《計(jì)算機(jī)維修技術(shù)第3版》第10章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障原因分析.ppt

1、計(jì)算機(jī)維修技術(shù) 第3版教學(xué)課件 易建勛 編著 清華大學(xué)出版社2013年8月,本課件隨教材免費(fèi)贈(zèng)送給讀者，讀者可自由播放、復(fù)制、分發(fā)本課件，也可對(duì)課件內(nèi)容進(jìn)行修改。 課件中部分圖片來(lái)自因特網(wǎng)公開(kāi)的技術(shù)資料，這些圖片的版權(quán)屬于原作者。 感謝在因特網(wǎng)上提供技術(shù)資料的企業(yè)和個(gè)人。 本課件不得用于任何商業(yè)用途。 課件版權(quán)屬于作者和清華大學(xué)出版社，其他任何單位和個(gè)人都不得對(duì)本課件進(jìn)行銷售或修改后銷售。 作者：易建勛 2013年8月,作者聲明,第10章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障原因分析,10.1 計(jì)算機(jī)故障特點(diǎn)分析 10.1.1 計(jì)算機(jī)故障發(fā)生規(guī)律 10.1.2 導(dǎo)致硬件故障的因素 10.1.3 導(dǎo)致軟件故障的因素

2、10.1.4 導(dǎo)致環(huán)境故障的因素 10.2 計(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)程分析 10.2.1 開(kāi)機(jī)上電過(guò)程分析 10.2.2 POST上電自檢分析 10.2.3 MBR引導(dǎo)過(guò)程分析 10.2.4 裝載操作系統(tǒng)過(guò)程分析 10.2.5 運(yùn)行操作系統(tǒng)過(guò)程分析,10.3 計(jì)算機(jī)典型故障分析 10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析 10.3.2 速度過(guò)慢故障分析 10.3.3 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)故障分析 10.3.4 外部接口故障分析 10.4 計(jì)算機(jī)常見(jiàn)故障分析 10.4.1 隨機(jī)性故障分析 10.4.2 不兼容故障分析 10.4.3 硬件燒毀故障分析 10.4.4 常見(jiàn)故障原因分析,10.1 計(jì)算機(jī)故障特點(diǎn)分析,10.1.1 計(jì)算機(jī)

3、故障發(fā)生規(guī)律,梯田曲線 計(jì)算機(jī)故障的發(fā)生規(guī)律呈現(xiàn)梯田曲線規(guī)律。 規(guī)律：性能穩(wěn)定期、故障多發(fā)期、產(chǎn)品淘汰期。,10.1.1 計(jì)算機(jī)故障發(fā)生規(guī)律,1性能穩(wěn)定期 故障率較低； 性能穩(wěn)定期大約1年左右； 故障類型主要為軟件故障和環(huán)境故障。 2故障多發(fā)期 電子元件老化； 元件材料缺陷； 軟件故障增加； 計(jì)算機(jī)病毒的破壞； 軟件相互沖突等。 環(huán)境：潮濕、高溫、灰塵、靜電積累、浪涌電流等。 時(shí)期：24年左右。,10.1.1 計(jì)算機(jī)故障發(fā)生規(guī)律,3產(chǎn)品淘汰期 時(shí)期： 35年 軟件故障不斷增加； 軟件的不斷升級(jí)。 產(chǎn)品淘汰的主要原因是不能滿足軟件發(fā)展的需要。,10.1.2 導(dǎo)致硬件故障的因素,1電子元件失效原因

4、分析 溫度 溫度超過(guò)60時(shí)，電子元件容易發(fā)生故障； 溫度每上升10，電子元件可靠性降低25左右。 理想環(huán)境溫度在1030之內(nèi)。 濕度 濕度過(guò)高會(huì)使電子元件遭到腐蝕或短路。 濕度過(guò)低極易產(chǎn)生靜電。 相對(duì)濕度應(yīng)控制在4060為宜。,10.1.2 導(dǎo)致硬件故障的因素,振動(dòng) 使內(nèi)部有缺陷的電子元件加速失效； 造成電路接觸不良； 造成線路斷裂等。 電壓 電容失效率正比于電容電壓的5次冪。 漏電 電解電容發(fā)熱及漏液； 印制電路和元器件漏電； 機(jī)箱漏電等。 原因：灰塵，潮濕空氣，靜電積累，電磁感應(yīng)等。,10.1.2 導(dǎo)致硬件故障的因素,2機(jī)械部件失效原因分析 接觸不良 工藝缺陷 板卡金手指擦傷； 插座簧片材

