Технология разработки программного обеспечения

К числу основных недостатков ЕСПД можно отнести:

- ориентацию на единственную, «каскадную» модель жизненного цикла (ЖЦ) ПС;

- отсутствие четких рекомендаций по документированию характеристик качества ПС;

- отсутствие системной увязки с другими действующими отечественными системами стандартов по ЖЦ и документированию продукции в целом, например, СРПП и ЕСКД;

- нечетко выраженный подход к документированию ПС как товарной продукции;

- отсутствие рекомендаций по самодокументированию ПС, например, в виде экранных меню и средств оперативной помощи пользователю («хелпов»);

- отсутствие рекомендаций по составу, содержанию и оформлению перспективных документов на ПС, согласованных с рекомендациями международных и региональных стандартов.

Итак, ЕСПД нуждается в полном пересмотре на основе стандарта ИСО/МЭК 12207-95 на процессы жизненного цикла ПС.

Тем не менее, до пересмотра всего комплекса, многие стандарты могут с пользой применяться в практике документирования ПС. Эта позиция основана на следующем:

- n стандарты ЕСПД вносят элемент упорядочения в процесс документирования ПС;

- n предусмотренный стандартами ЕСПД состав программных документов вовсе не такой «жесткий», как некоторым кажется: стандарты позволяют вносить в комплект документации на ПС дополнительные виды программных документов (ПД), необходимых в конкретных проектах, и исключать многие ПД;

- n стандарты ЕСПД позволяют вдобавок мобильно изменять структуры и содержание установленных видов ПД исходя из требований заказчика и пользователя.

При этом стиль применения стандартов может соответствовать современному общему стилю адаптации стандартов к специфике проекта: заказчик и руководитель проекта выбирают уместное в проекте подмножество стандартов и ПД, дополняют выбранные ПД нужными разделами и исключают ненужные, привязывают создание этих документов к той схеме ЖЦ, которая используется в проекте.

Государственные стандарты РФ (ГОСТ Р)

В РФ действует ряд стандартов в части документирования ПС, разработанных на основе прямого применения международных стандартов ИСО. Это -- самые «свежие» по времени принятия стандарты. Некоторые из них впрямую адресованы руководителям проекта или директорам информационных служб. Вместе с тем они неоправданно мало известны в среде профессионалов. Вот их представление.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 9294-93 Информационная технология. Руководство по управлению документированием программного обеспечения. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО/МЭК ТО 9294:1990 и устанавливает рекомендации по эффективному управлению документированием ПС для руководителей, отвечающих за их создание. Целью стандарта является оказание помощи в определении стратегии документирования ПС; выборе стандартов по документированию; выборе процедур документирования; определении необходимых ресурсов; составлении планов документирования.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО/МЭК 9126:1991. В его контексте под характеристикой качества понимается «набор свойств (атрибутов) программной продукции, по которым ее качество описывается и оценивается». Стандарт определяет шесть комплексных характеристик, которые с минимальным дублированием описывают качество ПС (ПО, программной продукции): функциональные возможности; надежность; практичность; эффективность; сопровождаемость; мобильность. Эти характеристики образуют основу для дальнейшего уточнения и описания качества ПС.

ГОСТ Р ИСО 9127-94 Системы обработки информации. Документация пользователя и информация на упаковке для потребительских программных пакетов. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 9127:1989. В контексте настоящего стандарта под потребительским программным пакетом (ПП) понимается «программная продукция, спроектированная и продаваемая для выполнения определенных функций; программа и соответствующая ей документация, упакованные для продажи как единое целое». Под документацией пользователя понимается документация, которая обеспечивает конечного пользователя информацией по установке и эксплуатации ПП. Под информацией на упаковке понимают информацию, воспроизводимую на внешней упаковке ПП. Ее целью является предоставление потенциальным покупателям первичных сведений о ПП.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 8631-94 Информационная технология. Программные конструктивы и условные обозначения для их представления. Описывает представление процедурных алгоритмов.

Резюмируя, скажем, что возникла настоятельная потребность во введении в отечественные стандарты на документирование ПС тех норм, правил, требований и рекомендаций, которые установлены на международном и передовом зарубежном уровнях.

3.3 Надежность и качество программных средств

Надежность программного обеспечения информационных систем

Основными причинами, вызывающими нарушения нормального функционирования программного обеспечения, являются:

- ошибки, скрытые в самой программе;

- искажение входной информации;

- неверные действия пользователя;

- неисправность аппаратных средств ИС, на которой реализуется вычислительный процесс.

Ошибки, скрытые в программе. При разработке сложного программного обеспечения возможно возникновение ошибок, которые не всегда удается обнаружить и ликвидировать в процессе отладки. В силу этого в программах остается некоторое количество скрытых ошибок. Они являются причиной неверного функционирования этих программ. Среди ошибок подобного рода можно выделить следующие характерные группы.

Ошибки вычислений. Ошибки этой группы связаны с некорректной записью или программированием математических выражений, а также неверное преобразование типов переменных. Вследствие этого получаются неправильные результаты.

