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    當前位置: 首頁 > 新聞頻道 > 專業論文 > 計算機硬件系統故障問題分析
    計算機硬件系統故障問題分析
    來源:中國數控機床網   發表時間:2021/1/31 12:50:00  瀏覽次數:
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    摘要:本文基于對計算機硬件系統構成及維護價值的概述,分析了計算機硬件維護原則,并以此為導向就其具體踐行方法進行了探究。

    關鍵詞:計算機技術;硬件維護;硬件系統;系統構成;CPU計算機

    作為人們現代化生活、工作中不可或缺的技術設備,在各個領域的應用相當廣泛,在信息數據處理方面的優勢毋庸置疑。計算機系統包括硬件系統和軟件系統兩部分構成,在實際應用過程中,長時間高速運轉加之操作不當,可能會造成各種各樣的故障問題,合理的硬件維護,是提升其運行效率與安全,并延長其使用壽命的關鍵。

    1計算機硬件系統構成

    計算機作為人類現代文明的開端,其相關技術發展已然取得了明顯進步,系統功能構成愈加豐富,但其硬件系統的基本結構較之第一臺計算機ENIAC并沒有太大變化,仍舊屬于馮·諾依曼體系計算機。對計算機硬件系統組成元件及其作用的認知,是進行有效維護的發端,包括運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備以及總線系統等幾部分。其中,運算器是對各類數據信息進行運算加工的核心部件,因而亦被稱作為算數邏輯單元,可進行“加減乘除”的算數計算和“與或非”的邏輯運算,主要由通用寄存器、狀態寄存器、累加器以及關鍵算數邏輯單元等構成;控制器可看作是計算機的大腦和指揮中心,通過對計算機輸入指令的分析與調控,實現各部件操作,與運算器并合為計算機系統的中央處理器;存儲器顧名思義即是計算機的記憶系統,可保存初始階段輸入及最后處理的信息,并對其進行讀取,主要分為主存和輔存兩部分構成;輸入輸出設備作為人機交互的關鍵,是滿足用戶操作要求的硬件支持,其最明顯的特點是以畫面的形式將計算機信息呈現出來,一般包括鼠標、鍵盤、打印機等等;總線系統是連接計算機各類硬件的工具,建立了其相互間數據交流與互換的通道,使之功能得以發揮,構成了嚴謹的計算機硬件系統。

    2計算機硬件維護價值

    計算機硬件是實現計算機操作的關鍵支撐,其安全、平穩運行,對提升用戶體驗至為重要,科學維護是其中心所在。宏觀信息化時代生態下,計算機應用重構了數據信息交互鏈路,基于互聯網絡支持形成了一個大型運行平臺,為人們的生產生活提供了諸多便利,能夠滿足用戶對重要信息資源的存儲需求,包括網絡資源和本地資源。但上述這些都是基于計算機軟硬件的協同配合才能實現,如果忽視硬件維護,則可能會出現頻繁死機或報錯的現象,導致錄入信息丟失,造成用戶損失。同時,硬件作為計算機系統不可或缺的構成,對其進行有效維護,可最大限度地保證其正常工作狀態。事實上,基于總線連接的計算機系統,可能會因某個部件的故障導致系統癱瘓,定期維護可減小故障率,延長計算機的使用壽命。據即有的實踐經驗發現,計算機硬件故障較之軟件故障更加難以修復,受使用年限、電流電壓、溫濕度等因素的影響,在日臻復雜的運行環境下,極可能會誘發故障,如黑屏、藍屏、死機、無顯示等,如若處置不當繼而會導致燒壞主板甚至電腦報廢,給用戶造成難以挽回的損失。因此,掌握科學的計算機硬件維護方法,可有效規避各類潛在風險,降低使用中的故障率,提高用戶服務體驗,是其應當重視和關心的。

