Ilovalarni dasturiy va apparat tezlashtirish. Dasturning ishlashini tezlashtirish uchun apparat va dasturiy ta'minot usullari. Axborotni saqlash vositalari

Siz "Uskuna tezlashuvi" tushunchasining ta'rifi bilan tanishishingiz mumkin, masalan, ushbu maqolada biz ushbu savolga oddiy shaxsiy kompyuter foydalanuvchisi uchun imkon qadar qisqa va aniq javob berishga harakat qilamiz va qo'shimcha ravishda biz qanday qilib o'chirishni ko'rib chiqamiz. u va qanday hollarda talab qilinishi mumkin.

Uskunani tezlashtirish - bu protsessor (CPU) va video karta o'rtasidagi yukni qayta taqsimlash asosida ma'lum bir kompyuter dasturi va umuman operatsion tizim (OT) ish faoliyatini oshirish usuli. Bular. video va grafiklarni qayta ishlash vazifalari protsessordan video kartaga o'tkaziladi, bu oxir-oqibatda protsessorga yukni biroz kamaytirishga emas, balki shaxsiy dastur uchun ham, butun tizim uchun ham ishlash samaradorligini oshirishga imkon beradi. video karta resurslari.

Shunday bo'ladiki, kompyuter dasturlari, video karta drayverlari va boshqalardagi turli xil xatolar tufayli tezlashuv mavjudligi kompyuterning ishlashiga salbiy ta'sir ko'rsatishi, tizimni beqaror holga keltirishi, ish paytida muzlash, ishdan chiqish, artefaktlar va boshqa muammolarga olib kelishi mumkin. kompyuter. Bunday hollarda xatolarni bartaraf etish va barqarorlikni ta'minlash uchun apparat tezlashuvini o'chirib qo'yish yaxshiroqdir.

Keling, misol sifatida flesh-pleer yordamida apparat tezlashuvini o'chirish usulini ko'rib chiqaylik.

Brauzeringizda Flash animatsiyasi yoki Flash texnologiyasidan foydalangan holda video bilan istalgan veb-sahifani oching, Flash ob'ektini o'ng tugmasini bosing va kontekst menyusida "Options" ni tanlang (skrinshotda bo'lgani kabi).

Hammasi shu, shuning uchun biz ilovalar uchun tezlashtirishni o'chirib qo'yamiz.

Operatsion tizim darajasida apparat tezlashuvini o'chirib qo'yish har doim ham mumkin emas (ixtiyoriy ravishda video karta drayveriga bog'liq) va kamdan-kam hollarda uning mavjudligi Windows-da, masalan, Windows 7-da xatolik yoki ishdan chiqishga olib keladi.

Windows-da apparat tezlashuvini o'chirish uchun ish stolida sichqonchaning o'ng tugmachasini bosing va "Ekran ravshanligi" ni tanlang.

Intel protsessor arxitekturalari tobora GPU-markazli bo'lib bormoqda, bu esa media ishlov berishni protsessordan GPUga tushirish orqali dramatik samaradorlikni oshirish uchun ajoyib imkoniyatlarni ochib beradi. Multimedia ilovalari ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlab chiquvchilar uchun ko'plab vositalar mavjud. Ushbu vositalardan ba'zilari bepul va ulardan foydalanish oson.
Ushbu nashrda siz quyidagilarni topasiz:

• Hisoblash arxitekturalari va joriy Intel GPU imkoniyatlariga umumiy nuqtai
• FFmpeg yordamida apparat tezlashtirishni amalga oshirish
• Intel Media SDK yoki Intel Media Server Studio ning shunga o'xshash komponenti (maqsadli platformaga qarab) yordamida apparat tezlashuvini amalga oshiring.

Agar siz mediani qayta ishlash samaradorligini oshirish zarurligini his qilsangiz, lekin qaerdan boshlashni bilmasangiz, FFmpeg bilan boshlang. Dasturiy ta'minotni qayta ishlash samaradorligini o'lchang, so'ngra apparat tezlashuvini yoqing va unumdorlik qanday o'zgarishini ko'ring. Keyin Intel Media SDK-dan foydalanishni qo'shing va turli kodeklardan va turli konfiguratsiyalardan foydalanganda yana solishtiring.

Hisoblash arxitekturasi: superskalardan heterojengacha

GPU rivojlanishining ahamiyatini tushunish uchun CPU arxitekturasini yaxshilash tarixidan boshlaylik.
Keling, to'qsoninchi yillarga qaytaylik. Rivojlanishning birinchi asosiy bosqichi superskalar arxitekturaning paydo bo'lishi bo'lib, unda bitta protsessor ichida ko'rsatmalar darajasida parallel ishlov berish orqali yuqori o'tkazuvchanlikka erishildi.

1-rasm. Superskalar arxitektura

Keyin, 2000-yillarning boshida, ko'p yadroli arxitektura paydo bo'ldi (bir protsessorda bir nechta hisoblash yadrolari bo'lishi mumkin). Bir hil yadrolar (barchasi butunlay bir xil) bir vaqtning o'zida bir nechta iplarni ishlashga imkon berdi (ip darajasida parallel ishlov berish).
Biroq, ko'p yadroli arxitekturaning ishlashi bir qator to'siqlar tufayli cheklangan edi.

• Xotira: protsessor tezligi va xotira tezligi o'rtasidagi farq oshdi.
• Yo'riqnomalar darajasida parallel ishlov berish (ILP): Yuqori samarali yagona yadro resurslarini to'liq egallash uchun bitta ish zarrachasi ichida parallelizatsiya qilinadigan ko'rsatmalarni topish tobora qiyinlashdi.
• Quvvat iste'moli: protsessorning soat tezligi asta-sekin o'sib borar ekan, quvvat iste'moli keskin o'sdi.

Shakl 2. Ko'p yadroli arxitektura

Zamonaviy heterojen arxitektura

Heterojen arxitekturada alohida kodlash, dekodlash, konversiyalash, masshtablash, interlacing va hokazo funktsiyalar uchun optimallashtirilishi mumkin bo'lgan umumiy ma'lumotlar quvurini almashuvchi bir nechta protsessorlar bo'lishi mumkin.

Boshqacha qilib aytganda, ushbu arxitektura bilan biz ishlashda ham, quvvat sarfida ham ilgari mavjud bo'lmagan sezilarli foydalarga erishdik. Shaklda. 3-rasmda so'nggi besh avlodda GPUlarning rivojlanishi ko'rsatilgan: GPUlar tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. h.264 va eng soʻnggi h.265 kodeklari bilan GPUlar 4K va undan ham yuqori aniqlikdagi videolarni nafaqat mumkin, balki tez qayta ishlash imkonini beruvchi muhim qayta ishlash quvvatini taʼminlaydi.

Shakl 3. Geterogen arxitektura evolyutsiyasi

GPU unumdorligi avlodlari

Shaklda. 4-rasmda GPUlar protsessor bilan bir xil qolipda ishlab chiqilgan bir necha avlodlar davomida hisoblash quvvatining keskin o'sishi ko'rsatilgan. Agar ilovangiz media ishlov berishdan foydalansa, 5 baravar yoki undan ko'proq tezlikka erishish uchun (tizim yoshi va konfiguratsiyasiga qarab) GPU yuklanishini yoqishingiz kerak.

Shakl 4. Intel protsessorlarining har bir avlodida grafiklarni qayta ishlashning yaxshilanishi

GPU dasturlashni boshlash

1-qadam odatda H.264 unumdorligini o'lchaydi, shunda kod aniqlanganda unumdorlik qanday o'zgarishini qo'shimcha baholashingiz mumkin. FFmpeg tez-tez ishlashni o'lchash va apparat tezlashuvidan foydalanganda tezlikni solishtirish uchun ishlatiladi. FFmpeg - bu juda kuchli, ammo ulardan foydalanish juda oson vosita.

2-bosqich turli kodeklar va turli konfiguratsiyalar bilan sinovdan o'tishni o'z ichiga oladi. Siz shunchaki kodekni (libx264 ni h264_qsv bilan almashtiring) Intel Quick Sync Video ishlatadigan kodekga almashtirish orqali apparat tezlashuvini yoqishingiz mumkin.

3-qadam Intel Media SDK-dan foydalanishni qo'shdi.

Eslatma. Ushbu nashr Windows* operatsion tizimida ushbu vositalardan foydalanishni muhokama qiladi. Agar siz Linux* tatbiqiga qiziqsangiz, FFmpeg yordamida Linux kodeklari uchun Intel Media Server Studio-ga kiring.

