Giáo trình An toàn và bảo trì hệ thống

[r]

B CÔNG TH Ộ ƯƠ NG

TRƯỜNG CAO Đ NG CÔNG NGHI P HUẲ Ệ Ế

GIÁO TRÌNH

AN TOÀN VÀ B O TRÌ H TH NG Ả Ệ Ố

(L u hành n i b ư ộ ộ)

Hu , tháng 08 năm 2009ế

M C L C Ụ Ụ

L I NÓI Đ U Ờ Ầ 1

Ch ươ ng 1: T NG QUAN V C U TRÚC MÁY TÍNH Ổ Ề Ấ 2

1.1 Các th h máy tính ế ệ 2

1.2 C u trúc chung c a máy vi tính ấ ủ 3

1.3 Các thành ph n c b n c a máy tính ầ ơ ả ủ 3

1.4 Nguyên t c ho t đ ng c a máy tính ắ ạ ộ ủ 4

Ch ươ ng 2: B NGU N MÁY TÍNH Ộ Ồ 6

2.1 Ch c năng ứ 6

2.2 Các lo i b ngu n ạ ộ ồ 8

Ch ươ ng 3: MAINBOARD 13

3.1 Ch c năng ứ 13

3.2 Các thành ph n c b n trên Mainboard ầ ơ ả 13

3.3 Phân lo i theo các th h Mainboard th ạ ế ệ ườ ng s d ng ử ụ 21

4.1 Gi i thi u ớ ệ 28

4.2 Các y u t tác đ ng đ n hi u su t c a CPU ế ố ộ ế ệ ấ ủ 28

4.3 S đ c u t o c a CPU ơ ồ ấ ạ ủ 31

4.4 Nguyên lý ho t đ ng c a CPU ạ ộ ủ 32

4.5 Phân lo i CPU ạ 32

4.6 Cách c m CPU vào Mainboard và thi t l p thông s ắ ế ậ ố 34

Ch ươ ng 5: B NH Ộ Ớ 36

5.1 B nh trong ộ ớ 36

5.2 B nh ngoài ộ ớ 42

Ch ươ ng 6: CÁC THI T B NGO I VI THÔNG D NG Ế Ị Ạ Ụ 52

6.1 Màn hình 52

6.2 Bàn phím 54

6.3 Chu t ộ 58

6.4 Máy in 62

Ch ươ ng 7: QUY TRÌNH L P RÁP VÀ AN TOÀN, Ắ 69

V SINH PH N C NG MÁY TÍNH Ệ Ầ Ứ 69

7.1 Các thi t b , d ng c c n thi t ế ị ụ ụ ầ ế 69

7.2 Quy trình l p ráp ắ 70

7.3 Quy t c an toàn, v sinh ph n c ng máy tính ắ ệ ầ ứ 73

7.4 Quy trình v n năng đ ch n đoán và gi i quy t s c PC ạ ể ẩ ả ế ự ố 74

Ch ươ ng 8: GI I THI U V BIOS VÀ CMOS Ớ Ệ Ề 76

8.1 Gi i thi u BIOS ớ ệ 76

8.2 Gi i thi u CMOS ớ ệ 77

8.3 Thi t l p thông s cho RAM CMOS ế ậ ố 77

8.4 B ng các mã l i bip thông d ng ả ỗ ụ 77

Ch ươ ng 9: CÀI Đ T PH N M M Ặ Ầ Ề 81

9.1 Cài đ t ph n m m h th ng ặ ầ ề ệ ố 81

Ch ươ ng 10: AN TOÀN VÀ B O M T H TH NG MÁY TÍNH Ả Ậ Ệ Ố 89

10.1 Các nguyên t c an toàn và b o m t h th ng ắ ả ậ ệ ố 89

10.2 M t s ph n m m b o m t thông d ng ộ ố ầ ề ả ậ ụ 91

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả 95

L I NÓI Đ U Ờ Ầ

Môn h c ọ An toàn và b o trì máy tính ả là m t trong nh ng môn h cộ ữ ọ mang tính th c ti n đ i v i sinh viên chuyên ngành Công ngh thông tin.ự ễ ố ớ ệ Thông qua giáo trình này, chúng tôi mu n trình bày m t s ki n th c m r ngố ộ ố ế ứ ở ộ

v c u trúc c a h th ng máy tính, đ ng th i cung c p m t s kinh nghi mề ấ ủ ệ ố ồ ờ ấ ộ ố ệ

ch n đoán và s a ch a các l i ph n c ng và ph n m m nh m t o đi u ki nẩ ử ữ ỗ ầ ứ ầ ề ằ ạ ề ệ cho sinh viên nâng cao kh năng th c hành, ng d ng vào th c t ả ự ứ ụ ự ế