5、料應(yīng)力釋放不充分； 插座簧片變形等。 機(jī)械變形 光驅(qū)激光頭定位偏移； 鍵盤按鍵失效； 光驅(qū)夾緊機(jī)構(gòu)松動(dòng)等。 板卡與插座之間變形，會(huì)導(dǎo)致接觸不良。,10.1.3 導(dǎo)致軟件故障的因素,1軟件設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 軟件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或漏洞。 軟件越做越大，越來(lái)越復(fù)雜，錯(cuò)誤不可避免。 2操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 Windows易用性設(shè)計(jì)原則。 3軟件應(yīng)用中存在的兼容性問(wèn)題 應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)存在沖突或不匹配。 應(yīng)用軟件與應(yīng)用軟件之間存在沖突。 應(yīng)用軟件新舊版本之間的沖突等。,10.1.4 導(dǎo)致環(huán)境故障的因素,1電源插座和開(kāi)關(guān) 主機(jī)電源功率不夠。 設(shè)備電源插頭/插座接觸不良。 2系統(tǒng)設(shè)置問(wèn)題 顯示器面板調(diào)整參數(shù)設(shè)

6、置混亂。 音箱音量開(kāi)關(guān)關(guān)閉等。 3系統(tǒng)新特性 如節(jié)能功能自動(dòng)關(guān)閉顯示器，硬盤的電源等。,10.1.4 導(dǎo)致環(huán)境故障的因素,4灰塵的影響 灰塵使電路板的線路、插座等部件出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，造成干擾信號(hào)，導(dǎo)致故障不斷。 灰塵造成集成電路芯片散熱不良等。 5人為故障 人為拉斷電纜或接錯(cuò)電纜； 人為帶電插拔； 人為強(qiáng)行關(guān)機(jī)； 人為硬盤振動(dòng)等。,10.1.4 導(dǎo)致環(huán)境故障的因素,【補(bǔ)充】機(jī)箱內(nèi)部灰塵,10.2 計(jì)算機(jī)啟動(dòng)過(guò)程分析,10.2.1 開(kāi)機(jī)上電過(guò)程分析,1系統(tǒng)引導(dǎo)過(guò)程 (1)系統(tǒng)上電 (2)POST(上電自檢) (3)運(yùn)行主引導(dǎo)記錄 (4)裝載操作系統(tǒng) (5)運(yùn)行操作系統(tǒng),10.2.1 開(kāi)機(jī)上電過(guò)程分

7、析,2開(kāi)機(jī)上電過(guò)程 ATX電源啟動(dòng)后，計(jì)算機(jī)并不馬上工作。 電源采取了一系列保護(hù)設(shè)備安全的措施。 電源從起振到穩(wěn)定之間，有一段延遲時(shí)間。 各組電壓穩(wěn)定后，電源輸出PW_OK信號(hào)。 PW_OK為高電平時(shí)，表示電源正常。 如果主板沒(méi)有接收到這個(gè)信號(hào)，時(shí)鐘芯片會(huì)持續(xù)向CPU發(fā)送復(fù)位信號(hào)，CPU不工作。,10.2.1 開(kāi)機(jī)上電過(guò)程分析,主機(jī)上電時(shí)序,10.2.2 POST上電自檢分析,1POST檢測(cè)順序 核心部件檢測(cè)： 檢測(cè)CPU校驗(yàn)BIOS正確性檢測(cè)CMOS芯片檢測(cè)北橋芯片檢測(cè)南橋芯片檢測(cè)鍵盤控制器檢測(cè)前16KB內(nèi)存檢測(cè)顯卡BIOS檢測(cè)中斷控制器檢測(cè)高速緩沖控制器。 以上測(cè)試如果部件有故障，計(jì)算機(jī)會(huì)