▍FFmpeg kodlash va dekodlash

H.264 (AVC) dan boshlang, chunki h264: libx264 FFmpeg-da standart dastur tatbiqi bo'lib, yuqori sifatni faqat dasturiy ta'minotda ishlab chiqaradi. O'zingizning benchmarkingizni yarating, so'ngra kodekni libx264 dan h264_qsv ga o'zgartirish orqali unumdorlikni qayta o'lchang. H.265 kodeklari haqida keyinroq gaplashamiz.

Shuni ta'kidlash kerakki, video oqimlari bilan ishlashda sifat va tezlikni tanlash kerak. Tezroq ishlov berish deyarli har doim sifatni pasaytiradi va fayl hajmini oshiradi. Kodlash uchun zarur bo'lgan vaqt miqdori asosida o'zingizning maqbul sifat darajasini topishingiz kerak bo'ladi. Sifat va tezlikning ma'lum kombinatsiyasini tanlash uchun 11 ta oldindan sozlash mavjud - "Eng tez" dan "Eng sekin" gacha. Ma'lumotlar tezligini boshqarishning bir nechta algoritmlari mavjud:

• Doimiy ma'lumotlar tezligi bilan 1-pasli kodlash (to'siq -b: v);
• Doimiy ma'lumotlar tezligida 2 o'tishli kodlash;
• doimiy tezlik omili (CRF).

Intel Quick Sync Video Intel CPU va o'rnatilgan GPU1 yordamida dekodlash va kodlashni qo'llab-quvvatlaydi. Esda tutingki, Intel protsessori Quick Sync Video va OpenCL* bilan mos kelishi kerak. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun OpenCL* ilovalari uchun Intel SDK-ga qarang. Dekodlash va kodlashni qo'llab-quvvatlash qo'shimchali kodeklar yordamida FFmpeg-ga o'rnatilgan _qsv. Hozirda Quick Sync Video quyidagi kodeklar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi: MPEG2 video, VC1 (faqat dekodlash), H.264 va H.265.

Agar siz FFmpeg-da Quick Sync Video bilan tajriba o'tkazmoqchi bo'lsangiz, libmfx-ni qo'shishingiz kerak. Ushbu kutubxonani o'rnatishning eng oson yo'li lu_zero ishlab chiqaruvchisi tomonidan paketlangan libmfx versiyasidan foydalanishdir.
Uskuna tezlashuvi bilan kodlash misoli Quick Sync Video:

Ffmpeg -I INPUT -c:v h264_qsv -preset:v tezroq chiqadi.qsv.mp4

FFmpeg opsiya yordamida dekodlashda apparat tezlashuvidan ham foydalanishi mumkin -hwaccel.

h264_qsv kodek juda tez, lekin siz apparat tezlashuvi bilan eng sekin rejim ham eng past sifat va eng yuqori tezlikda faqat dasturiy ta'minotni kodlashdan sezilarli darajada tezroq ekanligini ko'rishingiz mumkin.
H.265 kodeklari bilan sinovdan o'tayotganda, FFmpeg va H.265 kodlash qo'llanmasi yoki X265 hujjatlaridagi ko'rsatmalarga muvofiq, libx265 yoqilgan qurilmaga kirishingiz yoki o'z versiyangizni yaratishingiz kerak bo'ladi.
H.265 misoli:

Ffmpeg -I kiritish -c:v libx265 - oldindan o'rnatilgan muhit -x265-params crf=28 -c:a aac -qat'iy eksperimental -b:a 128k chiqish.mp4

FFmpeg va Quick Sync Video-dan foydalanish haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun Cloud Computing Intel QuickSync Video va FFmpeg-ga qarang.

Intel Media SDK dan foydalanish (sample_multi_transcode)

FFmpeg-dan foydalanganda ish faoliyatini yanada yaxshilash uchun siz Intel Media SDK yordamida ilovangizni optimallashtirishingiz kerak. Media SDK - bu Intel Fixed Function Blocks-ning apparat tezlashuvidan foydalanish uchun multimedia ilovalarini ishlab chiqish va optimallashtirish uchun platformalararo API.

• Agar ilovalaringiz va media yechimlaringiz mijoz qurilmalari uchun moʻljallangan boʻlsa, Intel Media SDK dan foydalaning. Yuklab olish bepul.
• Agar yechimlaringiz o‘rnatilgan tizimlar, serverlar yoki bulutli platformalar uchun bo‘lsa, Intel Media Server Studio yordamida Intel Media SDK ga kirishingiz mumkin. Yechim bepul Community Edition va ikkita pullik nashrga ega: Essentials va Professional (ulardan HEVC va 4K/UHD ga o‘tishni tezlashtirish uchun ham foydalanish mumkin).

Intel Media SDK bilan ishlashni boshlash uchun bir necha oddiy qadamlarni bajaring:

1. Nishon qurilma uchun Intel Media SDK yuklab oling.
2. SDK yordamida dasturiy ta'minotni qanday sozlashni tushunish uchun o'quv qo'llanmalarini yuklab oling va o'qing.
3. Intel Media SDK ni o'rnating. Agar siz Linuxdan foydalansangiz, Linux uchun o'rnatish qo'llanmasiga qarang.
4. Oldindan kompilyatsiya qilingan namunaviy ilovalar bilan tajriba o'tkazish uchun SDK namuna kodini yuklab oling.
5. Video Transcoding ilovasini yarating va ishga tushiring: sample_multi_transcode

Buyruqlar FFmpeg buyruqlariga o'xshaydi. Misollar:

VideoTranscoding_folder\_bin\x64>\sample_multi_transcode.exe -hw -i::h264 in.mpeg2 -o::h264 out.h264
VideoTranscoding_papka\_bin\x64>\sample_multi_transcode.exe -hw -i::h265 in.mpeg2 -o::h265 out.h265

Esda tutingki, apparat tezlashuvidan foydalanish uchun siz variantni ko'rsatishingiz kerak -hw argumentlar ro'yxatida.
Bu misol HEVC (h.265) dekoder va kodlovchi bilan ham ishlaydi, lekin Intel Media Server Studio Pro nashridan o'rnatilishi kerak.
Buyruqlar satrida belgilashingiz mumkin bo'lgan ko'plab variantlar mavjud. Parametrdan foydalanish -u FFmpeg oldindan o'rnatilgandan foydalanganda bo'lgani kabi maqsadli foydalanishni (TU) o'rnatishingiz mumkin. TU=4 standart hisoblanadi. Shaklda. 5-rasmda turli xil TU sozlamalari uchun ishlash ko'rsatkichlari ko'rsatilgan.

Shakl 5. Mo'ljallangan foydalanishga nisbatan H264 ishlash xususiyatlariga misollar

Boshqa Intel dasturidan foydalaning
Kodni yanada takomillashtirish uchun siz Intel optimallashtirish va profillash vositalaridan foydalanishingiz mumkin, jumladan

Maqolada Renesas Technology mikrokontrollerlari asosida qurilgan radioelektron qurilmalarni ishlab chiqish va tuzatish uchun apparat va dasturiy ta'minot muhokama qilinadi.

Jahon darajasidagi apparat va dasturiy vositalarning keng assortimenti yozish va disk raskadrovka qurilmasi va tizim kodini samarali va oson qiladi.

Bu vositalarga (1-rasm) baholash to'plamlari, dasturiy ta'minotni ishlab chiqish va disk raskadrovka muhiti, dasturiy vositalar to'plami (kompilyator, bog'lovchi, optimallashtiruvchi, assembler, format o'zgartiruvchi, standart kutubxonalar va boshqalar), simulyator-debugger, periferik modul konfiguratori, emulyatorlar kiradi. -har xil darajadagi disk raskadrovkalar, jumladan real vaqt rejimi, tizim platformalari, real vaqtda operatsion tizimlar, dasturchilar.

Guruch. 1. Ishlab chiquvchining apparat va dasturiy ta'minot to'plamiga misol, shu jumladan to'liq tezlikli emulyator

Dasturiy ta'minot

Mikrokontroller dasturiy ta'minotini ishlab chiqishdagi asosiy bo'g'in High$performance Embedded Workshop - HEW (2-rasm) - barcha Renesas Technology mikrokontrollerlari uchun universal bo'lgan yuqori samarali dasturiy ta'minotni ishlab chiqish muhiti. Bu C/C++ kompilyator paketi bilan dasturiy ta'minotni ishlab chiqish uchun grafik muhit bo'lib, bu turdagi dasturlarga xos interfeysga ega. HEW muhitining barcha interfeys elementlari, masalan, turli xil oyna menyulari, asboblar paneli, holat paneli, bog'langan oynalar va kontekstli mahalliy menyular yakuniy mahsulot dasturiy ta'minot loyihalarini yaratish va boshqarishni soddalashtirishga qaratilgan.

