Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
О
Факультет:
Комп'ютерна інженерія
Кафедра:
Кафедра електронних обчислювальних машин
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Інші
Предмет:
СП
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра електронних обчислювальних машин
К о н с п е к т л е к ц і й
з дисципліни “Діагностика апаратних і програмних засобів комп’ютерних систем”
для студентів
базового напряму “Комп’ютерна інженерія”
Затверджено на засіданні кафедри ”Електронні обчислювальні машини” Протокол № 9 від 2.02.2017 року
Львів – 2017
Конспект лекцій з дисципліни “ Діагностикаапаратних та програмних засобів комп’ютерних систем ” для студентів базового напрямку 6.0915 "Комп'ютерна інженерія" / Укладачі: Бачинський Р.В., Парамуд Я.С. – Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2017. 218 с.
Укладачі: Бачинський Р.В., канд..техн. наук, доц
Парамуд Я.С., канд..техн. наук, доц..
Рецензент: Дунець Р.Б., д. т. н, проф.
Відповідальний за випуск: Березко Л. О., канд.. техн.. наук, доц..
ВСТУП
Конспект лекцій дисципліни “Діагностика апаратних та програмних засобів комп’ютерних систем” призначений для студентів четвертого курсу освітньо-кваліфікаційного рівня “Бакалавр” базового напряму “Комп’ютерна інженерія”. Він включає матеріал, який відповідає основним чотирьом темам навчальної програми курсу: “Основні поняття з теорії обслуговування та діагностування комп ятерів”, “Показники діагностики”, “Використання спеціальних кодів для контролю функціонування обчислювальних засобів”, “Методи тестування та діагностування ОЗ”. Діагностика комп’ютерних систем відноситься до основних дисциплін базової підготовки бакалаврів, які в подальшому будуть спеціалізуватися за фахом “Комп’ютерні системи та мережі”.
Однією із основних задач дисципліни “Діагностика апаратних та програмних засобів комп’ютерних систем” є вивчення методів та засобів забезпечення ефективного використання комп’ютерних систем (КС) за рахунок зменшення тривалості їх непрацездатного стану. Непрацездатний стан розпочинається в момент виникнення несправності в обчислювальному засобі (ОЗ) і закінчується в момент її усунення. Час встановлення причини невірного функціонування ОЗ (діагностика несправності), час її усунення залежать від умінь та навиків обслуговуючого персоналу, від їх майстерності, тобто від їх кваліфікації. Таким чином діагностика комп’ютерних систем (ДКС) безпосередньо формує базовий рівень фахівця з комп’ютерної техніки.
ДКС у розвитку проходила стадії від ручної до автоматичної. Вплив людини (спеціаліста) на процес діагностування найбільший при ручній діагностиці. Людина планує та проводить при цьому ряд експериментів, результати виконання яких дозволяють встановити причини виникнення несправностей, визначити шляхи їх усунення. Таке діагностування відноситься до етапу експлуатації у життєвому циклі засобів комп’ютерної техніки. Глибина пошуку несправного елемента на етапі експлуатації доцільно здійснювати до змінного елемента ОЗ [ 3,6 ]. З розвитком мікроелектроніки та інтеграцією комп’ютерних пристроїв змінюється глибина пошуку несправного елемента, змінюється методика його пошуку, змінюються методи ДКС. Перечислені особливості у розвитку ОЗ повинні бути чітко усвідомленні студентами даного фаху.
Сучасна обчислювальна техніка (серійного виробництва) в своїй роботі переважно використовує системи автоматичного діагностування ( САД ). САД спрощує обслуговування, людина ( обслуговування у цьому випадку може здійснюватись не спеціально підготовленим для цього фахівцем, а самим користувачем, що особливо важливо при масовому використанні персональних комп’ютерів ) фактично не займається питаннями локалізації несправного елементу в системі, а спрямовує свої дії на відновлення працездатності ОЗ шляхом усунення тих неполадок, на які сигналізує САД. Тенденції у розвитку та використанні в ОЗ систем автоматичного діагностування не зменшує вимог у підготовці фахівців з ОТ, бо у функції спеціалістів з обчислювальної техніки входить розробка САД, які є оригінальними для кожного типу КС.На етапах відлагодження КС та їх компонентів часто використовуються засоби, в основу яких покладено методи та алгоритми ручного діагностування.
ТЕМА 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ДІАГНОСТИКИ ТА ЇЇ ЗАДАЧІ
Діагностика. Технічна діагностика .
Діагностика – це галузь знань, що вивчає методи і засоби визначення станів об’єктів довільної природи. У медицині таким об’єктом є людина, а в техніці – технічний об ’ єкт, продукт виробництва. Технічна діагностика вивчає стани довільниx теxнічниx об’єктів, які називають об’єктами діагностування (ОД). У цьому випадку діагностування заключається у визначенні станів технічного об’єкту. Несправних станів може бути багато, працюючий стан – переважно один Кожен несправний стан характеризується певними ознаками
Діагностика займається вивченням методів та засобів визначенням стану об’єктів.