8、處于掛起狀態(tài)，這些故障稱為致命性故障。 非核心部件檢測(cè)： 檢測(cè)CMOS配置數(shù)據(jù)檢測(cè)顯卡檢測(cè)16KB以上的DRAM檢測(cè)鍵盤檢測(cè)串行接口檢測(cè)硬盤檢測(cè)其它設(shè)備。,10.2.2 POST上電自檢分析,2檢測(cè)核心部件的正確性 POST發(fā)現(xiàn)致命性故障時(shí)，不能給出提示或信號(hào)。 對(duì)于非致命性故障，會(huì)用喇叭鳴笛來(lái)報(bào)告錯(cuò)誤； 鳴笛聲的長(zhǎng)短和次數(shù)代表了錯(cuò)誤的類型。,10.2.2 POST上電自檢分析,3初始化主要部件 初始化北橋芯片和系統(tǒng)總線。 初始化南橋芯片和外設(shè)總線。 初始化中斷控制器。 初始化DMA控制器。 初始化定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 初始化各種外設(shè)總線。 初始化其他功能芯片（如音頻，網(wǎng)絡(luò)，外設(shè)芯片）。 調(diào)用外設(shè)

9、BIOS 調(diào)用顯卡BIOS。 調(diào)用其他BIOS程序（如硬盤固件等）。,10.2.1 開(kāi)機(jī)上電過(guò)程分析,北橋芯片初始化過(guò)程,10.2.1 開(kāi)機(jī)上電過(guò)程分析,計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)序,10.2.2 POST上電自檢分析,調(diào)用顯卡BIOS,10.2.2 POST上電自檢分析,【補(bǔ)充】顯卡BIOS顯示,10.2.2 POST上電自檢分析,調(diào)用顯卡BIOS,10.2.2 POST上電自檢分析,8顯示資源列表 POST完成后，清屏并顯示“資源列表” 。 顯示資源列表說(shuō)明硬件沒(méi)有致命性故障（硬盤除外）。,10.2.2 POST上電自檢分析,資源列表,10.2.2 POST上電自檢分析,10運(yùn)行INT 13H（INT

10、19） POST的最后一項(xiàng)工作，即根據(jù)BIOS指定的啟動(dòng)順序從硬盤搜索啟動(dòng)程序。 如果找到啟動(dòng)程序，系統(tǒng)不可屏蔽中斷NMI有效，并執(zhí)行硬盤中斷服務(wù)程序INT 13H； 主機(jī)喇叭蜂鳴一聲，表示POST檢測(cè)成功并結(jié)束。 這時(shí)系統(tǒng)控制權(quán)交給INT 13H。,10.2.3 MBR引導(dǎo)過(guò)程分析,1硬盤系統(tǒng)區(qū)結(jié)構(gòu) FAT32文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) MBR（主引導(dǎo)記錄） OBR（操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄） FAT（文件分配表） DIR（根目錄表） DATA（用戶數(shù)據(jù)區(qū)） 系統(tǒng)扇區(qū)為20100MB左右。 系統(tǒng)扇區(qū)不可見(jiàn)。,10.2.3 MBR引導(dǎo)過(guò)程分析,2INT 13H進(jìn)行系統(tǒng)引導(dǎo) MBR運(yùn)行過(guò)程 INT 13H尋找硬盤中的

11、主引導(dǎo)記錄（MBR）； 讀取MBR，執(zhí)行其中的程序代碼； 檢查分區(qū)表是否正確； 確定活動(dòng)分區(qū)（一般為C盤）； 將硬盤中的OBR（操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄）裝入內(nèi)存； POST自檢結(jié)束，控制權(quán)交由操作系統(tǒng)。,10.2.3 MBR引導(dǎo)過(guò)程分析,如果系統(tǒng)扇區(qū)發(fā)生故障，會(huì)導(dǎo)致引導(dǎo)失敗。 如果硬盤沒(méi)有主引導(dǎo)記錄或主引導(dǎo)記錄損壞； BIOS轉(zhuǎn)入第2引導(dǎo)盤（光盤）進(jìn)行查找； 如果沒(méi)有找到系統(tǒng)引導(dǎo)盤，則系統(tǒng)待機(jī)。,10.2.4 裝載操作系統(tǒng)過(guò)程分析,1Windows XP引導(dǎo)機(jī)制 操作系統(tǒng)取得控制權(quán)后，將NTLDR（WinXP引導(dǎo)文件）或BOOTMGR（Win7引導(dǎo)文件）調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行，這時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)。,10.2