Логические ошибки. Эта группа ошибок является причиной искажения алгоритма решения задачи. К ошибкам подобного рода можно отнести неверную передачу управления, неверное задание диапазона изменения параметра цикла, неверное условие и другие ошибки.

Ошибки ввода-вывода. Эти ошибки связаны с неправильным управлением ввода-вывода, формированием выходных записей, определением размера записей и другими неправильно свершенными действиями.

Ошибки манипулирования данными.К числу таких ошибок относятся: неверное определение числа элементов данных; неверные начальные значения, присвоенные данным; неверное указание длины операнда или имени переменной и другие ошибки.

Ошибки совместимости связаны с отсутствием совместимости разрабатываемого или применяемого ПО с операционной системой или другими прикладными программами.

Ошибки сопряжений. Группа этих ошибок вызывает неверное взаимодействие ПО с другими программами или подпрограммами, с системными программами, устройствами ЭВМ или входными данными.

Искажение входной информации. Указанная причина вызывает нарушение функционирования ПО, когда входные данные не попадают в допустимую область значения переменных. В этом случае возникает несоответствие между исходной информацией и возможностями программы.

Неверные действия пользователя связаны с неправильной интерпретацией сообщений, с неправильными действиями пользователя при работе в диалоговом режиме. Часто эти ошибки являются следствием некачественной программной документацией.

Неисправность аппаратных средств ИС. Эти неисправности оказывают определенное влияние на характеристики надежности ПО. Появление отказов или сбои в работе аппаратуры приводят к нарушению хода обработки информации и, как следствие, могут искажать как исходные данные, так и саму программу.

Следствием появления ошибок в программе является ее отказ. Последствия отказов ПО можно разделить на:

- полное прекращение выполнения функций программы;

- кратковременное нарушение хода обработки информации в ИС.

Степень серьезности последствий отказов ПО оценивается соотношением между временем восстановления программы после отказа и динамическими характеристиками объектов, использующих результаты работы этой программы.

Аварийное завершение работы прикладного ПО легко идентифицируется, так как операционная система выдает сообщения, содержащие аварийный код. Характерными причинами появления аварийного завершения являются ошибки при выполнении макрокоманды, неверное использование методов доступа, нарушение защиты памяти, нехватка ресурсов памяти, неверное использование макрокоманды, возникновение программных прерываний, для которых не указан обработчик, и другие причины.

Основные показатели надежности программного обеспечения

Если рассматривать отказавшее ПО без учета его восстановления, а также случайный характер отказов в программах, то основные показатели надежности в этом случае не отличаются от тех, которые были рассмотрены в п.п. 2.2. - 2.4. При этом характер изменения этих показателей во времени будет зависеть от модели надежности ПО.

Таким образом, основными показателями надежности ПО являются:

- вероятность безотказной работы программы p(t) , представляющая собой вероятность того, что ошибки программы не проявятся в интервале времени (0,t);

- вероятность отказа программы q(t) или вероятность события отказа ПО до момента времени t;

- интенсивность отказов программы l(t) ;

- средняя наработка программы на отказ T , являющаяся математическим ожиданием временного интервала между последовательными отказами.

При определении характеристик надежности ПО учитывается тот факт, что возникающие при работе программ ошибки устраняются, количество ошибок уменьшается и, следовательно, их интенсивность понижается, а наработка на отказ программы увеличивается. В связи с такими предположениями рассматривается несколько моделей надежности ПО: модель с дискретно-понижающей частотой появления ошибок, модель с дискретным увеличением наработки на отказ или ошибку ПО, экспоненциальная модель надежности ПО.

Критерии надежности программных комплексов

При разработке технических требований на надёжность программных комплексов следует принимать во внимание следующие критерии:

корректность программного обеспечения - число серьёзных ошибок в индивидуальном программном пакете и время, необходимое для их исправления;

обслуживаемость системы - влияние ошибок программного комплекса на обслуживаемость системы;

безотказность системы - частота системных (или подсистемных) отказов, вызываемых ошибками программного обеспечения.

С учётом сложившейся реальности при выборе критериев оценки надёжности необходимо принимать во внимание следующие.

Новое программное обеспечение может требовать в первое время менее жёстких критериев и большего времени для его совершенствования.

На короткое время, после выпуска новой версии программного обеспечения, также могут потребоваться менее строгие критерии его качества.

Разбросы, вызываемые различием в условиях применения и использования.

Эффективность работ по исправлению ошибок программного обеспечения, проводимых пользователем, зависит от воспроизводимости ошибок, что, в свою очередь, зависит от информации, поступающей от пользователя.

Возможны и другие требования, которые следует принять во внимание, например, связанные с быстродействием и производительностью. Может случиться, что подобные критерии достигаются только за счёт большого числа остающихся некорректностей или низкой безотказности и обслуживаемости системы.