1.2. 3адачі технічної діагностики . Технічна діагностика комп’ютерних систем вирішує три основні задачі [3,6 ]:
1. Перевірку працездатності ОД (окремого пристрою чи всієї обчислювальної системи). При вирішенні цієї задачі здійснюється використання пристрою за прямим призначенням, або задача вирішується на основі аналізу стану ОД.
2. Пошук несправниx елементів в об ’ єкті діагностування. При вирішенні цієї задачі повинна бути вияснена первинна причина відмови чи повинні бути знайдені дефектні або пошкоджені елементи.
3. По можливості – прогнозування стану ОД на деякий час на майбутнє, якщо зарання відомо, що xарактеристики об ’ єкту поступово змінюються і можуть погіршитись так, що об ’ єкт не зможе виконувати свої функції.
1.3. Процес накопичення знань про стани ОД та використання циx знань у діагностиці. При виявлені факту відмови зазвичай невідомо, яка із деталей ОД стала причиною відмови та який вид відмови виник. Після появи відмови обчислювальна система (ОС) переxодить у несправний стан. Несправність кожного елементу ОС переводить її до особливого, відмінного від іншиx, несправного стану. Тому число несправниx станів одного і того ж пристрою може рівнятись числу несправностей, які можуть виникати. А справний стан лише один. В процесі функціонування пристрою та діагностики несправностей поповнюються та збагачуються знання про об’єкт. Дані систематизуються. Сукупність зібраниx відомостей використовується при розпізнаванні складниx об ’ єктів. 3 накопиченням знань діагностика покращується.
1.4. Логічні основи діагностики. Порівняльне вивчення методів і засобів медичної та технічної дівгностики свідчать, що логічні основи діагностики об ’ єктів різної природи єдині. Наприклад, як у техніці, так і в медицині, можуть застосовуватись діагностичні процедури, що використовують для пошуку несправностей розбиття процесів за гілками дерева. У діагностиці об ’ єктів різної природи завжди є наступні сукупності явищ і дій: - сукупність несумісниx, взаємовиключаючиx одне одного рішень чи станів; - сукупність відмінниx ознак (значень параметрів чи симптомів), що відповідають кожному стану ОД; - сукупність процедур перегляду та співставлення ознак, кожна з якиx і є, власне, варіантом процедури пошуку та прийняття рішення за умов початкової невизначеності. 3адачі пошуку та прийняття рішень мають багато альтернативний гіллястий характер.
Розбиття шляху пошуку за гілками сукупності явищ і дій:
сукупність несумісних (виключаючих одне одного) рішень
сукупність відмінних ознак (значень параметрів чи симптомів, що відповідають кожному стану) – дозволяє визначити несправність
сукупність процедур перегляду та співставлення ознак, кожна з яких є варіантом пошуку та прийняття рішення за умов початкової невизначеності
Визначення стану несправного об’єкту:
- експертна оцінка причин за зовнішніми ознаками,
- використання виміряючої апаратури характеристик стану,
- використовують спеціальні програми для перевірки об’єктів (спеціальні алгоритми, що виконуються для визначення працездатності).Виконуючі засоби – тести (спеціальні програми). Тестування базуеться на використанні різних методів контролю. Важливо набути вміння провести експеримент
1.5. Ремонтопридатність. Ремонтопридатність – це властивість об’єкту, що заключається у його придатності до відновлення працездатності комп'ютера чи КС. Існує прямий зв’язок між діагностикою та ремонтопридатністю. Переважно відновлення працездатності комп'ютера чи КС реалізовується за результатами діагностики.
ТЕМА2. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ
2.1. Особливості комп’ютера як об’єкта експлуатаційного обслуговування
Комп'ютер є основним та визначальним компонентом переважної більшості комп'ютерних систем. До особливостей комп'ютера як об’єкта експлуатаційного обслуговування відносять наступне [6].
Комп’ютер – складна технічна система (величезне число елементів, з яких складається комп’ютер, величезне число зв’язків між елементами, наявність обладнання з різним принципом дії (механічні, лазерні, електричні), складність виконуваних функцій).
Комп’ютер – сукупність апаратних та програмних засобів.
Комп'ютер – людино-машинна система.
Комп'ютер – об’єкт із складним описом та дуже великим об’ємом технічної документації.
2.2. Алгоритм визначення несправностей, забезпечення працездатності :
Переважна більшість алгоритмів визначення несправностей, забезпечення несправностей технічних ОД включають наступні три основні операції.
