Защита компьютера на 100%: cбои, ошибки и вирусы

Грубая неисправность жесткого диска на аппаратном уровне приводит к тому, что это устройство не определяется системой или определяется неправильно. Обычно в процессе загрузки появляется сообщение об аварии винчестера, и на этом загрузка прерывается. Бывает, что диск в целом исправен, но информация на нем утеряна или искажена. Это может быть связано с начинающимся повреждением магнитного слоя пластин. В ходе регулярной самопроверки и термокалибровки жесткий диск старается вовремя обнаруживать и «лечить» дефектные секторы, перенося информацию с них на неповрежденные участки. Такая процедура происходит на уровне электроники, встроенных микропрограмм и физического формата самого винчестера, причем совершенно незаметно для пользователя, операционной системы и даже для контроллера диска. После неудачного восстановления информации на диске появляются битые файлы. Хотя в файловой системе такой файл по-прежнему значится, само его содержимое повреждено. Чаще всего в компьютере установлен один жесткий диск, на котором записана и ОС, и вся остальная информация. Если удалены или испорчены файлы операционной системы, загрузка компьютера доходит до начала запуска ОС и останавливается с сообщением о невозможности найти какие-либо файлы. Если в процессе работы компьютер обращается к файлам, находящимся в дефектных секторах, выдается сообщение об ошибке.

Приводы компакт-дисков «живут» в среднем 2–3 года, а из строя обычно выходят из-за постепенного ухудшения характеристик лазерной головки. Типичным признаком загрязнения оптики или порчи лазера является то, что привод сначала перестает читать некоторые диски, а затем количество таких дисков растет. Через какое-то время привод теряет способность к распознаванию и чтению любых носителей. При попытке открыть диск в Проводнике Windows появляется сообщение Вставьте диск в дисковод, несмотря на то, что в действительности диск уже находится в приводе.

Блок питания выходит из строя довольно часто: ему достаются все скачки напряжения электросети. Быстро накапливающаяся внутри блока питания пыль заметно ухудшает и без того напряженный тепловой режим его элементов. При явной неисправности блока питания компьютер не включается, не запускаются даже вентиляторы. Сбои блока питания во время работы приводят к внезапному выключению или перезагрузке ПК. Появление таких сбоев нередко указывает на недостаточную мощность блока питания для компьютера данной конфигурации. Стоит заметить, что нестабильная работа блока питания нередко оказывается причиной выхода из строя других компонентов: материнской платы или жестких дисков.

Внешние устройства (монитор, клавиатура, мышь, колонки, принтеры, сканеры) о своих неисправностях заявляют прямо – перестают выполнять свойственные им функции. Обычно описание поломки начинается именно с одного из внешних устройств. В действительности за каждым из них стоит целый ряд внутренних компонентов системного блока и определенное программное обеспечение. Тем не менее логично начинать диагностику с этого самого внешнего устройства, особенно с идущих к нему кабелей и проводов.

На работу системного блока неполадки периферийного оборудования обычно не влияют.

Проверить периферийные устройства и кабели проще всего, подключив их к другому, заведомо исправному, системному блоку. Во многих случаях исправность внешнего оборудования можно частично проверить и без подключения к компьютеру.

Например, в современных мониторах обычно существует экранное меню (OSD). Свечение индикатора питания на мониторе и появление экранного меню при нажатии кнопок настройки монитора доказывают, что большая часть «внутренностей» монитора работает. Если же на экране появляется сообщение Check SVGA Cable (Проверьте SVGA-кабель), причина отсутствия изображения почти наверняка кроется именно в кабеле или выходном разъеме видеокарты.

Подавляющее большинство принтеров снабжено светодиодными индикаторами, сигнализирующими об их ошибках и проблемах с картриджами. Кроме того, в любом принтере предусмотрена возможность печати пробной страницы средствами самого принтера, без участия компьютера. Если пробная страница печатается успешно, неисправность остается искать на пути от системного блока к принтеру или в самом системном блоке.

Причины аппаратных неисправностей

Причина любой неполадки аппаратного обеспечения на физическом уровне сводится к простейшему правилу электротехники: либо контакт пропадает там, где он должен быть, либо контакт появляется там, где его быть не должно. На практике это выглядит как пробитый конденсатор, перегоревший транзистор, отошедший или окислившийся контакт разъема, трещина в печатной плате или переломившийся кабель.

Достаточно просты в определении и устранении неисправности компьютера, связанные с нарушением контакта в разъемах или с обрывами кабелей. Если пропало изображение на мониторе, перестала работать мышь или клавиатура, исчез звук в колонках, первым делом стоит проверить контакт в соответствующих разъемах на задней панели системного блока. Очень часто весь «ремонт» этим и ограничивается. Типичной неисправностью является обрыв проводов, идущих от мыши или клавиатуры, в месте выхода их из корпуса устройства или вблизи штекера. Мышь или клавиатура внезапно перестают работать или «пропадают» из системы. Стоит пошевелить провод в месте обрыва, как устройство вновь определяется и начинает работать. Иногда ломается кабель, идущий от видеокарты к монитору. Если компьютер часто переставляют с места на место, отсоединяя кабели, легко повредить тонкие штырьки разъемов PS/2, а в разъеме видеокарты разбалтываются отдельные контакты.

Практика показывает, что самопроизвольный обрыв или излом проводов, идущих от блока питания к материнской плате, встречается довольно редко, зато легко обламываются провода вблизи разъемов питания приводов. По правилам, все провода внутри системного блока должны располагаться достаточно свободно: натянутый провод или шлейф рано или поздно может вызвать ослабление контакта в соединениях. Практически никогда не нарушается контакт в процессорном разъеме благодаря его конструкции. Едва ли не половина всех аппаратных отказов вызывается нарушенным контактом в разъемах системной шины. Поскольку платы расширения одной стороной включаются в эти разъемы, а с противоположного края крепятся планкой к корпусу системного блока, незначительные деформации корпуса могут привести к частичному выходу платы из разъема. Платы расширения расшатываются при подключении и отсоединении кабелей от внешних устройств. Еще одной причиной нарушения контакта в разъемах является вибрация, сопровождающая работу вентиляторов.

Часто нарушается контакт модулей памяти с разъемами на материнской плате. Поскольку напряжения и токи в этих соединениях малы, а частота очень высока, для появления сбоя бывает достаточно даже незначительного ослабления контакта. Модули памяти оказываются на пути воздуха, выходящего из вентилятора, охлаждающего процессор, и на них обычно скапливается пыль. В принципе, при большой влажности воздуха эта пыль может вызывать утечку тока между выводами микросхем памяти. Периодическая очистка внутренностей системного блока от пыли помогает решить эту проблему.

Другой источник сбоев в работе оборудования – неисправные компоненты. В обычных условиях определить конкретный поврежденный элемент на печатных платах почти невозможно, да и не нужно. Даже если удастся найти дефектную микросхему, ее розничная цена будет сравнима со стоимостью нового устройства в сборе, а для замены понадобится профессиональная паяльная станция. Поэтому общепринятым способом ремонта аппаратной части компьютера является замена комплектующих в целом, а диагностика проводится до уровня блока, который можно заменить. Внешние проявления аппаратных неисправностей зависят не столько от конкретного механизма поломки, сколько от того, в каком блоке она произошла.

Очень опасны посторонние металлические предметы, попавшие внутрь системного блока. Если последствия нарушения контакта всегда обратимы, то короткое замыкание выводов часто приводит к повреждению элементов на платах компьютера. Причиной таких замыканий бывают крепежные винтики, забытые при сборке внутри корпуса. Нередко внутри дешевых корпусов попадаются мелкие оторвавшиеся заусенцы или кусочки металла, оставшиеся после вырубки отверстий. Попадая на материнскую плату или платы расширения, этот металлический мусор может серьезно повредить компьютер. Лучшая профилактика – тщательно вытряхнуть или продуть корпус перед сборкой компьютера, обращая внимание на заусенцы на краях панелей и вокруг крепежных отверстий.

Неполадки при включении компьютера

Работа с ПК начинается после нажатия кнопки Power, и сразу после этого иногда возникают неполадки: компьютер просто-напросто не включается. Если ошибка состоит не в том, что в электрической розетке нет напряжения, то причину следует искать в самом компьютере.

Что же происходит сразу после включения ПК? Когда компьютер выключен, но сетевой шнур вставлен в розетку 220 В, одно его устройство работает обязательно. В блоке питания есть отдельный источник, вырабатывающий напряжение +5 В дежурного режима, или Stand_By. Это напряжение всегда подается на материнскую плату и необходимо для работы кнопки включения питания системного блока. Как только кнопка нажата, сигнал включения (Power_On) по другому проводу поступает в блок питания и вызывает запуск всех остальных источников, находящихся в блоке питания. Эти источники вырабатывают напряжения +3,3, +5, -5, +12 и -12 В, которые по отдельным проводам поступают на материнскую плату и другие устройства.

Далее достаточно простая схема, расположенная на материнской плате, проверяет соответствие напряжений номиналу. Если все питающие напряжения находятся в допустимых пределах, эта схема по отдельному проводу возвращает в блок питания сигнал Power_Good. Блок питания устроен так, что включается сразу же при поступлении сигнала Power_On, но, если в течение следующих 0,5 с на него не возвратится сигнал Power_Good, блок питания автоматически выключится. Таким образом, материнская плата проверяет питающие напряжения и предотвращает включение компьютера при значительном отклонении любого из них от нормы. Если сигнал Power_Good исчезает во время работы компьютера, блок питания выключается, а компьютер прекращает свою работу.

Если проверка напряжений питания прошла успешно и материнская плата выдала на блок питания сигнал Power_Good, все электрические цепи компьютера входят в рабочий режим. Запускаются двигатели приводов и вентиляторы, светится индикатор питания на передней панели системного блока. Начинают работать стабилизаторы питания процессора, памяти и чипсета, находящиеся на материнской плате. Питание поступает на процессор и остальные компоненты.

Все описанные процессы являются чисто электрическими и происходят без участия каких-либо приложений. А вот уже после включения питания и запуска процессора в действие должны вступить программы: начинается загрузка операционной системы компьютера, которая будет управлять работой оборудования. Посмотрим, какие неприятности могут ждать нас там.

Ошибки при работе программного обеспечения

В программное обеспечение компьютерной системы входят три основных компонента.

1. Базовая система ввода-вывода (Basic Input/Output System, BIOS), обеспечивающая работу компьютера сразу после начального запуска.

2. Операционная система, которая управляет работой компьютера.

3. Прикладные программы.

Для нормальной работы компьютера важны все части программного обеспечения, и неполадки могут возникнуть с первой секунды начала работы ПК. Последствия зависят от характера неисправностей. Начнем обсуждение с процесса загрузки системы.

Ошибки при загрузке системы Windows

Вот как протекает процесс загрузки операционной системы. После того как компьютер включен и успешно выполнена процедура начального запуска, процессор начинает выполнять инструкции BIOS, записанные в специальную энергонезависимую память CMOS. В соответствии с заложенными свойствами сразу после включения процессор обращается к начальной адресуемой ячейке микросхемы, в которой записан код BIOS. Первый набор инструкций, который выполняет процессор, называется процедурой POST (Power-On Self Test – самопроверка при включении питания). Процедура POST производит следующие действия.

1. Выполняет начальную проверку оборудования, в том числе определяет модель процессора и размер установленной оперативной памяти. Одновременно проверяется исправность оперативной памяти.

2. Получает установки системной конфигурации из памяти CMOS.

3. Устанавливает частоту шин в соответствии с настройками, содержащимися в CMOS.

4. Проверяет наличие устройств для начала загрузки ОС, например дисковода, жесткого диска и привода компакт-дисков.

5. Инициализирует видеоадаптер, клавиатуру, дисковод гибких дисков и системный динамик.

6. Выдает звуковой сигнал о прохождении проверки.

7. Инициализирует остальные устройства согласно настройкам CMOS.

8. После того как процедура POST закончена, дополнительные адаптеры (видеокарта, контроллеры жесткого диска) выполняют свой тест внутренней диагностики. В процессе прохождения POST на экран выводятся сведения о ходе проверки.

Программа BIOS заканчивает свое участие в процессе загрузки тем, что находит на жестком диске главную загрузочную запись (Master Boot Record, MBR) и передает управление ей. C этого момента вступают в дело программы, записанные на жестком диске компьютера. Коды данных приложений записаны на винчестере в виде вполне определенных файлов, своих для каждой операционной системы. Ниже описан процесс загрузки на примере системы Windows XP, для которой загрузочные файлы находятся в корневой директории диска C:, а также в папках Windows\ и Windows\System32\.

1. Загрузчик MBR передает управление загрузочной записи активного раздела, а та, в свою очередь, обращается к файлу – загрузчику операционной системы. Заметим, что MBR и загрузочная запись раздела файлами не являются – эти секторы диска не отображаются в файловой системе. А вот загрузчик операционной системы – исполняемый файл, входящий в ее состав. В операционной системе Windows данный файл носит имя ntldr (сокращение от NT loader) и обязательно должен находиться в корневой папке загрузочного диска (обычно это диск C:). Там же должен быть файл boot.ini, в котором записано, где находятся файлы операционной системы.

2. Программа ntldr читает файл boot.ini и запускает две следующие программы: ядро системы ntoskrnl.exe и программу ntdetect.com, которая собирает информацию об установленном оборудовании и сообщает ее ядру.

3. Ядро операционной системы загружает в оперативную память из файла hal.dll так называемый уровень аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer, HAL).

4. Ядро и HAL запускают исполнительную систему Windows, основная часть которой содержится в файле win. com.

5. Исполнительная система Windows читает конфигурацию оборудования из реестра и в соответствии с этим запускает драйверы и службы.

6. Ядро запускает программу Session Manager (Smss.exe), которая:

? переключает Windows из текстового режима в графический;

? запускает менеджер входа в систему Logon Manager (файл systemroot\System32\Winlogon.exe);

? создает файл подкачки.

7. Менеджер входа в систему (Logon Manager, Winlogon. exe) запускает подсистему сервисов (Services. exe) и локальную систему безопасности (Local Security Authority, Lsass. exe), а затем выводит экран приветствия или входа в систему.

8. После входа пользователя в систему загружается оболочка ОС, программа Explorer. exe. Все ее настройки берутся из реестра.

9. Запускаются дополнительные программы, которые должны загружаться автоматически.