Какие системы включают компьютерную подсистему

Обновлено: 21.11.2024

Проектирование на уровне электронной системы и высокоуровневый синтез

Цзянвэнь Чжу, Никил Датт, в Electronic Design Automation, 2009

Сводка издателя

Уровень электронной системы (ESL) — это абстракция дизайна, которая позволяет легко фиксировать проект и на раннем этапе исследовать пространство проектирования для нескольких вариантов реализации проекта. Проекты ESL могут быть усовершенствованы до более низких уровней абстракции с помощью ряда шагов, которые постепенно отображают абстрактные функции в компоненты уровня передачи регистров (RTL), что является следующим уровнем абстракции проекта. В этой главе обсуждаются основные движущие силы и основные элементы нового метода проектирования ESL. Поддерживающей технологией для проектирования ESL является синтез высокого уровня (HLS), также известный как поведенческий синтез. Инструмент высокоуровневого синтеза устраняет разрыв между алгоритмическим описанием проекта и его структурной реализацией на уровне передачи регистров и является следующим естественным шагом в автоматизации проектирования после логического синтеза. HLS в контексте метода проектирования ESL, его общая структура и основные задачи, решаемые с его помощью, описаны в главе. Затем следует подробное описание ключевых алгоритмов HLS и упражнения, предназначенные для закрепления понимания. К концу главы читатель знакомится с основными принципами HLS и их применимостью в процессе проектирования ESL.

Управление рисками кибербезопасности-I

Определение приемлемости риска на уровне подсистем

Следующим действием в управлении рисками кибербезопасности на уровне подсистемы является определение приемлемости риска на уровне подсистемы, а затем оценка приемлемости риска каждой комбинации уязвимости и угрозы на уровне подсистемы с учетом критериев приемлемости риска ( см. рис. 5.4).

Рисунок 5.4. Подсистемная (программная и аппаратная) модель риска.

Приемлем ли риск угрозы на уровне подсистемы на уровне подсистемы? Короткий ответ: мы действительно не можем сказать наверняка. Как обсуждалось ранее, влияние на безопасность/конфиденциальность нельзя оценить напрямую на уровне подсистемы, поскольку безопасность и конфиденциальность являются свойствами системного уровня. Единственный способ оценить, представляет ли фактическая проблема кибербезопасности в медицинском устройстве неприемлемый риск для безопасности/конфиденциальности пациента, – это оценить ее на системном уровне в рамках моделирования системных рисков.

Один подход, наиболее консервативный подход, заключается в том, чтобы считать каждое сочетание уязвимости и угрозы подсистемы «неприемлемым» на уровне подсистемы, независимо от величины риска. Поскольку мы не можем сказать на уровне подсистемы, каково влияние на безопасность пациентов, давайте ошибемся из-за осторожности и просто будем считать, что каждая проблема кибербезопасности представляет «неприемлемый» риск на уровне подсистемы. (Это не означает, что риск такого сочетания уязвимости и угрозы на системном уровне будет «неприемлемым», как мы увидим далее.) Другие подходы несколько менее консервативны, поскольку они учитывают каждую наблюдаемая уязвимость со значением риска, классифицированным как «Низкий» (в соответствии с классификацией базовой оценки CVSS), как «приемлемая» на уровне подсистемы, а все остальное (т. е. «Критический», «Высокий» или «Средний») быть «неприемлемым».

Для этой книги мы используем наиболее консервативный подход, признавая при этом, что MDM могут провести линию приемлемости риска на уровне подсистемы при любом значении риска, исходя из своей склонности к риску.

Критерии приемлемости риска на уровне подсистемы. Все обнаруженные уязвимости кибербезопасности в аппаратном и программном обеспечении устройства считаются «неприемлемыми» на уровне подсистемы, независимо от значения метрики риска.

Используя это определение приемлемости риска на уровне подсистемы и возвращаясь к примеру с насосом Zeus, обе угрозы подсистемы, а именно SW1 и SW2, оцениваются как «неприемлемые» < em>на уровне подсистемы.

Система управления рисками

Шаг 0 — подготовка

NIST 800-37, ред. 2 указано, что целью этапа Подготовка является выполнение основных действий на уровне организации, миссии и бизнес-процесса, а также информационной системы организации, чтобы помочь подготовить или

организации управлять своими рисками безопасности и конфиденциальности с помощью системы управления рисками.

