王厚明

(煙臺(tái)職業(yè)學(xué)院 財(cái)務(wù)處，山東 煙臺(tái) 264670)

為了充分發(fā)揮會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制能力，需要對(duì)不同會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部的信息進(jìn)行檢測(cè)[1-2].盡量減小分配到不同會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部的信息因過(guò)度依賴性或者阻塞造成系統(tǒng)安全性下降[3-4].會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制體系需先確保所有信息都保持互相獨(dú)立[5]，再通過(guò)與“裝箱問(wèn)題”相似的求解體系完成會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制[6].此體系雖然開(kāi)銷小，但忽略了信息系統(tǒng)內(nèi)部存在的約束關(guān)系.

本文提出了一種會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制體系的構(gòu)建方法.此體系對(duì)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)信息進(jìn)行了分類處理并形成了多個(gè)信息子集，將相關(guān)信息子集移至一起，以防止出現(xiàn)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部的信息擁擠現(xiàn)象；如果不能將特定信息子集分配至一起時(shí)，還可以利用信息相關(guān)度分析來(lái)分解這些信息子集，從而避免會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部間因信息擁擠問(wèn)題而降低了系統(tǒng)的安全性.

1 會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全基本定義

采用三元組τi{0,1}=({0,1}Ti{0,1},{0,1}Ci{0,1},πi)的形式來(lái)表示周期安全控制(Task)i，其中，Ti代表信息的周期,πi代表優(yōu)先級(jí)，Ci代表最壞執(zhí)行時(shí)間.每當(dāng)一個(gè)周期發(fā)生時(shí)，τi先處于就緒狀態(tài)，之后發(fā)生無(wú)釋放抖動(dòng)，每執(zhí)行一次τi就代表一項(xiàng)信息實(shí)例，通常將其用Ji進(jìn)行表示.信息的相對(duì)截止期限與其周期保持一致.

定義1 采用ui表示τi的CPU安全系數(shù)，等于τi最壞執(zhí)行時(shí)間和周期間的比值結(jié)果，將其用等式ui=Ci/Ti表達(dá).周期信息集合Γ={τ1,τ2,…,τn}的執(zhí)行場(chǎng)所是m個(gè)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部共同構(gòu)成的同構(gòu)型會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部處理器P={p1,p2,…,pm}.其中，p(τi)代表τi所處的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部，τ(pk)代表被分配在會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部pk上的所有信息集合.此系統(tǒng)總共由q個(gè)共享內(nèi)部Φ={ρ1,ρ2,…,ρq}構(gòu)成，其中，Θi∈Φ的含義是在τi訪問(wèn)的共享內(nèi)部，τi需滿足互斥訪問(wèn)條件?ρs∈Θi.當(dāng)ρs只是被分配在相同會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部并進(jìn)行信息訪問(wèn)時(shí)，應(yīng)該將其稱作局部資源,反之則是屬于全局資源.

信息的訪問(wèn)過(guò)程如果發(fā)生阻塞的情況，則按照MSRP協(xié)議的要求，信息需保持自旋狀態(tài)以等待全局資源.當(dāng)多項(xiàng)信息同時(shí)等待某一相同的全局資源時(shí)，為防止出現(xiàn)信息餓死的現(xiàn)象,MSRP選擇FIFO自旋的方式得以解決.

引理1 假設(shè)τj對(duì)全局資源ρs進(jìn)行一次訪問(wèn)所需的時(shí)間最長(zhǎng)是ξj,s，則滿足任意τi∈pk對(duì)ρs而進(jìn)行訪問(wèn)請(qǐng)求的時(shí)間最長(zhǎng)為

(1)

定義2 自旋下降(Sk)等于此會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)信息處于tLCM時(shí)間段中的最長(zhǎng)自旋等待時(shí)間跟tLCM的比值.tLCM等于此會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)信息周期最小公倍數(shù).

