計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)構(gòu)成及故障問題

任海東

（河北省機(jī)電工程技師學(xué)院 河北省張家口市 075000）

計(jì)算機(jī)作為人們現(xiàn)代化生活、工作中不可或缺的技術(shù)設(shè)備，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在信息數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢毋庸置疑。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，在實(shí)際應(yīng)用過程中，長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)加之操作不當(dāng)，可能會(huì)造成各種各樣的故障問題，合理的硬件維護(hù)，是提升其運(yùn)行效率與安全，并延長其使用壽命的關(guān)鍵。

1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)構(gòu)成

計(jì)算機(jī)作為人類現(xiàn)代文明的開端，其相關(guān)技術(shù)發(fā)展已然取得了明顯進(jìn)步，系統(tǒng)功能構(gòu)成愈加豐富，但其硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)較之第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC 并沒有太大變化，仍舊屬于馮·諾依曼體系計(jì)算機(jī)。對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成元件及其作用的認(rèn)知，是進(jìn)行有效維護(hù)的發(fā)端，包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備以及總線系統(tǒng)等幾部分。其中，運(yùn)算器是對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算加工的核心部件，因而亦被稱作為算數(shù)邏輯單元，可進(jìn)行“加減乘除”的算數(shù)計(jì)算和“與或非”的邏輯運(yùn)算，主要由通用寄存器、狀態(tài)寄存器、累加器以及關(guān)鍵算數(shù)邏輯單元等構(gòu)成；控制器可看作是計(jì)算機(jī)的大腦和指揮中心，通過對(duì)計(jì)算機(jī)輸入指令的分析與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)各部件操作，與運(yùn)算器并合為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理器；存儲(chǔ)器顧名思義即是計(jì)算機(jī)的記憶系統(tǒng)，可保存初始階段輸入及最后處理的信息，并對(duì)其進(jìn)行讀取，主要分為主存和輔存兩部分構(gòu)成；輸入輸出設(shè)備作為人機(jī)交互的關(guān)鍵，是滿足用戶操作要求的硬件支持，其最明顯的特點(diǎn)是以畫面的形式將計(jì)算機(jī)信息呈現(xiàn)出來，一般包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等等；總線系統(tǒng)是連接計(jì)算機(jī)各類硬件的工具，建立了其相互間數(shù)據(jù)交流與互換的通道，使之功能得以發(fā)揮，構(gòu)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。

2 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)價(jià)值

計(jì)算機(jī)硬件是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作的關(guān)鍵支撐，其安全、平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)提升用戶體驗(yàn)至為重要，科學(xué)維護(hù)是其中心所在。宏觀信息化時(shí)代生態(tài)下，計(jì)算機(jī)應(yīng)用重構(gòu)了數(shù)據(jù)信息交互鏈路，基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)支持形成了一個(gè)大型運(yùn)行平臺(tái)，為人們的生產(chǎn)生活提供了諸多便利，能夠滿足用戶對(duì)重要信息資源的存儲(chǔ)需求，包括網(wǎng)絡(luò)資源和本地資源。但上述這些都是基于計(jì)算機(jī)軟硬件的協(xié)同配合才能實(shí)現(xiàn)，如果忽視硬件維護(hù)，則可能會(huì)出現(xiàn)頻繁死機(jī)或報(bào)錯(cuò)的現(xiàn)象，導(dǎo)致錄入信息丟失，造成用戶損失。同時(shí)，硬件作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可或缺的構(gòu)成，對(duì)其進(jìn)行有效維護(hù)，可最大限度地保證其正常工作狀態(tài)。事實(shí)上，基于總線連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可能會(huì)因某個(gè)部件的故障導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，定期維護(hù)可減小故障率，延長計(jì)算機(jī)的使用壽命。據(jù)即有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)硬件故障較之軟件故障更加難以修復(fù)，受使用年限、電流電壓、溫濕度等因素的影響，在日臻復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境下，極可能會(huì)誘發(fā)故障，如黑屏、藍(lán)屏、死機(jī)、無顯示等，如若處置不當(dāng)繼而會(huì)導(dǎo)致燒壞主板甚至電腦報(bào)廢，給用戶造成難以挽回的損失。因此，掌握科學(xué)的計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)方法，可有效規(guī)避各類潛在風(fēng)險(xiǎn)，降低使用中的故障率，提高用戶服務(wù)體驗(yàn)，是其應(yīng)當(dāng)重視和關(guān)心的。