3.4 Разработка программной документации

Разработка программной документации выполняется в соответствии с ГОСТ 19.106-78 «Требования к программным документам, выполненным печатным способом»

Этот стандарт устанавливает правила выполнения программных документов для вычислительных машин, комплексов и систем независимо от их назначения и области применения и предусмотренных стандартами ЕСПД.

Общие требования. Вписывать в программные документы, выполненные машинописным, машинным и рукописным способами, отдельные слова, формулы, условные знаки (от руки чертежным шрифтом), буквы латинского и греческого алфавитов, а так же выполнять схемы и рисунки необходимо черными чернилами или тушью.

Опечатки и графические неточности, обнаруженные в процессе выполнения допускается исправлять подчисткой некачественно выполненной части текста (чертежа) и нанесением на том же листе исправленного текста (графики) машинописью или черной тушью в зависимости от способа выполнения документа.

Повреждение листов документов, помарки и следы не полностью удаленного текста (графики) не допускаются.

Программные документы оформляют на листах формата А4. Кроме того:

- допустимо оформление на листах формата А3;

- при машинном способе выполнения документа допускаются отклонения размеров листов, соответствующих форматам А4 и А3, определяемые возможностями применяемых технических средств; на листах форматов А4 и А3, предусматриваемых выходными характеристиками устройств вывода данных, при изготовлении документа машинным способом;

- при изготовлении документа типографским способом возможно использование листов типографических форматов.

Расположение материалов программного документа осуществляется в следующей последовательности:

1. титульная часть:

- лист утверждения (не входит в общее количество листов документа);

- титульный лист (первый лист документа);

- информационная часть:

- аннотация;

- лист содержания;

2. основная часть:

- текст документа (с рисунками, таблицами и т.п.);

- перечень терминов и их определений;

- перечень сокращений;

- приложения;

- предметный указатель;

- перечень ссылочных документов;

3. часть регистрации изменений:

- лист регистрации изменений.

Построение документа. При необходимости допускается делить документ на части. Деление на части осуществляется на уровне не ниже раздела. Каждую часть комплектуют отдельно, при этом в конце содержания первой части следует перечислить названия остальных частей.

Допускается включение в документ частей текста программы, оформляемых в соответствии с правилами языка, на котором написан текст программы.

Аннотацию размещают на отдельной странице (страницах), снабжают заголовком "АННОТАЦИЯ", нумеруют и включают в содержание документа.

Содержание документа размещают на отдельной странице (страницах), снабжают заголовком "СОДЕРЖАНИЕ" и включают в общее количество страниц документа. В содержании документа дается перечисление наименований разделов и подразделов и номеров страниц.

Текст каждого документа, при необходимости, разбивается на пункты, а пункты - на подпункты, независимо от того, разделен документ на части, разделы и подразделы или нет.

Заголовки разделов пишут прописными буквами и размещают симметрично относительно правой и левой границ текста. Заголовки подразделов записывают с абзаца строчными буквами (кроме первой прописной). Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят. Каждый раздел рекомендуется начинать с нового листа.

Разделы, подразделы, пункты и подпункты следует нумеровать арабскими цифрами с точкой. Разделы должны иметь порядковый номер (1, 2 и т.д.)

Текст документа.

Текст документа должен быть кратким, четким, исключающим возможность неверного толкования. Термины и определения должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам, а при их отсутствии - общепринятым в научно-технической литературе, и приводиться в перечне терминов.

Необходимые пояснения к тексту документа могут оформляться сносками. Сноска обозначается цифрой со скобкой, вынесенной на уровень линии верхнего обреза шрифта.

Если сноска относится к отдельному слову, знак сноски помещается непосредственно возле этого слова, если же к предложению целом, то в конце предложения. Текст сноски располагают в конце страницы и отделяют от основного текста линией длиной 3 см, проведенной в левой части страницы.

Иллюстрации.

Иллюстрации могут быть расположены в тексте документа и (или) в приложениях. Иллюстрации, если их в данном документе более одной, нумеруют арабскими цифрами в пределах всего документа.

В приложениях иллюстрации нумеруются в пределах каждого приложения в порядке, установленном для основного текста документа. Ссылки на иллюстрации дают по типу: "рис.12" или "(рис.12)". Иллюстрации могут иметь тематический заголовок и подрисуночный текст, поясняющий содержание иллюстрации.

Формулы.

Формулы в документе, если их более одной, нумеруются арабскими цифрами, номер ставят с правой стороны страницы, в скобках на уровне формулы. В пределах всего документа или его частей, в случае деления документа на части, формулы имеют сквозную нумерацию.

Ссылки в тексте на порядковый номер формулы дают в скобках, например: "в формуле (3)". При делении документа на части номер части ставится перед порядковым номером формулы и отделяется от последней точкой, например: "в формуле (1.4)".

Значение символов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа печатают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены в формуле. Первая строка расшифровки должна начинаться со слова "где", без двоеточия после него.

Ссылки.

В программных документах допускаются ссылки на стандарты и другие документы. Ссылаться следует на документ в целом или на его разделы (с указанием обозначения и наименования документа, номера и наименования раздела или приложения).

