Программные средства диагностики неисправности оборудования. Программные средства диагностики сети. Способы функционального контроля

Для контроля и диагностики цифровых устройств применяются две основные группы методов: тестовые и функциональ­ные. Для их реализации используются аппаратные и программные средства. При тестовом контроле осуществляют подачу специальных воз­действий (тестов), снятие и анализ реакций контролируемой системы (устройства, узла) в то время, когда она, как правило, не работает по своему прямому назначению. Этим и определяется область применения этого вида контроля: в процессе наладки систем, во время регламента, для автономной проверки систем перед началом штатного функционирова­ния.

Функциональный контроль предназначен для контроля и диагностирования системы в процессе ее работы. Однако если, средства функционального контроля имеются в системе, то они, как правило, используются и при тес­товом контроле. Средства функционального контроля обеспечивают:

Обнаружение неисправности в момент ее первого проявления в контрольной точке, что особенно важно в случае, когда действие не­исправности надо быстро блокировать;

Выдачу информации, необходимой для управления работой системы при наличии неисправности, в частности, для изменения (реконфигура­ции) структуры системы;

Сокращение времени поиска неисправности.

При использовании аппаратных средств функционального контроля в состав узла или устройства вводится избыточная аппаратура, которая функционирует одновременно с основной аппаратурой. Сигналы, возника­ющие в процессе функционирования основной и контрольной аппаратуры, сопоставляются по определенным законам. В результате такого сопостав­ления вырабатывается информация о правильности функционирования контролируемого узла (устройства), В качестве избыточной аппаратуры в простейшем случае используется копия проверяемого узла (так называе­мая структурная избыточность), а также и простейшее контрольное соотношение в виде сравнения двух одинаковых наборов кодов. В об­щем случае используются более простые контрольные устройства, зато усложняются способы получения контрольных соотношений.

Для контроля функционирования основного и контрольного устройств применяют методы сопоставления: входных и выходных слов, внутренних состояний и переходов.

Первому методу отвечает дублирование, мажорирование, а также контроль по запрещенным кодовым комбинациям. К нему относятся также методы избыточного кодирования. Избыточное кодирование основывается на введении во входную, обрабатываемую и выходную информации дополнительных символов, которые вместе с основными образуют коды, обладающие свойствами обнаружения (исправления) ошибок. Второй метод используют преимущественно для контроля управляю­щих цифровых устройств.

Для контроля получили распространение следующие типы кодов: код с проверкой на четность, код Хэмминга, итеративные коды, равно­весные, коды в остатках, циклические коды.

Код с проверкой четности (нечетности) образуется путем добав­ления к группе информационных разрядов, представляющих собой простой (не избыточный) код, одного избыточного (контрольного) разряда. При использовании контроля по четности контрольная цифра чет­ности равна «0», если число единиц в коде четное, и «1», если число единиц нечетное. В дальнейшем при передаче, хранении и обработке слово переда­ется со своим разрядом. Если при передаче информации приемное уст­ройство обнаруживает, что значение контрольного разряда не соот­ветствует четности суммы единиц слова, то это воспринимается как признак ошибки. По нечетности контролируется полное пропадание информации, так как кодовое слово, состоящее из нулей, относится к запрещенным. Код с проверкой четности имеет небольшую избыточность и не требует больших затрат оборудования на реализацию контроля. Этот код применяют для контроля: передача/информации между регистрами, считывания информации в оперативной памяти, обменов между устрой­ствами.

Итеративные коды применяют при контроле передач массивов ко­дов между внешним ЗУ и процессором, между двумя процессорами и в других случаях. Итеративный код образуется путем добавления дополнительных разрядов по четности к каждой строке каждому столб­цу передаваемого массива слов (двумерный код). Кроме того, четность может определяться еще и по диагональным элементам массива слова (многомерный код). Обнаруживающая способность кода зависит от чис­ла дополнительных контрольных символов. Он позволяет обнаружить многократные ошибки и прост в реализации.

Корреляционные коды характеризуются введением дополнительных символов для каждого разряда информационной части слова. Если в каком-либо разряде слова стоит 0, то в корреляционном коде это записывается как « 01», если 1, то символом «10». Признаком искажения кодов является появление символов «00» и «11».

Код с простым повторением (контроль по совпадению) основан на повторении исходной кодовой комбинации, декодирование происхо­дит путем сравнения первой (информационной) и второй (проверочной) частей кода. При несовпадении этих частей принятая комбинация считается ошибочной.

Равновесные коды используются для контроля передач данных между устройствами, а также при передаче данных по каналам связи. Рав­новесный код - это код, который имеет некоторое фиксированное чис­ло единиц (весом называется число единиц в коде). Примером равновесного кода является код "2" из "5", из "8". Существует бесконечное количество равновесных кодов.

Контроль по запрещенным комбинациям, в микропроцессорных уст­ройствах используются специальные схемы, обнаруживающие появление запрещенных комбинаций, например, обращение по несуществующему адресу, обращение к несуществующему устройству, неправильный выбор адреса.

Корректирующий код Хэмминга строится таким образом, что к име­ющимся информационным разрядам слова добавляется определенное чис­ло D контрольных разрядов, которые формируются перед передачей информации путем подсчета четности сумм единиц для определенных групп информационных разрядов. Контрольное устройство на приемном конце образует из принятых информационных и контрольных разрядов путем аналогичных подсчетов четности адрес ошибки, ошибочный разряд корректируется автоматически.

Циклические коды применяют в средствах последовательной пере­дачей двоичных символов, составляющих слово. Типичным примером таких средств служит канал связи, по которому осуществляется пере­дача дискретных данных. Особенность циклических кодов, определяющих их название, сос­тоит в том, что если N-значная кодовая комбинация принадлежит данному коду, то и комбинация, полученная циклической перестанов­кой знаков, также принадлежит этому коду. Основным элементом кодирующей и декодирующей аппаратуры при работе с такими кодами служит сдвигающий регистр с обратной связью, обладающий необходимыми циклическими свойствами. Циклический код N-значного числа, как и всякий систематичес­кий код, состоит из информационных знаков и контрольных, причем последние всегда занимают младшие разряды. Так как последовательная передача производится, начиная со старшего разряда, контрольные знаки передаются в конце кода.

Программные средства функционального контроля исполь­зуются для повышения достоверности функционирования отдельных устройств, систем и сетей в том случае, когда эффективность аппаратных средств обнаружения ошибок оказывается недостаточной. Программные методы функционального диагностирования основаны на установлении определенных соотношений между объектами, участвующи­ми в ходе работы для обеспечения обнаружения ошибок. В качестве объектов могут выступать отдельные команды, алгоритмы, программные модули, комплексы программ (функциональных и служебных).

