PDF de programación - TEMA 4. Herramientas para el mantenimiento de los sistemas informáticos

TEMA 4. Herramientas para el mantenimiento de los sistemas

informáticos

(Duración aproximada: 2 horas)

4.1.- Introducción.

4.1.1.- Herramientas para el mantenimiento.

4.1.2.- Según concepción.

4.1.2.1.- Específicas.
4.1.2.2.- Generales.

4.1.3.- Según nivel de aplicación.

4.1.3.1.- Instrumentos.
4.1.3.2.- Equipos.
4.1.3.3.- Sistemas.

4.2.- Instrumentación.

4.2.1.- Características.

4.2.2.- Tipos de instrumentación.

4.2.2.1.- Analógica.
4.2.2.2.- Digital.
4.2.2.3.- Mixta.
4.2.2.4.- Comunicaciones.

4.2.3.- Estándares.

4.2.3.1.- Estándares de test.
4.2.3.2.- Estándares de comunicación.

4.3.- Herramientas lógicas (software).

4.3.1.- Características.

4.3.2.- Tipos.

4.3.2.1.- Depuración de hardware.
4.3.2.2.- Depuración de software.
4.3.2.3.- Aplicaciones mixtas.
4.3.2.4.- Otros.

4.4.- Herramientas para la gestión del mantenimiento.

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1.

Introducción.

Este capítulo presenta algunas nociones básicas acerca de las herramientas utilizadas en el manteniminto de
sistemas, principalmente en el mantenimiento de sistemas informáticos. Se dan algunas clasificaciones intere-
santes, ejemplos y buenas prácticas de mantenimiento en el abito de la programación.

1.1. Herramientas para el mantenimiento.

El conjunto de herramientas que se pueden emplear en el mantenimiento de sistemas es tan amplio o más
que la diversidad misma de los sistemas susceptibles de ser mantenidos. Incluso, de forma recursiva, buena
parte de las herramientas utilizadas en el mantenimiento requieren a su vez de mantenimiento para continuar
siendo operativas. Por citar un ejemplo curioso, la herramienta más adecuada para identificar un problema en
un analizador lógico podría ser, según el caso, otro analizador lógico.

De este modo, incluso restringiéndonos a los sistemas informaticos, la diversidad de las herramientas y la
complejidad de las más especializadas hacen que intentar describirlas o simplemente presentarlas todas sea
una tarea imposible. Desde elementos tan simples como unas pinzas, un destornillador o un soldador para
reparar circuitos o cableados hasta una cámara blanca para la fabricación de una nueva versión de un circuito
integrado, pasando por un sistema JTAG compuesto de hardware específico, software y un ordenador, todo son
herramientas válidas para mantener sistemas electrónicos digitales.

En el caso de los sistemas informáticos –sobre todo, aunque no solamente, en los ordenadores– se da además
la circunstancia de que tanto el sistema a mantener como la herramienta pueden ser hardware, software –y
recordemos que el software no tiene existencia física– o una mezcla de ambos, lo que da todavía mayor diversi-
dad a las herramientas.

Como ejercicio que ejemplifica esta última frase es interesante intentar encontrar –si acaso existen–
, dentro del mantenimiento de ordenadores:

herramientas hardware para mantener hardware,

herramientas software para mantener software,

herramientas hardware para mantener software,

herramientas software para mantener hardware,

. . .

El presente tema pues se dedica a dar una visión global de las herramientas que se aplican al mantenimiento,
centrándose en el mantenimiento de sistemas informáticos y en las herramientas de diagnóstico de averías –
la fase comunmente más difícil del mantenimiento correctivo. Se presentan algunas clasificaciones, ejemplos y
técnicas. Al final se incluye un apartado acerca de las herramientas informáticas –aplicaciones– que ayudan a
la gestión del mantenimiento en general.

1.2. Según concepción.

Como se vio en el tema uno, durante las fases de estudio y producción del ciclo de vida de las instalaciones
se pueden desarrollar herramientas que se vayan a utilizar en su mantenimiento. Sin embargo hemos citado
antes una serie de herramientas para el mantenimiento que no es necesario diseñar ni fabricar puesto que son
de uso general o válidas para un amplio conjunto de sistemas. Atendiendo a si las herramientas se deben crear
–concebir– ad hoc para un sistema o son de aplicación más genérica, se pueden clasificar como

específicas o

generales.

1.2.1. Específicas.

Son aquellas herramientas que se diseñan para una instalación o sistema. Su uso es privativo de y suele estar
limitado al sistema para el cual se han diseñado, siendo por ello muy potentes y eficaces en su mantenimiento.

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Como contrapartida, su coste es elevado y su uso acaba cuando termina el ciclo de vida del sistema al cual se
aplican. Están pues justificadas únicamente para sistemas de elevado coste que no puedan ser mantenidos de
forma comparable con herramientas genéricas.