N i dung giáo trình độ ược chia làm 10 chương Trong đó 7 chương đ uầ tiên trình bày chi ti t v các thành ph n ph n c ng máy tính nh bo m chế ề ầ ầ ứ ư ạ chính, b vi x lí, b nh , các thi t b ngo i vi thộ ử ộ ớ ế ị ạ ường s d ng… cũng nhử ụ ư

m t s bi n pháp ch n đoán và kh c ph c l i tộ ố ệ ẩ ắ ụ ỗ ương ng Ba chứ ương còn l iạ trình bày v cài đ t, b o trì các ph n m m nh ph n m m h th ng, ph nề ặ ả ầ ề ư ầ ề ệ ố ầ

m m ng d ng, v n đ an toàn và b o m t thông tin trên h th ng, …ề ứ ụ ấ ề ả ậ ệ ố

Trong quá trình biên so n giáo trình này, tác gi đã nh n đạ ả ậ ược nhi u ýề

ki n đóng góp quý báu v n i dung chuyên môn c a các đ ng nghi p trongế ề ộ ủ ồ ệ Khoa CNTT Trường Cao đ ng công nghi p Hu Tác gi xin chân thành c mẳ ệ ế ả ả

n s giúp đ quý giá đó

M c dù đã có nhi u c g ng, nh ng giáo trình này không th tránh kh iặ ề ố ắ ư ể ỏ

nh ng khuy t đi m Tác gi mong mu n nh n các ý ki n đóng góp đ hyữ ế ể ả ố ậ ế ể

v ng ch t lọ ấ ượng giáo trình s t t h n trong các l n tái b n sau.ẽ ố ơ ầ ả

Hu , ngày 02 tháng 08 năm 2009ế

Hoàng Chí Dũng

Ch ươ ng 1: T NG QUAN V C U TRÚC MÁY TÍNH Ổ Ề Ấ

S phát tri n c a máy tính đự ể ủ ược mô t d a trên s ti n b c a các côngả ự ự ế ộ ủ ngh ch t o các linh ki n c b n c a máy tính nh : b x lý, b nh , cácệ ế ạ ệ ơ ả ủ ư ộ ử ộ ớ thi t b ngo i vi, … Ta có th nói máy tính đi n t s tr i qua b n th h liênế ị ạ ể ệ ử ố ả ố ế ệ

ti p Vi c chuy n t th h trế ệ ể ừ ế ệ ước sang th h sau đế ệ ược đ c tr ng b ng m tặ ư ằ ộ

s thay đ i c b n v công ngh ự ổ ơ ả ề ệ

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) là máy tính đi nệ

t s đ u tiên do Giáo s Mauchly và ngử ố ầ ư ười h c trò Eckert t i Đ i h cọ ạ ạ ọ Pennsylvania thi t k vào năm 1943 và đế ế ược hoàn thành vào năm 1946

Giáo s toán h c John Von Neumann đã đ a ra ý tư ọ ư ưởng thi t k máyế ế tính IAS (Princeton Institute for Advanced Studies): chương trình đượ ư c l u trong b nh , b đi u khi n s l y l nh và bi n đ i giá tr c a d li u trongộ ớ ộ ề ể ẽ ấ ệ ế ổ ị ủ ữ ệ

ph n b nh , b làm toán và lu n lý (ALU: Arithmetic And Logic Unit) đầ ộ ớ ộ ậ ượ c