Допускается указывать только обозначение документа и (или) разделов без указания их наименований. Ссылки на отдельные подразделы, пункты и иллюстрации другого документа не допускаются. Допускаются ссылки внутри документа на пункты, иллюстрации и отдельные подразделы.

Примечания.

В примечаниях к тексту и таблицам указывают только справочные и пояснительные данные. Одно примечание не нумеруется. После слова "Примечание" ставят точку. Несколько примечаний следует нумеровать по порядку арабскими цифрами с точкой. После слова "Примечание" ставят двоеточие. Текст примечаний допускается печатать только через один интервал.

Сокращения.

Сокращения слов в тексте и надписях под иллюстрациями не допускаются, за исключением:

- сокращений, установленных в ГОСТ 2.316-68, и общепринятых в русском языке;

- сокращений, применяемых для обозначения программ, их частей и режимов работы, в языках управления заданиями, в средствах настройки программы и т.п., обозначаемых буквами латинского алфавита.

Приложения.

Иллюстрированный материал, таблицы или текст вспомогательного характера допускается оформлять в виде приложений. Приложения оформляют как продолжение данного документа на последующих страницах или выпускают в виде отдельного документа.

Каждое приложение должно начинаться с новой страницы с указанием в правом верхнем углу слова "Приложение" и иметь тематический заголовок. При наличии в документе более одного приложения все приложения нумеруют арабскими цифрами (без знака №), например: Приложение 1, Приложение 2 и т.д.

При выпуске приложения отдельным документом, на титульном листе под наименованием документа следует указывать слово "Приложение", а при наличии нескольких приложений указывают также его порядковый номер.



4. Обслуживание средств вычислительной техники

4.1 Техническое обслуживание средств вычислительной техники

Все мероприятия, выполняемые в рамках технического обслуживания, делятся на три группы:

- контроль технического состояния;

- профилактическое обслуживание;

- текущее техническое обслуживание.

Контроль технического состояния ПЭВМ служит для контроля работы ПЭВМ, локализации мест неисправности, исключения влияния случайных сбоев на результаты вычислений. В современных ПЭВМ подобный контроль осуществляется главным образом с помощью самого ПЭВМ.

Профилактическое обслуживание представляет собой ряд мероприятий, направленных на поддержание заданного технического состояния ПЭВМ в течении определенного промежутка времени и продление е? технического ресурса. Профилактические мероприятия, проводимые на ПЭВМ, можно разделить на две группы.

Существует два типа профилактических мероприятий:

- активные

- пассивные.

При активном профилактическом обслуживании выполняются операции, основная цель которых -- продлить срок безотказной службы компьютера. Они сводятся главным образом к периодической чистке как всей системы, так и отдельных ее компонентов. Под пассивной профилактикой обычно подразумевают меры, направленные на защиту компьютера от внешних неблагоприятных воздействий. Речь идет об установке защитных устройств в сети электропитания, поддержании чистоты и приемлемой температуры в помещении, где установлен компьютер, уменьшении уровня вибрации и т.п.

Один из основных этапов профилактического обслуживания -- резервное копирование системы, представлено на рисунке 1. Эта операция позволяет восстановить работоспособность системы при фатальном аппаратном сбое. Для резервного копирования необходимо приобрести высокоемкое устройство хранения.

Рисунок 1 - Настройка резервного копирования системы

Чистка

Один из наиболее важных элементов профилактического обслуживания -- регулярные и тщательные чистки. Пыль, оседающая внутри компьютера, может стать причиной многих неприятностей.

- она является теплоизолятором, который ухудшает охлаждение системы;

- в пыли обязательно содержатся проводящие частицы, что может привести к возникновению утечек и даже коротких замыканий между электрическими цепями;

- некоторые вещества, содержащиеся в пыли, могут ускорить процесс окисления контактов, что приведет, в конечном счете, к нарушениям электрических соединений.

Установка микросхем на свои места

При профилактическом обслуживании очень важно устранить последствия термических смещений микросхем. Поскольку компьютер при включении и выключении нагревается и остывает (следовательно, его компоненты расширяются и сжимаются), микросхемы, установленные в гнездах, постепенно из них "выползают". Поэтому придется найти все компоненты, установленные в гнездах, и поставить их на место.

Чистка контактов разъемов

Протирать контакты разъемов нужно для того, чтобы соединения между узлами и компонентами системы были надежными. Следует обратить внимание на разъемы расширения, электропитания, подключения клавиатуры и динамика, расположенные на системной плате. Что касается плат адаптеров, то на них надо протереть печатные разъемы, вставляемые в слоты на системной плате, и все остальные разъемы (например, установленный на внешней панели адаптера).

Чистка клавиатуры и мыши

Клавиатура и мышь постоянно втягивают в себя пыль и грязь. Если вы откроете старую клавиатуру, то будете поражены ее сходством с мусорным ведром.

Что бы этого избежать необходимо периодически чистить клавиатуру пылесосом.

Профилактическое обслуживание жестких дисков

Чтобы гарантировать сохранность данных и повысить эффективность работы жесткого диска, необходимо время от времени выполнять некоторые процедуры по его обслуживанию. Существует также несколько простых программ, с помощью которых можно в какой-то степени застраховать себя от потери данных. Эти программы создают резервные копии (и при необходимости восстанавливают их) тех критических зон жесткого диска, при повреждении которых доступ к файлам становится невозможным.

Дефрагментация файлов

Дефрагментация дисков представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Окно дефрагментации диска

По мере того как вы записываете файлы на жесткий диск и удаляете их, многие из них фрагментируются, т.е. разбиваются на множество разбросанных по всему диску частей. Периодически выполняя дефрагментацию файлов, вы решаете сразу две задачи. Во-первых, если файлы занимают непрерывные области на диске, то перемещение головок при их считывании и записи становится минимальным, что уменьшает износ привода головок и самого диска. Кроме того, существенно увеличивается скорость считывания файлов с диска.

Во-вторых, при серьезных повреждениях таблиц размещения файлов (File Allocation Table -- FAT) и корневого каталога данные на диске легче восстановить, если файлы записаны как единое целое.

Методы пассивного профилактического обслуживания

Под пассивной профилактикой подразумевают создание приемлемых для работы компьютера общих внешних условий.

4.2 Диагностика средств вычислительной техники

Для определения и устранения неисправностей необходимо последовательно использовать процедуры автоматического контроля, диагностирования и восстановления. Так, при запуске ПК процедура POST производит контроль исправности основных блоков и узлов ЭВМ. В случае же обнаружения отказов необходимо воспользоваться методами и средствами автоматического диагностирования для более подробной локализации (поиска) неисправности.

Для устранения аппаратных неисправностей достаточно часто используют замену поврежденных элементов. Для устранения программных неисправностей удобнее воспользоваться системой автоматического восстановления.

Виды контроля

Для определения и устранения неисправностей необходимо последовательно использовать процедуры автоматического контроля, диагностирования и восстановления. Так, при запуске ПК процедура POST производит контроль исправности основных блоков и узлов ЭВМ. В случае же обнаружения отказов необходимо воспользоваться методами и средствами автоматического диагностирования для более подробной локализации (поиска) неисправности.

Для устранения аппаратных неисправностей достаточно часто используют замену поврежденных элементов. Для устранения программных неисправностей удобнее воспользоваться системой автоматического восстановления.

Аппаратный контроль

Аппаратный контроль производится путем введения в состав СВТ специального дополнительного контрольного оборудования, работающего независимо от программ. Этот вид контроля обеспечивает проверку правильности функционирования СВТ практически без снижения их быстродействия.

Аппаратный контроль классифицируется по назначению, режиму работы, степени использования и конструктивному исполнению. В зависимости от вида аппаратного контроля применяется различная аппаратура. Каждый вид контроля используется в режиме реального времени и в режиме профилактических проверок, причем контроль может быть как автоматическим, так и с привлечением обслуживающего персонала.

В настоящее время серийно выпускается большой парк современной контрольно-испытательной аппаратуры, имеющей повышенные технические и эксплуатационные характеристики, расширенные функциональные возможности и высокую степень автоматизации. В связи с малыми размерами интегральных схем и низкой ценой комплектующих для ПК сфера применения аппаратуры этого рода в IT-индустрии распространяется в основном на «мэйнфреймы» и суперкомпьютеры.

Использование только аппаратного контроля приводит к удорожанию и усложнению средств СВТ. Однако применение отдельных встроенных средств аппаратного контроля довольно широко используется производителями компьютерной техники. Так, практически все последние модели системных плат ведущих производителей оснащены термодатчиками для определения температуры процессора. Пользователь может, изменяя настройки BIOS, указать предельную температуру, при достижении которой происходит выключение компьютера (по умолчанию обычно используется значение 70 °С). Таким способом осуществляется аппаратная защита процессора от перегрева. Кроме того, многие системные платы оснащены датчиками частоты вращения вентиляторов внутри корпуса (например кулера процессора). Значения, получаемые этими датчиками, можно узнать, используя программы мониторинга или аппаратные индикаторы. Наблюдая за их показаниями, пользователь может определить, когда требуется провести техническое обслуживание или замену вентилятора.

Комбинированный контроль

Для проверки правильности функционирования СВТ использовать только программный или только аппаратный контроль нецелесообразно, так как это приводит к значительным затратам по обслуживанию и ремонту СВТ. Поэтому обычно применяют комбинированный метод контроля, представляющий собой оптимальное сочетание программных и аппаратных средств.

Комбинированный контроль классифицируется по назначению и режиму.

По назначению комбинированный контроль подразделяется на наладочный, проверочный и мониторинг.

Комбинированный контроль может производиться как в режиме реального времени при работе СВТ, так и при проведении профилактических мероприятий.

Примерная классификация комбинированного контроля приведена на локальной вычислительной сети (ЛВС). С помощью программы ping проверяется работоспособность каждой рабочей станции в сети. Если она не «пингуется», значит либо неправильно настроен данный узел сети, либо поврежден кабель, либо имеются проблемы с коммутатором.

С проверочным комбинированным контролем мы сталкиваемся сразу же, как только включаем ПК. При его загрузке начинает свою работу программа POST, и если она выдает ошибки (например не опознается видеокарта или жесткий диск), то далее мы должны решать эти проблемы аппаратно.

Самым распространенным примером мониторинга является проверка количества чернил в картридже принтера. Диагностическая программа показывает нам количество чернил в картридже, а когда они заканчиваются, мы решаем эту проблему аппаратно. Существуют и более сложные диагностические программы, контролирующие, например, термодатчики материнской платы, но проблему нагревания мы опять же решаем аппаратно.

Комбинированный метод позволяет существенно сократить время поиска и устранения ошибок.

Диагностическое программное обеспечение чрезвычайно необходимо в том случае, если система начинает выдавать сбои, происходит модернизация системы, добавление новых устройств, и т.д. Диагностические программы позволяют проверить работу как всей системы так и её отдельных компонентов.

Самый простой первичный контроль ПК - это контроль при его загрузке - POST (Power-On Self Test - «процедура самопроверки при включении»).

В микропрограмме, записанной в BIOS, есть раздел, который носит название «Power-On Self Test» (POST). Эта процедура выполняется каждый раз, когда пользователь включает питание ПК или выполняет перезапуск с помощью кнопки Reset или комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del. Эта программа призвана обнаружить правильно подключенные обязательные устройства и проверить их работоспособность. Запросный код размером в один байт от 0 0h до FFh, сформированный в результате работы программы POST, записывается в специально отведенное адресное пространство с адресом 8 0h. Полученные для каждого устройства результаты заносятся в соответствующие ячейки памяти. Таким образом, при каждом включении компьютера автоматически выполняется проверка всех его основных компонентов - процессора, микросхемы ПЗУ (ROM), вспомогательных элементов системной платы, оперативной памяти и основных периферийных устройств. Эти тесты проводятся быстро и не очень тщательно по сравнению с тестами, выполняемыми диагностическими программами; их цель -- выявить наиболее грубые неисправности или отсутствие обязательного компонента. При обнаружении неисправного компонента выдается соответствующее предупреждение или сообщение об ошибке (неисправности).

Программа POST выполняет самые первые защитные функции ПК. Она всегда выдает сообщение о неисправности, если обнаруживаются критичные неполадки на системной плате. Если окажется, что неполадка достаточно серьезная, то дальнейшая загрузка системы будет приостановлена и появится сообщение об ошибке (неисправности), по которому, как правило, можно определить причину ее возникновения. Такие неисправности иногда называют «фатальными ошибками» (fatal error).

Процедура POST обычно предусматривает три способа индикации неисправности:

- звуковые сигналы;

- текстовые сообщения, выводимые на экран монитора;

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

Для звукового сигнала используется встроенный звуковой динамик, подключенный к системной плате.

Для просмотра шестнадцатеричных контрольных кодов, отправляемых на порт ввода-вывода, необходимо установить специальный адаптер в слот ISA (для старых моделей компьютеров) или PCI.

Сообщения об ошибках выводятся на экран монитора только после инициализации видеоадаптера.

При обнаружении процедурой POST той или иной 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, то выдается целая серия коротких или длинных звуковых сигналов, а иногда -- их комбинация. Характер звуковых кодов зависит от версии BIOS и ее фирмы-разработчика.

Программный контроль

Программный контроль основан на использовании специальных программ, контролирующих работу машины. В качестве программных средств контроля и диагностики СВТ используются наладочные, проверочные и диагностические тесты, входящие в комплекс программно-технического обслуживания, который включает также ряд управляющих и сервисных программ.



4.3 Аппаратное и программное обслуживание средств вычислительной техники

Контроль с помощью тестов сводится к выполнению на ПК определенных действий (заданий) и сравнению полученных результатов с известными. В случае несовпадения результатов фиксируется ошибка.

Виды диагностических программ

Наладочные тесты служат для проверки правильности функционирования устройств и блоков во время наладки СВТ. Эти тесты предназначены для обнаружения грубых ошибок (в монтаже, логике работы отдельных устройств и т. д.). Обычно наладочные тесты используются для проверки центральных процессоров, устройств ввода-вывода, оперативной памяти.

Проверочные тесты предназначены для периодической проверки работоспособности СВТ и обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации. Эти тесты обеспечивают более полный контроль и проверяют разнообразные режимы работы узлов машины.

Наладочные и проверочные тесты свидетельствуют лишь о факте появления ошибки в том или ином устройстве, но не указывают место ее возникновения.

Диагностические тесты служат не только для обнаружения ошибки, но и для локализации места неисправности.

Проверочные и диагностические тесты работают под управлением специальной тестовой программы проверки - монитора (часть управляющей программы), которая осуществляет вызов, выполнение каждого отдельного теста и управление им. Проверка устройства может производиться как в профилактическом, так и в оперативном (мультипрограммном) режиме.

Программа проверки устройства позволяет:

- периодически осуществлять профилактическую проверку работы устройства;

- при появлении ошибок в работе устройства указывать места возникновения этих ошибок;

-убеждаться в правильности работы устройства после устранения ошибки или внесения в устройство технических изменений.

Для различных устройств существуют свои тестовые программы. В современных вычислительных системах запуск тестов может производиться автоматически по сигналу ошибки с контрольных схем машины.

Диагностические программы общего и специального назначения, антивирусы, аппаратные устройства тестирования.

Во многих случаях такие программы могут выполнить основную работу по определению дефектного узла. Условно их можно разделить на несколько групп, представленных ниже в порядке усложнения программ и расширения их возможностей.

Программы общего назначения

К программам общего назначения относят, программы которые включают в себя несколько тестов к ним относится:

- Everest - программа для просмотра информации об аппаратной и программной конфигурации компьютера, разработанная компанией Lavalys. Являлась последовательницей AIDA32, заменена на рынке программой AIDA64.

- SiSoftware Sandra - это системный анализатор для 32-х и 64-битных версий Windows, включающий в себя тестовые и информационный модули.

Программы специального назначения

К программам специального назначения относят- программы которые направленны на тестирование отдельного компонента.

К ним относят:

- Victoria -- компьютерная программа, предназначенная для оценки работоспособности, тестирования и мелкого ремонта жёстких дисков. Разработка белорусского индивидуального предпринимателя, программиста Казанского Сергея Олеговича. Программа бесплатна (freeware), работает под управлением ОС Windows и DOS.

Является представителем класса программ, работающих с тестируемым оборудованием непосредственно через порты, то есть на самом низком уровне. Это позволяет получить наиболее высокие эксплуатационные качества из возможных, хотя и усложняет процесс создания и использования такого ПО.

Программа представляет собой профессиональный инструмент, предназначенный в первую очередь для специалистов сервисных центров, для помощи в ремонте или восстановлении информации с жёстких дисков. Кроме того, продукт также может быть полезен и обычным пользователям в домашних условиях, поскольку в нём, помимо прочего, присутствуют такие функции как:

- Memtest86+ и Memtest86 -- программы для проверки ОЗУ на компьютерах архитектуры x86 и x86-64.

Memtest86+ и Memtest86 запускаются с помощью собственного загрузчика, поэтому наличие операционной системы для их работы не нужно. Начиная с версии 1.60 утилита Memtest86+ имеет функцию формирования списка плохих блоков памяти в формате BadRAM. Используя эти данные, модифицированное ядро Linux может работать с дефектным модулем RAM, не используя повреждённые участки.

- 3DMark- ориентированы прежде всего на графические компоненты персонального компьютера с целью определения производительности системы в компьютерных играх.

Основное предназначение 3DMark- тестирование производительности и стабильности графической платы (видеокарты) и оценка её производительности в условных единицах. Последние версии 3DMark, кроме видеокарты, тестируют также производительность центрального процессора в таких задачах, как игровой искусственный интеллект и физический движок. 3DMark, по сути, визуально представляет собой компьютерную игру, которая является неинтерактивной, так как пользователь не может воздействовать на геймплей. Тесты 3DMark являются проприетарными коммерческими программами, однако все бенчмарки серии, за исключением 3DMark Vantage, имеют урезанные бесплатные версии с ограниченной функциональностью.

Аппаратная диагностика

К аппаратным тестирующим устройствам относят POST Card и Мультиметр.

POST Card- самотестирование после включения. Проверка аппаратного обеспечения компьютера, выполняемая при его включении. Выполняется программами, входящими в BIOS материнской платы.

Функции, аналогичные POST компьютера, характерны для многих современных электронных устройств -- от ПЛК до смартфонов.

Мультиметр -комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций.

В минимальном наборе включает функции вольтметра, амперметра и омметра.

4.4 Нахождение и исправление неисправностей средств вычислительной техники

Существует множество алгоритмов поиска неисправностей СВТ. Все они сводятся к замене или переустановке различных комплектующих.

Самым простейшим методом поиска неисправностей СВТ при достаточно определенной проблеме является замена подозрительных комплектующих идентичными заведомо рабочими экземплярами. Например, если монитор не работает, то либо он сгорел, либо имеются проблемы с видеокартой, либо есть проблемы с подачей электропитания. Заменяем поочередно эти комплектующие и смотрим результат. Данный метод часто используется при ремонте, так как при достаточно простом подходе экономит время и ресурсы при нахождении неисправности, однако требует наличия большого количества различных исправных комплектующих. Поэтому более целесообразно пользоваться диагностическими средствами.

