Реферат
Введение 8
1 Подход к структуризации и переносимости программного обеспечения 11
1.1 Развитие подходов к переносимости программного обеспечения 11
1.2 Метод структуризации программного обеспечения, облегчающий его
переносимость 13
2 Защита информации и унифицированная технология автоматизированной
обработки информации 17
2.1 Необходимость комплексного подхода к защите информации 17
2.2 Постановка задачи комплексной защиты информации в современных
автоматизированных системах обработки данных 18
2.3 Унифицированная технология автоматизированной обработки
информации 20
3 Принципы структуризации аппаратных узлов 29
3.1 Принципы и методы структурирования архитектуры технических
систем и процессов их функционирования 29
3.2 Виды структуризации 40
3.3 Рекомендации по структуризации аппаратных узлов с программной
поддержкой 41
4 Выбор элементной базы 42
4.1 Элементная база отечественного производства 42
4.1 Интерфейс Ethernet 42
4.2 Микроконтроллер 1986ВЕ3Т 44
4.3 Другие микросхемы 49
5 Разработка узла 54
5.1 Разработка структурной схемы узла 54
5.2 Разработка функциональной схемы узла 56
Заключение 60
Список использованных источников 61
Купить

Разработка аппаратуры, обрабатывающей закрытую информацию, значительно сложнее разработки аналогичной аппаратуры, предназначенной только для открытой информации. Если в последнем случае достаточно правильно подобрать элементную базу и средства программирования, собрать и настроить аппаратуру, то в первом случае весь цикл разработки будет сопровождать контролирующая организация. Она предъявит свои требования к аппаратным и программным решениям в этой аппаратуре, а потом проведет исследования по оценке уровня и информативности побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), которые будет излучать вновь разработанная аппаратура. Для сокращения объема работ контролирующей организации выгодно широкое использование в новых разработках отработанных и хорошо зарекомендовавших себя заделов в программной и аппаратной частях.
Однако это требования вступает в противоречие с нынешним состоянием дел в современной элементной базе. Цифровая элементная база представлена двумя основными классами интегральных схем (ИС) - процессорами и программируемыми логическими интегральными схемами (ПЛИС). Все они отличаются высокой сложностью и жизненный цикл у всех у них очень мал и измеряется несколькими годами - обычно пять лет. Это сильно затрудняет использование задела в новых разработках и заставляет искать новые методы проектирования аппаратуры, обрабатывающей закрытую информацию, которые бы снизили трудоемкость ее разработки. Так возникает проблема переносимости аппаратных узлов (проектов для ПЛИС) и, особенно, программ на другую элементную базу - со старой на новую или на имеющуюся в наличии.
Для проектов ПЛИС проблема переносимости успешно решена путем использования языков описания аппаратной части - VHDL или Verilog. Системы автоматизированного проектирования (САПР) всех фирм- производителей ПЛИС поддерживают эти языки, и поэтому для переноса проекта с одной ПЛИС на другую достаточно просто иметь описание этого проекта на языке VHDL или языке Verilog.
Гораздо сложнее дела обстоят с переносимостью программного обеспечения (ПО). Здесь тоже были приложены большие усилия к созданию удобочитаемых, в отличие от машинных кодов и языков типа ассемблера, языков программирования высокого уровня (ЯПВУ). К настоящему времени, как известно, на роль универсального языка выдвинулся язык Си.
В течение 30 лет ЯПВУ хорошо справлялись с задачей переносимости ПО - до тех пор, пока компьютеры имели небольшую номенклатуру однотипной периферии и использовались как законченные устройства для вычислений.
Положение резко изменилось с появлением однокристальных специализированных процессоров, каждый из которых может иметь свое адресное пространство, свою разнообразную периферию. Кроме того, такой процессор в отличие от прежних больших ЭВМ, предназначен не для простого выполнения программ, а для программной реализации функций в составе аппаратов. То есть, к программе для такого процессора фактически изначально предъявляется требование переносимости. Но как раз оно-то и затрудняется самой архитектурой специализированных однокристальных процессоров.
Язык Си перестает обеспечивать переносимость программ между специализированными процессорами из-за различия их периферии. Там, где у одного процессора находятся регистры какого-либо периферийного устройства, у другого будут просто ячейки памяти. Все это вынуждает искать новые подходы к переносимости программ.
В данной работе намечен общий подход к структуризации аппаратной и программной частей аппаратуры на основе предложенной профессором В.А. Герасименко унифицированной технологии автоматизированной обработки информации (УТАОИ).
При этом целью работы поставлена разработка унифицированного узла для программно-аппаратной обработки информации в составе защищенной автоматизированной системы обработки данных (АСОД). Этот узел может быть использован в качестве универсального периферийного устройства для новых разработок. Он отличается тем, что все функции по управлению периферией этого узла сосредотачиваются в самом этом узле. Вся информация - как передаваемая, так и принимаемая этим узлом, записывается в определенные зоны оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), которое может быть отображено в адресное пространство другого (центрального) процессора. То есть программа центрального процессора таким образом освобождается от функций управления периферией, а вся проходящая через периферийные устройства информация видится для программы центрального процессора как информационные массивы разной длины и с разными начальными адресами. А это позволит легко переносить программу центрального процессора при помощи языка Си.
Купить