HEW dasturiy ta'minot ishlab chiqish muhiti quyidagi imkoniyatlarni beradi:

• loyihani yaratish va tahrirlash
• kompilyator utilitlarining grafik konfiguratsiyasi
• loyiha quradi
• disk raskadrovka
• versiya nazorati.

HEW ilg'or imkoniyatlarga ega integratsiyalashgan simulyatorga ega bo'lib, u hatto tegishli apparat yo'qligida ham dastur kodini disk raskadrovka qilish imkonini beradi. Bundan tashqari, HEW muhitiga ulanadigan C/C++ kompilyator asboblar zanjiri bajarish tezligi va/yoki xotira izi uchun optimallashtirilgan kod yaratish imkonini beradi.

Barqaror interfeys - turli funktsiyalar. Dastur yaratish uchun zarur bo'lgan kuchli vositalarni tezda o'zlashtirishingiz mumkin. Bunda ushbu vositalarni qulay boshqarish muhim rol o'ynaydi.

Guruch. 2. HEW ishlab chiqish muhiti interfeysi

Bundan tashqari, barcha Renesas mikrokontrollerlari va mikroprotsessorlarida bir xil ko'rinadigan izchil interfeys yordamida operatsion samaradorlik oshiriladi. Bundan tashqari, interfeys ma'lum bir dasturni ishlab chiqish uchun eng qulay muhitni yaratadigan tarzda sozlanishi mumkin.

"Sehrgarlar" dastlabki bosqichlarni soddalashtiradi. HEW muhitining bir qismi bo'lgan loyiha generatorining "ustalari" (3-rasm) mavjudligi dasturni yozishni soddalashtiradi. Ishlab chiquvchi konfiguratsiyani o'rnatishda, disk raskadrovka ob'ektlarini tanlashda va ishga tushirish kodini yaratishda ularning yordamiga murojaat qilishi mumkin.

Guruch. 3. Optimal kodni yaratishni soddalashtiradigan shablonlar va loyiha "sehrgarlari"

Dastur kodini optimallashtirishga yordam beradigan yangi xususiyatlar. O'rnatilgan simulyator/debugger kompilyatsiya natijasida olingan dastur kodini tekshirish uchun maxsus xususiyatlar va oynalarga ega:

• kodni profillash oynasi (statistik ma'lumotlarni matn va grafik ko'rinishda ko'rsatish imkonini beradi)
• samaradorlikni tahlil qilish qobiliyati
• manba kodidan foydalanish analizatori oynasi.

Dasturning ishlashi va tuzilishini tushunishga yordam beradigan yordamchi tahlil vositalari:

• stek analizator dasturi
• bog'lovchi tomonidan yaratilgan kod va ma'lumotlarni tarqatish faylini (*.map) ko'rish uchun dastur.

Optimallashtirilgan C/C++ kodini yaratish uchun dasturiy vositalar. Renesas vositalari (kompilyator, assembler va bog'lovchi) C++ tili spetsifikatsiyasiga to'liq mos keladi va C tili bilan orqaga qarab mos keladi, ular montaj qo'shimchalaridan foydalanmasdan C tilidan foydalangan holda o'rnatilgan tizimni to'liq boshqarish imkonini beruvchi kengaytmalarni amalga oshiradi. Ushbu kengaytmalarga quyidagilar kiradi:

• tartiblarni buzish
• shartli registr operatsiyalari
• Uyqu buyrug'i
• ko'paytirish va yig'ish buyruqlari yoki o'nli qo'shish va ayirish buyruqlari kabi turli buyruqlarni chaqirish uchun psevdofunksiyalar
• qurilma arxitekturasi va buyruqlar tizimining imkoniyatlariga muvofiq funksiya chaqiruvlarini va adreslashni optimallashtirishni boshqarish.

Optimallashtiruvchi bog'lovchi faqat ishlatiladigan bloklarni o'z ichiga olgan kodni yaratadi va butun dasturni global optimallashtirishni amalga oshiradi.

HEW paketining bepul demo versiyasi. Renesasning o'z mahsulotlari uchun moslashuvchan litsenziyalash siyosati shuni anglatadiki, siz HEW to'plamining bepul demo versiyasini kompilyator bilan yuklab olishingiz va undan 60 kun davomida cheklovlarsiz foydalanishingiz mumkin. Bu xususiyat kompilyatsiya qilingan optimallashtirilgan kodning samaradorligini va arxitekturaning ishlashini tekshirish uchun juda foydali. Ushbu davrdan keyin yaratilgan kodning hajmi 64 kB bilan cheklangan, ammo bu mikrokontrollerlar arxitekturasini o'rganishga yoki periferik qurilmalar bilan tajriba o'tkazishga to'sqinlik qilmaydi. HEW muhitining demo versiyasi to'liq versiyadan faqat tuzilgan kod hajmining cheklanishi bilan farq qiladi. Shu sababli, mikrokontrollerlarning yoshroq modellari (ROM xotirasi 64 kB dan kam) asosida qurilgan qurilmalar uchun to'liq huquqli kodni yaratish mumkin.

Integratsiyalashgan HEW paketini tuzatish vositalari. Modulli ob'ektlarni disk raskadrovka qilishni qo'llab-quvvatlash to'g'ridan-to'g'ri HEW muhitining o'zi tomonidan ta'minlanadi, shuning uchun siz ilovangizni yaratishingiz va uni muhitdan chiqmasdan disk raskadrovka qilishingiz mumkin. Nosozliklarni tuzatish seansi "sehrgar" ish stoliga quyidagi disk raskadrovka ob'ektlarini qo'shish imkonini beradi:

• simulyator
• elektron emulyatorlar (E6000 seriyali)
• JTAG$emulyatorlar (E10A, E8)
• doimiy monitor bilan baholash kengashlari.

Flash ishlab chiqish asboblar to'plami (FDT) Renesas - bu H8 mikrokontrollerlar oilasining o'rnatilgan flesh-xotirasini dasturlash uchun ishlatish uchun qulay yordamchi dastur. U s$ yozuvlarini o'z ichiga olgan bir nechta fayllarni bitta yuklab olinadigan tasvirga birlashtirgan loyihalarni yaratishga, shuningdek, qurilmani dasturlash jarayonini boshqarishni soddalashtirish uchun ulanish parametrlarini saqlashga imkon beradi.

FDT qo'llab-quvvatlaydi:

• USB$ porti orqali yuklash rejimiga ega qurilmalarning to'g'ridan-to'g'ri USB ulanishi
• 115 200 bodgacha bo'lgan tezlikda ketma-ket aloqa
• o'n oltilik rasm muharriri
• loyiha ustida ishlashingizga yordam beradigan turli xil xabarlarni chiqarish
• apparat.

Uskunalar arzon ishlab chiqish to'plamlari va RSK (Renesas Starter Kit) boshlang'ich to'plamlaridan boshlab turli narxlar oralig'ida keladi.

Nosozliklarni tuzatish to'plamlari. Sinov to'plamlari va RSKlar (4-rasm) mikrokontrollerning ishlashini baholash uchun arzon apparat variantini taqdim etadi. Har bir to'plam yig'ilgan non paneli va CDni o'z ichiga oladi:

• HEW paketining baholash versiyasi, C/C++ tili kompilyatorlari, shuningdek rezident monitor bilan tuzatuvchi aloqa dasturi
• Flash Development Toolkit (FDT) yordam dasturi.

Guruch. 4. RSK kirish darajasi to'plami

CD shuningdek, dasturiy ta'minotni o'rnatish jarayoni haqida batafsil ma'lumot beruvchi Tezkor ishga tushirish qo'llanmasini, shuningdek, o'quv loyihalari va HEW muhiti uchun Project Generator o'quv dasturiy moduli bilan hujjatlarning to'liq to'plamini o'z ichiga oladi.

E8 va E10A-USB elektron emulyatorlari. E8 va E10A$USB emulyatorlari (mos ravishda 5 va 6-rasm) JTAG disk raskadrovka interfeysiga ulanish uchun mo'ljallangan. Ushbu arzon qurilmalar nosozliklarni tuzatish qurilmasiga kiritilgan mikrokontrollerning maxsus resurslaridan foydalangan holda real vaqt rejimida disk raskadrovka qilishni ta'minlaydi. Emulatorlar foydalanuvchi tizimiga mikrokontroller chipida joylashgan flesh-xotirani disk raskadrovka va dasturlash uchun ham foydalanish mumkin bo'lgan interfeys orqali ulanadi.