Контрольные соотношения устанавливаются на системном, алго­ритмическом, программном и микропрограммном уровнях.

В основе формирования контрольных состояний лежат два принципа:

Реализация программными средствами различного уровня методов функционального диагностирования на основе теории кодирования, т.е. используется информационная избыточность;

Составление специальных соотношений по различным правилам на основе использования временной избыточности (двойной и многократ­ный счет, сравнение с заранее рассчитанными пределами, усечение алгоритма и др.) путем преобразования вычислительного процесса.

Оба принципа используются для диагностирования всех основных операций, выполняемых процессорными средствами - операций ввода – вывода, хранения и передач информации, логических и арифметических.

Достоинством программных средств функционального контроля является гибкость и возможность использования любого соче­тания для оперативного обнаружения ошибок. Они играют важную роль в обеспечении требуемого уровня достоверности обработки информации. Для своей реализации они требуют дополнительных затрат машинного времени и памяти, дополнительных операций по программированию и подготовке контрольных данных.

Контроль методом двойного или многократного счета состоит в том, что решение всей задачи в целом или отдельных ее частей выполняется два или более раз. Результаты сравниваются и их совпадение считается признаком верности. Используются и более сложные правила сравнения, например, мажорированные, когда за правильный принимаем результат, который соответствует большему числу правильных резуль­татов.

Реализация двойного или многократного счета состоит в том, что определяются контрольные точки, в которых будет проходить cpaвнение, и выделяются специальные объемы памяти для хранения резуль­татов промежуточных и окончательных вычислений, применяются ко­манды сравнения и условного перехода на продолжение вычисления (при совпадении результатов) либо на очередное повторение (при несовпа­дении результатов.).

Контроль по методу усеченного алгоритма, на основе анализа алгоритмов, выполняемых процессором, строится так называемый усеченный алго­ритм. Задача решается как по полному алгоритму, обеспечивающему необходимую точность, так и по усеченному алгоритму, который позволял быстро получить решение, хотя и с меньшей точностью. Затем прово­дится сравнение точного и приближенного результатов. Примером усе­ченного алгоритма является изменение шага решения (увеличение) при решении дифференциальных уравнений.

Способ подстановки . При решении систем уравнений, в том числе нелинейных и трансцендентных, предусматривается подстановка в исходные уравнения найденных значений. После этого производится срав­нение правых и левых частей уравнения с целью определения невязок. Если невязки не выходят из заданных пределов, решение считается правильным. Время, затраченное на такой контроль, всегда меньше, чем на повторное решение. Кроме того, таким способом обнаруживайте не только случайные, но и систематические ошибки, которые двойным счетом часто пропускаются.

Метод проверки предельных значений или метод "вилок". В большинстве задач можно заранее найти пределы ("вилку"), в которых должны нахо­диться некоторые искомые величины. Это можно сделать, например, на основе приближенного анализа процессов, описываемых данным ал­горитмом. В программе предусматриваются определенные точки, где реализуется проверка на нахождение переменных в заданных пределах. Таким методом можно обнаруживать грубые ошибки, которые делают бессмысленным продолжение работы.

Проверка с помощью дополнительных связей . В некоторых случая удается использовать для контроля дополнительные связи между иско­мыми величинами. Типичным примером таких связей являются известные тригонометрические соотношения. Возможно использование корреляционных связей для задач обработки случайных процессов, статической обработки. Разновидностью этого подхода являются так называемые балансовые методы их суть в том, что отдельные группы данных удовлетворяют определенным соотношениям. Метод позволяет обнаруживать ошибки, вызванные сбоями.

Метод избыточных переменных состоит во введении дополнитель­ных переменных, которые либо связаны известными соотношениями с основными переменными, либо значения этих переменных при определенных условиях известны заранее.

Контроль методом обратного счета, при этом по полученному результату (значениям функции) находят исходные данные (аргументы) и сравнивают их с первоначально заданными исходными данными. Если они сов­падают (с заданной точностью), то полученный результат считаете верным. Для обратного счета часто используют обратные функции. Применение этого метода целесообразно в тех случаях, когда реализация обратных функций требует незначительного числа команд, затрат машинного времени и памяти.

Метод контрольного суммирования . Отдельным массивам кодовых слов (программ, исходным данным и т.д.) ставятся в соответствие избыточные контрольные слова, которые заблаговре­менно получают путем суммирования всех слов данного массива. Для осуществления контроля проводится суммирование всех слов массива и поразрядное сравнение с эталонным словом. Например, при передаче данных по каналу связи все закодированные слова, числа и символы передаваемой группы записей суммируются на входе для получения контрольных сумм. Контрольная сумма записывается и передается вместе с данными.

Контроль методом счета записи. Записью называют точно установленный набор данных, характеризующий некоторый объект или процесс. Можно заранее произвести подсчет количества записей, содержащихся в отдельных массивах. Это число записывается в память. При обработке соответствующего массива данных контрольное число периодически проверяется с целью обнаружения потерянных или не­обработанных данных.

Контроль за временем решения задач и периодичностью выдаваемых результатов, является одним из принципов определения правильности хода вычислительного процесса. Чрезмерное увеличение длительности решения свидетельствует о "зацикливании" программы. Этой же цели служат так называемые маркерные импульсы (или метки времени) применяемые в системах реального времени. Маркерные импульсы используют для предотвращения того, что вследствие ошибки в пос­ледовательности команд процессор остановится или будет совершать неправильные циклы вычисления. Они используются как для всего алгоритма, так и для отдельных участков.

Реализация этих способов состоит в определении самого длинного маршрута следования команд с учетом прерываний другими программами. В составе процессора используют программный счетчик времени, на котором устанавливают предельно допустимое время реализации программы. При достижении нулевого значения в счетчике вырабатывается сигнал превышения допустимого контрольного времени, который обеспечивает прерывание программы. Контроль последовательности выполнения команд и программных модулей осуществляется двумя способами. Программа разбивается на участки, и для каждого участка вычисляется свертка (путем счета числа операторов, методом сигнатурного анализа, использование кодов). Затем снимается трасса прохождения программы и для нее вычисляется свертка и сравнивается с заранее рассчитанной. Другой способ состоит в том, что каждому участку присваивается определенное кодовое слово (ключ участка). Этот ключ записыва­ется в выбранную ячейку ОЗУ перед началом выполнения участка, одна из последних команд участка проверяет наличие "своего" ключа. Если кодовое слово не соответствует участку, то имеется ошибка. Узлы разветвляющихся программ проверяются повторным счетом, а выбор только одной ветки - с помощью ключей. Контроль циклических участков программы состоит в проверке числа повторений цикла, за счет организации дополнительного программного счетчика.