Перевірка та забезпечення відповідності умов роботи пристрою :
Живлення; заземлення; захист;
Зовнішнє середовище (температура, вологість, завади);
Контакти з'єднувачів.
Перевірка параметрів вхідних сигналів (Знайти, що на вході; комбінації вхідних сигналів; достовірність баченого, вміти оцінити)
Наявність та забезпечення вихідних сигналів
Виконання наступної операції переважно здійснюється тільки після виконання попередньої.
2.3. Забезпечення виконання діагностики.
Забезпечення виконання діагностики включає наступні дії.
Формування плану проведення діагностики (Алгоритм);
Опис процесів, наявність інструкцій, еталонних наборів даних, результатів (вірних) тестових перевірок;
Підготовка обладнання (прилади, допоміжні пристрої, генератори, джерела живлення робочий та допоміжний інструмент - видкрутки, паяльник, пінцет, запасні деталі).
Забезпечення умов роботи об’єкту перевірки.
2.4. Узагальнені правила та вимоги для ремонту засобів ОТ
Для виконання ремонту засобів ОТ потрібно знати :
Принцип дії системи, пристрою (до ремонту якого приступаєте) за функціональною принциповою схемою, основні прийоми та правила роботи в системі, з пристрооєм.
Відповідність фізичних складових системи, комп’ютера, пристрою їх функціональним та принциповим схемам (як знайти фізичний елемент комп’ютера, блока, який реалізує логічну функцію).
Правила безпеечної рооботи (і для людини і для системи).
Для виконання ремонту засобів ОТ потрібно вміти :
Провести експеримент (спланувати і реалізувати) для визначення працездатності системи в цілому, окремого пристрою, блоку, схеми.
Знайти контрольну точку в апаратурі (на виході системи, блоку, схеми), використовуючи принципові схеми, позначення роз’ємів, цоколівку МС і т.ін.
Узагальнити результати експерименту щодо працездатності об’єкту перевірки.
Приля виконанні ремонту засобів ОТ потрібно дотримуватися правил :
Дотримуватись правил техніки безпеки
Від простішого до складнішого ! (у перевірці)
Не зашкодити ! (як у лікарів)
(як приклад : якщо заміна елементу, блоку, пристрою не змінила результату – повернути старий елемент)
2.5. Проектування КС за RAS-технологією
Розробка методів та засобів забезпечення надійності та обслуговуваності КС стала невід’ємною частиною процесу проектування засобів ОТ, якої притримуються відомі зарубіжні фірми (IBM, DEC та ін.). Така технологія проектування обчислювальних засобів отримала назву RAS-технології:
RAS (Realiability – Availability – Serviceability) –
“Надійність – Готовність – Обслуговуваність”
Проектування ЕОМ за RAS-технологією передбачає боротьбу із помилками ЕОМ, які породжуються відмовами та збоями. Робота ведеться за напрямками :
Підвищення надійності апаратури за рахунок , застосування електронних схем з високими та надвисокими показниками інтеграції, вхідного контролю компонентів, зменшення рівня завад.
Зменшення рівня відмов за рахунок вищої інтеграції мікросхем :
Зменшення рівня завад (захист від завад)
Полегшення режимів рооботи схем
Забезпечення теплових режимів роботи п-їв
За рахунок вдосконалення та розширення методів контролю та корекції результатів виконання операцій
Підвищення готовності за допомогою засобів контролю та коректування помилок, за рахунок застосування засобів автоматичного відновлення обчислювального процесу, включаючи апаратурну надлишковість.
Для реалізації цього напряму використовуються наступні засоби. :
Системи автоматичного контролю (надає впевненості користувачеві; сприймає помилку практично в момент виникнення помилки і перешкоджає подальше виконання програми);
Автоматичне діагностування (локалізація несправності потребує до 60% загального часу відмови при високій кваліфікації обслуговуючого персоналу);
Автоматична система відновлення обчислювального процесу (забезпечує автоматичне повторення операції, при якій був збій)
Покращення обслуговуваності.
Для підвищення перевіркоздатності КС обладнують системою автоматичної програмокерованої профілактики (автоматична зміна напруг, форми сигналів управління і автоматична реєстрація результатів профілактичних досліджень).
В КС загального призначення великої продуктивності створюють системи дистанційного контролю та діагностування несправностей.
Без згаданих вище автоматизованих систем обслуговування експлуатація таких КС була б практично неможливою.
Апаратурно – прорграмні засоби підтримки обслуговування повинні проектуватись паралельно із роозробкою апаратурних і системних програмних засобів RAS-технологія повинна передбачатись і при виконанні студентами курсового та дипломного проектування!
2.6. Основні поняття експлуатаційного обслуговування ОЗ.
При експлуатаційнім обслуговуванні КС використовуються наступні основні поняття.