đi u khi n đ tính toán trên d li u nh phân, đi u khi n ho t đ ng c a cácề ể ể ữ ệ ị ề ể ạ ộ ủ thi t b vào ra Đây là m t ý tế ị ộ ưởng n n t ng cho các máy tính hi n đ i ngàyề ả ệ ạ nay Máy tính này còn được g i là máy tính Von Neumann ọ

Công ty Bell đã phát minh ra transistor vào năm 1947 và do đó th h thế ệ ứ hai c a máy tính đủ ược đ c tr ng b ng s thay th các đèn đi n t b ng cácặ ư ằ ự ế ệ ử ằ transistor lưỡng c c Tuy nhiên, đ n cu i th p niên 50, máy tính thự ế ố ậ ương m iạ dùng transistor m i xu t hi n trên th trớ ấ ệ ị ường Kích thước máy tính gi m, giáả

r h n, tiêu t n năng lẻ ơ ố ượng ít h n ơ

Vào th i đi m này, m ch in và b nh b ng xuy n t đờ ể ạ ộ ớ ằ ế ừ ược dùng Ngôn

ng c p cao xu t hi n (nh FORTRAN năm 1956, COBOL năm 1959,ữ ấ ấ ệ ư ALGOL năm 1960) và h đi u hành ki u tu n t (Batch Processing) đệ ề ể ầ ự ượ c dùng Trong h đi u hành này, chệ ề ương trình c a ngủ ười dùng th nh t đứ ấ ượ c

ch y, xong đ n chạ ế ương trình c a ngủ ười dùng th hai và c th ti p t c ứ ứ ế ế ụ

Th h th ba đế ệ ứ ược đánh d u b ng s xu t hi n c a các m ch k tấ ằ ự ấ ệ ủ ạ ế (m ch tích h p - IC: Integrated Circuit) Các m ch k t h p có đ tích h pạ ợ ạ ế ợ ộ ợ

m t đ th p (SSI: Small Scale Integration) có th ch a vài ch c linh ki n vàậ ộ ấ ể ứ ụ ệ

k t đ tích h p m t đ trung bình (MSI: Medium Scale Integration) ch aế ộ ợ ậ ộ ứ hàng trăm linh ki n trên m ch tích h p ệ ạ ợ

M ch in nhi u l p xu t hi n, b nh bán d n b t đ u thay th b nhạ ề ớ ấ ệ ộ ớ ẫ ắ ầ ế ộ ớ

b ng xuy n t Máy tính đa chằ ế ừ ương trình và h đi u hành chia th i gian đệ ề ờ ượ c dùng

Th h th t đế ệ ứ ư ược đánh d u b ng các IC có m t đ tích h p cao (LSI:ấ ằ ậ ộ ợ Large Scale Integration) có th ch a hàng ngàn linh ki n Các IC m t đ tíchể ứ ệ ậ ộ

h p r t cao (VLSI: Very Large Scale Integration) có th ch a h n 10 ngànợ ấ ể ứ ơ linh ki n trên m ch Hi n nay, các chip VLSI ch a hàng trăm tri u linh ki n ệ ạ ệ ứ ệ ệ

V i s xu t hi n c a b vi x lý (microprocessor) ch a c ph n th cớ ự ấ ệ ủ ộ ử ứ ả ầ ự

hi n và ph n đi u khi n c a m t b x lý, s phát tri n c a công ngh bánệ ầ ề ể ủ ộ ộ ử ự ể ủ ệ

d n các máy vi tính đã đẫ ược ch t o và kh i đ u cho các th h máy tính cáế ạ ở ầ ế ệ nhân

Các b nh bán d n, b nh cache, b nh o độ ớ ẫ ộ ớ ộ ớ ả ược dùng r ng rãi ộ

Các k thu t c i ti n t c đ x lý c a máy tính không ng ng đỹ ậ ả ế ố ộ ử ủ ừ ược phát tri n: k thu t ng d n, k thu t vô hể ỹ ậ ố ẫ ỹ ậ ướng, x lý song song m c đ cao,… ử ứ ộ

