Почему компьютер дает сбои?

Очень многие пользователи задают вопрос: "Так почему же мой компьютер дал сбой, завис?" Ответить однозначно на него очень сложно, т. к. причин этому может быть великое множество. Приходится ограничиваться лишь разными рекомендациями: использовать источник бесперебойного питания, программы для проверки реестра, антивирусы и т. п. Все это мало успокаивает людей, т. к. они ожидают вполне конкретного ответа: "Нажмите сюда, и все будет работать как надо". Такой ответ, увы, дать не всегда возможно. Зато объяснить, почему компьютер время от времени дает сбои, не так и сложно.
На первый взгляд компьютер представляет собой сложное электронно-механическое устройство, но на самом деле это комплекс, в состав которого входит аппаратное и программное обеспечение. Последнее имеет несколько уровней "допуска" к ядру каждого компьютера — "железу^". Внешне компьютер выглядит как удобный для применения прибор, умеющий не только автоматически подсчитывать бухгалтерский баланс, но и позволяющий неплохо отдохнуть и даже развлечься. Этот образ сохраняется до тех пор, пока не начинаются проблемы.
Практически любой компонент компьютера сам по себе ни на что не способен, т. к. для его работы требуется определенная программа, согласно которой он выполняет все необходимые действия. В любой программе содержится последовательность (алгоритм) действий того или иного устройства или всего комплекса в целом. Программы пишут обычные люди, поэтому каждая из них может содержать некоторое количество ошибок, допущенных либо из-за ограниченного количества времени, данного на написание программы, либо из-за усталости программиста, либо по каким-то другим причинам. Для рынка компьютерных технологий всегда была характерна "гонка вооружений", когда производители спешат выпустить устройство, чтобы не только догнать, но и перегнать своих конкурентов, что не может не отразиться на качестве выпускаемой продукции. С течением времени устройство ПК становится все более сложным, что отражается в первую очередь на программном обеспечении.
Наличие на рынке комплектующих большого количества конкурирующих компаний заставляет задуматься еще над одним моментом. Существует очень большое число различных стандартов, описывающих правила их работы и которых обязательно должны придерживаться все производители устройств. Насколько точно соответствует продукция общепринятым стандартам, может сказать только сам производитель, но этого никто никогда не делает, дабы не "прогореть", предлагая покупателю модели устройств, имеющих "некоторые нюансы", например, в совместной работе с устройствами других производителей. Поэтому приходится работать с тем, что есть.
Давайте рассмотрим взаимосвязь основных компонентов компьютера и программного обеспечения. Следует понимать, что любая программа является как бы логическим продолжением соответствующего устройства. Из этого следует, что одна и та же неполадка может произойти вследствие как аппаратного, так и программного сбоя.
Материнская плата является связующим звеном для всех остальных компонентов. Иначе говоря, все компоненты компьютера получают команды от центрального процессора посредством электронных элементов, расположенных на материнской плате. Это различные микросхемы, контроллеры, стабилизаторы и т. п. Часть из них функционирует самостоятельно, выполняя одну и ту же операцию с момента включения питания и вплоть до его выключения. Другие же элементы требуют для своей работы специальной программы. Целый набор подобных программ входит в состав микросхемы, называемой BIOS (Basic Input/Output System, базовая система ввода/вывода). Также в ней содержится программа CMOS Setup Utility (или, как ее еще называют, BIOS Setup), позволяющая пользователю вручную изменять некоторые режимы работы компонентов компьютера. От того, насколько удачно написаны эти программы, зависит стабильность работы компьютера в целом и то, насколько он будет совместим с современными стандартами. Именно поэтому говорят, что обновление версии BIOS позволяет устранить большую часть проблем, а также расширить возможности материнской платы (например, включить поддержку нового процессора или жесткого диска большого объема).
Центральный процессор, на первый взгляд, не требует программного управления, ведь он сам выполняет программы, но, например, откуда ему знать, сколько установлено кэш-памяти и как с нею работать? Проще говоря, внутри процессора находится миниатюрная плата, на которой имеются такие же элементы, как и на материнской, а также микросхемы постоянной памяти, в которые заложены все необходимые программы — так называемые микрокоды. Компания Intel свои процессоры снабдила возможностью "записи" этих микрокодов извне, что позволяет, например, обновлением BIOS устранить некоторые недочеты при работе процессора, т. к. в программе CMOS Setup Utility содержится параметр, включающий обновление микрокодов при каждом запуске компьютера.
В состав модулей оперативной памяти входит специальная микросхема, содержащая таблицу основных рабочих параметров. Это так называемый SPD-модуль (Serial Presence Detect, модуль идентификации). Конечно, не совсем правильно говорить, что модуль памяти управляется программой, но от корректности заполнения таблицы параметров зависит качество автоматической настройки контроллера памяти, находящегося на материнской плате, поэтому все равно программная составляющая играет здесь важную роль.