Чтобы способствовать эффективному общению между высшим руководством и руководителями на уровне организации и миссии/бизнес-процессов, а также владельцами систем на операционном уровне;

Для облегчения определения общих средств контроля в масштабах всей организации и разработки базовых наборов средств контроля, адаптированных для организации, что снижает рабочую нагрузку на отдельных владельцев систем и затраты на разработку системы и защиту активов;

Чтобы упростить инфраструктуру информационных технологий (ИТ) и операционных технологий (ОТ), используя концепции и модели архитектуры предприятия для консолидации, оптимизации и стандартизации организационных систем, приложений и услуг;

Чтобы уменьшить сложность систем, исключив ненужные функции и возможности обеспечения безопасности и конфиденциальности, которые не учитывают риски безопасности и конфиденциальности; и

Выявить, расставить приоритеты и сосредоточить ресурсы на ценных активах организации (HVA), которые требуют повышенного уровня защиты, принимая меры, соизмеримые с риском для таких активов». 2

Определенные задачи для этого начального этапа RMF разделены на две области; организационном и системном уровне.

Процессы и задачи организационного уровня, определенные в SP 800-37, ред. 2 следующие: 1

Роли управления рисками

Определите и назначьте людей на определенные роли, связанные с управлением рисками безопасности и конфиденциальности.

Стратегия управления рисками

Создайте стратегию управления рисками для организации, которая включает определение допустимого риска.

Оценивать риски безопасности и конфиденциальности в масштабах всей организации и постоянно обновлять результаты оценки рисков.

Организационно адаптированные контрольные базовые показатели и профили CSF (необязательно)

Установить, задокументировать и опубликовать адаптированные для организации базовые параметры контроля и/или профили структуры кибербезопасности.

Общий идентификатор элемента управления

Определить, задокументировать и опубликовать общие элементы управления для всей организации, доступные для наследования организационными системами.

Приоритет уровня воздействия (необязательно)

Отдайте предпочтение организационным системам с одинаковым уровнем воздействия.

Стратегия непрерывного мониторинга — организация

Разработайте и внедрите общеорганизационную стратегию постоянного мониторинга эффективности средств контроля.

Процессы и задачи системного уровня, как определено в SP 800-37, ред. 2 следующие: 8

Миссия или направление бизнеса

Определяются миссии, бизнес-функции и миссии/бизнес-процессы, для поддержки которых предназначена система.

Определяются заинтересованные стороны, заинтересованные в системе.

Активы заинтересованных сторон определяются и расставляются по приоритетам.

Граница авторизации (т. е. система) определена.

Идентифицируются типы информации, обрабатываемой, хранимой и передаваемой системой.

Жизненный цикл информации

Все этапы жизненного цикла информации идентифицируются и понимаются для каждого типа информации, обрабатываемой, сохраняемой или передаваемой системой.

Выполнена оценка рисков на уровне системы или обновлена существующая оценка рисков. Эта задача основана на процессе оценки рисков, определенном в NIST SP 800-30, ред. 1.

Требования к безопасности и конфиденциальности определены и расставлены по приоритетам.

Определяется место системы в архитектуре предприятия.

Требования к безопасности и конфиденциальности относятся к системе и к среде, в которой работает система.

Система зарегистрирована для целей управления, подотчетности, координации и надзора. Это та же самая задача, которая раньше была Задачей 3 на Шаге 1 исходного RMF, но она была перемещена сюда, чтобы лучше подготовить персонал организационного и системного уровня к успешному выполнению задач по управлению этой системой.

Архитектурное проектирование гибких систем

Брюс Пауэл Дуглас, доктор философии. , Agile Systems Engineering, 2016 г.

7.5.2.2 Определение сценариев на уровне подсистемы

Как и при анализе вариантов использования системы, мне нужно проанализировать варианты использования на уровне подсистемы. Я могу использовать любой из трех подходов к анализу вариантов использования, описанных в главе 5 (см. рис. 5.1). Как минимум, я хочу создать сценарии, чтобы понять потоки, представленные вариантом использования, а также конечный автомат или диаграмму действий.

Необходимо следить за тем, чтобы сценарии уровня подсистемы согласовывались со сценариями уровня системы, и чтобы вы могли легко отслеживать их. Самый простой способ сделать это — использовать метод декомпозиции жизненного цикла, который обсуждался ранее.

Передача в нижестоящую разработку

Брюс Пауэл Дуглас, доктор философии. , Agile Systems Engineering, 2016 г.

