home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.sudleyplace.com / ftp.sudleyplace.com.tar / ftp.sudleyplace.com / product / ramexam / REWHITE.TXT next >
Text File  |  2006-10-20  |  14KB  |  364 lines

  1. Understanding RAMexam
  2.  
  3. Avoid Being Bitten by a Bad Byte
  4.  
  5. Few components in your PC are as crucial to its operation as memory
  6. and the hardware that manages memory.  Defective memory can cause data
  7. loss, prevent your monitor from displaying properly or even cause your
  8. hard disk to crash.  Every element in your system depends on RAM
  9. (random access memory).  Unfortunately, RAM fails and when it does,
  10. lost work is an inevitable result.
  11.  
  12. In the case of RAM failure, prevention is the only medicine.  This
  13. document was created to help you understand the role that RAM plays,
  14. why it fails and how to take the steps necessary to prevent the loss
  15. of work that usually accompanies a RAM failure.
  16.  
  17.  
  18. Contents
  19.  
  20. What is Memory?
  21. Why Memory Fails?
  22. What is RAMexam?
  23. Ways to Use RAMexam
  24. DOS Memory Testing
  25. A Note for OS/2 Users
  26. How to Avoid Memory Errors
  27. Conclusion
  28.  
  29.  
  30. What is Memory?
  31.  
  32. The words "computer memory" are ambiguous.  They are often used to
  33. describe fixed and floppy disk storage, system and adapter "read only
  34. memory" (ROM), video adapter "random access memory" (RAM) and so on.
  35. For the purpose of this document, the term "computer memory" (or just
  36. "memory") refers to the row or rows of system RAM chips that exist
  37. somewhere in your PC.  This is the memory in which your software runs.
  38.  
  39. The capacity of PC memory to store information is measured in bytes.
  40. A typical PC today comes standard with several megabytes of RAM.  A
  41. megabyte equals one million bytes (actually 1,048,576) - approximately
  42. the amount of memory needed to hold the text for a 600 page paperback
  43. novel.    Each byte on an IBM compatible system contains eight bits.
  44. This means that the average PC with four megabytes of RAM has over 33
  45. million bits -- each one ready and waiting for your valuable
  46. information.
  47.  
  48. Let's take a look at just one bit of memory.  Each bit "holds" one of
  49. two values -- 0 or 1 -- depending on its electrical state.    All the
  50. information in your PC amounts to nothing more than a series of bits.
  51. For example, the word "memory" has six characters, each represented as
  52. a byte in memory, for a total of 48 bits of information:
  53.  
  54. 01101101 01100101 01101101 01101111 01110010 01111001
  55.  
  56. Each bit is significant.  What would happen if the last bit was stored
  57. in a defective memory chip and was stuck as zero?  The new word would
  58. be "memory";.  And if your software program got loaded into the
  59. defective bit then there is a very good chance your system would
  60. crash.    Your PC operates on the assumption that each bit (all 33
  61. million in the above example) functions perfectly every time you use
  62. your PC.
  63.  
  64.  
  65. Why Memory Fails
  66.  
  67. People expect most machines to break eventually.  We look at all the
  68. moving parts -- think about hard drives spinning rapidly for hours on
  69. end, car engines running for thousands of miles -- and we know that
  70. eventually the machine will stop working.  We see it happen every day.
  71.  
  72. Why, then, should we be so surprised to learn that system memory fails
  73. also?  RAM itself may not spin, chug or move, but it is acted upon in
  74. countless ways -- ways that, given RAM's fragile nature, can have
  75. devastating effects.
  76.  
  77. In addition to faulty RAM, errors may occur due to faults in the
  78. memory subsystem - the hardware that manages the RAM.  Unfortunately,
  79. there is no way for software to determine the difference between
  80. defective RAM and a defective memory subsystem.  The causes for
  81. failure, though, are the same.
  82.  
  83. Here are some of the most common (though by no means all) causes of
  84. system memory failure:
  85.  