Жесткий диск обладает не менее совершенной электроникой, чем материнcкая плата, т. к. для его нормальной работы требуется выполнять множество операций. Это такие функции, как управление механической частью винчестера, преобразование сигналов, постоянный контроль состояния основных узлов как механических, так и электронных компонентов. Всеми этими процессами управляют программы, которые записаны в микросхеме постоянной памяти, размещенной на плате электроники, которая в свою очередь расположена на самом жестком диске.
Любая видеоплата содержит собственную микросхему BIOS, примерно такую же, как на материнской плате. Ее также можно перезаписывать, обновляя версию BIOS и при этом даже добавляя различные функции. Существует весьма обоснованное мнение о том, что "перепрошивкой" видео-BIOS можно превратить, например, плату Sapphire ATI Radeon 9500 в более старшую модель Radeon 9700.
Как видите, любой компонент просто "пропитан" программным обеспечением, что еще раз свидетельствует о его важности. Описанные программы работают незаметно для пользователя, создавая полную видимость интеллектуальности компьютера. В качестве промежуточного звена между программами, "прошитыми" в устройства, и пользователем используется операционная система, позволяющая свести внутренние различия между компонентами к минимуму и "воссоединить" все компоненты компьютера в единое целое. После установки операционной системы компьютер начинает представлять собой логическую единицу, позволяющую эффективно решать практически любые вопросы.
От стабильности работы операционной системы и отдельных ее модулей зависит то, насколько хорошо будет работать компьютер и отдельные его компоненты. Не зря при возникновении серьезных сбоев обычно рекомендуют "начисто" переустановить операционную систему, т. е. удалить старую копию и после этого установить новую. У многих пользователей возникает вопрос: "А нельзя ли написать такую Windows, которая работала бы стабильно и не давала бы сбоев?" Написать, конечно, можно, но такая операционная система будет лишена основного преимущества существующих сегодня версий — универсальности, что можно уже наблюдать на примере семейства Windows NT. Повышенная стабильность работы приводит к невозможности запуска целого ряда программ, особенно старых, рассчитанных на работу в среде MS-DOS.
Интересный факт — операционные системы Windows 2000 и Windows XP, которые, в общем-то, позиционируются на рынке профаммного обеспечения как наиболее надежные, регулярно подвергаются исправлениям. Так, например, для Windows XP вышло обновление SPla, ожидается выпуск обновления SP2, который исправит не только новые ошибки, но и те ошибки, которые были внесены первым обновлением. Возникает вопрос: "Как могут работать программы, когда операционная система не может обеспечить стопроцентной стабильности работы компьютера?" Ответить на этот вопрос, думаю, не смогут даже специалисты компании Microsoft.
Наиболее высокий уровень "доступа" имеют программы, которые запускаются пользователем под управлением операционной системы. Все они взаимодействуют практически только с модулями операционной системы, которые в свою очередь передают все необходимые команды аппаратному обеспечению ПК. Неправильное обращение к одному из модулей может вызвать либо выдачу сообщения об ошибке, либо полное зависание программы или операционной системы в целом. Как видите, от качества программы может зависеть не только эффективность выполнения той или иной задачи, но и стабильность работы всего компьютера.
Все вышесказанное указывает на то, что подавляющее количество сбоев и неполадок возникает из-за некорректной работы программного обеспечения, вне зависимости от того, встроено оно в аппаратные компоненты, является ли частью операционной системы, или же это независимая программа, которую можно запускать в любой версии Windows.
Еще раз хотелось бы отметить, что заявление о преобладании программных сбоев ни в коем случае не исключает необходимости профилактики физических неполадок, таких как:

• удаление пыли, которая способствует перегреву компонентов ПК, а иногда даже приводит к короткому замыканию;
• смазка вентиляторов, плохая работа которых также может привести к перегреву;
• очистка головок магнитных и оптических дисководов, что позволит значительно уменьшить число ошибок при чтении/записи данных на сменные носители.

В завершение всего вышесказанного приведу выдержку из руководства по сборке компьютеров, предлагаемого компанией AMD:

"Продукты компании AMD не разработаны, не предназначены, не авторизованы и не гарантированы для использования в качестве компонентов систем для хирургической имплантации или применения в других системах поддержания жизни или же в каких-либо других областях, где сбой в работе продукта AMD может вызвать ситуацию, которая может привести к травмам, смерти или значительному ущербу собственности или окружающей среды".

О чем это говорит? Сам производитель, в общем-то, популярных процессоров предупреждает нас о том, что его процессоры в любой момент могут дать сбой?