為確保系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)安全的性質(zhì),需保留合理的處理器資源，以此保證該系統(tǒng)無(wú)論在何種狀態(tài)下都可以達(dá)到實(shí)時(shí)信息所需的截止時(shí)限標(biāo)準(zhǔn).由此可見(jiàn)，可以通過(guò)減小自旋下降的方法來(lái)降低系統(tǒng)的整體資源耗費(fèi),從而有效改善系統(tǒng)的安全系數(shù).

定理1 對(duì)于任意調(diào)度τi∈pk，由其產(chǎn)生的系統(tǒng)安全性下降和τi對(duì)pk形成的自旋下降Sk(i)相等，即

(2)

2 會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制體系的建立

2.1 會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制過(guò)程

該體系的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：首先把存在于Γ中的具有共享內(nèi)部沖突的各項(xiàng)信息分類成一個(gè)信息集合，同時(shí)把相同信息子集中的所有信息都安全控制到同一會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部.結(jié)果見(jiàn)圖1.

圖1 會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制體系

將Γ中的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制到任何一個(gè)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部都不會(huì)造成信息的阻塞現(xiàn)象，可以采用下述遞歸體系來(lái)完成會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制.

體系1通過(guò)如下所示的相關(guān)處理思路實(shí)現(xiàn)：

(1)假定各項(xiàng)信息在初始狀態(tài)下都保持相互獨(dú)立狀態(tài)(.indep←TRUE)，并且沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行分組(.link←NONE).

(2)如果各項(xiàng)信息對(duì)應(yīng)的.link都不是NONE,此時(shí)，體系結(jié)束；反之，從中選定某一沒(méi)有進(jìn)行過(guò)分組處理的信息τi，對(duì)該信息的分組狀態(tài)進(jìn)行修改至τi.link←i,之后再判斷τi是否要跟其它信息共同對(duì)共享內(nèi)部進(jìn)行訪問(wèn).

(3)如果τi和其它某一信息τj同時(shí)訪問(wèn)同一共享內(nèi)部，則將此二信息的狀態(tài).indep同時(shí)設(shè)定成FALSE,把τj的分組狀態(tài)設(shè)定成τi.link,再把τi和τj分組到相同的信息子集內(nèi)；之后采用遞歸方法從τj開(kāi)始重新執(zhí)行這一步驟.

(4)分析τi和后續(xù)的信息是否要對(duì)同一共享內(nèi)部進(jìn)行訪問(wèn)操作,當(dāng)需要對(duì)同一共享內(nèi)部進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，便跳轉(zhuǎn)至步驟(3)；反之，跳轉(zhuǎn)到步驟(2).

2.2 會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全體系的相關(guān)度評(píng)價(jià)

本文提出了評(píng)價(jià)信息相關(guān)度的分析方法，如下所示：

引理2 對(duì)于任意τi與τj∈τ(pk)在pk上形成的自旋下降是τi和τj各自具有的pk自旋下降相加所得的結(jié)果

Sk(i+j)=Sk(i)+Sk(j)

(3)

以矩陣Ux×q來(lái)表示x(1≤x≤n)個(gè)信息對(duì)共享內(nèi)部進(jìn)行訪問(wèn)所需的最長(zhǎng)時(shí)間.元素ui,s代表第i個(gè)信息τc對(duì)共享內(nèi)部ρs進(jìn)行訪問(wèn)所需的最長(zhǎng)時(shí)間，則根據(jù)引理1有ui,s=ξc,s.如果ui,s=0，則說(shuō)明τc未對(duì)共享內(nèi)部ρs進(jìn)行訪問(wèn).

(4)

定理2 設(shè)?！?{τa,τb,…,τc}(x=|?！獆≤n)為體系1獲得的信息子集，通過(guò)x×q(q是共享內(nèi)部的數(shù)量)階矩陣Ux×q來(lái)表達(dá)Γ對(duì)共享內(nèi)部進(jìn)行訪問(wèn)所花費(fèi)的時(shí)間.對(duì)于從?！胁鸱值玫降娜我猞觟并將其分配至?xí)?jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部pr中，同時(shí)其它存在于?！械乃行畔⒈话踩刂频綍?huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部pk中(r≠k)，那么?！械氖Ｓ嘈畔⑺a(chǎn)生的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部pk自旋下降為

(5)

(6)

其中，i=Γ—{τi};f(d)為矩陣Ux×q第d行對(duì)應(yīng)的信息序號(hào).

