьютер ПКН - преобразователь код-напряжение ПНК - преобразователь напряжение-код ПЭВМ - персональная ЭВМ РТЛ - резисторно-транзисторная логика С - шифратор СДНФ - совершенная ДНФ СКНФ - совершенная КНФ СМ - системная магистраль СС - система счисления ТПС - тестовые программные средства ТТЛ - транзисторно-транзисторная логика ТТЛШ - ТТЛ с диодом Шоттки УВв - устройства ввода УВВ - устройства ввода-вывода УВыв - устройства вывода УР - устройство равнозначности УУ - устройство управления ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь ША - шина адреса ШД - шина данных ШУ - шина управления ЭВМ - электронно-вычислительная машина ЭП - элемент памяти ЭСЛ - эмиттерно-связанная логика БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Акулов О. А. Информатика базовый курс учебник для вузов / О. А. Акулов, Н. В. Медведев. - М Омега-Л, 2007. 2. Браммер Ю. А. Цифровые устройства учебное пособие для вузов / Ю. А. Браммер, И. Н. Пащук. – М Высш. шк, 2004. 3. Бройдо В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации Учебник для вузов / В. Л. Бройдо. – е изд. – СПб. : Питер, 2004. 4. Букреев И. Н. Микроэлектронные схемы цифровых устройств / И. Н. Букреев, В. И. Горячев, Б. М. Мансуров. – е изд, перераб. и доп. – М Радио и связь, 1990. 5. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации учебнике изд, перераб. и доп. / под ред. А. П. Пятибратова. – М Финансы и статистика, 2004. 6. Гилмор Ч. Введение в микропроцессорную технику / Ч. Гилмор. – перс англ. – М Мир, 1984. 7. Гитис Э. И. Аналого-цифровые преобразователи / Э. И. Гитис, Е. А. Писку- лов. – М Энергоиздат, 1981. 8. ГОСТ 2.743–91. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники. – М Изд-во стандартов, 1993. 9. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: энциклопедия / М. Гук. – СПб. : Питер Ком, 2004. 10. Жаров А. Железо IBM 2004 или все о современном компьютере / А. Жа- ров. – М «МикроАрт», 2003. 11. Захаров Н. Г. Цифровые и импульсные устройства учебное пособие для вузов / Н. Г. Захаров. – Ульяновск : УлГТУ, 1997. 12. Информатика. Базовый курс / под ред. СВ. Симоновича. – е издание. – СПб. : Питер, 2004. 13. Информатика учебник / под ред. Н. В. Макаровой. – е изд, перераб. – М Финансы и статистика, 2000. 14. Костин А. Е. Программное обеспечение микроЭВМ. В 11 кн. Кн. 1. Структура и функционирование микроЭВМ учебное пособие для ПТУ / А. Е. Костин; под ред. В. Ф. Шаньгина. – М Высш. шк, 1991. 224 15. Петровский И. И. Логические ИСКР справочник в х частях / И. И. Петровский. – М Бином, 1993. 16. Могилев А. В. Информатика учебное пособие / А. В. Могилев, НИ. Пак, Е. К. Хеннер. – М Академия, 2001. 17. Нарышкин А. К. Цифровые устройства и микропроцессоры учеб пособие для вузов / А. К. Нарышкин. – М Издательский центр Академия, 2006. 18. Никитин Б. Я. Теоретические основы вычислительной техники. Часть 2 / Б.Я. Никитин, В. Н. Скребков. – Л. : ЛВВИУС, 1988. 19. Новиков Ю. Персональные компьютеры / Ю. Новиков, А. Черепанов. – СПб. : Питер, 2001. 20. Острековский В. А. Информатика учебник для вузов / В. А. Острековский – М Высшая школа, 2000. 21. Попов Л. Н. Цифровые функциональные устройства комбинационного типа учебное пособие / Л. Н. Попов. – М Издательство МАИ, 1990. 22. Сайфутдинов Р. А. Принципы построения и функционирования компьютеров Р. А. Сайфутдинов, А. Г. Назаров. – Ульяновск : УВВИУС, 2006. 23. Сайфутдинов Р. А. Вычислительная техника и информационные технологии. Часть 1 / Р. А. Сайфутдинов, А. Г. Назаров, В. А. Лукьянов. – Ульяновск : УВВИУС, 2007. 24. Соломенчук В. Г. Аппаратные средства персональных компьютеров / В. Г. Соломенчук. – СПб. : БХВ-Петербург, 2003. 25. Стрыгин В. В. Основы вычислительной микропроцессорной техники и программирования В. В. Стрыгин, Л. С. Щарев. – М Высшая школа, 1989. 26. Таненбаум Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум. – СПб. : Питер, 2004. 27. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника / Е. П. Угрюмов. – СПб. : БХВ-Петербург, 2002. 28. Цифровая и вычислительная техника учебник для вузов / ЭВ. Евреинов, ЮТ. Бутыльский, И. А. Мамзелев и др. / под ред. ЭВ. Евреинова. – М Радио и связь, 1991. |