3 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)原則

正確的硬件維護(hù)是提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率的有效路徑，其本身作為一項(xiàng)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)化實(shí)施工程，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)的原則導(dǎo)向，包括防治結(jié)合、環(huán)境清潔、由簡入繁、先靜后動(dòng)等。其中，防治結(jié)合原則即是指將預(yù)防作為計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的基礎(chǔ)措施，并基于一定的學(xué)識(shí)支持，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在問題、針對(duì)性地處置問題，從而促進(jìn)計(jì)算機(jī)各項(xiàng)性能穩(wěn)定、高效?，F(xiàn)代化生活中，計(jì)算機(jī)已然成為了人們工作、學(xué)習(xí)的必要裝備，但由于其使用頻率高、操作頻繁，長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)勢必會(huì)縮短其壽命，從開機(jī)啟動(dòng)到關(guān)機(jī)停止始終處于過飽和狀態(tài)，無形中增加了其故障風(fēng)險(xiǎn)。因此，做好使用前的計(jì)算機(jī)硬件排查，防患于未然，可盡可能消除故障發(fā)生，降低后續(xù)維修成本。計(jì)算機(jī)硬件集中在主板上，在高速運(yùn)行的狀態(tài)下需要排風(fēng)散熱，如若有灰塵或其他異物干擾，可能會(huì)造成硬件損傷，定期清潔環(huán)境，可降低高溫、潮濕、振動(dòng)等因素的影響，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率。同時(shí)，一般來講，計(jì)算機(jī)硬件故障是一個(gè)由小到大的漸變過程，其相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)成，為了盡快排除問題，應(yīng)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(jìn)到CPU、主板等硬件設(shè)備上。另外，在所有的計(jì)算機(jī)硬件故障中，電源故障最為常見，且伴存有一定的危險(xiǎn)性，先靜后動(dòng)原則導(dǎo)向下，應(yīng)注重靜態(tài)體驗(yàn)，確認(rèn)沒有故障點(diǎn)時(shí)再行動(dòng)態(tài)體驗(yàn)，有效防護(hù)人身安全。

4 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)方法

4.1 豐富知識(shí)

通過對(duì)以往計(jì)算機(jī)硬件故障的總結(jié)分析，除了硬件質(zhì)量等不可抗力因素外，最直接的原因可歸咎于人為操作，進(jìn)一步豐富知識(shí)體系構(gòu)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(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)操作實(shí)踐中，時(shí)常會(huì)遇到計(jì)算機(jī)卡頓、運(yùn)行速度慢、空間內(nèi)存不足等問題，常規(guī)上均是由于信息文件存儲(chǔ)時(shí)未有分辨硬盤造成的，用戶隨心所欲地存儲(chǔ)信息，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件的空閑資源得不到利用，影響了其運(yùn)行效率。因此，應(yīng)當(dāng)科學(xué)認(rèn)知計(jì)算機(jī)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(yīng)預(yù)留大量空間。同時(shí)，絕大多數(shù)用戶并非科班出身，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的了解知之甚少，并不會(huì)過多地關(guān)心其使用正確與否，而是反復(fù)強(qiáng)調(diào)其性能表現(xiàn)。事實(shí)上，不少用戶為了操作方便，并不會(huì)在系統(tǒng)上操作開關(guān)，而是通過簡單粗暴的開關(guān)按鍵，一定程度上加速了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)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(shí)間學(xué)習(xí)一些有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件方面的知識(shí)，掌握簡單的維護(hù)技能，重點(diǎn)規(guī)范自己的使用習(xí)慣。具體而言，盡可能保證低溫干燥的計(jì)算機(jī)使用環(huán)境，避免損壞電子部件，并做好通風(fēng)處理，定期或不定期清潔周邊環(huán)境，用風(fēng)扇等輔助工具去除灰塵，避免在雷雨等惡劣天氣下長時(shí)間使用計(jì)算機(jī)，防護(hù)計(jì)算機(jī)硬件及自身安全。同時(shí)，選擇質(zhì)量好的電源插座，切忌與計(jì)算機(jī)之外的電源混用，按照操作說明進(jìn)行計(jì)算機(jī)的開關(guān)機(jī)，減少同步運(yùn)行多類程序的行為，以防中央處理器負(fù)載過重。

4.2 插拔替換

時(shí)至今日，計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)技術(shù)的發(fā)展已然相當(dāng)純熟，最原始亦是最常規(guī)的處理當(dāng)屬插拔替換法。在實(shí)際應(yīng)用過程中，計(jì)算機(jī)維護(hù)工程師通常會(huì)應(yīng)用插播替換法進(jìn)行故障的篩查，只需略微通曉計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)構(gòu)成及作用基本常識(shí)，即可進(jìn)行該方面的操作。在具體的踐行過程中，首先確定計(jì)算機(jī)硬件故障發(fā)生與否，并結(jié)合其實(shí)際情況表現(xiàn)，進(jìn)而確定故障的位置，如鍵盤、鼠標(biāo)、硬盤、顯卡、顯示器等，繼而針對(duì)性地對(duì)懷疑對(duì)象進(jìn)行拆卸，并更換到其他正常運(yùn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，如若運(yùn)行狀態(tài)良好則證明該硬件無故障，直至將所有懷疑對(duì)象輪流更換之后，最終查找故障所在。在此過程中，如若發(fā)現(xiàn)某部分存在問題，則對(duì)其所連接的線路做進(jìn)一步檢查，排除安全隱患。插拔替換最適用于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的維護(hù)，所使用到的工具較為簡單，但同時(shí)需要其他正常運(yùn)行的計(jì)算機(jī)輔助，因此家庭中的應(yīng)用不為常見。此外，還可利用最小系統(tǒng)法進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的維護(hù)，適用于上述操作后仍舊無法精準(zhǔn)找到故障點(diǎn)的問題解決。最小系統(tǒng)法作為一種細(xì)致的計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)策略，常常僅保留最為重要的部件，包括中央處理器、主板、內(nèi)存、顯卡等，在確定無故障發(fā)生后，則轉(zhuǎn)向其他系統(tǒng)故障排查，并對(duì)其連接線路系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，直至找到故障位置為止。插拔替換法與最小系統(tǒng)法聯(lián)合應(yīng)用，可快速查找計(jì)算機(jī)硬件故障所在，繼而針對(duì)性地進(jìn)行維修，一定程度上降低了相應(yīng)成本消耗，并沒有過高的專業(yè)要求，適用于個(gè)人用戶問題的解決。