При тестовом контроле проверку узлов, устройств и системы в целом осуществляют с помощью специального оборудования - гене­раторов тестовых воздействия и анализаторов выходных реакций. Не­обходимость в дополнительном оборудовании и временные затраты (невозможность штатного (функционирования во время проведения тесте ограничивает использование тестовых методов.

Тестирование со штатной программой , функциональная схема ор­ганизации такого тестирования включает генератор тестов, содержа­щий набор, заранее подготовленных статистических тестов и анализа­тор, работающий по принципу сравнения выходной реакции с эталонной, полученной также заранее специальными средствами подготовки тестов.

При вероятностном тестировании в качестве генератора тестов используется генератор псевдослучайных воздействий, реализованный, например, сдвиговым регистром с обратными связями. Анализатор обрабатывает выходные реакции по определенным правилам (определяет математическое создание числа сигналов) и сравнивает полученные значения с эталонными. Эталонные значения рассчитываются либо получают на предварительно отлаженном и проверенном устройстве.

Контактное тестирование (сравнение с эталоном) заключается в том, что способ стимуляции может быть любой (программный, от генератора псевдослучайных воздействий), а эталонные реакции образуются в процессе тестирования с помощью дублирующего устройства (эталона). Анализатор производит сравнение выходной и эталонной реакции.

Синдромное тестирование (метод подсчета числа переключении). Функциональная схема содержит генератор тестов, который генериру­ет подсчитывает 2N наборов на вход схемы, а на выходе имеется счетчик, который подсчитывает число переключении, если число переключений не равно эталонному значению, то схема считается неисправной.

При сигнатурном тестировании выходные реакции, получаемые за фиксированный интервал времени обрабатываются на регистре сдвига с обратными связями - сигнатурном анализаторе, позволяющем сжимать длинные последовательности в короткие коды (сигнатуры). Полученные таким путем сигнатуры сравниваются с эталонными, которые получаются расчетным путем, либо на предварительно отлаженном устройстве. Стимуляция объекта контроля осуществляется с помощью генератора псевдослучайных воздействий.

В заключении следует отметить, что не существует универсаль­ного метода контроля. Выбор метода должен производиться в зависи­мости от функционального назначения цифрового устройства, структурной организации системы, требуемых показателей надежности и достоверности.

При проведении регламентных работ или во врем предполетной подготовки ИВК основными методами контроля являются тестовые методы. В процессе полета основными являются функциональны методы контроля, а тестирование в основном производится с целью локализации неисправностей, в случае их возникновения.

6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРИ УЧЕТЕ ВЛИЯНИЯ

УПРУГИИХ СВОЙСТВ НА ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ

Все средства делят на:

1. Средства тестового контроля и диагностики. Тест – проверка с заведомо известным эталонным результатом. Тестовый контроль – выполнение контроля и диагностики с помощью теста. При проведении тестового контроля, объект контроля предварительно выводиться из контура управления.

2. Средства функционального контроля. Контроль системы в процессе функционирования.

В связи с тем, что функциональный контроля и тестовый проводятся в различных условиях, то и объёмы выполняемых проверок различны. Алгоритмы контроля и диагностики могут быть:

· Условными.

· Безусловными.

Любой процесс контроля представляет из себя процесс управления. Целью такого процесса управления является определение класса технического состояния или состояний с наибольшей достоверностью.

На практике глубина функционального контроля ниже, чем глубина тестового контроля и диагностики. Для того, чтобы можно было осуществлять контроли, при проектировании систем должны быть заложены специальные средства.

Средства контроля и диагностики и средства функционального контроля могут быть:

ü Программные.

ü Аппаратные.

ü Программно-аппаратные.

Тестовый контроль и диагностика относятся к категории превентивных средств. Средства функционального контроля рассчитаны на выявление ошибок во время функционирования системы.

Обобщённые функциональные схемы средств тестового контроля и диагностики и функционального контроля.

ОП – обслуживающий персонал.

Задатчик – прибор, формирующий вектор входных воздействий, по указанию ОП.

ОК – объект контроля.

БРИРК – блок распознавания и регистрации результатов контроля.

Решение – блок, вырабатывающий решение по результатам контроля.

МОК – модель объекта контроля.

В большинстве случаем система контроля и диагностики работает под управлением ОП. ОП из набора допустимых проверок задаёт проверку. Задатчик формирует вектор входных воздействий. В БРИРКе распознаётся вектор входных воздействий и из памяти блока выбирается эталонный результат. Объект контроля отрабатывает входные воздействия и выдаёт результат. В блоке решения результаты сравниваются два результата и делается вывод успешности теста.

В качестве модели объекта контроля может выступать достоверно проверенный тот же объект контроля, может использоваться физическая или математическая модель контроля. Особенность функционального контроля в том, что главный вывод: реакция объекта контроля и реакция, полученная на модели объекта контроля, не противоречит друг другу. Сигнал аварии срабатывает только тогда, если результаты противоречат друг другу.

Отсюда, решение в СФК является более сложным. Нужны математические факты противоречия результатов друг другу.

При построении аппаратных средств функционального диагностирования в состав узла или устройства вводится избыточная аппаратура, которая функционирует одновременно с основной аппаратурой. Сигналы, возникающие в процессе функционирования основной и контрольной аппаратуры, сопоставляются по определенным законам. В результате такого сопоставления вырабатывается информация о правильности функционирования контролируемого узла (устройства). В качестве избыточной аппаратуры в простейшем случае используется копия проверяемого узла (так называемая струк турная избыточность), а также и простейшее контрольное соотношение в виде сравнения двух одинаковых наборов кодов. В общем случае используются более простые контрольные устройства, зато усложняются способы получения контрольных соотношений.Математической моделью функционального узла является конечный автомат, который описывается системой

г
деX , Y ~ множества входных и выходных сигналов;S - множество внутренних состояний; δ[ a (t ), x (t )] - функция переходов, показывающая состояниеa (t + 1) , в которое переходит автомат из состоянияа (t) под воздействием входного сигналаx (t ); λ [ a (t ) , x (t )] - функция выходов, определяющая выходy (t +.1) по состояниюa (t ) и входуx(t) в момент времениt ; a 0 - начальное состояние. Контрольное устройство также может быть представлено в виде конечного автоматаQ K , заданного системой

г
деХ к , Y K - множества входных и выходных сигналов;S - множество внутренних состояний; δ K [ b (t ), x (t )], λ K [ b (t ), x (t )] - функции, имеющие тот же смысл, что и функции автоматаQ ; б 0 - начальное состояние.

Схема функционального узла (устройства) с аппаратным контролем показана на рис. 16, а, гдеОА - основной автомат;КА - контрольный автомат;УС - узел сопоставления; ε - сигнал ошибки.