Guruch. 5. E8 emulyator-tuzatish vositasi

Guruch. 6. E10A-USB emulyator-debugger

E8 va E10A-USB emulyatorlari USB-interfeysga ega bo'lgan har qanday shaxsiy kompyuter yoki noutbukga osongina ulanish imkonini beruvchi USB 2.0 dan plagin va ishga tushirish funksiyasidan foydalanadi.

Emulyatorlarning asosiy xususiyatlari:

• 255 tagacha dasturiy ta'minotning uzilish nuqtasi
• manzil va ma'lumotlar qiymati bo'yicha bitta apparat uzilish nuqtasi
• oxirgi 4 ta o'tish haqidagi ma'lumotlarni saqlash
• ichki flesh xotirani dasturlash
• HEW muhitida integratsiyalashgan disk raskadrovka yordami.

E6000 sxema ichidagi emulyator. Renesas E6000 asboblar seriyasi har bir protsessor oilasini qo'llab-quvvatlaydigan real vaqt rejimida turli ilg'or elektron emulyatorlarni o'z ichiga oladi. Ushbu emulyatorlar dasturiy ta'minotni ishlab chiqish va disk raskadrovka qilish uchun to'liq mustaqil rejimda yoki ularni maxsus kabel orqali apparatni disk raskadrovka qilish uchun ishlab chiqilayotgan qurilmaga ulash orqali foydalanish mumkin. Ushbu kuchli nosozliklarni tuzatish vositalari quyidagilarni ta'minlaydi:

• kutish davrlarisiz yoki dastur oqimini o'zgartirmasdan real vaqt rejimida mikrokontroller emulyatsiyasi
• Maqsadli protsessorning manzil maydoniga moslashtirilishi mumkin bo'lgan 1 dan 4 MB gacha emulyatsiya xotirasi
• 256 to'xtash nuqtasi
• 32K mashina tsikligacha bo'lgan, yozishni to'xtatish mumkin bo'lgan iz buferining mavjudligi va dasturni bajarish paytida uning mazmuni o'qiladi.
• Murakkab hodisalar tizimi yordamida kuzatuv buferiga kiritilgan hodisalarni filtrlash
• qidiruv buferiga allaqachon kiritilgan hodisalarni filtrlash, qidirish imkoniyati bilan
• Qurilmaning kuchlanish darajasi ruxsat etilgan qiymatdan chetga chiqqanda emulyatorning noto'g'ri ishlashini oldini olish uchun tuzatilayotgan qurilmaning besleme kuchlanishini avtomatik kuzatish.
• Maqsadli qurilma soat manbalarining keng doirasi
• HEW muhitida integratsiyalashgan disk raskadrovka yordami.

Xulosa

SuperH arxitekturasi nafaqat global elektronika ishlab chiqaruvchilari orasida talabga ega, balki ba'zi sohalarda u amalda standartga aylandi.

Xususan, SH-Mobile oilasining IC-lari mobil telefonlarning 200 dan ortiq modellarida qo'llaniladi va aksariyat avtomobil navigatsiya tizimlari SH-4 va SH-4A yadroli IClar asosida qurilgan. Qadimgi oilalar singari, SH-2 va SH-2A turli xil qurilmalar va tizimlarda, masalan, maishiy texnika, ventilyatsiya va konditsioner tizimlarida va hokazolarda faol qo'llaniladi. SH-Tiny oilasidan arzon chiplar paydo bo'lishi bilan, umuman SuperH oilasiga qiziqish ortdi. Yuqori unumdorlik, optimal xotira sig'imi, atrof-muhitning ajoyib to'plami va ilg'or aloqa imkoniyatlari ushbu mikrokontrollerlarni nafaqat maishiy tizimlar va ofis uskunalarida, balki ishlab chiqarish jarayonlarini boshqarish uchun sanoat tizimlarida ham ajralmas qiladi. Aloqa atrof-muhit qurilmalarining ixtisoslashtirilgan to'plami SuperH arxitekturali chiplardan simli aloqa tizimlarida, masalan, telefoniya va mahalliy kompyuter tarmoqlarida foydalanish imkonini beradi.

Adabiyot

1. Yuqori samarali o'rnatilgan ustaxona foydalanuvchi qo'llanmasi - Renesas, 2004 yil.
2. Renesas boshlang'ich to'plami foydalanuvchi qo'llanmasi - Renesas, 2006 yil.

Dasturiy ta'minot va apparat himoyasi dasturiy ta'minotni ruxsatsiz (ruxsatsiz) kirish va noqonuniy foydalanishdan himoya qilish uchun ishlatiladi. Xavfsizlik mexanizmi dasturiy ravishda kalit sifatida ishlatiladigan maxsus qurilmani so'raydi va faqat uning mavjudligida ishlaydi. Shunday qilib, apparat va dasturiy ta'minotni himoya qilish mexanizmi ikkita komponentni o'z ichiga oladi:

1) apparat qurilmasi (apparat);

2) dasturiy ta'minot moduli (dasturiy ta'minot qismi).

Shuning uchun ular odatda bu haqda gapirishadi tizimlari dasturiy ta'minot va apparat himoyasi.

Shubhasiz, bunday mexanizmning narxi dasturiy ta'minotni himoya qilish narxidan oshadi va uskunaning narxi, qoida tariqasida, dasturiy ta'minot narxidan oshadi. Shu sababli, dasturiy ta'minot va apparat himoyasi korporativ mijozlar uchun imtiyoz hisoblanadi, chunki u ko'pincha iqtisodiy nuqtai nazardan individual foydalanuvchi uchun qabul qilinishi mumkin emas.

Esda tutingki, dasturiy ta'minot va apparat himoyasi dasturlarni noqonuniy tarqatish va foydalanishdan himoya qilmaydi. Dastur mijozi faqat ishlab chiquvchining mualliflik huquqini hurmat qilish uchun qimmat uskunalar uchun pul to'lamaydi. Ammo agar dasturiy mahsulot ruxsatsiz kirishdan himoya qilish uchun mo'ljallangan modul bilan jihozlangan bo'lsa ma'lumotlar va ma'lumotlarga foydalanuvchi, keyin mijoz, qoida tariqasida, bunday himoya ishonchliligini oshiradi uskunalar uchun to'lashga tayyor.

Ma'lumotlarga ruxsatsiz kirishdan himoya qilish tizimi dasturiy ta'minot bilan ishlashda foydalanuvchining qonuniyligini tekshiradigan va shu bilan bilvosita dasturdan noqonuniy foydalanishning oldini oladigan tarzda amalga oshiriladi.

Bundan tashqari, zamonaviy apparat qurilmalari (kalitlari) qonuniy foydalanuvchi haqidagi ma'lumotlardan tashqari, dasturiy mahsulot haqidagi ma'lumotlarni ham o'z ichiga olishi mumkin. Va apparat va dasturiy ta'minotni himoya qilish tizimlari, foydalanuvchi autentifikatsiyasidan tashqari, ilovani autentifikatsiya qilishi mumkin.

Shu sababli, apparat va dasturiy ta'minotni ruxsatsiz kirishdan himoya qilish tizimlari bir vaqtning o'zida dastur ishlab chiquvchilarning mualliflik huquqlarini himoya qilish uchun xizmat qilishi mumkin.

Uskuna va dasturiy ta'minotni himoya qilish tizimlari amaliyotda keng qo'llaniladi va ko'plab foydalanuvchilar tomonidan ishonchli vosita sifatida tan olingan.

Foydalanuvchi identifikatsiyasiga asoslanishi mumkin

· ba'zi maxfiy ma'lumotlarni bilish (parol, kod);

· qandaydir maxsus buyum yoki qurilma (magnit karta, elektron kalit) egaligida;

· biometrik xarakteristikalar bo'yicha (barmoq izlari, to'r parda, ovozning spektral tarkibi va boshqalar).

Ba'zi maxfiy ma'lumotlarni bilishga asoslangan tizimlar

Ushbu turdagi tizimlar, birinchi navbatda, yuqorida muhokama qilingan dasturiy ta'minot parolini himoya qilish mexanizmlarini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, shuni ta'kidlaymizki, qandaydir maxsus buyum yoki qurilma (magnit karta, elektron kalit) egaligiga asoslangan tizimlar, qoida tariqasida, foydalanuvchidan qandaydir maxfiy ma'lumotlarni bilishni ham talab qiladi.

Ba'zi maxsus buyum yoki qurilmaga ega bo'lishga asoslangan tizimlar

An'anaga ko'ra, bunday qurilmalar ishlatilgan magnit kartalar. Xavfsizlik tizimi magnit kartada yozilgan shaxsiy ma'lumotlarni o'qish uchun qurilma (foydalanuvchining noyob kodi) bilan jihozlangan. E'tibor bering, ruxsatsiz kirishdan himoya qilish nuqtai nazaridan bunday tizimlar past darajadagi ishonchlilikka ega, chunki magnit kartani osongina soxtalashtirish mumkin (masalan, maxsus jihozlar yordamida nusxa ko'chirish).