  86.  
  87. Static Electricity
  88.  
  89. If you have opened your personal computer then you know that under the
  90. metal case are relatively vulnerable electronics.  Brushing against
  91. system RAM while carrying even the slightest static charge can destroy
  92. the chip by subjecting the chips to momentary discharges of excessive
  93. electricity.
  94.  
  95.  
  96. Power Surges (large and small)
  97.  
  98. We all know about the devastating effect lightning can have on a PC.
  99. While a $20 surge protector may reduce risk, it does not eliminate it.
  100. In fact, power brown-outs -- where power levels dip momentarily
  101. (because somebody upstairs just started their blow dryer) -- are not
  102. handled by most surge protectors and can be just as damaging over time
  103. as surges.    Actually, your PC is hit with a power surge every time it
  104. is turned on and electricity rushes into the cold system.  Even when
  105. these brown-outs and surges do not cause immediate problems, they can
  106. stress the semiconductor chips, which has a cumulative damaging
  107. effect.
  108.  
  109.  
  110. Dust, Smoke and Pet Hair
  111.  
  112. Did you ever wonder why the television is usually the dustiest spot in
  113. the house?    Dust and other air impurities are attracted by the
  114. electrical charge inside appliances like your TV and PC where they
  115. settle.  Over time, these materials can build up enough to carry
  116. electrical charges and "short" the PC's circuitry.  The dust also
  117. forms a blanket, diminishing the electronics' ability to release heat
  118. and stay cool.    This results in heat stress and additional potential
  119. damage.
  120.  
  121.  
  122. Changes in Temperature
  123.  
  124. Put your hand on the back of a PC that has been running for several
  125. hours.    It is very warm.  As with all things, PC components expand
  126. when their temperatures increase.  Components of different materials
  127. (like the metal RAM prongs and the plastic material it is attached to)
  128. expand and contract at different rates.  Listen closely to your PC
  129. creak when turned off after hours of use.  This expansion and
  130. contraction can, over time, stress the system RAM as well as the
  131. connections between the RAM and the other components.
  132.  
  133. Though we can take precautions, there are no guaranteed methods for
  134. eliminating all chances of memory error.  What we can do, though, is
  135. minimize our chances of losing work because of defective memory by
  136. using RAMexam to test for it regularly.
  137.  
  138.  
  139. What is RAMexam?
  140.  
  141. RAMexam is a sophisticated, yet easy to use, software utility that
  142. tests system RAM and identifies defective memory before it leads to
  143. lost work and data.
  144.  
  145. While the causes of memory failure are many, the types of RAM failure
  146. are few.  RAMexam operates using the knowledge of these limited (but
  147. not singular) ways that memory fails.  Currently available,
  148. general-purpose diagnostic software usually implement less
  149. sophisticated algorithms that can miss errors, including situations
  150. where bits are unreliable only when other bits hold specific values.
  151. Under such circumstances there is no assurance that memory errors will
  152. be detected:
  153.  
  154. "Traditional tests include many well-known tests such as GALPAT,
  155. checkerboard, sliding diagonal, etc.  (Breuer, 1976).  These tests
  156. were not based on a fault model (such as the stuck-at, coupling, or
  157. pattern sensitive fault models); consequently, their quality, in terms
  158. of fault coverage, cannot be proved."
  159.  
  160. Additionally, "The RAM test algorithms [of the types implemented in
  161. RAMexam] are more effective than the traditional tests (such as
  162. Zero-One) which are still often used.  The new algorithms are superior
  163. in terms of the required execution time as well as the degree of fault
  164. coverage...  Zero-One and Checkerboard [tests] have a very
  165. questionable fault coverage."
  166.  
  167. RAMexam uses an underlying consistent fault model to detect RAM errors
  168. efficiently even in complex, multiple fault situations.  Using
  169. sophisticated strategies of writing and reading bit patterns in memory
  170. -- where each strategy targets a specific type of failure -- RAMexam
  171. provides faster and more effective testing.