    3計算機硬件維護原則

    正確的硬件維護是提高計算機運行效率的有效路徑,其本身作為一項相對復雜的系統化實施工程,應當堅持科學的原則導向,包括防治結合、環境清潔、由簡入繁、先靜后動等。其中,防治結合原則即是指將預防作為計算機硬件維護的基礎措施,并基于一定的學識支持,及時發現其中存在問題、針對性地處置問題,從而促進計算機各項性能穩定、高效。現代化生活中,計算機已然成為了人們工作、學習的必要裝備,但由于其使用頻率高、操作頻繁,長時間的運轉勢必會縮短其壽命,從開機啟動到關機停止始終處于過飽和狀態,無形中增加了其故障風險。因此,做好使用前的計算機硬件排查,防患于未然,可盡可能消除故障發生,降低后續維修成本。計算機硬件集中在主板上,在高速運行的狀態下需要排風散熱,如若有灰塵或其他異物干擾,可能會造成硬件損傷,定期清潔環境,可降低高溫、潮濕、振動等因素的影響,提高計算機運行效率。同時,一般來講,計算機硬件故障是一個由小到大的漸變過程,其相對復雜的系統構成,為了盡快排除問題,應遵循由簡入繁的原則,首先查找外部硬件小毛病,再逐層遞進到CPU、主板等硬件設備上。另外,在所有的計算機硬件故障中,電源故障最為常見,且伴存有一定的危險性,先靜后動原則導向下,應注重靜態體驗,確認沒有故障點時再行動態體驗,有效防護人身安全。

    4計算機硬件維護方法

    4.1豐富知識

    通過對以往計算機硬件故障的總結分析,除了硬件質量等不可抗力因素外,最直接的原因可歸咎于人為操作,進一步豐富知識體系構成,是遏制故障的源頭所在,這也是防治原則的基本要求。在現實的計算機操作實踐中,時常會遇到計算機卡頓、運行速度慢、空間內存不足等問題,常規上均是由于信息文件存儲時未有分辨硬盤造成的,用戶隨心所欲地存儲信息,導致計算機硬件的空閑資源得不到利用,影響了其運行效率。因此,應當科學認知計算機硬件資源分配,了解什么位置存放何種類型的信息文件最佳,知道什么位置應預留大量空間。同時,絕大多數用戶并非科班出身,對計算機系統的了解知之甚少,并不會過多地關心其使用正確與否,而是反復強調其性能表現。事實上,不少用戶為了操作方便,并不會在系統上操作開關,而是通過簡單粗暴的開關按鍵,一定程度上加速了計算機硬件系統的磨損,縮短了其使用壽命,尤其是電池板塊的壽命影響明顯。因此,建議用戶利用閑余時間學習一些有關計算機分析了計算機硬件維護原則,并以此為導向就其具體踐行方法進行了硬件方面的知識,掌握簡單的維護技能,重點規范自己的使用習慣。具體而言,盡可能保證低溫干燥的計算機使用環境,避免損壞電子部件,并做好通風處理,定期或不定期清潔周邊環境,用風扇等輔助工具去除灰塵,避免在雷雨等惡劣天氣下長時間使用計算機,防護計算機硬件及自身安全。同時,選擇質量好的電源插座,切忌與計算機之外的電源混用,按照操作說明進行計算機的開關機,減少同步運行多類程序的行為,以防中央處理器負載過重。

    4.2插拔替換

    時至今日,計算機硬件維護技術的發展已然相當純熟,最原始亦是最常規的處理當屬插拔替換法。在實際應用過程中,計算機維護工程師通常會應用插播替換法進行故障的篩查,只需略微通曉計算機硬件系統構成及作用基本常識,即可進行該方面的操作。在具體的踐行過程中,首先確定計算機硬件故障發生與否,并結合其實際情況表現,進而確定故障的位置,如鍵盤、鼠標、硬盤、顯卡、顯示器等,繼而針對性地對懷疑對象進行拆卸,并更換到其他正常運行的計算機系統上,如若運行狀態良好則證明該硬件無故障,直至將所有懷疑對象輪流更換之后,最終查找故障所在。在此過程中,如若發現某部分存在問題,則對其所連接的線路做進一步檢查,排除安全隱患。插拔替換最適用于臺式計算機的維護,所使用到的工具較為簡單,但同時需要其他正常運行的計算機輔助,因此家庭中的應用不為常見。此外,還可利用最小系統法進行計算機硬件系統的維護,適用于上述操作后仍舊無法精準找到故障點的問題解決。最小系統法作為一種細致的計算機硬件維護策略,常常僅保留最為重要的部件,包括中央處理器、主板、內存、顯卡等,在確定無故障發生后,則轉向其他系統故障排查,并對其連接線路系統進行維護,直至找到故障位置為止。插拔替換法與最小系統法聯合應用,可快速查找計算機硬件故障所在,繼而針對性地進行維修,一定程度上降低了相應成本消耗,并沒有過高的專業要求,適用于個人用戶問題的解決。4.3直觀體驗計算機硬件故障勢必會伴隨著一定的現象發生,采取類似于中醫“望聞問切”的直觀體驗方法,對其外部構造及顯而易見的故障進行排查,是最佳的解決方式之一。具體而言,首先對計算機硬件設備及其關聯部位進行觀察,看主機箱內的主板插槽有無損壞、內部連接線是否松動、插座位置是否歪斜、主板覆蓋有無灰塵、線路連接是否斷裂等,如若有或是則采取相應的維護措施。其次,認真辨別計算機硬件的運行聲音,聽鍵盤的敲擊聲音、風扇的轉動聲音、主板的報警聲音等,如果有異常,則立刻采取有效措施。再次,“聞”,即在拆卸主機之后,通過聞判別是否有焦糊味,并尋找異味的來源。最后是“摸”,用手按壓主板表面的芯片,感覺是否存在松動,并靠近CPU、硬盤、顯示器等設備位置,感受是否存在高溫。如此,在經過一系列的感官感覺之后,確定計算機硬件故障的位置,有的放矢地進行更換元器件等維護操作,確保計算機硬件系統運行安全、穩定。同時,隨著現代科技發展,計算機軟件的裝備水平越來越高,其功能負載日臻豐富,可隨著開機操作自行監測,并對計算機的運行狀態進行提示,一旦出現故障問題,即可以進行相應的指示燈顯示,并給出分析數據。在此基礎上,再通過直觀體驗的方法,對計算機硬件系統進行檢查,消除接觸不良及金屬氧化等問題。值得著重指出的是,計算機主機的拆卸要確保在關機斷電的狀態下進行,在排查故障之后裝機時確認無異物遺留,以免造成二次傷害。

    4.4軟件維護

    軟件維護技術的發展為計算機硬件維護提供了新的解決方式,且效率更高,有助于故障問題的快速解決。事實上,軟件不兼容亦是造成計算機故障的常見原因。多數軟件均具有一定的硬件監測功能,可借助其分析數據供給,確定故障的位置及其發生因由,可起到很好的警示效果。目前來講,計算機硬件維護軟件都是由第三方提供的,如360、藍精靈、魯大師等等,需要用戶自行下載和安裝,能夠對計算機硬件的版本信息、應用狀況、更新信息、驅動等運行狀態進行診斷。例如,Cpu-Z作為一款專業的CPU監測軟件,可支持多種類型的CPU監測工作,同時還可檢測主板和內存的相關信息,即內存雙通道檢測功能,且軟件的啟動速度較快。HDTune是一款小巧易用的硬盤工具軟件,其功能包括硬盤傳輸速率監測、健康狀態監測、溫度監測以及磁盤表面掃描等,并且可進悉尼港硬盤的固件版本、序列號、容量、緩存大小以及當前的UItraDMA等,同時還免費服務用戶,可自由使用。基于上述監測軟件的動態信息反饋,可幫助用戶實時了解計算機硬件系統的運行狀態,通過其參數判斷是否存在故障,繼而輔以上述計算機硬件維護方法,可精準、高效地處理計算機硬件故障。除卻上述這些,當計算機硬件出現故障之后,用戶除了硬件故障排查之外,還需對運行軟件進行查驗,確定硬件故障是否由軟件問題引起。在當前日臻復雜的計算機網絡運行環境中,不法分子為了追求利益,肆意傳播病毒、黑客攻擊,從而導致用戶顯示器藍屏、黑屏亦或外接設備失靈等,是用戶所需著重防范的,以維護自身信息安全。

    5結語

    總而言之,計算機硬件維護十分重要和必要,是保證用戶體驗,延長計算機壽命的關鍵一環,應當遵循防治結合、環境清潔、由簡入繁、先靜后動等原則導向,結合實際情況,依托用戶豐富的學識支持,通過插拔替換、直觀體驗、軟件維護等方法路徑,實現故障問題的有效解決。

    參考文獻

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    作者:任海東 單位:河北省機電工程技師學院

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