Експлуатаційне обслуговування – сукупність операцій, процедур і процесів, призначених для забезпечення працездатності ОЗ при наявності необхідних (експлуатаційних) ресурсів.
Експлуатаційні ресурси – площа приміщень, потужність споживання, штат обслуговуючого персоналу, контрольно-вимірні прилади та інструменти, відповідні параметри зовнішнього середовища (температура, вологість, пилозахищеність і т.ін.).
Працездатним називається стан об’єкту, при якому виконуються задані функції при збереженні значень характеристик та параметрів об’єкту в межах, встановлених технічною документацією.
Непрацездатним – при якому об’єкти не в спромозі виконати хоча б 1 із заданих функцій або хоч би 1 його параметр (х-ка) не задовільняє вимогам, вказаним в технічній документації.
2.7. Види обслуговування КС
Види обслуговування КС можна подати наступним рисунком.
Види обслуговування КС :
,
Виконання обслуговування може здійснюватися [ 4, 8 ]:
Регіональними центрами;
Штатом обслуговуючого персоналу установи, у якій експлуатуються КС;
Користувачами (ПК!)
2.8. Експлуатаційні характеристики КС
До основних експлуатаційних характеристик КС відносять наступні [3,6].
Загальний коефіцієнт ефективності КС (Е)
Е = П / (Сеом + Секс), де Сеом – вартість КС та ПЗ, Секс – вартість обслуговування КС, П – продуктивність (кількість задач – інформаційна швидкодія)
Продуктивність (ГОСТ 16325-76) :
П = (), де ks, ts – ваговий коефіцієнт та тривалість виконання S-ї команди, h – число різних команд в суміші
Реальні можливості КС визначаються із врахуванням х-к експлуатаційної надійності її компонент :
безвідмовністю (збереження працездатності протягом певного часу)
Відмова – таке порушення працездатності, для усунення якого потрібні певні дії обслуговуючого персоналу по ремонту, заміні або/та регулюванню несправного елементу, вузла, пристрою. Відмови бувають раптові (виникають) і поступові (проявляються)
Безвідмовність може оцінюватись середнім часом корисної роботи машини на одну відмову - (робота / відмова).
ремонтопридатністю КС (показник пристосованості машини до попередження, виявлення та усунення відмов). Оцінюють середнім значенням часу відновлення працездатності після виникнення відмови - (відновлення / відмови).
достовірністю функціонування КС. Оцінюється середнім часом роботи машини на 1 збій.
Збій – подія, пов’язана із тимчасовою втратою працездатності КС, яка характеризується виникненням помилок при виконанні тестів та задач. Для відновлення працездатності КС потрібно виконати повторні дії по їх запуску.
Достовірність функцііонування КС може оцінюватись середнім часом відновлення обчислювального процесу після збою - (відновлення після збою)
Для сучасних комп’ютерів :
середня ремонтопридатність -> год.
достовірність функціонування -> год.
Коефіцієнт результативності профілактичних досліджень
kпф= nпф / (nпф+nроб), де nпф – кількість відмов, виявлених під час проведення профілактики, nроб – кількість відмов під час роботи (між профілактиками)
Перевіркопридатністю КС – середня тривалість профілактичних досліджень .
3. Коефіцієнт використання КС Кв= tвкл / tк , де tвкл – тривалість включення
ЕОМ, tк – календарний час вибр.
Коефіцієнт технічного використання КС – відношення корисної роботи до часу знаходження КС у включеному стані (tвкл).
Ктв = (tвкл – (tв + ty + tзб + tор.вт. + tпф)) / tвкл , де tв і ty – виявлення та усунення несправностей за вибраний період; tзб – час тривалості збоїв; tор.вт. – втрати справної КС із-за поганої організації (помилки оператора, неякісні носії інформації і т.ін.); tпф-профілактика.
2.9. Фактори негативного впливу та методи захисту від їх дій
Основними факторами негативного впливу на працездатність КС є такі.
Тепло
При роботі комп’ютер його компоненти виділяють тепло, пов’язане із проходженням через електричні ланки струму (тепло прорпорційне квадрату струму).
Міри захисту - розробка системи тепловідведення :
отвори в корпусі та інших складових РС;
вентилятори – примусове охолодження (в корпусах та біля корпусу блоку живлення, (в дисководах ?), на корпусі процесорів (кулери))
Отворів в корпусі передбачається досить для відведення тепла. Але при розширенні структури РС, при встановленні додаткових інтерфейсних плат, контролерів, адаптерів, що під’єднуються до MB, периферійних роз’ємів (які встановлюються в задню панель РС) погіршується вентиляція, що призводить до перегріву. Як наслідок – (перегрів і охолодження, коливання температури) – обриви у контактах і з’єднаннях. Це може призвести до “блимаючих похибок”. Таке явище є постійною проблемою перевантажених систем, які не мають задовільненого охолодження. Постійні нагрівання і охолодження під час роботи чіпів, які встановлені у гнізда, приводить до виповзання їх із гнізд.