1.2.2. Generales.

Son herramientas cuyo campo de aplicación incluye todo tipo de sistemas o una clase suficientemente grande
de estos. Se diseñan y fabrican pensando en una aplicabilidad general y no en un sistema en particular. La
totalidad de las herramientas que se usarán como ejemplos en las siguientes secciones pertenecen a este tipo.

Hoy en día, debido al extendido uso de los sistemas empotrados y a la aplicación de estándares en muchos
ámbitos de la industria, las herramientas específicas se diseñan utilizando componentes más genéricos y software
de personalización y configuración, reduciendo sensiblemente su coste y su tiempo de desarrollo. La introducción
de estándares en el diseño de los sistemas, muchos de los cuales tienen que ver con su mantenibilidad, permite que
las herramientas puedan ser diseñadas conociendo a priori las especificaciones físicas, eléctricas, de protocolo,
etcétera de los sistemas a mantener. De este modo los sistemas empotrados que constituirán las herramientas
pueden incluir los componentes hardware necesarios para comunicarse mediante estos estándares y el software
que interprete los datos obtenidos sin que el sistema a mantener haya sido fabricado todavía. Finalmente el
caracter específico lo dará una capa de configuración para adaptarse al sistema y posiblemente la interfaz de
usuario. Un ejemplo común de este tipo de herramientas se puede encontrar en los sistemas de diagnostico de
averías en vehículos.

1.3. Según nivel de aplicación.

Si atendemos a la extensión del sistema sobre el que se pueden aplicar las herramientas, éstas se pueden

clasificar en

instrumentos,

equipos y

sistemas.

1.3.1.

Instrumentos.

Se trata de herramientas de extensión reducida, que tienen acceso local a un sólo elemento de la instalación
que se está manteniendo y de la cual pueden tomar un número limitado de muestras o medidas. Ejemplos
simples del ámbito del mantenimiento de sistemas electrónicos serían los polímetros, osciloscopios, etcétera.

1.3.2. Equipos.

Son conjuntos de herramientas o herramientas múltiples que permiten tomar muestras de un sistema com-
pleto o de varios sistemas suficientemente próximos. Las medidas así tomadas deben estar sincronizadas o coor-
dinadas de alguna manera. Ejemplos serían un analizador mixto –osciloscopio y analizador lógico en un mismo
bastidor de sistema, el uso de software específico y un osciloscopio para depurar un sistema de comunicación
RS232 . . .

1.3.3. Sistemas.

Un sistema está formado por un conjunto de equipos interconectados y sincronizados entre sí que permite
monitorizar una instalación completa. Ejemplos de sistemas los tenemos en los conjuntos de instrumentos
conectados por un bus GPIB, en las aplicaciones que monitorizan coordinadamente diversos ordenadores en
red, etcétera.

2.

Instrumentación.

Se ha comentado en la introducción que el tema se va a ocupar fundamentalmente de las herramientas de toma
de muestras o de medida ya que son necesarias para el diagnóstico de averías, que es la parte más complicada en
toda intervención de mantenimento correctivo. En los sistemas informaticos, electrónicos y eléctricos en general,
esta clase de herramientas es comúnmente conocida como instrumentacion.

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2.1. Características.

La mayor parte de las herramientas actuales son sistemas empotrados, es decir, sistemas electrónicos digitales.

De esta manera su estructura más general suele ser la siguiente:

Un elemento transductor o acondicionador de señal –en el caso frecuente de medir magnitudes eléctricas–
que transmita con la menor distorsión posible la magnitud a medir transformada mediante alguna función
conocida al siguiente elemento de la entrada de señal. Debe ser poco instrusivo, es decir, afectar lo menos
posible al propio sistema que se está midiendo.

Un elemento conversor –para señales analógicas– o un detector de umbral –para señales digitales– que
permita generar el valor que el sistema de medida asigna a la magnitud monitorizada. La velocidad de
adquisición y la precisión –resolución, en el caso de los conversores– son los factores que determinan la
calidad de esta etapa del sistema.

Dispositivos de lectura, procesado y almacenamiento de los datos obtenidos. La capacidad de almace-
namiento es fundamental en los sitemas que deben ser capaces de adquirir muestras a una gran velocidad.

Una interfaz de usuario normalmente más parecida a la que ofrecían los dispositivos analógicos tradicionales
que a las interfaces que se utilizan en los sistemas informáticos, para configurar las magnitudes a adquirir
y sus rangos y para mostrar los resultados.

2.2. Tipos de instrumentación.

Atendiendo al tipo de magnitudes medidas y a la forma de hacerlo, se pueden destacar las clases que a

continuación se citan.

2.2.1. Analógica.

Es la instrumentación encargada de medir magnitudes analógicas, es decir, aquéllas que pueden variar de
forma contínua de valor dentro de su rango. Los sistemas digitales que se utilizan dentro de esta clase deben ser
capaces de convertir las magnitudes a señales eléctricas mediante el transductor correspondiente y de convertir
estas señales a valores digitales mediante conversores analógico-digitales. El número de bits de la conversión y,
en algunos casos, su velocid