Для диагностирования процессов функционирования основного и контрольного автоматов применяют методы сопоставления: 1) внутренних состояний и переходов; 2) выходных слов и входных слов.

Первому методу отвечает дублирование, мажорирование, а также контроль по запрещенным кодовым комбинациям. К нему относят также методы избыточного кодирования операций по модулю, контроль хранения и передач информации избыточными кодами.

Второй метод используют преимущественно для контроля управляющих устройств, счетчиков и др.

Избыточное кодирование основывается на введении во входную, обрабатываемую и выходную информации дополнительных символов, которые вместе с основными образуют коды, обладающие свойствами обнаружения (исправления ошибок). Общая схема такого контроля показана на рис. 16, б, гдеУК - узел кодирования;УД - узел декодирования;УОКК - узел обработки контрольных кодов;УС - узел сопоставления; с - сигнал ошибок.

Кодовые методы контроля.

Аппаратные методы функционального диагностирования почти всегда основаны на применении так называемых избыточных или корректирующих кодов. Они называются корректирующими независимо от того, предназначены ли они для автоматического исправления ошибок или только для их обнаружения. В корректирующих кодах лишь некоторая часть возможных кодовых комбинаций используется для отображения передаваемой или обрабатываемой информации. Остальные же комбинации являются запрещенными и их появление свидетельствует о наличии ошибки.

Коды чисел разделяются на равномерные и неравномерные. В равномерных кодах все комбинации содержат одинаковое количество знаков, в неравномерных количество знаков может быть разным.

Избыточные или корректирующие коды могут быть блочными и непрерывными. Блочные коды представляют последовательности групп, состоящих из нескольких знаков. Кодирование или декодирование производится над каждой группой (блоком) в отдельности. В непрерывных кодах избыточные знаки перемежаются с информационными знаками.

Блочные равномерные корректирующие коды разделяют на систематические и несистематические. Систематический n-значный код всегда содержит постоянное количествоm информационных иk контрольных знаков, причем контрольные знаки занимают одни и те же позиции во всех кодовых комбинациях. В несистематическом коде знаки закодированного числа или слова разделить на информационные и контрольные невозможно. Основными характеристиками корректирующих кодов являются избыточность и корректирующая способность.

Избыточность кода определяется как k = n - m, а относительная избыточностьk / m .

Корректирующая способность количественно может быть определена вероятностью обнаружения или исправления ошибок различных типов. Корректирующая способность кода связана с понятием минимального кодового расстояния. Кодовым расстоянием d между двумя словами называется число разрядов, в которых символы слов не совпадают. Если длина словаn, то кодовое расстояние может принимать значение от 1 доn. Минимальным кодовым расстоянием d мин данного кода называется минимальное расстояние между двумя любыми словами в этом коде. Если имеется хотя бы одна пара слов, отличающихся только в одном разряде, то минимальное расстояние данного кода равно 1.

Для обнаружения ошибок кратности t требуется код с минимальным кодовым расстояниемd =t + 1, а для исправления таких ошибок код сd = 2t + 1. Для диагностирования устройств в ЭВМ получили распространение следующие типы кодов: код с проверкой на четность, код Хэмминга, итеративные коды, равновесные, коды в остатках, циклические коды.

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 информации

2.1.2.3 Функциональный контроль и диагностика НЖМД

2.2 Контроль функционирования аппаратно-программных комплексов

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.

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 неисправность (идентифицировать неисправность);

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 диагностике ВС. Если все было подключено верно, - вернуть ВС в исходное состояние: выключить только что установленное ПУ и/или контроллер и вновь проверить работоспособность ВС.

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 подсистеме (дисковая, VIDEO, коммуникации, манипуляторы и т. д.), обращая внимание на их конфигурирование;

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 устройству;

Конфликт драйверов;

Конфликт запросов прерываний;

Пересечение областей векторов прерываний в DRAM и следует тщательно проверять программную конфигурацию РС при вводе нового оборудования. При обнаружении несоответствия - откорректировать программную конфигурацию АПС.

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 отображения информации. Цветной графический монитор и плата его адаптера:

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 разрешения.

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 бесперебойного питания,

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 подключения кабелей: разъем до перекрутки обычно должен подключаться ко второму FDD, после перекрутки - к первому.

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 управления/данных на 5,25” FDD. Проверить и исправить: терминатор должен быть установлен только на одном, последнем FDD;

2) загрязнены головки чтения-записи НГМД. Почистить головки дисковода с помощью специального чистящего диска. Чистить головки НГМД можно только специальными жидкостями или изопропиловым спиртом. Этиловый спирт растворяет защитное покрытие дискет.

3) скорость вращения шпиндельного двигателя НГМД выходит за допустимые пределы. Протестировать НГМД программой NDiags и, при необходимости, отрегулировать скорость вращения шпиндельного двигателя.

Ни один из дисководов не читает. Возможные причины:

1) неисправность в разъеме слота подключения контроллера НГМД. Почистить разъем слота, в котором стоял контроллер дисководов, или переставить контроллер в другой слот;

2) неисправен контроллер дисководов. Отключить все, кроме одного, дисководы от контроллера, проверить запись/чтение на оставшийся дисковод, при необходимости, загружая DOS с дискеты. Если опыт оказался удачным, то, подключая по очереди остальные дисководы, определить, в какой части контроллера содержится ошибка. Можно для пробы заменить контроллер на заведомо исправный, не забыв про конфигурирование (перемычки, переключатели на плате контроллера).

Прикладная программа не выполняется, или выполняется неверно (неправильные результаты, или зависание РС в программе). Возможные причины:

1) не отлажена программа. Воспользоваться средствами отладки программ: дизайнер, дебаггер и т. д.;

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 файлов config.sys и autoexec.bat, на отсутствие в них логических ошибок. Для контролируемого пошагового исполнения конфигурационных файлов нужно сразу после появления на дисплее таблицы аппаратных ресурсов, еще до появления сообщения “Starting PC DOS…”, нажать клавишу F8;

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 логической структуры НЖМД, используя утилиты NDD или Scandisk и, при обнаружении ошибок, - восстановить логическую структуру диска;

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 компонент РС с использованием встроенных программ: POST (с помощью анализатора шины), ROM Diagnostics, или программ общего тестирования CheckIt, NDiags и др., запуская их с той же дискеты;

11) если ошибка носит плавающий характер, - проводить углубленное тестирование компонент АПС с использованием соответствующих программ, например PC-Doctor.

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 функционирования и диагностика СВТ

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 системной платы

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 CPU

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-очереди в каждом адресе,

Пробегом и проверкой нуля по всем разрядам по-очереди в каждом адресе,

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.

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 ROM BIOS 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 устройств АПС

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 “залипшей”клавиши.

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.

Если окажется, что вся неисправная группа принадлежит одному столбцу и кроме них, в том же столбце нет исправных клавишей, тогда, вероятно, неисправен информационный вход контроллера, связанный с эти столбцом, или оборвалась связь его со столбцом клавишей. Второе предположение также проверяется мультиметром. Для проверки первого предположения нужно включить компьютер и проверить осциллографом наличие отрицательных импульсов на этом входе контроллера при нажатой одной из клавишей этого столбца и если они есть - придется заменить ИМС контроллера.

Ошибка при проверке автоповтора свидетельствует о неисправности контроллера клавиатуры, установленного на плате клавиатуры.

Ошибки при проверке индикаторовтребуют, для их локализации, анализа работы их схем. Светодиоды индикаторов получают питание от источника +5 В, ток через них ограничивается специальными резисторами, а протекание тока или его отсутствие управляется состоянием усилительных элементов (часто - ИМС инверторов). Инверторы, в свою очередь, управляются непосредственно выходами соответствующих портов контроллера. Если не зажигается или не гаснет индикатор, нужно проверить логическим пробником или мультиметром подачу на него питания +5 В, затем соответствие падения напряжения на светодиоде его характеристике, падение напряжения на токоограничительном резисторе, затем на выходе и входе инвертора, наконец, на соответствующем выходе контроллера.

Программа NDiags выполняет те же тесты (кроме теста автоповтора), а при проверке нажатия клавишей дополнительно высвечивает скан-код нажатой клавиши. Это может быть важно, если все клавиши срабатывают, но путают скан-коды. Это может быть следствием нарушения таблицы перевода кода сканирования матрицы клавишей в скан-код клавиатуры, находящейся в ПЗУ контроллера клавиатуры. Этот дефект может возникать и вследствие некорректного ремонта клавиатуры, когда ИМС контроллера клавиатуры была заменена на ИМС контроллера от клавиатуры другого типа.

Программа PC-Doctor в пункте меню Diagnostics/System Board/Keyboardпроводит тестирование контроллера клавиатуры, точнее - его части, расположенной на системной плате, в режимах:

Completed - укомплектованность, наличие,

KBD Power-On Self test - самотестирование по включению питания,

KBD IRQ Test - проверка выработки запроса прерывания IRQ1 от клавиатуры,

KBD Interface Test - проверка работы интерфейса клавиатуры.

В пункте Interactive Tests/Keyboard содержатся три теста:

Keyboard Keys - тест нажатия клавишей с индикацией скан-кодов,

Keyboard LEDs - тест светодиодных индикаторов состояния клавиатуры,

Keyboard Repeat - тест автоповтора.

Для проверки манипуляторов “мышь” можно воспользоваться файлом теста манипулятора (test.exe), обычно имеющимся на дистрибутивной дискете с драйвером мыши. Тест позволяет проверить функции манипулятора и его настройки, такие как начальная позиция курсора мыши, область и скорость перемещения манипулятора, символ, идентифицирующий курсор и т. д. Можно использовать и тест-программы общего тестирования.

Программа CheckIt предоставляет в пунктах меню:

Tests/Input Devices/Mouse - тестирование манипулятора мышь,

Tests/Input Devices/Joystick - тестирование игрового манипулятора.

При тестировании мыши программа предлагает проверки:

Press each mouse button - проверка нажатия кнопок мыши,

2.1.2.2 Контроль и диагностика средств вывода оперативной информации

Наличие, исправность портов ввода-вывода и самодиагностика видеоконтроллера (видеокарты) тестируется POST-программой перед загрузкой операционной системы. Подробное тестирование видеомонитора в автоматическом режиме без участия оператора невозможно, т. к. сама программа не может проверить правильность отображения шрифтов, линейность развертки, цветовую палитру, правильность отработки атрибутов символов и т. д. Тест-программа только генерирует и выводит на экран монитора соответствующие картинки, снабжая изображение указаниями признаков правильной работы, а оператор, выполняя указания программы, должен отвечать программе - соответствует ли изображение требованиям программы.

Встроенная программа ROM Diagnostic, программы сервисных плат RACER, ROM&DIAG и комплекса PC-tester содержат соответствующие пункты проверки видеоподсистемы РС, но, в силу ограниченности емкости их памяти, полноценную проверку организовать не могут. Поэтому, для более тщательной проверки качества видеосистемы следует воспользоваться внешними (загружаемыми) тест-программами.

Программа CheckIt имеет пункт меню Tests/Video, который состоит из трех основных частей: Video RAM - для автоматической проверки видео-памяти и аппаратных средств подкачки; Text - проверяет все текстовые режимы, доступные данному РС. На каждом экране, в левом верхнем углу отображаются название шага, режим экрана и номер текущего шага. Что должен оператор увидеть на экране, сообщается перед началом каждой группы режимов и оператор, выполняя эти задания, должен сообщить программе, соответствует ли изображение требованиям программы, на каждом шаге теста; Graphics - проверяет графические режимы работы видеосистемы. Вывод сетки позволяет оценить линейность горизонтальной и вертикальной разверток, а следующим тестом - выводятся 6 экранов с цветными блоками; цвет каждого блока должен соответствовать надписи о его цвете. Это позволяет оценить правильность работы цветообразующих узлов видеокарты и монитора.

Метод замены подозреваемого устройства на заведомо исправное (видеокарта, монитор) не может быть рекомендован, т. к. есть серьезный риск испортить исправное устройство. Если предварительная локализация окажется неправильной, а вторая составляющая видеоподсистемы имеет серьезный дефект, например, высокое напряжение на входах или выходах интерфейса, то замена первой компоненты может повлечь за собой выход из строя замененной исправной компоненты.

Методы тестирования подобные программе CheckIt предлагает и программа NDiags,в пункте меню Видео, отличаясь только несколько большим набором режимов тестирования.

Программа PC-doctor отличается углубленностью режимов тестирования. В пункте меню Diagnostics/Video Adapter предлагаются пункты:

Video Memory - шаблонное тестирование видеопамяти,

Video Pages - тестирование восьми видеостраниц,

VGA Controller Registers - тестируются регистры контроллера, и если обнаружена версия видеокарты VESA или SVGA, то и в их стандартах,

VGA Color-DAC Registers - тестируются 6-битовые регистры цветовых составляющих, всего с палитрой из 262144 цветовых оттенков.

В пункте меню Interactive Tests предлагаются тесты:

Character Sets - 12 модификаций в текстовых и графических режимах,

Color Palettes - 12 модификаций в графических режимах цветовой палитры,

Monitor Quality - предлагает свое контекстное меню:

Solid Block - чисто белый экран высокой яркости,

Flashing Block - белый экран с атрибутом мерцания,

Vertical Lines - вывод чередующихся черных и белых вертикальных полос,

Horizontal Lines - вывод чередующихся черных и белых горизонтальных полос,

Checkerboard - на экран выводится черно-белая шахматка,

Flashing Checkerboard - на экран выводится черно-белая шахматка с мерцанием,

VGA Functionality со своим подменю:

Horizontal Pan - на экран выводится рамка с качанием по горизонтали,

Vertical Pan - на экран выводится рамка с качанием по вертикали,

Display Start Address - периодическое переключение 1-й и 2-й страниц,

Split Screen - периодический скроллинг двух страниц по вертикали,

Split Screen with Horizontal Pan - периодический скроллинг двух страниц по горизонтали,

512 Display Characters - вывод 512 ASCII-символов в стандартах 9х16 и 8х8 пикселей.

2.1.2.3 Функциональный контроль и диагностика НЖМД

Если в подсистеме жесткого диска (контроллере, накопителе, соединительных кабелях и т. д.) возникает неисправность, она может быть обнаружена при выполнении соответствующих секций POST-программы, при этом на экран дисплея выводится POST-код ошибки. Ошибки с кодами 17хх - свидетельствуют о неисправностях накопителей и контроллеров с интерфейсом ST-506/412, с кодами 104хх - о неисправностях тех же устройств с интерфейсом ESDI, с кодами 210хх - о неисправностях накопителей и HOST-адаптеров SCSI. Конкретные коды ошибок и их описание можно найти в специальной литературе.

Во многих случаях диск не находится потому, что:

Неправильно установлен тип диска в CMOS-памяти;

Неправильно установлена конфигурация диска (перемычка статуса накопителя);

Неправильно подключен кабель управления к НЖМД;

- "залипание" дисков и головок.

Современные дисководы имеют служебную запись параметров на самом диске, в этом случае, они могут быть считаны и установлены в CMOS самой утилитой SetUp, если выбрать в меню SetUp пункт Auto Detect Hard Disk.

Способов задания адреса устройства на канале шины АТА существует два - с помощью кабельной выборки или явным заданием адреса на каждом из устройств. Режим кабельной выборки включается установкой на диске перемычки CS (Cabel Selekt). В этом случае оба устройства на шине конфигурируются одинаково - в режим CS, а адрес устройства определяется его положением на специальном кабеле-шлейфе. В отличие от обычного кабеля, у которого все одноименные контакты всех разъемов равнозначны, в этом кабеле контакт 28 (CSEL) для устройства-0 (Master) заземлен через хост-адаптер, а для устройства-1 (Slave) - не подключен (перерезан в кабеле-шлейфе). Кабельная выборка будет работать, если ее применение поддерживается и задано на всех устройствах данного канала шины, включая хост-адаптер. Недостатком такой выборки является привязка физического подключения диска к кабелю: диск-0 должен быть подключен к ближнему от адаптера разъему шлейфа, а диск-1 - к дальнему.

Режим явной адресации использует обычный «прямой» кабель. В этом случае перемычка в положение CS не устанавливается, а адрес каждого из устройств задается перемычками, состав которых у разных моделей НЖМД варьируется. Достаточно указать устройству его номер (0 или 1) или роль (Master или Slave), но в устройствах, разработанных до принятия стандарта АТА, ведущему (Master) диску еще «подсказывали» наличие ведомого (Slave). Таким образом, на дисках IDE можно увидеть следующие джамперы:

M/S - если на шине присутствует лишь одно устройство, оно должно конфигурироваться как Master. Если устройств два, то второе должно конфигурироваться как Slave. Иногда джампер того же назначения обозначается как «C/D» (диск C:/диск D:), но для второго канала IDE такое название уже некорректно.

SP (Slave Present), DSP (Drive Slave Present) - устанавливается на диске-0 (Master) для указания на присутствие диска-1 (Slave). Если этот переключатель установлен, а устройство-1 не подключено, BIOS выдаст сообщение об ошибке.

ACT (Drive Active) - устанавливается на диске-0 (встречается редко).

Для полностью АТА-совместимых дисков (например, модели Seagate), джамперы SP DSP не требуются и отсутствуют. Перемычка ставится только на диске-0, а наличие диска-1 Master определит автоматически.

Кабель управления должен подключаться к контроллеру (или адаптеру) и дисководу с соблюдением нумерации контактов разъемов: первый провод шлейфа, обычно отличающейся цветом, - к первым контактам разъемов. В противном случае диск опознаваться не будет, и признаком такой ошибки является постоянное свечение индикатора "Дисковод выбран".

Современные версии PnP BIOS и соответствующие им диски позволяют не указывать тип IDE диска, если выбрать в SetUp опцию AUTO, для автоматической установки его типа во время POST-процедуры, по ответу на команду идентификации диска. Накопители на жестких дисках, подключаемые к внешним интерфейсам шин USB и FireWire конфигурируются уже на этапе загрузки операционной системы.

Надежность считывания информации с диска в большой степени зависит от точности позиционирования. Позиционирование, обеспечиваемое сервоприводом, особенно с выделенной сервоповерхностью , может быть не оптимальным для каждой головки и требовать коррекции. Интеллектуальные контроллеры хранят карту отклонений для всех цилиндров и головок, создается и корректируется в процессе работы.

Предсказуемые отказы (Predictable Failure) являются следствием постепенного ухода параметров от номинальных значений, когда этот уход переходит некоторый порог. Если специально контролировать такие параметрами диска, как время разгона шпиндельного двигателя до нужной скорости, время, затрачиваемое диском на позиционирование, процент ошибок позиционирования, высота полета головок, производительность (зависящая от числа вынужденных повторов для успешного выполнения функций), количество использованных резервных секторов и других параметров, то становится возможным предсказание отказов. Сообщение о приближении отказов операционной системе и пользователю позволяет принять необходимые меры для предотвращения потери данных на диске.

Целям предупреждения отказов служит технология S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology - технология самонаблюдения, анализа и сообщения), применяемая в современных накопителях. Эта технология, разработанная фирмой Seagate, имеет корни в технологии IntelliSafe, фирмы Compaq, и PFA (Predictive Failure Analysis - анализ предсказуемых отказов), фирмы IBM.