Noyob foydalanuvchi kodi, shuningdek, so'zda saqlanadiYaqinlik-xaritaradio uzatgich bilan jihozlangan. Maxsus o'quvchi doimiy ravishda elektromagnit energiya chiqaradi. Karta elektromagnit maydonga kirganda, karta o'z kodini o'quvchiga yuboradi, keyin tizim uni standart bilan taqqoslaydi.

Eng ko'p ishlatiladigan himoya tizimlari foydalanadiganlardir smart-kartalar ( SmartCard - smart-karta). Smart-karta xotirasi foydalanuvchi autentifikatsiyasi uchun ma'lumotnoma ma'lumotlarini ham saqlaydi, biroq an'anaviy magnit kartadan farqli o'laroq, smart-karta foydalanuvchining noyob kodini yoki ba'zi boshqa harakatlarni qandaydir konvertatsiya qilish imkonini beruvchi mikroprotsessorni o'z ichiga oladi.

Ko'pgina mutaxassislar smart-kartalardan foydalanishga asoslangan xavfsizlik texnologiyalarini progressiv deb bilishadi va shuning uchun ularni rivojlantirishga katta e'tibor berishadi.

Smart-karta texnologiyalarining rivojlanishi bilan parallel ravishda foydalanishga asoslangan texnologiyalar elektron kalitlar. Bunday texnologiyalar dasturiy ta'minot ishlab chiquvchilari huquqlarini himoya qilish nuqtai nazaridan eng qiziqarli hisoblanadi, shuning uchun biz ularni quyida batafsilroq ko'rib chiqamiz.

Biometrik xususiyatlarga asoslangan tizimlar

Tizimlar shaxsni aniqlash uchun inson tanasining o'ziga xos individual strukturaviy xususiyatlaridan foydalanadi. Tizimlarga mos yozuvlar foydalanuvchi identifikatorlarini yaratadigan maxsus o'qish moslamalari, shuningdek taqdim etilgan namunani tahlil qiladigan va saqlangan ma'lumotnoma bilan taqqoslaydigan qurilmalar yoki dasturiy ta'minot kiradi.

Hozirgi vaqtda biometrik xususiyatlar asosida shaxsiy identifikatsiya qilish imkonini beruvchi turli xil qurilmalar ishlab chiqilgan. Keling, ba'zi misollarni ko'rib chiqaylik.

O'qish qurilmalari barmoq izlari odamni tafsilotlarning shakli va soni - barmoq ustidagi chiziqlarning boshlang'ich va tugash nuqtalari bilan aniqlang.

Skanerlar to'r pardasi noyob qon tomirlariga e'tibor qaratib, foydalanuvchining to'r pardasining namunalarini skanerlash. Rojdestvo daraxti yorug'ligining yorqinligi bilan infraqizil nurlanishdan foydalanib, ko'zning to'r pardasi sohasidagi 300 nuqtadan ma'lumotlar olinadi va to'plangan ma'lumotlar raqamga aylantiriladi (bunday himoya tizimining narxi 6000 dollarni tashkil qiladi).

Qurilmalar ovozli tekshirish ma'ruzachining ovoz diapazonining matematik modelini tuzing va undan ovoz namunasi bilan solishtirish uchun foydalaning (bunday qurilmaning narxi 1000 dollardan 1500 dollargacha). Bunday tizimlarni ishlab chiquvchilar magnitafonlar yordamida bunday tizimlarni aldash muammosini hal qilishga e'tibor berishadi.

O'qish qurilmalari qo'l geometriyasi inson qo'lining uch o'lchamli tasvirini yaratish uchun yorug'likdan foydalaning, barmoqlarning uzunligi va kengligi va qo'lning qalinligi kabi xususiyatlarni tekshiring (bunday qurilmaning narxi taxminan 3500 dollarni tashkil qiladi).

Ko'rinib turibdiki, biometrik tizimlarni amalga oshirish qiyin va katta ma'lumotlar bazalarini saqlash, ishonchli tasvirni aniqlash texnologiyalari va qimmat o'qish uskunalarini talab qiladi. Shu sababli, ruxsatsiz kirishdan himoya qilish uchun bunday tizimlar, asosan, maxfiy ma'lumotlarga kirishni maxsus nazorat qilishni talab qiladigan muassasalarda qo'llaniladi.

Foydalanuvchi autentifikatsiyasi odatda ikkita sxemadan biri yordamida amalga oshiriladi: oddiy PIN-kod - autentifikatsiya qilingan yoki xavfsiz PIN-kod - autentifikatsiya. Ikkala sxema ham taqqoslash orqali foydalanuvchi autentifikatsiyasiga asoslangan PIN-kod -foydalanuvchi kodi ( PIN - shaxsiy identifikatsiya raqami , shaxsiy identifikatsiya raqami) standart bilan.

Bo'sh turganda PIN-kod- autentifikatsiya PIN-kod -kod oddiygina kalitga yuboriladi (smart karta); kalit (smart-karta) uni (uning) xotirasida saqlanadigan standart bilan taqqoslaydi va keyingi ish haqida qaror qabul qiladi.

Jarayon himoyalangan PIN-kod- autentifikatsiyaquyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi:

· himoyalangan ilova kalitga (smart karta) so'rov yuboradi PIN-kod - autentifikatsiya;

· kalit (smart karta) tasodifiy 64 bitli raqamni qaytaradi;

· ilova ushbu raqamni modulga 2 s qo'shadi PIN-kod - kalit (smart karta) egasi tomonidan kiritilgan kod uni shifrlaydi DES -maxsus autentifikatsiya kalitidagi algoritm va natijani kalitga (smart-karta) yuboradi;

· kalit (smart karta) teskari konvertatsiyani amalga oshiradi va natijani uning xotirasida saqlangan narsalar bilan solishtiradi.

Agar mos keladigan bo'lsa, autentifikatsiya muvaffaqiyatli deb hisoblanadi va foydalanuvchi (ilova) ishlashni davom ettirishi mumkin.

Elektron kalit jismoniy qurilmadir. Elektron kalit ixtisoslashtirilgan chip asosida yoki uchuvchan bo'lmagan elektr bilan qayta dasturlashtiriladigan xotira chiplarida yoki mikroprotsessorlar asosida tayyorlanishi mumkin.

Uzoq vaqt davomida bunday qurilmalar kompyuterning parallel (printer) portiga ulangan, bu esa noqulaylik tufayli elektron kalitlarni keng joriy etishga to'sqinlik qilgan. Keyinchalik, elektron kalitlarni ketma-ket portlar orqali ulash imkonini beradigan texnologiyalar paydo bo'ldi.

Eng so'nggi standartlar va texnologiyalar (xususan, qurilmalarni ulash texnologiyasi USB avtobuslari - Universal Serial Bus ) kompyuterning qulay va oson kirish mumkin bo'lgan joylarida qo'shimcha portlarga ega bo'lish imkonini beradi va shu bilan himoya qilish uchun apparat qurilmalaridan keng foydalanishga hissa qo'shadi.

Elektron kalit xotirasida noyob ma'lumotlar saqlanadi. Xavfsizlik tizimining dasturiy qismi dasturni ishga tushirishda elektron kalit mavjudligini aniqlaydi va kalitdagi ma'lumotlarning to'g'riligini tekshiradi.

Elektron kalit xotirasi, foydalanuvchi haqidagi noyob ma'lumotlarga qo'shimcha ravishda (ro'yxatga olish raqami, parol, PIN-kod -kod) boshqa parametrlarni o'z ichiga olishi mumkin. Dasturiy ta'minotni noqonuniy tarqatish va ulardan foydalanishga qarshi turish uchun xavfsizlikni ishlab chiquvchilar elektron kalitga dasturiy ta'minot haqidagi ma'lumotlarni kiritadilar, masalan:

n dasturning seriya raqami;

n versiya raqami;

n chiqarilgan (sotish) sanasi va boshqalar.

Agar dastur demo rejimida (yoki ba'zi funktsiyalarni blokirovka qilish rejimida) ishlash qobiliyatiga ega bo'lsa, elektron kalit ilovaning ishga tushirish soni, ishlashning maksimal vaqti (sanasi) haqidagi ma'lumotlar bilan to'ldiriladi. E'tibor bering, elektron kalit umumiy dasturiy ta'minotni himoya qilish uchun ham xizmat qilishi mumkin.