Hình 1.1 C u trúc chung c a máy tính ấ ủ

thi các l nh Bên trong CPU g m các m ch đi u khi n logic, m ch tính toánệ ồ ạ ề ể ạ

s h c, … ố ọ

B nh (Memory): ộ ớ l u tr các l nh và d li u Nó bao g m 2 lo i: bư ữ ệ ữ ệ ồ ạ ộ

nh trong và b nh ngoài B nh thớ ộ ớ ộ ớ ường được chia thành các ô nh nh ớ ỏ

M i ô nh đỗ ớ ược gán m t đ a ch đ CPU có th đ nh v khi c n đ c hay ghiộ ị ỉ ể ể ị ị ầ ọ

d li u ữ ệ

phím, chu t, scanner, … thu c thi t b nh p; màn hình, máy in, … thu c thi tộ ộ ế ị ậ ộ ế

b xu t Các đĩa thu c b nh ngoài cũng có th coi v a là thi t b xu t v aị ấ ổ ộ ộ ớ ể ừ ế ị ấ ừ

là thi t b nh p Các thi t b ngo i vi liên h v i CPU qua các m ch giao ti pế ị ậ ế ị ạ ệ ớ ạ ế I/O (I/O interface)

b ph n khác ộ ậ

Hình 1.2 Nguyên t c ho t đ ng c a máy tính ắ ạ ộ ủ

CPU được n i v i các thành ph n khác b ng bus h th ng nghĩa là s cóố ớ ầ ằ ệ ố ẽ nhi u thi t b cùng dùng chung m t h th ng dây d n đ trao đ i d li u Doề ế ị ộ ệ ố ẫ ể ổ ữ ệ

đó, đ h th ng không b xung đ t, CPU ph i x lý sao cho trong m t th iể ệ ố ị ộ ả ử ộ ờ

đi m, ch có m t thi t b hay ô nh đã ch đ nh m i có th chi m d ng bus hể ỉ ộ ế ị ớ ỉ ị ớ ể ế ụ ệ

th ng Do m c đích này, bus h th ng bao g m 3 lo i: ố ụ ệ ố ồ ạ

- Bus d li u (data bus): truy n t i d li u ữ ệ ề ả ữ ệ

- Bus đ a ch (address bus): ch n ô nh hay thi t b ngo i vi ị ỉ ọ ớ ế ị ạ

- Bus đi u khi n (control bus): h tr trao đ i thông tin tr ng thái nhề ể ỗ ợ ổ ạ ư phân bi t CPU ph i truy xu t b nh hay ngo i v , thao tác x lý là đ c/ghi,ệ ả ấ ộ ớ ạ ị ử ọ

… CPU phát tín hi u đ a ch c a thi t b lên bus đ a ch Tín hi u này đệ ị ỉ ủ ế ị ị ỉ ệ ượ c

đ a vào m ch gi i mã đ a ch ch n thi t b B gi i mã s phát ra ch m t tínư ạ ả ị ỉ ọ ế ị ộ ả ẽ ỉ ộ

hi u ch n chip đúng s cho phép m b đ m c a thi t b c n thi t, d li uệ ọ ẽ ở ộ ệ ủ ế ị ầ ế ữ ệ lúc này s đẽ ược trao đ i gi a CPU và thi t b Trong quá trình này, các tínổ ữ ế ị

hi u đi u khi n cũng đệ ề ể ược phát trên control bus đ xác đ nh m c đích c a quáể ị ụ ủ trình truy xu t ấ

Ch ươ ng 2: B NGU N MÁY TÍNH Ộ Ồ

B ngu n là m t thi t b ph nộ ồ ộ ế ị ầ

c ng quan tr ng, cung c p năng lứ ọ ấ ượ ng

ho t đ ng cho toàn h th ng, có ch cạ ộ ệ ố ứ

năng nh b chuy n đ i nh m h th vàư ộ ể ổ ằ ạ ế

chuy n đ i dòng đi n xoay chi u (AC)ể ổ ệ ề

t lừ ưới đi n thành dòng đi n m t chi uệ ệ ộ ề

(DC) cung c p cho các linh ki n đi n tấ ệ ệ ử

trong thi t b đó ế ị

máy tính

Hi n nay có 3 d ng chuy n đ iệ ạ ể ổ

năng lượng đi n thông d ng sauệ ụ :