Задачи слежения за параметрами накопителя при этом возлагаются на контроллер, а программному обеспечению остается только периодически проверять, все ли в порядке в накопителе, или приближается время отказа. Спецификации S.M.A.R.T. существуют в двух версиях - для интерфейсов ATA и SCSI, которые различаются как по системам команд, так и по способам сообщений о состоянии накопителя. Конечно, остаются непредсказуемые отказы (Non-Predictable Failure), которые случаются внезапно, но они вызываются, чаще всего, отказами электронных компонент накопителя, под действием импульсных помех, или от механических узлов накопителя - вследствие внешних вибраций и ударов. При соблюдении же правил эксплуатации накопителей их вероятность не столь велика, как предсказуемые отказы.

2.2 Контроль функционирования аппаратно-программных комплексов

Аппаратно-программные комплексы, как известно, строятся на комплексе АПС и, кроме самостоятельного тестирования входящих в него АПС, могут быть проверены на функционирование в комплексе, с помощью комплексных тестов. Примеры таких комплексных тестов - программы СКАТ (Система Комплексного Автоматизированного Тестирования) и АИСТ (Автоматизированная Интерактивная Система Тестирования), которые запускаются, по специальному заданию оператора. Эти системы выполняют до 120 одновременно решающихся комплексом вычислительных задач, на фоне разнообразных операций ввода-вывода на обобщенных для всего комплекса периферийных устройствах.

Это самый тяжелый режим работы комплекса. При возникновении отказов, сбоев, конфликтных ситуаций, СКАТ автоматически переходит в режим изоляции , постепенно, по-очереди, выключая из работы отдельные составляющие комплекса (общие периферийные устройства, отдельные АПС, входящие в комплекс), - до устранения обнаруженных коллизий. Режим изоляции повторяется несколько раз, с другим порядком исключения компонент комплекса. Выделенные при этом сбойные компоненты комплекса из работы и тестирования автоматически исключаются, а в конце тестирования СКАТ распечатывает обобщенные результаты теста, для анализа их оператором. Параметры тестирования и режима изоляции заранее задаются оператором в диалоге со СКАТ, или могут использоваться установки этих параметров, по умолчанию.

АИСТ имеет особенность в том, что, при обнаружении ошибок функционирования, сразу, не прекращая работы, сообщает оператору - где, когда, в каком режиме обнаружены нарушения функционирования. Оператор, в свою очередь, также, не прекращая работы комплексной
тест-программы, может внести в режим тестирования свои коррективы, для локализации мест неисправностей. В конце работы весь протокол тестирования распечатывается.

Заключение

Таким образом, поиск неисправностей целесообразно проводить от более простых элементов к более сложным и дорогостоящим по заранее составленному плану. Предпочтителен метод последовательного исключения подозреваемых в отказе компонентов, если имеются заведомо исправные компоненты для замены.

Для выбора метода диагностики и определения первичных и вторичных симптомов отказа необходимо уметь классифицировать неисправность, т. к. первичный отказ часто вызывает целый спектр отказов вторичных, являющихся следствием первичного и затеняющих причину неисправности.

8. В.П. Леонтьев. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. "ОЛМА-ПРЕСС, М., 2003.

9. И.А. Орлов, В.Ф. Корнюшко, В.В. Бурляев. Эксплуатация и ремонт ЭВМ, организация работы вычислительного центра. "Энергоатомиздат", М., 1989.

10. Б. Богумирский. Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95. "ПИТЕР", СПб, М., Харьков, Минск. 1997.

11. Ю.М. Платонов, Ю.Г. Уткин. Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров. М.,”Горячая линия-Телеком”, 2010.

Способы функционального контроля

Функциональный контроль определяет способность правильного выполнения функций, возлагаемых на контролируемый объект, и осуществляется путем сравнения с заданными значениями выходных состояний объекта контроля. При этом может выполняться анализ и обработка результатов сравнения, диагностирование и поиск дефектов.

Под техническим обслуживанием понимают контроль технического состояния средств вычислительной техники (СВТ) и определение комплекса технологических операций необходимых для поддержания его работоспособного состояния. Вид технического обслуживания определяется периодичностью и комплексом технологических операций по поддержанию эксплуатационных свойств СВТ.

Виды технического обслуживания СВТ:

· Регламентированное техническое обслуживание должно выполняться в объеме и с учетом наработки, предусмотренном в эксплуатационной документации на СВТ, независимо от технического состояния.

· Периодическое техническое обслуживание должно выполняться через интервалы времени и в объеме, установленными в эксплуатационной документации на СВТ.

· Техническое обслуживание с периодическим контролем должно выполняться с установленной в технологической документации периодичностью контроля технического состояния СВТ и необходимым комплексом технологических операций, зависящих от технического состояния СВТ.

· Техническое обслуживание с непрерывным контролем должно выполняться в соответствии с эксплуатационной документацией на СВТ или технологической документацией по результатам постоянного контроля за техническим состоянием СВТ.

Виды контроля компьютерных систем и комплексов

Контроль технического состояния СВТ может выполняться в статическом или динамическом режимах.

При статическом режиме контрольные значения напряжений и частоты синхроимпульсов остаются постоянными в течение всего цикла профилактического контроля. При динамическом режиме предусматривается периодическое их изменение.

Различают следующие виды контроля:

1 Профилактический контроль;

2 Автоматический контроль

3 Самопроверка.

Любой вид контроля может осуществляется аппаратурным и программным путями.

Аппаратурный контроль проводится с помощью специальной аппаратуры, контрольно-измерительных приборов, стендов, программно-аппаратных комплексов (ПАК) и т.д. Программный контроль осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения (ПО).

Работы по устранению неисправностей при профилактическом контроле можно разбить на следующие этапы:

· анализ характера неисправностей по текущему состоянию СВТ;

· контроль параметров окружающей среды и меры по устранению их отклонений;

· локализация ошибки и определение места неисправности с помощью аппаратурных и программных средств СВТ и с помощью дополнительной аппаратуры;

· устранение неисправностей;

· возобновление решения задачи.

Для осуществления технического обслуживания (ТО) создается система технического обслуживания (СТО). В настоящее время наибольшее распространение получили следующие виды СТО:

1 Планово-предупредительное обслуживание;

2 Обслуживание по техническому состоянию;

3 Комбинированное обслуживание.

Планово-предупредительное обслуживание основано на календарном принципе и реализует регламентированное и периодическое технические обслуживания. Эти работы выполняются с целью поддержания устройств СВТ в исправном состоянии, выявлении отказов в оборудовании, предупреждении сбоев и отказов в работе СВТ.

Система включает следующие виды технических обслуживания:

· контрольные осмотры (КО);

· ежедневные ТО (ЕТО);

· еженедельные ТО;

· двухнедельные ТО;

· декадные ТО;

· ежемесячные ТО (ТО1);

· двухмесячные ТО;

· полугодовые или сезонные (СТО);

· годовые ТО;

КО, ЕТО СВТ включает осмотр устройств, прогон теста быстрой проверки работоспособности устройств, а также работы предусмотренные ежедневной профилактикой всех внешних устройств (чистка, смазка и т. д.).