Тепло може також привести до збоїв диску. Диски бояться тепла, особливо сонячного, від якого вони можуть коробитись і втрачати інформацію. Попередити несправності, які спричиняються теплом, можна наступними діями :
тримати відкритими вентиляційні отвори ;
регулярно видаляти пил зверху і з середини комп’ютера ;
зберігати диски в сухому прохолодному місці ;
встановлювати зовнішній охолоджуючий вентилятор, якщо система при нагріванні працює нестійко.
Холод
Небезпечний для РС, як і тепло. На нижніх межах теплового діапазону виникають сповільнення в механічних пристроях, в першу чергу в накопичувачах на жорстких магнітних дисках, збільшується ймовірність появи помилок при читанні чи запису інформації. Диски при охолодженні стають крихкими, можуть швидко пошкоджуватись при вібрації.
Перше правило боротьби із холодом – дати системі прогрітися до кімнатної температури (перед включенням).
Зазначимо, що зазвичай для апаратури вказується допустимий діапазон температур, що зазаначається в паспорті на виріб. Більшість фірм, що випускають обладнання IBM PC, орієнтуються на роботу комп’ютерів IBM PC :
при експлуатації : від +(15 до 32) `С
при зберіганні : від + (10 до 43) ` C ([6])
Щоб зменшити коливання температури комп’ютера потрібно рідше його включати і виключати.
Є два способи звести до мінімуму коливання температури :
або на тривалий час залишити комп’ютер включеним ;
або без необхідності комп’ютер не включати.
Звичайно, користувача жоден з цих варіантів не може влаштовувати.
Щоб продовжити “життя” - краще не виключати комп’ютер. Але тут виникають інші проблеми :
вартість енергії;
протипожежна небезпека.
(Р.S. Експерименти вказують, що постійнно включені ІС виходять з ладу рідше, ніж ті, на які живлення подається від випадку до випадку).
Частіше в момент включення виходять із ладу блок живлення (БЖ). Виникають перевантаження із-за струмів, пов’язані із розгоном двигунів. А якщо їх декілька, тоді перевантаження збільшується пропорціно.
Якщо залишити комп’ютер включеним тривалий час:- можливі зупинки вентиляторів, замикання в схемах (і пожар в системі).
Тому : Залишати РС включеним на ніч – небезпечно, робити цього не потрібно. Але включати РС 1 раз на добу ! (Це стосується обладнання кафедр).
P.P.S. Підшипники і двигуни (дисків) також краще працюють при стабільній температурі.
Рекомендації : Якщо ви довго не включали РС, то перед тим, як записати щось на ЖД, дайте йому прогрітись хв.15. Надійність зберігання даних на диску при такому підході зросте у багато разів ([6], ст.51).
Пил
Пил і “грязь”, що накопичуються, ізольовують пристрої і заважають нормальному теплообміну (найчастіше вентиляціійні люки “обростають” ним). Пил негативно впливає на роботу переважної більшості перифепійних пристроїв, в тому числі клавіатури та принтерів.
Пил – це основна причина збоїв у чіпах пам’яті. Частинки пилу – заряджені, тому вони притягуються електромагнітним полем, яке існує біля електрообладнання…
Головки читання/запису НГМД також бояться пилу, тому що працюють над чи під поверхнею дискети, а прорстір між головкою і диском – дуже маленький. Сигаретний пил, напр., може осісти на поверхні диску і привести до втрати даних (правда всередині дискети є спеціальна прокладка, яка затримує грязь і пил при обертанні диска).
Тютюновий пил осідає на внутрішній поверхні дисководу у вигляді копоті (бачили “закурені” кімнати, особливо в гуртожитках, де стіни прямо просмальцьовані ?), яка викликає помилки у передачі даних.
Дим буває причиною окислення контактів у роз’ємах, збільшуючи число збоїв.
Способи боротьби із пилом :
використовуйте чохли ;
тримайте вікна зачиненими ;
не куріть поряд із комп’ютерами
не торкайтесь поверхні флопі-диска ;
періодично видаляйте пил порохотягом ;
чистіть екран дисплею та робочий стіл антистатичним препаратом
P.S. В тютюновому диму є речовини, що проводять електричний струм ([7], ст. 41) і які вступають у хімічні реакції з металом :- окислення і забруднення електричних контактів, головок читання/запису та лінз оптичних датчиків. В службовій інструкції має бути – не палити біля комп’ютера !
Електростатичний розряд (ЕСР)
Меблі та тіло людини мають здатність накопичувати електричні заряди. Тіло людини – до 25000 В. Звичайне явище – накопичувати і носити від 500 до 15000 В. Цей електричний заряд називається статичним . Він може розрядитись на РС, і в цьому випадку можуть виникнути небажані явища.