b đi n t (adaptor, s c pin…).ị ệ ử ạ

nhi u m c khác nhau.ề ứ

đi n d phòng (UPS,…) ệ ự

Các thành ph n m t b ngu n thông thầ ộ ộ ồ ường hoàn ch nh s có bao g mỉ ẽ ồ các thành ph n: ầ

thi t b Đi n th ra c a bi n áp v n là d ng đi n xoay chi u nh ngế ị ệ ế ủ ế ẫ ạ ệ ề ư

có m c đi n áp th p h n Nó còn có nhi m v cách ly cho thi t bứ ệ ấ ơ ệ ụ ế ị

v i đi n th lớ ệ ế ưới

m t chi u (DC) Ch nh l u còn g n sóng, các m ch đi n t trongộ ề ỉ ư ợ ạ ệ ử thi t b ch a th s d ng đế ị ư ể ử ụ ược đi n th này.ệ ế

g n sóng cho dòng đi n DC sau khi đợ ệ ược ch nh l u.ỉ ư

Hình 2.1 B ngu n máy tính ộ ồ

- B l c nhi u đi n: ộ ọ ễ ệ đ tránh các nhi u và xung đi n trên lể ễ ệ ưới đi nệ tác đ ng không t t đ n thi t b , các b l c s gi i h n ho c tri tộ ố ế ế ị ộ ọ ẽ ớ ạ ặ ệ tiêu các thành ph n này.ầ

đ i b i dòng t i, nhi t đ và đi n áp đ u vào.ổ ở ả ệ ộ ệ ầ

do ngu n đi n gây ra quá áp, quá dòng, …).ồ ệ

T t c các b ngu n c a máy tính đ u ho t đ ng d a theo nguyên t cấ ả ộ ồ ủ ề ạ ộ ự ắ ngu n chuy n m ch t đ ng (switching power supply) v i cách th c ho tồ ể ạ ự ộ ớ ứ ạ

đ ng nh sau: đi n xoay chi u t lộ ư ệ ề ừ ưới đi n đệ ược b ch nh l u n n thànhộ ỉ ư ắ dòng đi n m t chi u ch nh l u Dòng đi n này đệ ộ ề ỉ ư ệ ược các b l c g n sóng (tộ ọ ợ ụ

đi n có dung lệ ượng l n) làm cho b ng ph ng l i thành dòng đi n m t chi uớ ằ ẳ ạ ệ ộ ề

c p cho cu n s c p c a bi n áp xung (transformer) ấ ộ ơ ấ ủ ế

Dòng đi n n p cho bi n áp xung này đệ ạ ế ược đi u khi n b i công t c bánề ể ở ắ

d n (transistor switching) Công t c bán d n này ho t đ ng dẫ ắ ẫ ạ ộ ướ ự ểi s ki m soát

c a kh i dò sai/hi u ch nh, t trủ ố ệ ỉ ừ ường bi n thiên đế ượ ạc t o ra trên bi n áp xungế

nh công t c bán d n ho t đ ng d a trên nguyên t c đi u bi n đ r ng xungờ ắ ẫ ạ ộ ự ắ ề ế ộ ộ (PWM-Pulse Width Modulation) Xung đi u khi n này có t n s r t cao tề ể ầ ố ấ ừ 30~150Khz (t c là có t 30 ngàn ~150 ngàn chu kỳ trong m t giây) T n sứ ừ ộ ầ ố này được gi n đ nh và đ r ng c a xung s đữ ổ ị ộ ộ ủ ẽ ược thay đ i khi có s hi uổ ự ệ

ch nh t b dò sai/hi u ch nh T trỉ ừ ộ ệ ỉ ừ ường đó c m ng lên các cu n dây thả ứ ộ ứ

c p t o ra các dòng đi n xoay chi u c m ng (d ng xung) s đấ ạ ệ ề ả ứ ạ ẽ ược các bộ

ch nh l u s c p n n l i l n n a Sau đó, qua các b l c s c p, dòng đi nỉ ư ơ ấ ắ ạ ầ ữ ộ ọ ơ ấ ệ

m t chi u t i đây đã s n sàng cho các thi t b s d ng.ộ ề ạ ẵ ế ị ử ụ

Đ nh n bi t để ậ ế ược sai l ch v đi n áp hay dòng đi n c a các đệ ề ệ ệ ủ ườ ng

đi n th các ngõ ra, t đây s có m t đệ ế ở ừ ẽ ộ ường h i ti p dò sai (feedback) đ aồ ế ư

đi n áp sai bi t v b dò sai/hi u ch nh Kh i này nh n các tín hi u sai bi tệ ệ ề ộ ệ ỉ ố ậ ệ ệ

và so sánh chúng v i đi n áp chu n, sau đó tác đ ng đ n công t c bán d nớ ệ ẩ ộ ế ắ ẫ

b ng cách gia gi m đ r ng xung đ hi u ch nh l i đi n th ngõ ra ( n áp)ằ ả ộ ộ ể ệ ỉ ạ ệ ế ổ hay c t xung hoàn toàn làm b ngu n ng ng “ch y” trong các ch đ b o v ắ ộ ồ ư ạ ế ộ ả ệ

u đi m c a b ngu n switching là g n nh (do ho t đ ng t n s cao nên

có các linh ki n nh g n h n), hi u su t cao và có giá thành th p.ệ ỏ ọ ơ ệ ấ ấ

2.1.4 Các đ ườ ng đi n th chu n trong b ngu n máy tính ệ ế ẩ ộ ồ

chip khu ch đ i âm thanh c n đ n ngu n đ i x ng +/-12V Đế ạ ầ ế ồ ố ứ ường này có dòng th p dấ ưới 1A (Ampe)

trước, nó được dùng cung c p đi n cho card m r ng dùng khe c m ISA.ấ ệ ở ộ ắ

Đường này cũng có dòng th p dấ ưới 1A

(ground) Đường này có hi u đi n th b ng 0V Đó là m c n n cho cácệ ệ ế ằ ứ ề

đường đi n khác th c hi n tr n v n vi c cung c p dòng đi n cho thi t b ệ ự ệ ọ ẹ ệ ấ ệ ế ị

thành ph n trên bo m ch ch , card đ h a và các card s d ng khe c m PCI.ầ ạ ủ ồ ọ ử ụ ắ

đi n ch y u cho bo m ch ch , các CPU đ i cũ, các chip (tr c ti p hay giánệ ủ ế ạ ủ ờ ự ế

ti p) và các thi t b ngo i vi khác Hi n nay các CPU đã chuy n sang dùngế ế ị ạ ệ ể

đường đi n th 12V.ệ ế

tr , quang, qu t, các h th ng gi i nhi t và h u h t các thi t b đ i m iữ ổ ạ ệ ố ả ệ ầ ế ế ị ờ ớ

hi n nay đ u s d ng đệ ề ử ụ ường đi n 12V CPU PIV, Althon 64, dual core AMD,ệ Pentium D, VGA ATI, NVIDIA SLI, ATI Crossfire

ph c v cho vi c kh i đ ng máy tính, ngu n đi n này có l p t c khi ta n iụ ụ ệ ở ộ ồ ệ ậ ứ ố

b ngu n vào ngu n đi n nhà (AC) Độ ồ ồ ệ ường đi n này thệ ường có dòng cung

c p nh dấ ỏ ưới 3A

Hi n t i 2 chu n ATX ph bi n là chu n 1.3 và chu n 2.x (bên c nh cácệ ạ ẩ ổ ế ẩ ẩ ạ chu n dành cho server c a INTEL và AMD).ẩ ủ

có đ u c p ngu n SATA, thầ ấ ồ ường thì các PSU chu n ATX V1.3 có hi u su tẩ ệ ấ

th p – ch đ t ~ 60 % Và có đấ ỉ ạ ường đi n chính là đệ ường 5V (công su t 5V r tấ ấ cao) (thích h p cho nh ng main c p 5V cho CPU th h cũ).ợ ữ ấ ế ệ

đ i v i PSU có 2 rail 12V, n u vố ớ ế ượt quá gi i h n trên thì đ nhi u s tăng)ớ ạ ộ ễ ẽ trang b đ u c p ngu n SATA (b t bu c), c p ngu n PCie (VGA), 12V+ (choị ầ ấ ồ ắ ộ ấ ồ