  172.  
  173. Here is a description of the categories of failures for which RAMexam
  174. tests:
  175.  
  176.  
  177. Stuck-At Fault
  178.  
  179. One or more bits retains the value that exists in the memory when the
  180. system boots, regardless of attempts to write new values into the
  181. memory.
  182.  
  183.  
  184. Transition Fault
  185.  
  186. Once changed, the value in the defective bit becomes stuck-at.
  187.  
  188.  
  189. Unlinked Inversion
  190.  
  191. A bit changes spontaneously and erroneously as the result of change to
  192. a bit elsewhere in memory.
  193.  
  194.  
  195. Linked Inversion
  196.  
  197. A bit changes spontaneously and erroneously as the result of changes
  198. to two or more bits elsewhere in memory.
  199.  
  200.  
  201. Unlinked Idempotent
  202.  
  203. A bit becomes stuck-at as the result of a change to a bit elsewhere in
  204. memory.
  205.  
  206.  
  207. Linked Idempotent
  208.  
  209. A bit becomes stuck-at as the result of changes to two or more bits
  210. elsewhere in memory.
  211.  
  212.  
  213. RAMexam detects singular and multiple (coupled) occurrences of the
  214. above errors.
  215.  
  216.  
  217. Ways to use RAMexam
  218.  
  219. RAMexam may be used several ways:
  220.  
  221. You can run RAMexam every time you boot your system by including
  222. RAMexam in your AUTOEXEC.BAT.  When running RAMexam this way, you
  223. should use the command line switch for a "Quick" test.  Running
  224. RAMexam at system start-up will add between a few seconds and a few
  225. minutes to the time it takes to boot your system, depending on how
  226. much memory you have and the speed of your system.    RAMexam includes
  227. RSetup, a utility that can configure your system testing
  228. automatically.
  229.  
  230. You can run RAMexam as often as you like from the DOS prompt.
  231. RAMexam's interactive interface and on-line help make it easy to
  232. choose the appropriate test.
  233.  
  234. RAMexam can test only available memory (you wouldn't want a memory
  235. tester to write through existing data in memory).  You can use RAMexam
  236. for more extensive testing by running it on a "clean" system without
  237. resident software such as disk caches, RAM disks and memory managers
  238. active.  Running RAMexam with no other software active is the most
  239. effective way to test your system.    The MAKEBOOT program, which is
  240. included with RAMexam, will create a bootable diskette for this
  241. purpose.  This provides an easy way to test your system memory fully.
  242.  
  243.  
  244. A Word About Windows & Memory Testing
  245.  
  246. When Microsoft Windows starts up one of the first things it does is to
  247. grab almost every available byte of system memory.    Conventional
  248. memory, high DOS memory (UMBs) andextended memory are all allocated.
  249.  
  250. Windows users should be especially zealous about doing periodic RAM
  251. testing because Windows is one of the few applications to use the
  252. multiple megabytes of RAM on most systems.    Frequently, a system will
  253. run without incident until Windows loads -- at which point Windows
  254. accesses a byte of defective RAM that previously had never been used.
  255. RAM testing is an effective pre-treatment because it allows you to
  256. find the defective RAM before Windows trips on it.
  257.  
  258.  
  259. DOS Memory Testing
  260.  
  261. Microsoft recently acknowledged the need to test system memory
  262. regularly.    The extended memory provider (HIMEM.SYS) that is included
  263. in MS-DOS 6.2 and later includes a basic memory test.  Unfortunately,
  264. DOS's memory test has the following limitations:
  265.  
  266. It performs only a single, basic test and can only detect the simplest
  267. errors.
  268.  
  269. It tests only extended memory, not conventional memory.
  270.  
  271. It includes no scheduling capability.
  272.  
  273. The only way to invoke the test is to reboot the system.  Errors found
  274. by the single test are likely to have been found by the system's
  275. power-on-self-test.