通過(guò)定理2得到的自旋下降是來(lái)自?！獌?nèi)以及τi對(duì)同一共享內(nèi)部進(jìn)行信息訪問(wèn)形成的.由此可見(jiàn)，Sk(i)可以通過(guò)自旋下降的方式來(lái)定量分析存在于τi和?！獌?nèi)的剩余各項(xiàng)信息間的相互關(guān)聯(lián)性.本文采用Sk(i)作為評(píng)價(jià)?！笑觟和剩余信息間的相關(guān)度結(jié)果.

3 實(shí)驗(yàn)與分析

3.1 性能指標(biāo)

本文采用信息集合接受率來(lái)評(píng)價(jià)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部安全控制體系的性能，所選擇的處理器平臺(tái)類型為8會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部.假定每次實(shí)驗(yàn)都會(huì)生成N=10 000個(gè)隨機(jī)信息集合，安全控制體系A(chǔ)最大可以對(duì)M個(gè)信息集合進(jìn)行調(diào)度，此時(shí)體系A(chǔ)對(duì)應(yīng)的信息集合能達(dá)到的接受率等于M/N.如果得到的信息集合接受率較大，則說(shuō)明此體系的效率也相應(yīng)更高.同時(shí)還對(duì)比了不同體系所具有的系統(tǒng)平均自旋下降,其定義為：

(7)

3.2 實(shí)驗(yàn)分析

(1)信息集合接受率.圖2顯示了在臨界區(qū)長(zhǎng)度等于4以及每項(xiàng)信息具有的臨界區(qū)數(shù)量為2的條件下，系統(tǒng)安全系數(shù)SU與集合接受率間的關(guān)系.將本文ISCS體系與WFD體系和syn-aware體系進(jìn)行對(duì)比分析.從圖2中可以看到，不同體系的信息集合接受率與SU之間表現(xiàn)為單調(diào)遞減的變化關(guān)系.當(dāng)WFD體系和ISCS體系處于SU>0.6的條件下，信息集合將具有不安全的特征，syn-aware體系則需滿足SU>0.7的條件才會(huì)發(fā)生信息集合的不安全現(xiàn)象.對(duì)這兩種體系進(jìn)行比較可知，ISCS體系具有更大的信息集合接受率.

圖2 信息集合接受率與系統(tǒng)安全系數(shù)之間的關(guān)系

圖3顯示了不同體系性能與臨界區(qū)長(zhǎng)度之間的關(guān)系，從圖中可以看到各項(xiàng)信息分別由2個(gè)臨界區(qū)構(gòu)成，此時(shí)SU=0.65.當(dāng)臨界區(qū)的長(zhǎng)度增大后，需要等待的信息自旋時(shí)間也會(huì)隨之增大，此時(shí)體系信息集合接受率也會(huì)出現(xiàn)下降現(xiàn)象.如果無(wú)法將所有的信息子集都分配到一起時(shí)，可以利用ISCS體系并結(jié)合相關(guān)度分析結(jié)果對(duì)信息進(jìn)行拆分后再將其分配至相同的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi).所以信息只對(duì)特定會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部信息進(jìn)行自旋等待，有效降低了自旋下降.

圖3 臨界區(qū)長(zhǎng)度和信息集合接受率的關(guān)系曲線

4 結(jié)論

本文提出了一種會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部的安全控制體系，該體系將會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部具有沖突性的信息分成不同類型的信息集合，并把具有相近性質(zhì)的信息子集分配一起，有效避免了在不同會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)內(nèi)部間發(fā)生的信息阻塞現(xiàn)象,導(dǎo)致安全性下降.最后，本文還對(duì)比了該體系和其他安全控制體系的性能,結(jié)果顯示：該會(huì)計(jì)信息體系內(nèi)部安全控制能力高于同類體系，而系統(tǒng)自旋下降低于同類體系.

[參 考 文 獻(xiàn)]

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