12、.4 裝載操作系統(tǒng)過(guò)程分析,Windows XP核心引導(dǎo)文件 （1）Ntldr 功能：解析Boot.ini文件，裝載操作系統(tǒng)。 （2）Boot.ini 功能：建立啟動(dòng)系統(tǒng)選擇菜單文件。 （3）NTDETECT.COM 功能：檢測(cè)可用硬件設(shè)備并建立硬件列表。 （4）Ntoskrnl.exe 功能：Windows內(nèi)核文件，系統(tǒng)配置的集合。 （5）Device 功能：各種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)文件。 （6）HAL.dll 功能：硬件抽象層軟件。,10.2.4 裝載操作系統(tǒng)過(guò)程分析,【補(bǔ)充】Windows XP核心引導(dǎo)文件,10.2.4 裝載操作系統(tǒng)過(guò)程分析,【補(bǔ)充】Windows啟動(dòng)菜單,10.2.4 裝載操作

13、系統(tǒng)過(guò)程分析,【補(bǔ)充】Linux啟動(dòng)菜單,10.2.4 裝載操作系統(tǒng)過(guò)程分析,2Windows 7引導(dǎo)機(jī)制 Win7拋棄了NTLDR+boot.ini的引導(dǎo)機(jī)制； 采用bootmgr+boot目錄+BCD文件的引導(dǎo)機(jī)制。 Windows 7引導(dǎo)順序 開(kāi)機(jī)上電POST讀取硬盤主引導(dǎo)記錄讀取分區(qū)表讀取活動(dòng)主分區(qū)的分區(qū)引導(dǎo)記錄讀取bootmgr（引導(dǎo)管理器文件）尋找boot目錄下的BCD文件（引導(dǎo)配置數(shù)據(jù)）顯示啟動(dòng)菜單用戶如果選擇“Windows 7”菜單bootmgr去啟動(dòng)盤尋找winload.exe文件通過(guò)winload.exe加載Windows 7內(nèi)核啟動(dòng)Windows 7操作系統(tǒng)。,10.2

14、.5 運(yùn)行操作系統(tǒng)過(guò)程分析,Windows XP運(yùn)行過(guò)程 運(yùn)行NTDETECT.COM 收集計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備列表； 將設(shè)備列表返回給NTLDR； NTLDR將硬件設(shè)備信息加載到注冊(cè)表中； 硬件設(shè)備檢測(cè)結(jié)束后，進(jìn)入系統(tǒng)配置階段。 運(yùn)行Ntldr 裝載NToskrnl.exe、HAL.dll等核心文件； 讀入注冊(cè)表信息；加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 運(yùn)行Ntoskrnl.exe 進(jìn)行初始化；執(zhí)行程序子系統(tǒng)；啟動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序； 運(yùn)行Smss.exe程序。,10.2.5 運(yùn)行操作系統(tǒng)過(guò)程分析,運(yùn)行Smss.exe 初始化注冊(cè)表，創(chuàng)建系統(tǒng)環(huán)境變量； 加載Win32k.sys內(nèi)核模塊； 啟動(dòng)子系統(tǒng)進(jìn)程Csrss； 啟

15、動(dòng)登陸進(jìn)程Winlogon等。 運(yùn)行Winlogon 創(chuàng)建初始窗口和桌面對(duì)象等； 加載設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序； 加載本機(jī)安全驗(yàn)證子系統(tǒng)進(jìn)程（Lsass.exe）。 運(yùn)行Services.exe 加載所有在注冊(cè)表中登記為開(kāi)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)的程序； 用戶登錄，系統(tǒng)啟動(dòng)成功。,10.2.5 運(yùn)行操作系統(tǒng)過(guò)程分析,運(yùn)行用戶常駐內(nèi)存程序 顯示桌面，Windows引導(dǎo)系統(tǒng)過(guò)程結(jié)束。 運(yùn)行系統(tǒng)自帶程序：如時(shí)間顯示，漢字輸入法等； 運(yùn)行用戶安裝的常據(jù)內(nèi)存程序：殺毒程序，防火墻程序，QQ等應(yīng)用程序。,10.2.5 運(yùn)行操作系統(tǒng)過(guò)程分析,Windows進(jìn)入桌面,10.3 計(jì)算機(jī)典型故障分析,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,1死機(jī)