  276.  
  277. The inclusion of the test within the operating system, though,
  278. supports the premise that RAM does fail and the only way to avoid lost
  279. work is to take preventive steps, including RAM testing.
  280.  
  281.  
  282. A Note for OS/2 Users
  283.  
  284. RAMexam can test the memory on systems that run OS/2 -- in fact
  285. RAMexam will test RAM on any Intel 386, 486, or Pentium compatible
  286. microprocessor regardless of the operating system.    The user will need
  287. access to a system running DOS so that they can first install RAMexam
  288. on that system and use MAKEBOOT.COM to create a bootable test
  289. diskette.  (MAKEBOOT will not run in an OS/2 DOS session because OS/2
  290. does not support the necessary DOS SYS.COM command.)  Once created,
  291. the diskette can be used to test any Intel 386 compatible or above
  292. based system.
  293.  
  294.  
  295. How to Avoid Memory Errors
  296.  
  297. As with most of life, a byte of prevention is worth a megabyte of
  298. cure.  Maintaining a proper environment for your PC can significantly
  299. reduce the chance of memory failure.  Here are some tips:
  300.  
  301.   Work in a dust-free environment.
  302.  
  303.   Keep pets away from computer work areas.
  304.  
  305.   Do not smoke in the same room as your PC.
  306.  
  307.   Plug your PC into its own electrical circuit.
  308.  
  309.   Use a surge protector or, even better, an uninterruptable power
  310.     supply (UPS).
  311.  
  312.   If you use a modem or fax board, make sure that you use a telephone
  313.     line surge protector.
  314.  
  315.   Always use a grounding cable when opening your PC.
  316.  
  317. Even with these precautions, there is no guarantee that RAM will not
  318. fail.  RAM testing, though, will significantly reduce the risk of
  319. losing work to defective RAM.
  320.  
  321.  
  322. Conclusion
  323.  
  324. Trusting your documents to a personal computer can be risky.  Hard
  325. disks crash, viruses strike and RAM fails.    The risk of suffering
  326. serious setbacks, though, scan be substantially reduced by taking easy
  327. precautions.  Just as you would back-up your hard disk and run an
  328. anti-virus utility, you should periodically test your system RAM.
  329.  
  330. When you use RAMexam, you benefit from the years of memory management
  331. experience that only the makers of Qualitas MAX 8 and C.Y.A. can
  332. bring.    RAMexam is unique in that it is the only dedicated RAM testing
  333. utility available.    Unlike system diagnostic utilities that are
  334. designed to identify problems after you experience symptoms, RAMexam
  335. is designed to detect problems before you suffer their consequences.
  336.  
  337.  Download RAMexam demo (demo tests first 640 KB)
  338.  
  339.  RAMexam at a Glance
  340.  
  341. van de Goor, A.J. Testing Semiconductor Memories: Theory and Practice,
  342. pp. 7-8.
  343. van de Goor, A.J. Testing Semiconductor Memories: Theory and
  344. Practice, p. 164.
  345.  
  346.  
  347. Additional Reading:
  348.  
  349. Abadir, Magdy S. and Reghbati, Hassan K. Sept. 1983.  "Functional
  350. Testing of Semiconductor Random Access Memories", ACM Computing
  351. Surveys, pp. 175-198.
  352.  
  353. van de Goor, A.J.  March, 1990.  "An Overview of Deterministic
  354. Functional RAM Chip Testing", ACM Computing Surveys, pp. 5-33.
  355.  
  356. van de Goor, A.J. 1991.  Testing Semiconductor Memories:  Theory and
  357. Practice.  John Wiley & Sons, West Sussex, England
  358.  
  359.  
  360. Qualitas is a registered trademark and Qualitas C.Y.A. is a trademark
  361. of Qualitas, Inc.  All other product names are trademarks of their
  362. respective owners.
  363.  
  364.