Во время двухнедельного ТО предусматривается прогон диагностических тестов, а также все виды двухнедельных профилактических работ, предусмотренных для внешних устройств.

При ежемесячном ТО предусматривает более полная проверка функционирования СВТ с помощью всей системы тестов, входящих в состав ее программного обеспечения. Проверка производится при номинальных значениях источников питания профилактическом изменении напряжения на + 5%. Профилактическое изменение напряжения позволяет выявить наиболее слабые схемы системы. Обычно схемы должны сохранять свою работоспособность при изменении напряжения в указанных пределах. Однако старение и другие факторы вызывают постепенное изменения рабочих характеристик схем, которые могут быть выявлены на профилактических режимах.

Проверка СВТ с профилактическим изменением напряжения выявляет прогнозируемые неисправности, благодаря чему уменьшается количество труднолокализуемых неисправностей, приводящих к сбоям.

Во время ежемесячной профилактики выполняются все необходимые работы, предусмотренные в инструкции по эксплуатации внешних устройств.

При полугодовом (годовом) ТО (СТО) проводятся те же работы, что при ежемесячном ТО. А также все виды полугодовых (годовых) профилактических работ: разборку, чистку и смазку всех механических узлов внешних устройств с их одновременной регулировкой или заменой деталей. Кроме этого, производится осмотр кабелей и питающих шин.

Метод технического обслуживания СВТ определяется совокупностью организационных мероприятий и комплексом технологических операций по техническому обслуживанию.

Методы технического обслуживания подразделяются:

1 По признаку организации:

· Фирменный метод заключается в обеспечении работоспособного состояния СВТ предприятием-изготовителем, проводящим работы по техническому обслуживанию и ремонту СВТ собственного производства.

· Автономный метод заключается в поддержании работоспособного состояния СВТ в период эксплуатации, при котором техническое обслуживание и ремонт СВТ пользователь выполняет своими силами.

· Специализированный метод заключается в обеспечении работоспособного состояния СВТ предприятием сервиса, проводящим работы по техническому обслуживанию и ремонту СВТ.

· Комбинированный метод заключается в обеспечении работоспособного состояния СВТ пользователем совместно с предприятием сервиса, либо с предприятием-изготовителем и сводится к распределению между ними работ по техническому обслуживанию и ремонту СВТ.

2 По характеру выполнения:

· При индивидуальном ТО обеспечивается обслуживание одного СВТ силами и средствами персонала данного СВТ. В состав комплекта оборудования для этого типа ТО входят:

· аппаратура контроля элементной базы СВТ и электропитания:

· контрольно-наладочная аппаратура для автономной проверки и ремонта средств СВТ;

· комплект электроизмерительной аппаратуры, необходимой для эксплуатации СВТ;

· комплект программ (тестов) для проверки работы СВТ;

· инструмент и ремонтные принадлежности;

· вспомогательное оборудование и приспособления;

· специальная мебель для хранения имущества и оборудование рабочих мест оператора и наладчика элементной базы.

Все перечисленное оборудование предусматривает возможность оперативного поиска и устранения неисправностей с помощью стендовой и контрольно-измерительной аппаратуры.

· Групповое ТО служит для обслуживания нескольких СВТ, сосредоточенных в одном месте, средствами и силами специального персонала. Структура состава оборудования при групповом сервисе та же, что и при индивидуальном, но при этом предполагается наличие большего числа аппаратуры приспособлений и т.д., исключающей неоправданное дублирование. Комплект группового сервиса включает как минимум комплект оборудования индивидуального сервиса СВТ, дополненный аппаратурой и приспособлениями других СВТ.

· Централизованное ТО является более прогрессивной формой обслуживания СВТ. Система централизованного технического обслуживания представляет собой сеть региональных центров обслуживания и их филиалов – пунктов технического обслуживания.

При централизованном обслуживании сокращаются расходы на содержание технического персонала и сервисной аппаратуры. Такое обслуживание предполагает ремонт элементов, узлов и блоков СВТ на базе специальной мастерской, оснащенной всем необходимым оборудованием. Помимо этого, централизованное техническое обслуживание позволяет сосредоточить в одном месте материалы по статистике отказов элементов, узлов, блоков и устройств СВТ, а также получить эксплуатационные данные с десятки однотипных СВТ при прямом контроле достоверности.

Вид ремонта определяется условиями его проведения, составом и содержанием работ, выполняемых на СВТ.

Ремонт СВТ подразделяется на виды:

· Текущий ремонт должен проводиться для восстановления работоспособности СВТ без использования стационарных средств технологического оснащения на месте эксплуатации СВТ.

При текущем ремонте проводится контроль СВТ на функционирование с использованием соответствующих средств проверки.

· Средний ремонт должен проводиться для восстановления работоспособности СВТ, либо составных частей СВТ с использованием специализированных стационарных средств технологического оснащения. При среднем ремонте проверяется техническое состояние отдельных составных частей СВТ с устранением обнаруженных неисправностей и доведением параметров до предусмотренных норм.

· Капитальный ремонт должен проводиться для восстановления работоспособности и ресурса СВТ посредством замены или ремонта составных частей СВТ, в том числе и базовых, с использованием специализированных стационарных средств технологического оснащения в стационарных условиях.

Одной из основных характеристик СТО является длительность профилактики СВТ, которая определяется по формуле 1.1

где t Пi - суммарное время проведения профилактических мероприятий, выполняемых последовательно;

t Вj - время восстановления n неисправностей за время профилактики;

t Ф.К. - время функционального контроля.

На длительность профилактики в большей мере влияет степень квалификации обслуживающего персонала.

Анализ статических данных по эксплуатации конкретной СВТ позволяет дать рекомендации по замене профилактик меньшей периодичности на профилактики большей периодичности (например, ежедневные – на еженедельные). Это позволяет увеличить время использования СВТ непосредственно на вычислительные работы.

Другой важной количественной характеристикой является коэффициент эффективности профилактики k проф, который характеризует степень повышения безотказности СВТ за счет предотвращения отказов в момент профилактики. Коэффициент эффективности профилактики вычисляется по формуле 1.2

где n проф. - количество отказов, выявленных во время профилактики;

n общ n о + n проф. - общее число отказов СВТ за период эксплуатации.

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

· 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. 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.

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 к значительному усложнению и удорожанию СВТ. Кроме того, введение в состав СВТ большого количества избыточного сложного оборудования может привести к снижению ее общей надежности. Поэтому в современных СВТ применяется комбинированный метод контроля, представляющий собой сочетание программных и аппаратурных средств.

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.

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.

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.