16、故障現(xiàn)象 計(jì)算機(jī)在工作狀態(tài)下，系統(tǒng)不能使用。 一般情況下，重啟后能夠正常使用。 故障現(xiàn)象： 系統(tǒng)不工作，顯示內(nèi)容固定不變； 屏幕出現(xiàn)藍(lán)屏； 鍵盤不能輸入，鼠標(biāo)不能移動(dòng)； 軟件運(yùn)行非正常中斷等現(xiàn)象。 原因：硬件、軟件、環(huán)境。,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,2硬件設(shè)備方面的原因 設(shè)備工作溫度過(guò)高。 BIOS參數(shù)設(shè)置過(guò)高。 硬盤扇區(qū)故障。,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,3操作系統(tǒng)方面的原因 注冊(cè)表錯(cuò)誤 驅(qū)動(dòng)程序沖突 系統(tǒng)資源耗盡 虛擬內(nèi)存不足 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件刪除,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,4應(yīng)用軟件方面的原因 軟件兼容性不好 軟件內(nèi)存分配不合理 計(jì)算機(jī)內(nèi)存較小 程序浮點(diǎn)運(yùn)算工作量巨大 計(jì)算

17、機(jī)病毒,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,5自檢失敗死機(jī)故障分析 自檢失敗的主要原因是硬件故障。 進(jìn)行常規(guī)檢查 線路連接故障 接觸性故障 器件損壞故障等 利用測(cè)試卡進(jìn)行檢查 對(duì)照測(cè)試卡顯示的故障代碼，檢查相關(guān)部件。,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,6藍(lán)屏死機(jī)故障分析 故障原因 驅(qū)動(dòng)程序不兼容； 硬盤扇區(qū)邏輯錯(cuò)誤； 應(yīng)用程序?qū)е聝?nèi)存溢出； CPU溫度過(guò)高； 北橋芯片溫度過(guò)高； 硬盤溫度過(guò)高； 電源功率不足； 顯卡接觸不良； 內(nèi)存條接觸不良，內(nèi)存條質(zhì)量不穩(wěn)定； BIOS設(shè)置錯(cuò)誤等。,10.3.1 死機(jī)故障現(xiàn)象分析,Windows 7/8藍(lán)屏故障現(xiàn)象,10.3.2 速度過(guò)慢故障分析,1硬件方面的原因

18、CPU發(fā)熱 USB外設(shè)的影響,10.3.2 速度過(guò)慢故障分析,2軟件方面的原因 操作系統(tǒng)方面的原因 軟件自動(dòng)升級(jí) 注冊(cè)表臃腫 安裝了太多字體 臨時(shí)文件造成的磁盤碎片 常駐內(nèi)存程序太多 IP地址造成的影響,10.3.3 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)故障分析,1不能開(kāi)機(jī)故障分析 斷路故障 電源線斷裂 保險(xiǎn)絲熔斷 電阻或電容連接斷開(kāi) 電阻燒焦斷路 PCB板線路斷裂或脫落 PCB板金屬化孔斷裂 元器件損壞引起的斷路等。,10.3.3 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)故障分析,短路故障 電源短路； 電容擊穿短路； 二極管或三極管擊穿短路； 焊點(diǎn)松動(dòng)短路； 焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成線路脫落的短路； 元器件擊穿造成的短路； 元器件引腳相碰； 散熱板之間相互接

19、觸等。,10.3.3 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)故障分析,其他原因 主機(jī)致命性故障，主板或電源進(jìn)入保護(hù)性停機(jī)狀態(tài)； 硬盤存在壞道，壞扇區(qū)或壞簇，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能讀出； 電源狀態(tài)不穩(wěn)定，干擾過(guò)大 電源功率不足等； 用戶運(yùn)行了過(guò)多的進(jìn)程； 外設(shè)損壞，系統(tǒng)檢測(cè)這些設(shè)備時(shí)死機(jī)。,10.3.3 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)故障分析,2突然重啟故障分析 計(jì)算機(jī)病毒干擾會(huì) 市電電壓不穩(wěn)定 電源插座接線不良，有虛接現(xiàn)象 CPU散熱不良，溫度過(guò)高 主板電源插座引腳虛焊 主機(jī)外設(shè)太多，超過(guò)了電源的額定功率。,10.3.4 外部接口故障分析,1USB接口故障 驅(qū)動(dòng)程序錯(cuò)誤 USB接口功率不夠 USB線路過(guò)長(zhǎng) 接口元件損壞 USB外設(shè)故障,10.4 計(jì)算機(jī)常見(jiàn)故障分析,10.4.1 隨機(jī)性故障分析,隨機(jī)性故障主要原因 硬件品質(zhì)不良 環(huán)境干擾 計(jì)算機(jī)病毒等 集成電路芯片質(zhì)量問(wèn)題 芯片時(shí)序不匹配 芯片熱穩(wěn)定性差 電路抗干擾能力差,10.4.1 隨機(jī)性故障分析,接口電源負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力不夠 電路板插座或接頭