Основным алгоритмом поиска и устранения неисправностей можно считать следующий:

- выключить компьютер и все подключенные к нему устройства, кроме клавиатуры и монитора;

- проверить правильность подключения к электрической сети;

- проверить правильность подключения монитора и клавиатуры;

- исключить нахождение в дисководах любых дисков, дискет и других носителей (кроме загрузочных или диагностических);

- включить компьютер, проверить вентиляторы блока питания, процессора и других элементов (если они есть) и индикаторы передней панели. Если вентиляторы не вращаются, а индикатор питания не светится, то, скорее всего, проблема -- в блоке питания или системной плате;

- проследить процесс самотестирования при включении питания (POST). При отсутствии проблем система издаст одиночный звуковой сигнал и начнет загрузку. Коды нефатальных ошибок будут отображаться на экране монитора. При появлении же фатальных ошибок система подаст звуковой сигнал (звуковые сигналы POST были рассмотрены ранее). Коды и звуковые сигналы зависят от используемой BIOS. В процессе самотестирования при включении питания ошибки чаще всего появляются из-за некорректного конфигурирования аппаратного обеспечения. Исходя из увиденного на экране (или по звуковому сигналу) можно определить неисправность и устранить ее;

- дождаться успешного запуска операционной системы.

Иногда проблемы аппаратного обеспечения возникают уже после загрузки системы, причем без изменения аппаратного и программного обеспечения. Для устранения подобных ошибок необходимо выполнить действия по следующему алгоритму:

- проверить кабели, разъемы и другие элементы, которые случайно могут быть извлечены из разъемов;

- если с кабелями все в порядке, то проверить с помощью измерительных инструментов питание компьютера. Нестабильное питание может служить причиной неожиданных перезагрузок, мерцания монитора или полного зависания ПК;

- если питание в норме, то проверить качество установки модулей памяти;

- если комплектующие ПК в норме, то переустановить программное обеспечение, которое, по вашему мнению, может приводить к ошибкам;

- если ничего не помогло, то попробовать изменить параметры BIOS.

Иногда при установке нового программного обеспечения возникают конфликты между аппаратным и программным обеспечением. Используя следующий алгоритм, можно свести конфликты к минимуму:

- перед установкой любого ПО -- проверить по его описанию, удовлетворяет ли ваше аппаратное обеспечение всем требованиям программного обеспечения;

- корректно провести установку программного продукта, а при необходимости -- переустановить его;

- проверить установку требуемых драйверов; при необходимости -- скачать нужные драйверы с сайтов производителей;

- для успешной работы любого программного продукта -- проводить антивирусную профилактику.

Описанные выше методы позволяют выявить аппаратную неисправность с точностью до блока. В зависимости от квалификации специалиста, сложности устройства или каких-либо технических требований, диагностика прекращается, а ремонт производится путем замены неисправного блока. При необходимости же можно продолжить поиск отказавшего узла в пределах определенного блока. В связи с большим количеством различных устройств и спецификой их работы выделить общий алгоритм нахождения неисправного узла нельзя: для каждого типа устройств существуют свои алгоритмы, подробно описанные в специальной литературе.



5. Самостоятельная работа на рабочих местах предприятия

5.1 Выполнение работ по заданию предприятия

Во время прохождения практики мне приходилось участвовать в проектировании, разработке и тестировании программного обеспечения, полной переустановке системы скриншоты представлены на рисунках . Разработке и оформлении сопроводительной документации. Оформлении отчетов о проделанной работе. Так же я столкнулся с необходимостью поиска и устранения неисправностей ПЭВМ. При диагностике была выявлена аппаратная неисправность оперативной памяти. После замены, ПЭВМ работает без сбоев. Так же проводились работы по актуализации информации на сайте организации.

Рисунок 3 - Окно установки Windows 7



Рисунок 4 - Первый запуск системы

5.2 Обобщение материала, оформление отчета

Во время прохождения практики составлялся конспект, по которому готовился данный отчет. Но большая часть информации получена из учебной литературы. В части технологий и инструментальных средств разработки программного обеспечения, документирования и сертификации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Прохождение производственной практики является важным элементом учебного процесса по подготовке специалиста в области программирования.

Во время её прохождения будущий техник-программист применяет полученные в процессе обучения знания и умения.

Основными задачами производственной практики являются:

- получение практического опыта работы в качестве техника-программиста.

При работе на предприятии я опирался на помощь моего наставника, мнения и советы, которые помогли мне постигнуть основы работы в должности техника-программиста.

В процессе практики я усовершенствовал свои навыки работы с компьютером, научился эффективно использовать советы наставника. В работе они мне помогали найти ответы на возникающие в процессе деятельности вопросы, такие как (с чего начинается разработка ПО, как оформляется сопроводительная документация).

За период прохождения практики мне пришлось заниматься переустановкой операционной системы компьютера. В связи с этим мною были получены практические навыки.

Практическая деятельность мне помогла научиться самостоятельно решать определённый круг задач, возникающих в ходе работы техника-программиста. В частности, я научился составлять некоторые виды программ. Я ещё раз убедился, что на практике будет востребована основная часть знаний, полученных мной на занятиях в колледже.

Размещено на Allbest.ru

...