Навіть розряду в (1-3) В достатньо для генерації помилкового біту, такий розряд може вивести з ладу КМОП-транзистор. А звичайне ходіння по килиму може створити заряд порядку 1000В (при низькій вологості він буде суттєво вищий!). При вологості повітря вище 50 % статичні заряди, як правило, не накопичуються.
Навіть якщо не виходить із ладу відразу, пошкодження всередині компонент, викликані електричним статичним розрядом, нагромаджуються і поступово руйнують елемент схеми. Рано чи пізно вони вийдуть з ладу.
Деякі способи вирішення проблеми ЕСР :
використовувати антистатичний аерозоль для килимів, паласів і обладнання;
постелити під РС покриття, що не підлягає електризації;
постелити антистатичний килимок під кріслом;
мити тверді поверхні антистатичною рідиною;
встановити кришку стока, що проводить струм;
встановити зволожувач (+ і -) для підтримування вологості в приміщенні на рівні 50 %;
використовувати підстілки, що не електризуються;
перед тим, як торкатися РС, розрядитись через заземлений металевий предмет, напр., через корпус блоку живлення (Заземлення !);
Електромагнітні (від 1 Hz до 10 kHz), радіочастотні (більше 10 kHz) завади та вискоки живлення .
Електромагнітні завади створюються при вкюченні/виключенні потужних двигунів (ліфти, станки, потужна побутова техніка), генераторів, при роботі електрозварювальних апаратів, при замиканні дротів електропередач і т.п.
Радіочастотні завади генеруються при роботі радіостанцій, радіотрансляційних центрів, телевізійних вишок та самих телевізорів.
Завади в ланках живлення бувають статичного та імпульсного типу.
А). Статичні завади в ланках живлення створюються із-за падіння напруги на активному опорі шин «Земля» та «Живлення» при проходженні постійних струмів, із-за виникнення ЕРС самоіндукції в ланках шин живлення при проходженні через них імпульсних струмів, із-за «повільних» коливних процесів в шинах живлення при «викидах» струму навантаження.
Щоб звести до мінімуму «постійну» заваду, вибирають таку конструкцію шин «Земля», при якій спадок напруги на ній від постійного струму був би меншим наперед заданого допустимого значення, що вираховується із умови забезпечення завадозахищеності пристрою.
Конструктивні міри: збільшення перерізу шини «Земля», збільшення точок заземлення, застосування заземлених мідних листів, до яких припаюються всі зворотні провідники комірок чи модулів, застосування навісних шин живлення, використання для подачі живлення окремих шарів в багатошарових друкованих платах.
Б).Імпульсні завади в ланках живлення виникають із-за короткочасних викидів струму споживання інтегральних схем при переключеннях їх із одного логічного стану в інший, із-за динамічних струмів перезаряду паразитних ємностей сигнальних ліній зв’язку (власних ємностей сигнальних провідників відносно шини «Земля»).
Ці відносно великі за значенням та короткі за тривалістю струми (іноді сотні мА за одиниці наносекунд), проходячи через шину «Земля» ланок живлення, викликають на індуктивностях загальних шин імпульсні спади напруг, що на входах мікросхем вони сприймаються як імпульсні завади.
Зменшення впливу імпульсних завад досягається за рахунок зменшення індуктивності загальної шини «Живлення», що, як і при боротьбі із статичними завадами, досягається збільшенням числа точок заземлення, застосуванням заземлених мідних листів, використанням для живлення багатошарових друкованих плат, вибором найкращої конструкції шин живлення (наприклад, навісних) та застосування індивідуальних конденсаторів розв’язки.
Корозія
Металеві контактні штирі на рознімах кабелів, інтерфейсних платах та виводах МС піддаються корозії – хімічній зміні, при якій металева поверхня штирів і гнізд поступово “з’їдається”.
Найкращий профілактичний засіб – це чистка. Контакти деяких МС можна очищати, періодично роблячи їх переустановлення. Окиснення контактів розніму можна зняти м’яким ластиком (гумкою), розчинником чи спеціальним аерозолем.
Не можна чистити контакти наждачним папером чи абразивними засобами. Якщо використовувати ластик – очищати гумові крихти з комп’ютера.
Магнетизм
Особливо впливає на диски і дисководи, тому що ці елементи комп’ютерної системи працюють на магнітних принципах.
Магнітні поля утворюються в основному моніторами та телевізійними приймачами (після підсилення !). Найбільші магнітні потоки утворюють кольорові монітори на електронно-променевих трубках.
Щоб уникнути порушень, що викликаються магнетизмом , потрібно : тримати магнітні носії інформації, а також кабелі, через які передається інформація, подалі від джерел живлення, магнітів і моніторів.
2.10. Профілактичні рооботи у забезпеченні надійності КС
Існує 2 види профілактичних засобів : активні і пасивні [7,10].
При активному профілактичному обслуговуванні виконуються операції, основна ціль яких – продовжити термін безвідмовної служби комп’ютера. Вони зводяться, головним чином, до періодичної чистки як всієї системи, так і окремих її компонентів.
Під пасивною профілактикою розуміють заходи, які забезпечують захист комп’ютера від зовнішніх несприятливих дій. Це захист мережі живлення, підтримання чистоти і допустимої температури в приміщеннях, зменшення рівня вібрації і т.ін. Тобто, пасивна профілактика дозволяє забезпечити безпеку комп’ютера.
2.10.І. Методи активного профілактичного обслуговування
Як часто необхідно проводити активне профілактичне обслуговування залежить від стану навколишнього середовища і якості компонентів системи. Наприклад, комп’ютер в заводському цеху – чистити 1 раз у 3 місяці і частіше, в офісі – 1 раз у 2 роки. Але, якщо після року експлуатації, відкривши комп’ютер, ви побачити шар пилу – час між профілактиками потрібно скоротити ! (обернений зв’язок - 1 і 14 поверх приміщення!)
.Чистка – самий важливий елемент прорфілактики обслуговування
Пилюка :
теплоізолятор (температура !);
провідник (входять частинки проовідних матеріалів), тому може бути шкідливе витіканняструму і навіть коротке замикання між сусідніми провідниками;
деякі речовини можуть прискорювати окислення контактів (-> порушення з’єднань).
Вентилятори використовуються наступним чином:
витяжні (розрідження повітря в кожусі, фільтри встановити важко)
нагнітальні (в багатьох комп’ютерах)-можна встановити на вході фільтр; Тиск в корпусі вищий, пилюка не проникає (застос. в промислових умовах)
Найбільше забруднюються дисководи. Це “труба”, через яку постійно протікає повітря. З жорсткими дисками прооблем менше. Вони мають герметичну конструкцію з одним клапаном, в якому встановлено повітряний фільтр. Чистка жорсткого диску зводиться до простого здування пилу з поверхні корпусу.
Інструменти для розбирання і чистки комп’ютера :
набір викруток;
пінцет;
розчин для чистки контактів [1,7];
балончик із стисненим повітрям;
маленька щітка;
поролонові тампони;
заземлений наручний браслет
Можуть знадобитись :
клейка стрічка;
хімічно інертний герметик;
силіконове мастило;
малогабаритний порохотяг.
Хімікати :
універсальні очищувачі (спирти, ацетон та ін. речовини, які не руйнуютьь озонового шару атмосфери)
засоби для чистки і змащування контактів (вони подібні до універсальних очищувачів, але мають додаткові інгредієнти - змащувачі)
Зусилля при з’єднанні рознімів із змащеними контактами зменшуються (і менше руйнуються). Крім того таке мастило відіграє роль антикорозійного покриття; для шин вв/вив, плат адаптерів і т.ін. Добрим препаратом для змащування є Stabilant 22.
Засоби для видалення пилу :
балончик із стиснутим газом (чи компресор). Пил і грязь – здувається ! Раніше – фреон, зараз – фторовуглеводи чи вуглекислий газ.
балончик із охолоджуючими речовинами (швидше охолодж. – схема працює – неспр. знайдено!)
Пилососи – від завалів пилу ! Є спеціальні пилососи, які мінімізують електростатичні заряди.
Щітки і тампони (підходять косметичні!)
Пам’ятати про електростатичний вплив. Надівати (при очищ. щіточкою) на руку браслет антистатичний із заземленням. Рухи мають бути повільними і без натиснення! (це попереджує від електростатичного розряду).
Томпони із поролона хоча і дорожчі бавовняних, але кращі і не залишають після себе ворсинок!
Не можна терти контакти ластиком ! ( В літературі 70-х років можна зустріти рекомендації очистки контактів за допомогою ластика; такі рекомендації хибні) Чому :
при терті – електостатичні заряди; можуть привести до відмови мікросхеми;
стирається захистне (може бути і позолочене ) покриття
Деякі фірми випускають спеціальні тампони, насичені спеціальним чистячим складом із змащуючими добавками.
Чистка контактів з'єднувачів:
тампонами із розчином для чищення (можна нанести на томпон аерозоль, щоб почало капати)
частіше змочуйте тампон (не економити аерозоль!)
Починати із позолочених контактів з'єднувачів, а потім переходьте до всього іншого
Чистка клавіатури і мишки :
клавіатура періодично чиститься порохотягом (перевернути і продути знизу)(від залипання та поганих контактів перемикачів!);
миша – почистити порохотягом.
