Mis on riistvara abstraktsioonikiht?

Riistvara abstraktsioonikiht on meetod füüsilise riistvara peitmiseks arvuti tarkvara eest. Kiht töötab vahendajana, eraldades riist- ja tarkvara üksteisest. Lisaks varjab see kahe süsteemi tegelikke protsesse üksteisest. Selle kihi põhieesmärk on võimaldada tarkvaral töötada riistvaral, millel see ei olnud spetsiaalselt ette nähtud. Kuigi peaaegu kõik operatsioonisüsteemid kasutavad neid kihte mingil määral, on need kõige levinumad emulatsiooni- ja manustatud süsteemides.

Arvuti arhitektuur on seadistatud kihtidena. Arvuti alustab riistvarakihist ja koguneb rakenduse või tarkvara kihini. Iga samm ülespoole läheb tarkvarale lähemale ja riistvarast kaugemale. Lisaks nõuab iga samm töötamiseks rohkem töötlemist ja ressursse. Näiteks süsteemi tuum on üks süsteemi kõige põhilisemaid tarkvaraosi, kuid see on keerulisem ja ressursimahukam kui riistvara, millel see istub, ja vähem kui operatsioonisüsteem, mis nõuab selle käitamist.

Tavaliselt koosnevad kõik need kihid reaalsetest komponentidest, kas riistvarast või tarkvarast. Riistvara abstraktsioonikiht on veidi mõlemast. See on tarkvarasüsteem, mis toimib nagu riistvarasüsteem. See asub arvuti tuuma ja riistvarasüsteemide vahel. Riistvara abstraktsioonikihi ülesanne on varjata suurem osa süsteemist ja panna kernel uskuma, et see töötab erineval riistvarakomplektil. Kui riistvara ja kernel suhtlevad, tõlgib riistvara abstraktsioonikiht teavet edasi-tagasi.

Kõige tavalisem põhjus riistvara abstraktsioonikihi kasutamiseks on lubada tarkvaral töötada riistvaral, millel see ei peaks olema. Kiht asub riistvara peal ja võimaldab installida operatsioonisüsteemi ja rakendusi. Sisuliselt põhjustab see arvuti sees olevate kihtide hargnemist kaheks erinevaks teeks. Üks tee järgib süsteemi tõelist riistvara, teine ​​aga abstraktset versiooni.

Peaaegu iga operatsioonisüsteemi sisse on ehitatud väike kogus abstraktsiooni. See võimaldab süsteemil käitada laiemat valikut masinaid, eeldusel, et need on paljude parameetrite piires. Seda tüüpi abstraktsioon on nii väike ja tavaline, et seda nimetatakse harva riistvaraliseks abstraktsioonikihiks.

Tõeline abstraktsioon leitakse tavaliselt ühes kahest kohast. Riistvara emuleerimine võimaldab täielikul operatsioonisüsteemil ja programmidel töötada arvutis, mille jaoks need pole loodud. See abstraktsioonivorm on levinud peaaegu kõigis kaasaegsetes arvutites, kuna mitmed veebiprogrammid töötavad läbi virtuaalsüsteemide. Manussüsteemid on teist tüüpi. Need väikesed operatsioonisüsteemid käitavad kõike alates autodest kuni kohvikannideni ja kasutavad sageli riistvaralist abstraktsioonikihti, et suurendada seadmete arvu, mis saavad süsteemi ilma muudatusteta kasutada.