Zamonaviy elektron kalitlarning ajoyib xususiyati bu kalit xotirasini masofadan qayta dasturlash qobiliyatidir. Kalit xotirani masofadan qayta dasturlash texnologiyalari ishlab chiquvchilar tomonidan, birinchidan, dasturlardan noqonuniy foydalanishga qarshi kurashish, ikkinchidan, dasturiy ta'minotning iste'molchi xususiyatlarini yaxshilash uchun foydalaniladi.

Bugungi kunda ishlab chiquvchilarning sa'y-harakatlari, dasturiy ta'minotning asosiy funktsiyalari sifatini yaxshilash va himoya ishonchliligini oshirishdan tashqari, mahsulotning iste'molchi xususiyatlarini yaxshilashga qaratilgan: o'rnatish va sozlash qulayligi, boshqaruvning qulayligi, moslashuvchanligi. foydalanish va boshqalar. Kalit xotirani masofadan qayta dasturlash ishlab chiquvchiga dasturiy ta'minotni oxirgi foydalanuvchi uchun maksimal qulaylik darajasida saqlash imkonini beradi. Masalan, mahsulotning yangi versiyasi bilan birga foydalanuvchi elektron kalit xotirasidagi versiya raqami maydonini o'zgartiruvchi maxsus modul oladi. Xavfsizlik moduli har doim dastur versiyasi raqamini tegishli maydon bilan taqqoslaydi. Ushbu mexanizm dasturdan noqonuniy foydalanishning oldini oladi: huquqbuzar elektron kalit xotirasini qayta dasturlashtirmasdan mahsulotning yangi versiyasining noqonuniy olingan nusxasidan foydalana olmaydi.

Shuningdek, foydalanuvchi uchun dasturiy ta'minotni demo rejimida ishlashdan to'liq ishlash rejimiga o'tkazish qulay. To'lovdan so'ng foydalanuvchi, shuningdek, bunday uzatish uchun mas'ul bo'lgan elektron kalitning xotira maydonini o'zgartiradigan maxsus modulni oladi. Bunday holda, foydalanuvchi dasturni qayta o'rnatish va/yoki qayta sozlash zaruratidan xalos bo'ladi.

Ba'zi ishlab chiquvchilar kirish huquqlarini boshqarish uchun elektron kalit xotirasidan foydalanishni taklif qilishadi. Foydalanuvchi haqidagi noyob ma'lumotlarga va kalit xotirasidagi maxsus maydonlarga qarab, foydalanuvchi uchun ma'lum dastur funktsiyalari mavjud. Kalit xotirasini qayta dasturlash ayrim funksiyalarga kirishni ochish/yopish imkonini beradi.

Elektron kalitlar tarmoqlarda litsenziyalashni ham ta'minlaydi.

Litsenziya- bular dasturiy mahsulotni xarid qilishda kelishilgan dasturdan foydalanish huquqlari.

Tarmoq dasturiy ta'minotini ishlab chiquvchilar mahalliy tarmoq ish stantsiyasida o'rnatilgan dasturning har bir nusxasidan daromad olishga intiladi. Bu muammolarni keltirib chiqaradi. Mahalliy tarmoqdagi dasturiy ta'minot foydalanuvchilari bitta nusxaning narxini to'laganligi sababli, dasturni qo'shimcha ish stantsiyalarida ishlatish uchun to'lamaydilar. Bundan tashqari, foydalanuvchilar litsenziyalangan nusxasini serverga o'rnatish va uni istalgan ish stantsiyasidan foydalanish imkoniyatiga ega. Bunday hollarda ishlab chiquvchilar dasturiy mahsulotni sotishdan yetarlicha foyda olmaydilar.

An'anaga ko'ra, bu muammo maxsus dasturlar - litsenziya ma'murlari yordamida hal qilinadi ( litsenziya menejeri ). Biz shuni ta'kidlaymizki, bunday dasturlardan foydalanishda dasturiy mahsulotdan qonuniy foydalanish ustidan nazorat tarmoq ma'murlariga tegishli va ko'pincha firibgarlikdan himoyalanmaydi. Shu sababli, tarmoq dasturiy ta'minotini ishlab chiquvchilar uchun mualliflik huquqini himoya qilish muammosini kafolatlangan hal qilishni ta'minlash uchun ishlab chiquvchining o'zi mahsulotdan qonuniy foydalanishni nazorat qilishi kerak.

Buning uchun siz litsenziya hisoblagichini, shuningdek, litsenziyalangan dastur foydalanuvchilarining maksimal sonini elektron kalit xotirasida alohida, yozishdan himoyalangan maydonlarda saqlashingiz mumkin. Shubhasiz, bunday elektron kalitdan foydalanadigan tizim sizga himoyalangan dastur bilan ishlaydigan (bir vaqtning o'zida) stantsiyalar sonini nazorat qilish va cheklash imkonini beradi.

Dasturiy ta'minot va apparat himoyasidan foydalanishga xalaqit beradigan asosiy sabab qo'shimcha apparat qurilmalarining yuqori narxidir. Odatda bu o'qiydiganlar deb ataladigan qimmat o'qish moslamalari ( o'quvchi ). Shu sababli, apparat va dasturiy ta'minotni himoya qilish tizimlari bozorida muvaffaqiyat elektron kalitlari qulayroq va arzonroq bo'lgan ishlab chiqaruvchilar tomonidan ta'minlanadi.

1999 yil yanvar oyida Isroil kompaniyasi Aladdin bilim tizimlari texnologiyasi patentlangan eToken USB (periferik avtobusga ega yangi avlod kompyuterlari uchun USB ) kontseptual jihatdan yangi elektron kalitga asoslangan eToken . Elektron kalit eToken parollarni, shifrlash kalitlarini xavfsiz saqlash va dasturiy ta'minot va ma'lumotlarni ruxsatsiz foydalanishdan himoya qilish uchun mo'ljallangan. Qurilma eToken USB miniatyura kaliti (hajmi - 52 x 16 x 8 mm, vazni 5 g) qayta yozilishi mumkin bo'lgan (kamida 100 ming marta) uchuvchan bo'lmagan (8 KB gacha) xotiraga ega. Kalit eToken an'anaviy elektron kalit va smart-karta o'rtasidagi kelishuvdir. Himoyalangan ob'ektga kirish uchun foydalanuvchi faqat kalitni kiritishi kerak USB-ga eToken -port va klaviaturada shaxsiy kodingizni kiriting.

Elektron kalit eToken o‘rnatilgan apparatli foydalanuvchi autentifikatsiya tizimiga asoslangan. Foydalanuvchi autentifikatsiyasi uchun xavfsiz PIN-kod - autentifikatsiya.

Xavfsizlik ishlab chiqaruvchisi ishlab chiqish to'plami bilan ta'minlangan - Dasturchilar to'plami . Ishlab chiquvchilar to'plami turli xil himoya mexanizmlarini tashkil qilish imkonini beruvchi dasturiy ta'minotni o'z ichiga oladi.

Buzg'unchilikning birinchi usuli - himoyalangan dasturdan himoya mexanizmi bilan bog'liq kodlarni to'liq yoki qisman olib tashlash (o'zgartirish). Masalan, ba'zan dasturdan elektron kalitni so'rov qilish buyruqlarini va/yoki standart bilan solishtirish buyruqlarini olib tashlash kifoya. Ko'rinib turibdiki, dasturiy ta'minotni himoya qilishni buzish uchun yuqorida muhokama qilingan usullarning aksariyati dasturiy ta'minot va apparat himoyasining dasturiy qismini buzish uchun ishlatilishi mumkin.

Elektron kalit emulyatsiyasi - bu dasturiy yoki apparat bilan elektron kalitning ishlashiga taqlid qilish orqali xakerlik usuli.

Emulator- odatda qandaydir tashqi qurilma tomonidan amalga oshiriladigan funktsiyalarni bajaradigan dastur.

Emulator dasturi himoyalangan dasturning elektron kalitiga barcha qo'ng'iroqlarga "to'g'ri" javoblarni qaytaradigan tarzda amalga oshiriladi. Natijada faqat dasturiy ta'minot darajasida amalga oshiriladigan elektron kalit paydo bo'ladi.

Kirish nuqtasi orqali emulyatsiyaga qarshi turish uchun tegishli dastur fragmentining yaxlitligini kuzatish va/yoki uni shifrlash tavsiya etiladi. Mutaxassislar kalitga aniq qo'ng'iroqlar bilan birga yashirin qo'ng'iroqlarni amalga oshirishni tavsiya qiladi.

Kalit bilan ishlash uchun drayverni almashtirish orqali emulyatsiyaga qarshi turish uchun ekspertlar, masalan, elektron raqamli imzo yordamida haydovchining yaxlitligini kuzatishni tavsiya qiladi.

E'tibor bering, elektron kalit emulyatorini amalga oshirish juda murakkab va shuning uchun faqat yuqori malakali mutaxassislar foydalanishi mumkin.

Elektron kalitlarning emulyatsiyasidan himoya qilish va dasturlarni xakerlikdan himoya qilish uchun qiziqarli yechim Active kompaniyasi tomonidan taklif etiladi. Uskuna va dasturiy ta'minotni himoya qilish tizimi Guardant Stealth dongle emulyatorini ishlab chiqishni jiddiy ravishda murakkablashtiradigan apparat ma'lumotlarini o'zgartirish algoritmlaridan foydalanadi. Elektron kalitlar Guardant Stealth bir nechta original, juda murakkab algoritmlardan biri yordamida hisob-kitoblarni amalga oshiradigan mikrokontrollerlarni (foydalanuvchi uchun shaffof) o'z ichiga oladi (kalitda 18 tagacha shunday algoritm bo'lishi mumkin). Mikrokontroller apparat algoritmi yordamida o'zgartirilgan kirish ma'lumotlarini himoyalangan dasturga qaytaradi.

___________________________________________________________

Batafsil ma'lumot

1. Elektron kalitlar Guardant Aptus - Internet-resurs (www.novex.ru)

2. Elektron kalitlar uchun apparat algoritmlari - Active kompaniyasining apparat va dasturiy ta'minotini himoya qilish tizimlari. Elektron kalitlar Guardant Stealth. Internet-resurs (www.novex.ru)

3. Litsenziyalash tizimi NetHASP - S. Gruzdev "Tarmoqlarda dasturiy ta'minotni litsenziyalash" Internet-resurs (www.aladdin.ru)

HyperCard Multimedia bilan ishlash uchun birinchi puxta o'ylangan va qulay mualliflik vositasidir, chunki u video va audio materiallarga, rangli grafiklarga va ovozli matnlarga havolalarga ega.

Multimedia - bu harakatsiz tasvirlar, video, animatsiya, matn va audio bilan ishlashni ta'minlovchi interaktiv texnologiya. Multimedia texnologiyasini yaratishning dastlabki vositalaridan biri matnli axborot, tasvir, tovush va nutq bilan ishlashni taʼminlovchi gipermatn texnologiyasi boʻldi. Bunda gipermatn texnologiyasi mualliflik dasturiy vositasi vazifasini bajardi.

Multimedia tizimlarining paydo bo'lishiga texnologik taraqqiyot yordam berdi: kompyuterlarning operativ va tashqi xotirasi ko'paydi, kompyuterlarning keng grafik imkoniyatlari paydo bo'ldi, audio-video uskunalarning sifati oshdi, lazerli kompakt disklar paydo bo'ldi va hokazo.

Televizion, video va ko'pgina audio uskunalar, kompyuterlardan farqli o'laroq, analog signal bilan shug'ullanadi. Shu sababli, heterojen uskunalarni kompyuterga ulash va ularni boshqarishda muammolar paydo bo'ldi.

Ovoz kartalari (Sound Blaster) va multimedia kartalari ishlab chiqilgan bo'lib, ular apparatda analog signalni diskretga aylantirish algoritmini amalga oshiradi. Kompakt disklarga faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (CD-ROM) biriktirilgan.

Harakatsiz tasvirni 512 x 482 piksel o'lchamdagi ekranda saqlash uchun 250 KB talab qilinadi. Shu bilan birga, tasvir sifati past. Bu ma'lumotlarni siqish va ochish uchun dasturiy va apparat usullarini ishlab chiqishni talab qildi. Bunday qurilmalar va usullar 100: 1 va 160: 1 siqish nisbati bilan ishlab chiqilgan. Bu bitta kompakt diskda bir soatga yaqin to'liq ovozli videoni joylashtirish imkonini berdi. IPEG va MPEG eng ilg'or siqish va dekompressiya usullari hisoblanadi.

1988 yilda Stiv Jobs shaxsiy kompyuterning mutlaqo yangi turini - NeXT ni yaratdi, unda asosiy multimedia tizimlari arxitektura, apparat va dasturiy ta'minotni o'z ichiga olgan. Yangi kuchli markaziy protsessorlar 68030 va 68040, shuningdek, ovoz va tasvirni qayta ishlash, nutq sintezi va tanib olish, tasvirni siqish va ranglarni qayta ishlashni ta'minlovchi DSP signal protsessoridan foydalanildi. Operativ xotira hajmi 32 MB ni tashkil etdi, o'chiriladigan optik disklar ishlatilgan, tarmoqqa ulanish imkonini beruvchi standart o'rnatilgan tarmoq kontrollerlari, siqish usullari, skanerlash usullari va boshqalar taqdim etilgan. Qattiq disk xotirasi hajmi 105 MB va 1,4 GB.

NeXT texnologiyasi inson va mashina aloqasidagi yangi qadamdir. Hozirgacha biz WIMP interfeysi (oyna, rasm, menyu, ko'rsatkich) bilan ishladik. NeXT SILK (nutq, tasvir, til, bilim) interfeysi bilan ishlash imkonini beradi. NeXT tizimi o'z ichiga oladi e-multi nutq, matn, grafik ma'lumotlar va boshqalar kabi xabarlarni almashish imkonini beruvchi media pochta.

Ko'pgina operatsion tizimlar multimedia texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydi: Windows 3.1, DOS 7.0, OS/2 va boshqalardan boshlab. Windows-95 operatsion tizimi multimedia uchun apparat ta'minotini o'z ichiga olgan bo'lib, u foydalanuvchilarga raqamli video, audio, animatsion grafiklarni o'ynash va ulanish imkonini beradi. turli musiqa sintezatorlari va asboblari. Windows 95 yuqori sifatli audio, video va animatsiyani ijro etishni qo'llab-quvvatlash uchun fayl tizimining maxsus versiyasini ishlab chiqdi. Multimedia fayllari CD-ROM, qattiq disk yoki tarmoq serverida saqlanadi. Raqamli video odatda AVI kengaytmali fayllarda, audio ma'lumotlar WAV kengaytmali fayllarda va audio MID kengaytmali fayllarda MIDI interfeysi ko'rinishida saqlanadi. Ularni qo'llab-quvvatlash uchun audio va video ma'lumotlarni o'ynatishda muhim bo'lgan CD-ROMdan ma'lumotlarni optimal tezlikda uzatishni ta'minlaydigan fayl quyi tizimi ishlab chiqilgan.

Multimedia texnologiyalarining imkoniyatlarini shunday qisqacha sanab o'tishdan ham ko'rinib turibdiki, kompyuterlar, dasturiy ta'minot, iste'mol tovarlari va ishlab chiqarish vositalari bozori yaqinlashmoqda. Multimedia akseleratorlarini rivojlantirish tendentsiyasi mavjud. Multimedia tezlatgich - Grafik tezlatgichlarning asosiy imkoniyatlarini bir yoki bir nechta multimedia funksiyalari bilan birlashtirgan apparat va dasturiy ta’minot, odatda kompyuterda qo‘shimcha qurilmalarni o‘rnatishni talab qiladi. Multimedia funktsiyalari uchun raqamli filtrlash va video masshtablash, apparatli raqamli videoni siqish-skanerlash, uch o'lchamli grafikalar (3D) bilan bog'liq grafik operatsiyalarni tezlashtirish, monitorda "jonli" videoni qo'llab-quvvatlash, kompozit video chiqishi mavjudligi, televizor chiqishi. monitorga signal (televidenie). Grafik tezlatgich Bu, shuningdek, grafik operatsiyalarni tezlashtirishning dasturiy va apparat vositalaridir: ma'lumotlar blokini uzatish, ob'ektni soya qilish, apparat kursorini qo'llab-quvvatlash. Elektron qurilmalarning ishlashini oshirish va ularning geometrik o'lchamlarini minimallashtirish uchun mikrosxema texnologiyasi ishlab chiqilmoqda. Ovoz kartasi komponentlarining funktsiyalarini bajaradigan chiplar gugurt qutisi o'lchamidagi bitta chipda birlashtirilgan. Va buning chegarasi yo'q.

90-yillarga kelib. Multimedia texnologiyasiga ega 60 dan ortiq dasturiy paketlar ishlab chiqilgan. Biroq, standart yo'q edi va o'sha yili Microsoft va IBM bir vaqtning o'zida ikkita standartni taklif qildi. IBM Ultimedia standartini, Microsoft esa MPC ni taklif qildi. Boshqa ishlab chiqarish kompaniyalari ushbu standartlar asosida dasturiy paketlarni ishlab chiqishni boshladilar. Hozirgi vaqtda MPC-2 standarti qo'llaniladi, bundan tashqari, CD-RQM drayverlari uchun standartlar ishlab chiqilgan, Sound Blaster - ovoz kartalari, MIDI interfeysi - turli xil musiqa sintezatorlarini ulash uchun standart, DCI interfeysi - displey drayverlari bilan interfeys. to'liq ekranli video ma'lumotlarini ko'paytirish uchun , MCI interfeysi - turli multimedia qurilmalarini boshqarish uchun interfeys, grafik adapterlar uchun standartlar. Apple FujiFilm bilan birgalikda Fire Wire chipsetini ishlab chiqish uchun birinchi sanoat standarti 1EEEP1394ni ishlab chiqdi, bu ko'plab iste'molchi mahsulotlarini, masalan, videokameralarni multimedia texnologiyasida foydalanish uchun raqamli interfeys bilan jihozlash imkonini beradi.

Multimedia tizimlarining paydo bo'lishi ta'lim, kompyuter tayyorlash, biznes va boshqa kasbiy faoliyat sohalari kabi sohalarda inqilob qildi. Multimedia texnologiyasi jamiyatning o'sib borayotgan ehtiyojlarini qondirish uchun zarur shart-sharoitlarni yaratdi. Texnosentrik yondashuvni (sanoatni rejalashtirish mumkin bo'lgan texnologiyalarning prognoziga bog'liq) antropotsentrik yondashuv bilan almashtirishga imkon berdi (sanoat bozor tomonidan boshqariladi). Bu jahon bozorining individual talablarini dinamik ravishda kuzatish imkonini beradi, bu kichik ishlab chiqarish tendentsiyasida aks etadi. Multimedia fenomeni ilmiy, badiiy va ishlab chiqarish ijodkorligini demokratlashtiradi. Aynan xususiy texnologiyalar tarmoq texnologiyalari bilan birgalikda jamiyatni axborotlashtirish jarayonini ta'minladi.

Hozirgi vaqtda multimedia texnologiyalari axborot texnologiyalarining jadal rivojlanayotgan sohasi hisoblanadi. Bu yo'nalishda katta va kichik firmalar, texnik universitetlar va studiyalar (xususan, IBM, Apple, Motorola, Philips, Sony, Intel va boshqalar) faol ishlamoqda. Foydalanish sohalari juda xilma-xil: interaktiv o'quv va axborot tizimlari, SAPR, ko'ngilochar va boshqalar.

Ushbu texnologiyalarning asosiy xarakteristikalari:

Ko'p komponentli axborot muhitini (matn, ovoz, grafik, fotosuratlar, video) bir hil raqamli tasvirda birlashtirish;

Ishonchli (nusxa olishda buzilishlar yo'q) va uzoq muddatli saqlashni ta'minlash (kafolat muddat saqlash - o'nlab yillar) katta hajmdagi ma'lumotlar;

Axborotni qayta ishlash qulayligi (odatiydan ijodiy operatsiyalargacha).

Erishilgan texnologik asos bir necha va o'nlab gigabaytlik sig'imga ega bo'lgan va oldingi barcha CD-ROM, Video-CD o'rnini bosadigan yangi standart DVD (Digital Versalite/Video Disk) optik tashuvchisidan foydalanishga asoslangan. , CD-audio. DVD-dan foydalanish raqamli axborotning bir xilligi kontseptsiyasini amalga oshirishga imkon berdi. Bitta qurilma audiopleer, videomagnitofon, CD-ROM, disk drayveri, slayder va boshqalarni almashtiradi.Axborot taqdimoti nuqtai nazaridan optik media DVD uni virtual haqiqat darajasiga yaqinlashtiradi.

Ko'p komponentli multimedia muhitini uch guruhga bo'lish maqsadga muvofiqdir: audio, video, matnli ma'lumotlar.

Ovoz ketma-ketligiga nutq, musiqa, effektlar (shovqin, momaqaldiroq, xirillash kabi tovushlar, WAVE (to'lqin) belgisi bilan birlashtirilgan) kirishi mumkin. Ushbu multimedia guruhidan foydalanishda asosiy muammo axborot sig'imidir. Bir daqiqa yozib olish uchun Eng yuqori sifatli WAVE ovozi, sizga kerak Xotira taxminan 10 MB, shuning uchun standart CD sig'imi (640 MB gacha) bir soatdan ko'p bo'lmagan WAVE yozish imkonini beradi Ushbu muammoni hal qilish uchun audio ma'lumotni siqish usullari qo'llaniladi .

Yana bir yo‘nalish – multimediada (bitta va polifonik musiqa, orkestrgacha, ovoz effektlari) MIDI (Musical Instrument Digitale Interface) tovushlaridan foydalanish. Bunda musiqa asboblari tovushlari va tovush effektlari dasturiy ta’minot bilan boshqariladigan elektron sintezatorlar yordamida sintezlanadi. MIDI tovushlarini tuzatish va raqamli yozish musiqa muharrirlari (sequencer dasturlari) yordamida amalga oshiriladi. MIDI ning asosiy afzalligi kichik hajmdagi xotira talab qilinadi - MIDI tovushining 1 daqiqasi o'rtacha 10 kbaytni oladi.

Video ketma-ketligi audio ketma-ketlik bilan solishtirganda, ko'proq elementlar soni bilan tavsiflanadi. Statik va dinamik video ketma-ketliklari mavjud.

Statik videoga grafiklar (chizmalar, interyerlar, sirtlar, grafik rejimdagi belgilar) va fotosuratlar (fotosuratlar va skanerlangan tasvirlar) kiradi.

Dinamik video statik elementlar (ramkalar) ketma-ketligidir. Uchta tipik guruhni ajratish mumkin:

Muntazam video (hayotiy video) - fotosuratlar ketma-ketligi (sekundiga taxminan 24 kvadrat);

Kvazi-video - fotosuratlarning siyrak ketma-ketligi (sekundiga 6-12 kadr);

Animatsiya - qo'lda chizilgan tasvirlar ketma-ketligi. Video ketma-ketligini amalga oshirishda birinchi muammo - bu rezolyutsiya

ekran hajmi va ranglar soni. Uchta yo'nalish mavjud:

VGA standarti 16 rangga ega 640 x 480 piksel (nuqta) yoki 256 rangga ega 320 x 200 pikselli ekran o'lchamlarini beradi;

SVGA standarti (512 KB video xotirasi, 8 bit/piksel) 256 rang bilan 640 x 480 pikselli ruxsatni beradi;

24 bitli video adapterlar (2 MB video xotira, 24 bit/piksel) 16 million rangdan foydalanish imkonini beradi.

Ikkinchi muammo - xotira miqdori. Statik tasvirlar uchun bitta toʻliq ekran quyidagi xotira hajmini talab qiladi:

640 x 480 rejimida 16 rang - 150 kbayt;

320 x 200 rejimida 256 rang - 62,5 kbayt;

640 x 480 rejimida, 256 rang - 300 kbayt.

Audio va video ketma-ketlikni amalga oshirishdagi bunday katta hajmlar axborot tashuvchisi, video xotira va axborot uzatish tezligiga yuqori talablarni belgilaydi. "

Optik diskning axborot hajmi katta bo'lganligi sababli matnli ma'lumotlarni CD-ROMga joylashtirishda hech qanday qiyinchilik va cheklovlar yo'q.

Multimedia texnologiyalaridan foydalanishning asosiy yo'nalishlari:

Ta'lim, o'yin-kulgi va boshqalar uchun elektron nashrlar;

Telekommunikatsiyada, maxsus teleko'rsatuvni tomosha qilish va to'g'ri kitobni tanlashdan multimedia konferentsiyalarida qatnashishgacha bo'lgan bir qator mumkin bo'lgan ilovalar. Bunday ishlanmalar Axborot yo'li deb ataladi;

Foydalanuvchi so'roviga ko'ra vizual ma'lumotlarni taqdim etadigan multimedia axborot tizimlari ("multimedia kiosklari").

Texnik jihozlar nuqtai nazaridan bozorda to'liq jihozlangan multimedia kompyuterlari, shuningdek, alohida komponentlar va quyi tizimlar (Multimedia Upgrade Kit), jumladan, ovoz kartalari, CD-disklar, joystiklar, mikrofonlar va dinamik tizimlar taklif etiladi.

IBM PC sinfidagi shaxsiy kompyuterlar uchun multimedia mahsulotlarini o'ynash uchun minimal apparat konfiguratsiyasini belgilaydigan maxsus MPC standarti tasdiqlangan. Optik CD-ROM disklari uchun xalqaro standart (ISO 9660) ishlab chiqilgan.

Iqtisodiyot - hujjat oxirida