8.2.6 Требования к распределению по инженерным дисциплинам

В предыдущей главе мы говорили о том, как распределять системные требования по подсистемам. На уровне подсистем мы должны сделать то же самое, чтобы распределить требования по задействованным инженерным дисциплинам.Как и раньше, некоторые требования могут быть непосредственно отнесены к инженерной дисциплине, но многие потребуют разложения на производные требования, которые могут быть рассмотрены соответствующей инженерной дисциплиной. Обратите внимание, что эта задача, как правило, не определяет элементы дизайна для конкретной дисциплины, а вместо этого распределяет требования по дисциплине. Инженеры в рамках дисциплины несут ответственность за проектирование элементов, которые они контролируют.

Ни одна из задач, связанных с рабочим процессом передачи, не является невероятно сложной или трудной для понимания. Однако они являются реальной работой, которую необходимо проделать, чтобы настроить группы подсистем на успех.

Отказоустойчивость оборудования

Исраэль Корен, К. Мани Кришна, Fault-Tolerant Systems (Second Edition), 2021 г.

Модульное резервирование на уровне устройства

Помимо применения репликации и голосования на уровне всей системы, ту же идею можно применить и на уровне подсистемы. На рис. 2.8 показано, как можно применить тройную модульную репликацию на уровне отдельного устройства для системы, состоящей из четырех устройств. В такой схеме избиратели уже не так критичны, как в ЯМР. Один неисправный избиратель нанесет не больше вреда, чем один неисправный блок, и эффект любого из них не будет распространяться за пределы следующего уровня блоков. Очевидно, что уровень, на котором применяются репликация и голосование, может быть дополнительно снижен за счет дополнительных избирателей, что увеличивает общий размер и задержку системы.

Рисунок 2.8. TMR на уровне подсистемы.

Особый интерес представляет тройная система процессор/память, показанная на рис. 2.9. Здесь все коммуникации (в любом направлении) между тройными процессорами и тройной памятью проходят через голосование большинства. Эта организация более надежна, чем голосование простым большинством тройной структуры процессора/памяти.

Начнем с очень краткого обзора компьютерного оборудования. Представленная здесь презентация предназначена для того, чтобы дать вам примерный контекст того, как вещи сочетаются друг с другом. В последующих главах мы более подробно рассмотрим аппаратное обеспечение и то, как оно управляется программным обеспечением.

Компьютерное оборудование можно представить как состоящее из трех отдельных подсистем, как показано на рис. 1.2.1.

Управляет большей частью операций компьютера, выполняет арифметические и логические операции и содержит небольшой объем очень быстрой памяти.

Предоставляет место для хранения инструкций ЦП и данных, которыми они манипулируют.

Общается с внешним миром и с запоминающими устройствами (например, дисками, сетью, USB).

Путь связи с протоколом, точно определяющим, как этот путь используется.

При создании новой программы вы используете программу-редактор для написания новой программы на языке высокого уровня, например C, C++ или Java. Программа-редактор воспринимает исходный код вашей новой программы как данные, которые обычно хранятся в файле на диске. Затем вы используете программу-компилятор для перевода операторов языка высокого уровня в машинные инструкции, которые хранятся в файле на диске. Как и в случае с программой-редактором, программа-компилятор видит как ваш исходный код, так и результирующий машинный код как данные.

Когда приходит время выполнять программу, инструкции считываются из файла с машинным кодом на диске в память. На данный момент программа представляет собой последовательность инструкций, хранящихся в памяти. Большинство программ включают некоторые постоянные данные, которые также хранятся в памяти. ЦП выполняет программу, извлекая каждую инструкцию из памяти и выполняя ее. Данные также извлекаются программой по мере необходимости.

Эта компьютерная модель — как инструкции программы, так и данные хранятся в блоке памяти, отдельном от блока обработки — называется . Он был описан в 1945 году Джоном фон Нейманом,[17] хотя другие пионеры информатики того времени работали с теми же концепциями. Это отличается от компьютера с фиксированной программой, например, калькулятора. Компилятор иллюстрирует одно из преимуществ архитектуры фон Неймана. Это программа, которая обрабатывает исходный файл как данные, которые она переводит в исполняемый двоичный файл, который также обрабатывается как данные. Но исполняемый двоичный файл также можно запускать как программу.

Недостаток архитектуры фон Неймана заключается в том, что программа может быть написана так, чтобы рассматривать себя как данные, что позволяет самомодифицирующейся программе. GNU/Linux, как и большинство современных операционных систем общего назначения, запрещает приложениям изменять себя.