4.3 直觀體驗(yàn)

計(jì)算機(jī)硬件故障勢必會(huì)伴隨著一定的現(xiàn)象發(fā)生，采取類似于中醫(yī)“望聞問切”的直觀體驗(yàn)方法，對(duì)其外部構(gòu)造及顯而易見的故障進(jìn)行排查，是最佳的解決方式之一。具體而言，首先對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備及其關(guān)聯(lián)部位進(jìn)行觀察，看主機(jī)箱內(nèi)的主板插槽有無損壞、內(nèi)部連接線是否松動(dòng)、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(yīng)的維護(hù)措施。其次，認(rèn)真辨別計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)行聲音，聽鍵盤的敲擊聲音、風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)聲音、主板的報(bào)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(jī)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(dòng)，并靠近CPU、硬盤、顯示器等設(shè)備位置，感受是否存在高溫。如此，在經(jīng)過一系列的感官感覺之后，確定計(jì)算機(jī)硬件故障的位置，有的放矢地進(jìn)行更換元器件等維護(hù)操作，確保計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定。同時(shí)，隨著現(xiàn)代科技發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件的裝備水平越來越高，其功能負(fù)載日臻豐富，可隨著開機(jī)操作自行監(jiān)測，并對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行提示，一旦出現(xiàn)故障問題，即可以進(jìn)行相應(yīng)的指示燈顯示，并給出分析數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，再通過直觀體驗(yàn)的方法，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)進(jìn)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(jì)算機(jī)主機(jī)的拆卸要確保在關(guān)機(jī)斷電的狀態(tài)下進(jìn)行，在排查故障之后裝機(jī)時(shí)確認(rèn)無異物遺留，以免造成二次傷害。

4.4 軟件維護(hù)

軟件維護(hù)技術(shù)的發(fā)展為計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)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(shí)上，軟件不兼容亦是造成計(jì)算機(jī)故障的常見原因。多數(shù)軟件均具有一定的硬件監(jiān)測功能，可借助其分析數(shù)據(jù)供給，確定故障的位置及其發(fā)生因由，可起到很好的警示效果。目前來講，計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)軟件都是由第三方提供的，如360、藍(lán)精靈、魯大師等等，需要用戶自行下載和安裝，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)硬件的版本信息、應(yīng)用狀況、更新信息、驅(qū)動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷。例如，Cpu-Z 作為一款專業(yè)的CPU 監(jiān)測軟件，可支持多種類型的CPU 監(jiān)測工作，同時(shí)還可檢測主板和內(nèi)存的相關(guān)信息，即內(nèi)存雙通道檢測功能，且軟件的啟動(dòng)速度較快。HD Tune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(jiān)測、健康狀態(tài)監(jiān)測、溫度監(jiān)測以及磁盤表面掃描等，并且可進(jìn)悉尼港硬盤的固件版本、序列號(hào)、容量、緩存大小以及當(dāng)前的UItra DMA 等，同時(shí)還免費(fèi)服務(wù)用戶，可自由使用?；谏鲜霰O(jiān)測軟件的動(dòng)態(tài)信息反饋，可幫助用戶實(shí)時(shí)了解計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，通過其參數(shù)判斷是否存在故障，繼而輔以上述計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)方法，可精準(zhǔn)、高效地處理計(jì)算機(jī)硬件故障。除卻上述這些，當(dāng)計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)故障之后，用戶除了硬件故障排查之外，還需對(duì)運(yùn)行軟件進(jìn)行查驗(yàn)，確定硬件故障是否由軟件問題引起。在當(dāng)前日臻復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)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(dǎo)致用戶顯示器藍(lán)屏、黑屏亦或外接設(shè)備失靈等，是用戶所需著重防范的，以維護(hù)自身信息安全。

5 結(jié)語

總而言之，計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)十分重要和必要，是保證用戶體驗(yàn)，延長計(jì)算機(jī)壽命的關(guān)鍵一環(huán)，應(yīng)當(dāng)遵循防治結(jié)合、環(huán)境清潔、由簡入繁、先靜后動(dòng)等原則導(dǎo)向，結(jié)合實(shí)際情況，依托用戶豐富的學(xué)識(shí)支持，通過插拔替換、直觀體驗(yàn)、軟件維護(hù)等方法路徑，實(shí)現(xiàn)故障問題的有效解決。