2.10.2. Пасивні профілактичні роботи
Підтримка, в першу чергу, загальних зовнішніх умов : температура зовнішнього повітря, тепловий удар при включенні та виключенні системи, пил, дим, вібрація, удари. Дотримуватися мір мінімізації впливу від електростатичних розрядів, завад в ланках живлення, радіочастотних завад та інших негативних факторів.
ТЕМА 3. КОНТРОЛЬ ФУНКЦІОНУВАННЯ КОМП'ЮТЕРНИХ СИСТЕМ
Сучасні комп’ютерні системи відносяться до класу складних систем, на які покладено вирішення прикладних задач з обробки інформації, пов’язаних із виконанням ряду специфічних операцій, що необхідно контролювати.
Комп’ютер є базовим компонентом кожної комп’ютерної системи. Відповідно діагностика комп’ютера є основним завданням діагностики КС. До основних операцій комп’ютера, які необхідно контролювати, можна віднести:
операції уведення/виведення інформації;
збереження інформації в різних типах запам'ятовуючих пристроїв та обмін інформацією між пристроями;
арифметичне та логічне опрацювання інформації;
виконання операцій управління ходом обчислювального процесу.
Процеси визначення рівня технічного стану (процес діагнозу) та підтримка необхідного рівня ефективності роботи комп’ютера реалізовуються засобами перевірок, пошуку несправностей та раціонального обслуговування. В процесі діагнозу із використанням засобів контролю комп’ютера переважно виконуються такі взаємозв'язані послідовні дії:
контроль – виявлення помилки в роботі комп’ютера;
класифікація – визначення типу помилки (збій чи відмова);
діагностика – виявлення місця несправного елементу;
ремонт – усунення причини помилки, заміна несправного елементу.
Таким чином контроль є первинним етапом прцесу діагнозу комп’ютерної системи.
3.1 Класифікація методів контролю КС
В залежності від рівня представлення комп’ютера використовуються відповідні методи контролю обчислювальних систем. Є чотири рівні представлення комп’ютера та відповідних методів контролю [6]:
логічний рівень та методи контролю на логічному рівні представлення комп’ютера;
функціональний рівень та методи контролю на функціональному рівні представлення комп’ютера;
системнй рівень та методи контролю на системному рівні представлення комп’ютера ;
представлення комп’ютера та методи контролю на рівні користувача
Методи контролю на відповідному рівні представлення комп’ютера характеризуються своїми особливостями. В залежності від цих особливостей виділяють такі типи контролю:
апаратний;
програмний;
аппаратно-програмний (комбінований).
3.1.1 Методи контролю на логічному рівні представлення комп’ютера
Котроль на логічному рівні представлення комп’ютера переважно відносять до апаратного, схемотехнічного типу. Основними підходами при реалізації такого контролю є дублювання та використання спеціальних кодів. . Структура контролю на логічному рівні представлення комп’ютера приведена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Структура контролю на логічному рівні представлення комп’ютера
Один з методіів дублювання логічного рівня є резервування :
гаряче (повторення операцій чи функцій основного пристрою, порівняння результатів, прийняття висновків і дій щодо використання цих результатів);
холодне (пристрій чи схема підключаються до системи при несправності основного пристрою);
Використання спеціальних кодів вимагає додаткових засобів для представлення розрядів та контролю їх стану. При реалізації такого контролю витрачається додатковий час, що в деякій мірі зменшує загальнк продуктивність КС.
3.1.2 Методи контролю на функціональному рівні представлення комп’ютера
Котроль на функціональному рівні представлення комп’ютера переважно відносять до аппаратно – программного типу. Найбільш поширеними методами є періодичне тестування, використання таймерів простою, перевірка коректностю протоколів обміну інформацією.
При періодичному тестуванні важливим є вибір оптимального часу виконання тесту. Цей час можна визначити на підставі такого співідношення.
де: Т –тривалість проходження тесту; λ – кількість відмов за одиницю часу ;
Таймери простою (watch dog ) часто використовуються при контролі мікропроцесорних систем (сторожевий пес). Контроль ркалізовується на основі лічильника, у який заноситься кількість тактів, протягом яких має завершитися операція.
Значення лічильника вибирається таким, що якщо віднімати при кожному такті 1-цю з лічильника , то результат виконання операції в системі отримують ще до того моменту , коли лічильник встановиться в нуль (0). Інакше, система працює невірно і виконує лишні дії, що не приводить до закінчення виконання операції.
Контроль за коректністю протоколів передачі інформації забезпечує перевірку правильності функціонування засобів обміну інформацією: Перевіряються протоколи обміну інформацією на відповідність стандартам. При порушенні приймаються заходи для відновлення процесу.
Контроль засобів на логічному та функціональному рівнях –одні з основних. Ці методи охоплюють
19.03.2017 16:03-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора