计算机维修技术第3版第10章计算机系统故障原因分析

计算机维修技术第3版

第10章计算机系统故障原因分析

易建勋编著

清华大学出版社

2013年8月计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第1页!本课件随教材免费赠送给读者，读者可自由播放、复制、分发本课件，也可对课件内容进行修改。课件中部分图片来自因特网公开的技术资料，这些图片的版权属于原作者。感谢在因特网上提供技术资料的企业和个人。本课件不得用于任何商业用途。课件版权属于作者和清华大学出版社，其他任何单位和个人都不得对本课件进行销售或修改后销售。作者：易建勋2013年8月

作者声明计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第2页!第10章计算机系统故障原因分析10.1计算机故障特点分析10.1.1计算机故障发生规律10.1.2导致硬件故障的因素10.1.3导致软件故障的因素10.1.4导致环境故障的因素10.2计算机启动过程分析10.2.1开机上电过程分析10.2.2POST上电自检分析10.2.3MBR引导过程分析10.2.4装载操作系统过程分析10.2.5运行操作系统过程分析10.3计算机典型故障分析10.3.1死机故障现象分析10.3.2速度过慢故障分析10.3.3开机启动故障分析10.3.4外部接口故障分析10.4计算机常见故障分析10.4.1随机性故障分析10.4.2不兼容故障分析10.4.3硬件烧毁故障分析10.4.4常见故障原因分析计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第3页!10.1计算机故障特点分析计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第4页!10.1.1计算机故障发生规律1．性能稳定期故障率较低；性能稳定期大约1年左右；故障类型主要为软件故障和环境故障。2．故障多发期电子元件老化；元件材料缺陷；软件故障增加；计算机病毒的破坏；软件相互冲突等。环境：潮湿、高温、灰尘、静电积累、浪涌电流等。时期：2～4年左右。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第5页!10.1.2导致硬件故障的因素1．电子元件失效原因分析温度温度超过60℃时，电子元件容易发生故障；温度每上升10℃，电子元件可靠性降低25％左右。理想环境温度在10～30℃之内。湿度湿度过高会使电子元件遭到腐蚀或短路。湿度过低极易产生静电。相对湿度应控制在40％～60％为宜。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第6页!10.1.2导致硬件故障的因素2．机械部件失效原因分析接触不良工艺缺陷板卡金手指擦伤；插座簧片材料应力释放不充分；插座簧片变形等。机械变形光驱激光头定位偏移；键盘按键失效；光驱夹紧机构松动等。板卡与插座之间变形，会导致接触不良。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第7页!10.1.4导致环境故障的因素1．电源插座和开关主机电源功率不够。设备电源插头/插座接触不良。2．系统设置问题显示器面板调整参数设置混乱。音箱音量开关关闭等。3．系统新特性如节能功能自动关闭显示器，硬盘的电源等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第8页!10.1.4导致环境故障的因素【补充】机箱内部灰尘计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第9页!10.2.1开机上电过程分析1．系统引导过程(1)系统上电(2)POST(上电自检)(3)运行主引导记录(4)装载操作系统(5)运行操作系统计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第10页!10.2.1开机上电过程分析主机上电时序计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第11页!10.2.2POST上电自检分析2．检测核心部件的正确性POST发现致命性故障时，不能给出提示或信号。对于非致命性故障，会用喇叭鸣笛来报告错误；鸣笛声的长短和次数代表了错误的类型。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第12页!10.2.1开机上电过程分析北桥芯片初始化过程计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第13页!10.2.2POST上电自检分析调用显卡BIOS计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第14页!10.2.2POST上电自检分析调用显卡BIOS计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第15页!10.2.2POST上电自检分析资源列表计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第16页!10.2.3MBR引导过程分析1．硬盘系统区结构FAT32文件系统结构MBR（主引导记录）OBR（操作系统引导记录）FAT（文件分配表）DIR（根目录表）DATA（用户数据区）系统扇区为20～100MB左右。系统扇区不可见。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第17页!10.2.3MBR引导过程分析如果系统扇区发生故障，会导致引导失败。如果硬盘没有主引导记录或主引导记录损坏；BIOS转入第2引导盘（光盘）进行查找；如果没有找到系统引导盘，则系统待机。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第18页!10.2.4装载操作系统过程分析WindowsXP核心引导文件（1）Ntldr功能：解析Boot.ini文件，装载操作系统。（2）Boot.ini功能：建立启动系统选择菜单文件。（3）NTDETECT.COM功能：检测可用硬件设备并建立硬件列表。（4）Ntoskrnl.exe功能：Windows内核文件，系统配置的集合。（5）Device功能：各种设备的驱动文件。（6）HAL.dll功能：硬件抽象层软件。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第19页!10.2.4装载操作系统过程分析【补充】Windows启动菜单计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第20页!10.2.4装载操作系统过程分析2．Windows7引导机制Win7抛弃了NTLDR+boot.ini的引导机制；采用bootmgr+boot目录+BCD文件的引导机制。Windows7引导顺序开机上电→POST→读取硬盘主引导记录→读取分区表→读取活动主分区的分区引导记录→读取bootmgr（引导管理器文件）→寻找boot目录下的BCD文件（引导配置数据）→显示启动菜单→用户如果选择“Windows7”菜单→bootmgr去启动盘寻找winload.exe文件→通过winload.exe加载Windows7内核→启动Windows7操作系统。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第21页!10.2.5运行操作系统过程分析运行Smss.exe初始化注册表，创建系统环境变量；加载Win32k.sys内核模块；启动子系统进程Csrss；启动登陆进程Winlogon等。运行Winlogon创建初始窗口和桌面对象等；加载设备驱动程序；加载本机安全验证子系统进程（Lsass.exe）。运行Services.exe加载所有在注册表中登记为开机自动启动的程序；用户登录，系统启动成功。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第22页!10.2.5运行操作系统过程分析Windows进入桌面计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第23页!10.3.1死机故障现象分析1．死机故障现象计算机在工作状态下，系统不能使用。一般情况下，重启后能够正常使用。故障现象：系统不工作，显示内容固定不变；屏幕出现蓝屏；键盘不能输入，鼠标不能移动；软件运行非正常中断等现象。原因：硬件、软件、环境。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第24页!10.3.1死机故障现象分析3．操作系统方面的原因注册表错误驱动程序冲突系统资源耗尽虚拟内存不足动态链接库文件删除计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第25页!10.3.1死机故障现象分析5．自检失败死机故障分析自检失败的主要原因是硬件故障。进行常规检查线路连接故障接触性故障器件损坏故障等利用测试卡进行检查对照测试卡显示的故障代码，检查相关部件。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第26页!10.3.1死机故障现象分析Windows7/8蓝屏故障现象计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第27页!10.3.2速度过慢故障分析2．软件方面的原因操作系统方面的原因软件自动升级注册表臃肿安装了太多字体临时文件造成的磁盘碎片常驻内存程序太多IP地址造成的影响计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第28页!10.3.3开机启动故障分析短路故障电源短路；电容击穿短路；二极管或三极管击穿短路；焊点松动短路；焊接时间过长造成线路脱落的短路；元器件击穿造成的短路；元器件引脚相碰；散热板之间相互接触等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第29页!10.3.3开机启动故障分析2．突然重启故障分析计算机病毒干扰会市电电压不稳定电源插座接线不良，有虚接现象CPU散热不良，温度过高主板电源插座引脚虚焊主机外设太多，超过了电源的额定功率。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第30页!10.4计算机常见故障分析计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第31页!10.4.1随机性故障分析接口电源负载驱动能力不够电路板插座或接头接触不良板卡灰尘太多计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第32页!10.4.2不兼容故障分析2．主板与显卡不兼容3．主板供电不足造成的兼容性故障4．主板和硬盘不兼容5．耳机与音频输出接口阻抗不匹配6．操作系统的兼容性问题计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第33页!10.4.3硬件烧毁故障分析3．浪涌电压和浪涌电流引起的硬件烧毁浪涌电压可能超过2kV，时间在微秒级。浪涌电流是造成芯片损坏的重要因素。4．其他原因引起的硬件烧毁器件老化会导致电气参数的改变，导致芯片发热量激增并最终烧毁。如果散热不良，造成热量聚集现象，当温度超过材料的燃点时，就会将器件或电路板烧焦。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第34页!10.4.4常见故障原因分析计算机常见故障原因分析2故障现象故障主要原因分析显示器黑屏环境：无电源；市电电压过低等软件：驱动程序错误；屏幕保护；BIOS电源管理设置不当等硬件：显示器故障；显卡GPU发热；信号线接触不良；电路自动保护等运行速度降低环境：无关软件：运行进程太多；某些程序消耗资源太多；打开窗口太多；安装软件太多；系统引导分区剩余空间太小；注册表庞大；BIOS设置不当；硬盘上垃圾文件太多；驱动程序不当；计算机病毒等硬件：配置太低；部件老化；CPU温度过高自动降频；显卡GPU发热；硬件冲突等软件运行出错环境：附近电磁干扰等软件：软件自身错误；软件互相冲突；注册表错误；计算机病毒等硬件：内存故障；CPU发热；总线插座接触不良；电源不稳定等计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第35页!10.4.4常见故障原因分析计算机常见故障原因分析4故障现象故障主要原因分析没有声音环境：无电源等软件：驱动程序错误；操作系统音频关闭；音频文件损坏等硬件：音频芯片故障；插头接触不良；耳机阻抗不匹配；音箱故障等设备找不到环境：无电源等软件：驱动程序错误；系统屏蔽；BIOS设置屏蔽等硬件：设备故障；数据线接触不良；系统电源规律不够等机箱带电环境：零线相线接反；电源插座漏电；无地线等软件：无关硬件：市电插座漏电；静电积累；ATX电源感应电压等器件损坏环境：浪涌电流；尖峰脉冲；电压过高；雷击等软件：无硬件：电路短路；芯片老化；虚焊等计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第36页!10.1.1计算机故障发生规律梯田曲线计算机故障的发生规律呈现梯田曲线规律。规律：性能稳定期、故障多发期、产品淘汰期。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第37页!10.1.1计算机故障发生规律3．产品淘汰期时期：3～5年软件故障不断增加；软件的不断升级。产品淘汰的主要原因是不能满足软件发展的需要。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第38页!10.1.2导致硬件故障的因素振动使内部有缺陷的电子元件加速失效；造成电路接触不良；造成线路断裂等。电压电容失效率正比于电容电压的5次幂。漏电电解电容发热及漏液；印制电路和元器件漏电；机箱漏电等。原因：灰尘，潮湿空气，静电积累，电磁感应等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第39页!10.1.3导致软件故障的因素1．软件设计中存在的问题软件设计错误或漏洞。软件越做越大，越来越复杂，错误不可避免。2．操作系统设计中存在的问题Windows易用性设计原则。3．软件应用中存在的兼容性问题应用软件与操作系统存在冲突或不匹配。应用软件与应用软件之间存在冲突。应用软件新旧版本之间的冲突等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第40页!10.1.4导致环境故障的因素4．灰尘的影响灰尘使电路板的线路、插座等部件出现氧化现象，造成干扰信号，导致故障不断。灰尘造成集成电路芯片散热不良等。5．人为故障人为拉断电缆或接错电缆；人为带电插拔；人为强行关机；人为硬盘振动等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第41页!10.2计算机启动过程分析计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第42页!10.2.1开机上电过程分析2．开机上电过程ATX电源启动后，计算机并不马上工作。电源采取了一系列保护设备安全的措施。电源从起振到稳定之间，有一段延迟时间。各组电压稳定后，电源输出PW_OK信号。PW_OK为高电平时，表示电源正常。如果主板没有接收到这个信号，时钟芯片会持续向CPU发送复位信号，CPU不工作。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第43页!10.2.2POST上电自检分析1．POST检测顺序核心部件检测：检测CPU→校验BIOS正确性→检测CMOS芯片→检测北桥芯片→检测南桥芯片→检测键盘控制器→检测前16KB内存→检测显卡BIOS→检测中断控制器→检测高速缓冲控制器。以上测试如果部件有故障，计算机会处于挂起状态，这些故障称为致命性故障。非核心部件检测：检测CMOS配置数据→检测显卡→检测16KB以上的DRAM→检测键盘→检测串行接口→检测硬盘→检测其它设备。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第44页!10.2.2POST上电自检分析3．初始化主要部件初始化北桥芯片和系统总线。初始化南桥芯片和外设总线。初始化中断控制器。初始化DMA控制器。初始化定时器/计数器。初始化各种外设总线。初始化其他功能芯片（如音频，网络，外设芯片）。调用外设BIOS调用显卡BIOS。调用其他BIOS程序（如硬盘固件等）。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第45页!10.2.1开机上电过程分析计算机开机时序计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第46页!10.2.2POST上电自检分析【补充】显卡BIOS显示计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第47页!10.2.2POST上电自检分析8．显示资源列表POST完成后，清屏并显示“资源列表”。显示资源列表说明硬件没有致命性故障（硬盘除外）。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第48页!10.2.2POST上电自检分析10．运行INT13H（INT19）POST的最后一项工作，即根据BIOS指定的启动顺序从硬盘搜索启动程序。如果找到启动程序，系统不可屏蔽中断NMI有效，并执行硬盘中断服务程序INT13H；主机喇叭蜂鸣一声，表示POST检测成功并结束。这时系统控制权交给INT13H。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第49页!10.2.3MBR引导过程分析2．INT13H进行系统引导MBR运行过程INT13H寻找硬盘中的主引导记录（MBR）；读取MBR，执行其中的程序代码；检查分区表是否正确；确定活动分区（一般为C盘）；将硬盘中的OBR（操作系统引导记录）装入内存；POST自检结束，控制权交由操作系统。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第50页!10.2.4装载操作系统过程分析1．WindowsXP引导机制操作系统取得控制权后，将NTLDR（WinXP引导文件）或BOOTMGR（Win7引导文件）调入内存执行，这时操作系统开始启动。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第51页!10.2.4装载操作系统过程分析【补充】WindowsXP核心引导文件计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第52页!10.2.4装载操作系统过程分析【补充】Linux启动菜单计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第53页!10.2.5运行操作系统过程分析WindowsXP运行过程运行NTDETECT.COM收集计算机硬件设备列表；将设备列表返回给NTLDR；NTLDR将硬件设备信息加载到注册表中；硬件设备检测结束后，进入系统配置阶段。运行Ntldr装载NToskrnl.exe、HAL.dll等核心文件；读入注册表信息；加载设备驱动程序。运行Ntoskrnl.exe进行初始化；执行程序子系统；启动设备驱动程序；运行Smss.exe程序。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第54页!10.2.5运行操作系统过程分析运行用户常驻内存程序显示桌面，Windows引导系统过程结束。运行系统自带程序：如时间显示，汉字输入法等；运行用户安装的常据内存程序：杀毒程序，防火墙程序，QQ等应用程序。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第55页!10.3计算机典型故障分析计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第56页!10.3.1死机故障现象分析2．硬件设备方面的原因设备工作温度过高。BIOS参数设置过高。硬盘扇区故障。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第57页!10.3.1死机故障现象分析4．应用软件方面的原因软件兼容性不好软件内存分配不合理计算机内存较小程序浮点运算工作量巨大计算机病毒计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第58页!10.3.1死机故障现象分析6．蓝屏死机故障分析故障原因驱动程序不兼容；硬盘扇区逻辑错误；应用程序导致内存溢出；CPU温度过高；北桥芯片温度过高；硬盘温度过高；电源功率不足；显卡接触不良；内存条接触不良，内存条质量不稳定；

BIOS设置错误等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第59页!10.3.2速度过慢故障分析1．硬件方面的原因CPU发热USB外设的影响计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第60页!10.3.3开机启动故障分析1．不能开机故障分析断路故障电源线断裂保险丝熔断电阻或电容连接断开电阻烧焦断路PCB板线路断裂或脱落PCB板金属化孔断裂元器件损坏引起的断路等。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第61页!10.3.3开机启动故障分析其他原因主机致命性故障，主板或电源进入保护性停机状态；硬盘存在坏道，坏扇区或坏簇，导致数据不能读出；电源状态不稳定，干扰过大‘电源功率不足等；用户运行了过多的进程；外设损坏，系统检测这些设备时死机。计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第62页!10.3.4外部接口故障分析1．USB接口故障驱动程序错误USB接口功率不够USB线路过长接口元件损坏USB外设故障计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第63页!10.4.1随机性故障分析随机性故障主要原因硬件品质不良环境干扰计算机病毒等集成电路芯片质量问题芯片时序不匹配芯片热稳定性差电路抗干扰能力差计算机维修技术第3版》第10章计算机系统故障原因分析共69页，您现在浏览的是第64页!10.4.2不兼容故障分析1．主板与内存条不兼容尺寸不规范。金手指氧化插座质