Большинство программ также имеют доступ к устройствам ввода-вывода, и каждый доступ также должен быть запрограммирован. Устройства ввода-вывода сильно различаются. Некоторые предназначены для взаимодействия с людьми, например, клавиатура, мышь, экран. Другие предназначены для машиночитаемого ввода/вывода. Например, программа может сохранить файл на диск или прочитать файл из сети. Все эти устройства ведут себя по-разному, и их временные характеристики сильно отличаются друг от друга.

Прежде чем приступить к программированию ввода-вывода, вам необходимо получить полное представление о том, как ЦП выполняет программы и взаимодействует с памятью. Поскольку программирование устройств ввода-вывода затруднено и каждая программа использует их, программное обеспечение для работы с устройствами ввода-вывода включено в операционную систему. Среда выполнения C предоставляет богатый набор функций, которые программист приложений может использовать для выполнения действий ввода-вывода, и мы будем вызывать эти службы для выполнения наших операций ввода-вывода.

Целью этой книги является изучение того, как программы выполняются компьютером. Мы сосредоточимся на том, как программа и данные хранятся в памяти и как ЦП выполняет инструкции. Мы оставляем программирование ввода/вывода для более сложных книг.

Компьютерная подсистема состоит из трех основных компонентов: процессора, памяти и соединений. . Чтобы быть полезной, компьютерная система должна иметь соединения с внешними устройствами для передачи данных и управляющих сигналов в компьютер и для передачи данных и управляющих сигналов.

Каковы подсистемы компьютерной системы?

Компьютер можно разделить на три широкие категории или подсистемы: центральный процессор (ЦП), основная память и подсистема ввода/вывода. Центральный процессор (ЦП) выполняет операции с данными.

Какие четыре подсистемы компьютера?

Концепция хранимой программы, последовательное выполнение инструкций и четыре основные подсистемы архитектуры фон Неймана — память, ввод/вывод, арифметико-логический блок и блок управления — подробно рассматриваются.

Что такое подсистема и пример?

Устройство или устройство, являющееся частью более крупной системы. Например, дисковая подсистема является частью компьютерной системы. Шина является частью компьютера. Подсистема обычно относится к оборудованию, но может использоваться и для описания программного обеспечения. . Любая система, являющаяся частью более крупной системы; система компонентов.

Какие 3 компьютерные системы?

Три наиболее распространенные операционные системы для персональных компьютеров – Microsoft Windows, macOS и Linux. Современные операционные системы используют графический пользовательский интерфейс или GUI (произносится как липкий).

2.1.1 Компьютерная система и подсистема для O Level, A Level и IGCSE Computer Science от Inqilab Patel

Найдено 17 связанных вопросов

Какие существуют основные типы компьютерных систем?

Универсальный компьютер. Это высокопроизводительный и дорогой компьютер. .
Суперкомпьютер. Эта категория компьютеров является самой быстрой, а также очень дорогой. .
Компьютер рабочей станции. .
Персональный компьютер (ПК).
Apple Macintosh (Mac).
Портативный компьютер (ноутбук).
Планшет и смартфон.

Какие есть 7 типов компьютеров?

Суперкомпьютер.
Мейнфрейм.
Компьютер-сервер.
Компьютер рабочей станции.
Персональный компьютер или ПК.
Микроконтроллер.
Смартфон. 8 ссылок.

Как вы можете объяснить подсистему?

Подсистема – это единая предопределенная операционная среда, с помощью которой система координирует рабочий процесс и использование ресурсов. Система может содержать несколько подсистем, работающих независимо друг от друга. Подсистемы управляют ресурсами.

Какие существуют типы подсистем?

Все в земной системе можно отнести к одной из четырех основных подсистем: земля, вода, живые существа или воздух. Эти четыре подсистемы называются «сферами». В частности, это «литосфера» (земля), «гидросфера» (вода), «биосфера» (живые существа) и «атмосфера» (воздух).

Какие подсистемы существуют?

К ним относятся трансмиссия, шасси, электроника, рулевое управление, подвеска, системы управления и композитные материалы. Все подсистемы важны и зависят друг от друга.

Какие существуют два основных типа программного обеспечения?

Компьютерное программное обеспечение обычно подразделяется на два основных типа: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение. Системное программное обеспечение — это программы, которые управляют ресурсами компьютерной системы и упрощают программирование приложений.

В чем разница между аппаратным и программным обеспечением?

Компьютерное оборудование — это любое физическое устройство, используемое на вашем компьютере или вместе с ним, а программное обеспечение — это набор кодов, установленных на жестком диске вашего компьютера. . Возьмем, к примеру, видеоигру, которая является программным обеспечением; для работы он использует процессор компьютера (ЦП), память (ОЗУ), жесткий диск и видеокарту.

В чем разница первичной и вторичной памяти?

Основная память напрямую доступна процессору/ЦП. ЦП не имеет прямого доступа к вторичной памяти. . Устройства памяти, используемые для первичной памяти, представляют собой полупроводниковые запоминающие устройства. Вторичными запоминающими устройствами являются магнитные и оптические запоминающие устройства.

Что такое компонент системы?

Системный компонент — это процесс, программа, утилита или другая часть операционной системы компьютера, которая помогает управлять различными областями компьютера. . Вместе они обеспечивают правильную и эффективную работу операционной системы и компьютера.

Дуглас имеет две степени магистра (MPA и MBA) и докторскую степень в области управления высшим образованием.

Когда система содержится в более крупной системе, это называется подсистемой. Понимать системы и подсистемы и изучать примеры подсистем в бизнесе. Обновлено: 11.09.2021

Подсистема определена

Система определяется как совокупность или комбинация вещей или частей, образующих сложное или единое целое. Важно понимать разницу между процессом и системой. Бизнес-процессы происходят внутри бизнес-системы. Процессы представляют собой организованный набор шагов, предназначенных для получения некоторого ввода и получения желаемого результата. Системы не генерируют выходные данные, но они обеспечивают структуру и среду, в которой может находиться процесс.

Подсистема, будучи системой сама по себе, также полностью содержится в более крупной системе. Интернет-магазин может иметь сложную и разветвленную систему распределения, в которой могут быть подсистемы, такие как доставка, выполнение заказов и управление запасами.

Произошла ошибка при загрузке этого видео.

Попробуйте обновить страницу или обратитесь в службу поддержки.

Вы должны создать учетную запись, чтобы продолжить просмотр

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть этот урок

Как участник, вы также получите неограниченный доступ к более чем 84 000 уроков по математике, английскому языку, естественным наукам, истории и многому другому. Кроме того, вы можете пройти пробные тесты, викторины и индивидуальные тренировки, которые помогут вам добиться успеха.

Получите неограниченный доступ к более чем 84 000 уроков.

Уже зарегистрированы? Войдите здесь для доступа

Ресурсы, созданные учителями для учителей

Вы в ударе. Продолжайте в том же духе!

Просто отмечаюсь. Вы все еще смотрите?

Хотите посмотреть это позже?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы добавить этот урок в собственный курс.

Бизнес-примеры

Возможно, вы слышали термин "система", используемый для описания определенных частей бизнеса, таких как система распространения или система информационных технологий. Оба они находятся в рамках более крупной системы, частью которой они являются, и даже эта организация является частью более крупной экономической системы.

Подсистема распространения включает в себя людей, процессы, оборудование и политики, которые существуют для распространения продуктов или услуг от организации до отдельных клиентов. Эти компоненты могут включать в себя грузовики для доставки, процесс ввода заказа, инвентарь и сотрудников, чтобы все это произошло.

Системы информационных технологий очень сложны и часто содержат сотни подсистем внутри подсистем. Эти системы включают аппаратное обеспечение (компьютеры, устройства и т. д.) и программное обеспечение (операционная система, текстовые процессоры, веб-браузер и т. д.), а также человека или механического владельца системы. Все аппаратное и программное обеспечение, принадлежащее компании, можно рассматривать как систему информационных технологий, а единое рабочее пространство, состоящее из компьютера, принтера и программного обеспечения, можно рассматривать как подсистему.

Резюме урока

Проверим. Система определяется как совокупность или комбинация вещей или частей, образующих сложное или единое целое. Подсистема, будучи системой сама по себе, также полностью содержится в более крупной системе. Понимание компонентов и границ подсистем является важной частью анализа организации и определения основных сильных сторон и возможностей для улучшения. Без твердых знаний о том, какие подсистемы существуют и как они взаимодействуют друг с другом в более крупной системе, изменения в одной подсистеме могут иметь дорогостоящие и непредвиденные последствия в другом месте.

Читайте также: