Необходимо, после включения компьютера, дождаться устойчивого стационарного состояния системы после отказа, и оценить это состояние (т. е. желательно выяснить выполнялась ли процессором программа, если выполнялась, то какая программа). Необходимо определить какая информация поступила от последней программы до прихода системы в устойчивое стационарное состояние. Далее проводим тщательный анализ полученной информации и планируем действия, направленные на получение уточняющей диагностической информации.
Возможны три основных устойчивых стационарных состояния (после отказа), связанных с соответствующей группой исполняемых после включения электропитания программ:
- устойчивое состояние после отказа во время выполнения программ POST-теста (I);
- устойчивое состояние после отказа во время выполнения программ процесса загрузки операционной системы (II);
- устойчивое состояние после отказа во время выполнения программ операционной системы (III).
I. Устойчивое состояние после отказа во время выполнения программ POST-теста.
Возможны четыре варианта реакции программ POST на наличие дефекта в системной плате:
программа "зависает", не определяет дефект платы и не выдает сообщений (возможна ситуация когда процессор не может начать выполнение POST). В этом случае для получения следующей порции диагностической информации необходимо использование тестера «BIOSTEST» содержащий микрокод, циклически выполняемый процессором (чтобы убедиться, что возможно считывание из ПЗУ BIOS), либо тестер-ндикатор (чтобы определить, на какой проверке POST обнаружен отказ), либо использовать комплект «P.H.D», который является средством расширенной диагностики для тестирования систем на базе процессоров Intel. Если эти инструменты не помогли, то тогда придется проводить исследование схем системной платы при помощи осциллографа (например, для определения причины постоянно активного сигнала RESET, или отсутствия тактовых импульсов на шине LPC, SPI и т п.);
программа определяет наличие дефекта и циклически выдает звуковой код диагностического сообщения в виде последовательности коротких и длинных звуковых сигналов. Например, 1 короткий звуковой сигнал означает: "Нормальное завершение процедуры POST - система функционирует нормально", а если вырабатывается 1 длинный и 1 короткий сигнал, то: "Ошибка системной платы" (кодировка звуковых сигналов также зависит от версии POST и фирмы - изготовителя). В этом случае для получения следующей порции диагностической информации необходимо использование осциллографа или специальной диагностической платы. При использовании специальной диагностической платы тестера-ндикатора «POSTCODES», программа POST определяет наличие дефекта и, при прохождении каждой секции POST, записывает код секции (ее номер) в диагностический регистр (обычно порт 80h). Например, код секции POST с номером 0Eh означает: "Тест видеопамяти, подготовка экрана монитора для вывода POST-сообщений". Регистр с адресом 80h физически располагается на диагностической плате, устанавливаемой, например, в слот шины PCI. В пространстве ввода/вывода регистр занимает один адрес, зависящий от версии BIOS. По индикаторам платы можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности. Однако для использования такой диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и, во-вторых, «словарь» неисправностей - таблица, специфическая для данной версии BIOS и системной платы;
программа определяет наличие дефекта, выдает текстовое сообщение об ошибке и рекомендует выполнить конкретные действия для осуществления выхода из данного устойчивого состояния. Например, после успешной инициализации графического адаптера краткие текстовые сообщения выводятся на экран монитора: CMOSRAMERROR, CHECKBATTERY/RUNSETUP (Ошибка CMOS, проверить батарею или выполнить SETUP). По POST-сообщению можно предпринять следующие действия:
- войти в утилиту Setup. Все современные компьютеры имеют утилиту Setup, встроенную в ROM BIOS. Утилита BIOS Setup имеет интерфейс в виде меню, иногда даже оконный с поддержкой мыши. Для входа в Setup во время выполнения POST, например, появляется предложение нажать клавишу del. Иногда для этого используется комбинация ctrl+alt+esc, esc, ctrl+esc, бывают и экзотические варианты (нажать клавишу F12 в те секунды, когда в правом верхнем углу экрана виден прямоугольник). Некоторые версии BIOS позволяют войти в Setup по комбинации ctrl+alt+esc в любой момент работы компьютера. Предложение (и способ - нажатие F1 или F2) входа в Setup появляется, если POST обнаружит ошибку оборудования, которая может быть устранена посредством Setup. Удержание клавиши INS во время POST в ряде версий BIOS позволяют установить настройки по умолчанию. Меню утилиты Setup, способы перемещения по пунктам и выбора параметров зависят от наклонностей производителя и версии BIOS. Нажатие F1 или alt+h вызывает краткую контекстную справку, обычно связанную с навигацией. Смысловых пояснений значений параметров она не дает. Состав управляемых параметров, детальность и гибкость управления варьируется от предельно подробных, в которых может запутаться и опытный пользователь, до предельно кратких. Записать новые установки в CMOS-память для исправления контрольной суммы и выйти из утилиты Setup;
- выключить блок электропитания компьютера, с помощью измерительной аппаратуры проверить исправность батареи CMOS-памяти и при необходимости произвести ее замену. Включить компьютер и т.д.;
программа определяет наличие дефекта, выдает звуковые или текстовые сообщения об ошибке. Например, программа POST выдает: 6 сигналов, что означает «Ошибка на линии А20 контроллера клавиатуры» и переходит к загрузке операционной системы. При успешном окончании загрузки операционной системы, появляется возможность для получения диагностической информации с использованием различных пакетов диагностических программ.
II. Устойчивое состояние после отказа во время выполнения программ процесса загрузки операционной системы.
Устойчивое состояние может возникнуть после отказа, во время выполнения программ осуществляющих процесс загрузки операционной системы. Неисправность в этом случае может быть обнаружена во время выполнения программы «Начальный загрузчик», программы IPL-1, или IPL-2.
Программа «Начальный загрузчик» при обнаружении стандартной ошибочной ситуации может, например, выдать следующие сообщения:
«DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER» - что означает, что загрузочный сектор не содержит программу IPL-1;
«PRESS A KEY TO REBOOT» - нет ни одного системного раздела в Partition Table;
Программа IPL-1 при обнаружении стандартной ошибочной ситуации может выдать следующие сообщения:
«Invalid Partition Table» - Partition Table содержит более одного системного раздела (более чем одна строка Partition Table начинается с байта содержащего 80h);
«Error loading operation system»- если не удается считать в память Boot-сектор системного раздела;
«Missing operation system» - это указывает на отсутствие сигнатуры 55ААh в загружаемом с диска Boot-секторе;
Программа IPL-2 при обнаружении стандартной ошибочной ситуации может выдать следующие сообщения:
«Error loading system» - если обнаружена ошибка при чтении с системного диска первого файла операционной системы;
«Non system disk or disk error» - если программа не нашла в каталоге системного диска основные файлы операционной системы;
Сообщения программ-загрузчиков могут отличаться для разных версий и различных операционных систем. Все эти сообщения очень редко относятся к отказам компонентов системной платы, а устранение дефектов, обнаруженных на этом этапе, производятся с использованием других методов, инструментов и программных утилит, которые в данной статье не рассматриваются. Обычно такие сообщения указывают на неисправности в информации системных областей соответствующих файловых систем.
III. Устойчивое состояние после отказа во время выполнения программ операционной системы.
Устойчивое состояние системы может наступить и после отказа во время выполнения программ операционной системы. Программа инициализации операционной системы, перед тем как начать работу выдает сообщение о своем старте (Starting <имя > или другое аналогичное сообщение). Программа инициализации операционной системы может выдавать свои сообщения типа протокола своих действий и об ошибках. По окончании загрузки операционной системы для получения диагностической информации можно пользоваться различными пакетами диагностических программ.
В процессе поиска и локализации неисправности специалисты часто попадают в ситуацию, которая допускает несколько возможных дальнейших путей поиска неисправности. В таких случаях, для сужения области поиска и выбора потенциально продуктивных направлений, необходимо получение уточняющей диагностической информации. Новую диагностическую информацию необходимую для уточнения и корректировки плана последующих действий можно получить, используя следующие методы и средства (инструменты):
проведение исследования электрической схемы с помощью осциллографа;
использование для локализации неисправности различных программных тестов;
использование различного рода программ-утилит;
использование специально написанных программ активизации сигналов и тестирования;
использование специальных диагностических плат и слот-тестеров.
Если возможна загрузка даже самой простой операционной системы, то появляется возможность использования для локализации неисправности различных программных тестов. Современная системная плата - это самая сложная электронная плата персонального компьютера, аппаратно реализованная с использованием набора сверхбольших чипов (чипсета) и достаточно большого числа микросхем средней и низкой степени интеграции, емкостей, резисторов, транзисторов. В разъемы системной платы устанавливают внешние контроллеры и съемные узлы компьютера. Отказ любого из этих элементов ведет к неисправности системной платы. В настоящее время на современных системных платах интегрированы (в виде сверхбольших чипов или в виде части сверхбольшого чипа) большинство стандартных контроллеров внешних устройств компьютера. Поэтому ремонт таких контроллеров сводится к определению дефектного сверхбольшого чипа и его замене. Отсюда и сообщения тестов в большинстве случаев имеют общий характер и указывают только на неисправный контроллер или узел без уточнения причин неисправности. Но эта информация требует обязательного уточнения, так как дефект может находиться вне кристалла сверхбольшого чипа, и может быть связан с выходом из строя дешевого, легко заменяемого (или легко ремонтируемого), элемента платы. Дополнительная уточняющая информация может быть получена использованием других различного рода программ-утилит, или использованием специально написанных программ активизации сигналов и тестирования.
Программы-утилиты предназначены изначально для создания удобств и облегчения выполнения рутинных работ в компьютерной технике. Эти программы можно использовать и для уточнения (в ряде случаев) места дефекта, так как они тоже выдают свои диагностические сообщения, иногда более полезные нам, чем сообщения тестов.
В качестве инструмента при поиске и локализации неисправности возможно использование специально написанных программ активизации сигналов и тестирования. Для использования этого «инструмента» необходимо хорошо знать архитектуру персонального компьютера и уметь пользоваться профотладчиком (например, AFD), а также уметь составлять небольшие программы целевого назначения. Профотладчик AFD позволяет создавать программы на ассемблере, осуществлять чтение и запись в порты ввода/вывода и получать, таким образом, уточняющую диагностическую информацию и в диалоговом режиме управлять контроллерами на системной плате. С помощью написанных программ и отладчика можно получать дополнительную диагностическую информацию (байты состояния, коды ошибок, содержимое регистров ошибок и состояний), а также за счет циклического выполнения программ, создавать условия для исследования динамических процессов, активизированных этой программой.
Если это возможно, то в качестве эффективного инструмента для получения диагностической информации используют и специальные диагностические платы и различного рода слот-тестеры. По индикаторам этих устройств можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности, но для использования таких средств диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и, во-вторых, «словарь» неисправностей - таблица, специфическая для версии BIOS и конкретной системной платы.
Для получения диагностической информации часто используют и более мощные диагностические устройства (слот-тестеры, PC-тестеры), которые устанавливают в интерфейсный разъем. Эти платы имеют свой микропроцессор, «прошитую» в ПЗУ тестовую программу, собственные цифровые индикаторы ошибок и сигналов, имеется возможность вывода протокола тестирования на принтер или монитор. Имеется возможность (с помощью переключателей) устанавливать режимы работы: выполнение цепочки тестов, зацикливание отдельного или группы тестов, установить повышенную скорость выполнения тестов и др. В комплект платы входит подробное руководство для пользователя, которое содержит информацию по ее техническим возможностям и методам поиска неисправности.
Комплект «P.H.D.» может быть использован и, в «так называемом» режиме принудительного запуска. Режим принудительного запуска используется для проведения диагностики компьютера, который не прошел успешно процедуру тестирования POST (т. е., компьютер не способен загрузиться или может загрузиться, но не регулярно). C помощью указанных выше аппаратных и программных средств, в процессе действий по получению уточняющей диагностической информации мы можем получить следующую диагностическую информацию: коды ошибок и протоколы прохождения тестов диагностических плат и слот-тестеров; сообщения об ошибках программных тестов; сообщения об ошибках программ-утилит; байты состояния, коды ошибок, информация из регистров ошибок и регистров состояний; осциллограммы сигналов и уровни напряжений, наблюдаемые с помощью осциллографа.
Анализ проведенный по кодам ошибок, протоколу прохождения тестов диагностических плат и слот-тестеров позволит сузить и уточнить направление поиска и спланировать дальнейшие действия. Использование диагностических плат и слот-тестеров предполагает невозможность загрузки операционной системы, то есть это второй шаг получения диагностической информации после устойчивого состояния по ошибке определенной POST. Получив сообщение от диагностических плат или слот-тестеров, об ошибке устройства или узла системной платы мы знаем, что сообщения тестов в большинстве случаев имеют общий характер (они указывают только на неисправный контроллер или узел без уточнения причин неисправности). Поэтому необходимо сразу же приступить к уточнению этой информации другими способами, ведь дефект может находиться вне кристалла сверхбольшого чипа и может быть связан с выходом из строя дешевого, легко заменяемого (или легко ремонтируемого) элемента платы. Дополнительная уточняющая информация может быть получена лишь при исследованиях схем осциллографом.
Анализируя сообщения об ошибках программных тестов мы также можем сузить и уточнить направление поиска и спланировать дальнейшие действия. Получив сообщение от тестовых программ об ошибке устройства или узла системной платы и, учитывая, что сообщения тестов в большинстве случаев имеют общий характер (они указывают только на неисправный контроллер или узел без уточнения причин неисправности), приступаем к уточнению этой информации другими способами. Искомый дефект также может находиться вне кристалла сверхбольшого чипа и может быть связан с выходом из строя дешевого, легко заменяемого (или легко ремонтируемого) элемента платы. Дополнительная уточняющая информация может быть получена с применением программ-утилит или за счет использования специально написанных программ тестирования и активизации сигналов, обеспечивающих проведение исследований электрической схемы с помощью осциллографа. Использование сообщений об ошибках программ-утилит носит вспомогательный характер и дает эффект лишь в определенных случаях при уточнении сложных ситуаций выявленных тестами. Не рекомендуется использовать эту информацию как основу для поиска неисправности.
Весьма достоверным источником уточняющей диагностической информации являются байты состояния и байты уточненного состояния, коды ошибок, информации из регистров ошибок и регистров состояний. Эта диагностическая информация формируется схемами контроля адаптеров внешних устройств и программами BIOS, которые пишутся высококвалифицированными специалистами. Эта диагностическая информация может быть получена и в результате выполнения специально написанных программ тестирования. Коды ошибок, байты состояний, информация в регистрах ошибок и регистрах состояний - формируются аппаратурой контроллеров и являются информацией о конкретных состояниях и ошибках в аппаратуре контроллеров и внешних устройств. Это достоверная опорная информация для поиска ошибок в контроллерах, расположенных на системных платах (и во внешних устройствах).
Часто даже квалифицированные специалисты по ремонту компьютерной техники относятся к написанию специальных программ с «большой осторожностью». Они считают, что написание таких программ очень сложное и возможно бесполезное, дело. Но научиться писать небольшие специальные программы несложно, а отказываться от такого мощного и эффективного инструмента просто неразумно и расточительно.
С помощью специальных программ обычную системную плату можно превратить в универсальный стенд для диагностирования и ремонта большинства узлов и устройств компьютера. Умение программировать дает возможность создавать «инструментальные» программные средства, заменяющие аппаратные тестеры, используемые для контроля и диагностики устройств. Стоимость аппаратных тестеров достаточно высока, а их номенклатура невелика. Модификация и их приспособление к конкретному устройству - это сложное и дорогостоящее удовольствие. Разработанные «инструментальные» программные средства, в отличие от аппаратных тестеров, легко модифицируются и приспосабливаются для работы с любым устройством. Программным путем можно задать в устройстве любой необходимый для контроля режим работы, удобно и эффективно осуществлять контроль процессов осциллографом.
Написание специальных программ обычно осуществляют на ассемблере. Для упрощения процесса создания программ, в составе этих программ используют стандартные программы-функции BIOS. Программы BIOS являются низшим (физическим) уровнем стандартного ввода/вывода операционной системы. Программы «прошиты» в постоянном запоминающем устройстве ПЗУ BIOS (или флэш-памяти) и реализуют при своем выполнении функции управления внешними устройствами на физическом уровне. Ввод-вывод на физическом уровне осуществляется на уровне команд контроллеров внешних устройств, их программно-доступных регистров (с реализацией всех необходимых задержек и особенностей управления устройством). Программы BIOS подробно описаны (как говорят, хорошо документированы). По ним изданы справочники в печатном и электронном виде. Набор программы, ее отладку и запуск программы на выполнение, удобно осуществлять с помощью специальных программ типа профотладчиков Debug, AFD и др.. Программы-профотладчики предназначены для использования в работе специалистами по ремонту и диагностированию персональных компьютеров. С точки зрения программистов, они обладают скромными функциональными возможностями, но для написания и выполнения небольших специальных программ их возможностей вполне достаточно. Для написания специальных программ тестирования и активизации сигналов для исследований осциллографом нужно, как минимум, знать следующее:
знать примерно 10-20 простых команд ассемблера из базового набора команд микропроцессоров и наиболее простые виды адресации, используемые для указания операндов в командах;
уметь пользоваться справочником по функциям BIOS;
знать назначение основных программно-доступных регистров процессора, используемых при программировании;
уметь пользоваться профотладчиком AFD ( уметь использовать основные команды и функциональные клавиши );
знать общую архитектуру компьютеров.
Путем исследования с помощью осциллографа проводится последний, завершающий этап поиска и определения дефектного элемента системной платы. Проверка правильности определения дефектного элемента осуществляется путем замены этого элемента или отсоединения этого элемента от остальных схем (обрезанием дорожки, отпаиванием контакта) с последующим анализом изменений, вызванных этими действиями. Анализ полученной диагностической информации подтверждает или опровергает наши выводы о местонахождении дефектного элемента.
Версия сайта для слабовидящих