Назначение и состав систем автоматизированного контроля, автоматического восстановления и диагностирования компьютерных систем

 

Контроль – это проверка правильности работы объекта (элемента, узла, устройства). Правильно работает устройство – схема контроля не вырабатывает никаких сигналов (в некоторых системах, правда, вырабатывается сигнал нормальной работы), в случае если устройство работает неверно, тогда схема контроля выдает сигнал ошибки. На этом заканчиваются функции контроля. Другими словами, контроль – это проверка: правильно – неправильно.

Процесс диагноза можно разделить на отдельные части, называемые элементарными проверками.

Элементарная проверка состоит в подаче на объект тестового воздействия и в измерении (оценке) ответа объекта на это воздействие. Алгоритм диагноза определяется как совокупность и последовательность элементарных проверок вместе с определенными правилами анализа результатов последних с целью отыскания места в объекте, параметры которого не отвечают заданным значениям.

Следовательно, диагностика – это тоже контроль, но контроль последовательный, направленный на отыскание неисправного места (элемента) в диагностируемом объекте. Обычно диагностика начинается по сигналу ошибки, выработанному схемами контроля СВТ.

Систему автоматического контроля и диагностики часто называют системой обнаружения ошибок.

Возникновение ошибки в каком-либо устройстве СВТ вызывает сигнал ошибки, по которому выполнение программы приостанавливается.

По сигналу ошибки сразу же начинает работать система диагностики, которая во взаимодействии с системой контроля СВТ выполняет следующие функции:

- распознавание (диагностирование) характера ошибки (сбой, отказ);

- повторный пуск программы (части программы, операции), если ошибка вызвана сбоем;

- локализация места неисправности, если ошибка вызвана отказом, с последующим ее устранением путем автоматической замены (или отключения) вышедшего из строя элемента или замены с помощью оператора;

- запись в память СВТ информации обо всех происшедших сбоях и отказах для дальнейшего анализа.

Для PC существует несколько видов диагностических программ (некоторые из них поставляются вместе с компьютером), которые позволяют пользователю выявлять причины неполадок, возникающих в компьютере. Диагностические программы, применяемые в ПК можно разделить на три уровня:

- диагностические программы BIOS – POST (Power – On Self Test –процедура самопроверки при включении). Выполняется при каждом включении компьютера;

- диагностические программы операционных систем. Windows 9x и Windows ХР/2000 поставляются с несколькими диагностическими программами для проверки различных компонентов компьютера;

- диагностические программы фирм-производителей оборудования;

- диагностические программы общего назначения.

Самопроверка при включении (POST) – последовательность коротких подпрограмм, хранящихся в ROM BIOS на системной плате. Они предназначены для проверки основных компонентов системы сразу после ее включения, что, собственно, и является причиной задержки перед загрузкой операционной системы.

При каждом включении компьютера автоматически выполняется проверка его основных компонентов:

- процессора;

- микросхемы ROM;

- вспомогательных элементов системной платы;

- оперативной памяти и основных периферийных устройств.

Эти тесты выполняются быстро и не очень тщательно при обнаружении неисправного компонента, выдается предупреждение или сообщение об ошибке (неисправности). Такие неисправности иногда называют фатальными ошибками (fatal error). Процедура POST обычно предусматривает три способа индикации неисправности:

- звуковые сигналы;

- сообщения, выводимые на экран монитора;

- шестнадцатеричные коды ошибок, выдаваемые в порт ввода-вывода.

При обнаружении процедурой POST неисправности компьютер издает характерные звуковые сигналы, по которым можно определить неисправный элемент (или их группу). Если компьютер исправен, то при его включении вы услышите один короткий звуковой сигнал; если же обнаружена неисправность, выдается целая серия коротких или длинных звуковых сигналов, а иногда и их комбинация. Характер звуковых кодов зависит от версии BIOS и разработавшей ее фирмы.

Система автоматизированного контроля ПК носит строго иерархический характер. Первый, самый нижний, уровень представлен разнообразными программами тестирования аппаратных средств ПК. Тестирующие программы размещены в BIOS. Основная задача тестирующих программ не допустит работу ПК с неисправными аппаратными средствами с целью исключения порчи или потери информации, размещенной в ПК. Программы выполняются при каждом включении ПК, пользователь не может вмешаться в процесс тестирования.

Работа системы автоматизированного контроля начинается с момента включения ПК. Эта последовательность операций организована в специальный процесс получивший название «загрузка». Начальный этап загрузки выполняется на всех компьютерах одинаково и не зависит от установленной на данном компьютере операционной системы.

Иногда при загрузке системы появляется сообщение какой-либо программы об ошибке. Совмещая полученную информацию со знаниями о процессе загрузки, можно определить, где произошел сбой.

Загрузка: начальный этап, не зависящий от типа установленной операционной системы.

Второй уровень представлен тестовыми программами операционной системы. Программы запускаются пользователем при необходимости проверить работу конкретного элемента (например системный динамик) или системы ПК (например системы ввода-вывода).

Третий уровень, включает тестовые программы производителей оборудования и программы общего назначения, которые позволяют выполнить тестирование ПК в целом или отдельной достаточно большой системы. Тест проводится тщательно, занимает много времени и позволяет локализовать даже отдельные сбои оборудования и плавающие неисправности.

Программы верхнего уровня могут, быть использованы, только если будут успешно пройдены тесты первого уровня.

Диагностическое программное обеспечение чрезвычайно необходимо в том случае, если система начинает сбоить или если осуществляется модернизация системы, добавляя новые устройства.