Mikä on laitteiston abstraktiokerros?

Laitteiston keräyskerros on tapa piilottaa fyysinen laitteisto tietokoneen ohjelmistosta. Kerros toimii välittäjänä erottaen laitteistot ja ohjelmistot toisistaan. Lisäksi se peittää kahden järjestelmän todelliset prosessit toisistaan. Tämän kerroksen päätarkoitus on antaa ohjelmistojen toimia laitteistolla, jota ei ole erityisesti tarkoitettu käytettäväksi. Vaikka lähes kaikki käyttöjärjestelmät käyttävät näitä tasoja jossain määrin, ne ovat yleisimpiä emulointi- ja sulautetuissa järjestelmissä.

Tietokonearkkitehtuuri on muodostettu kerroksittain. Tietokone aloittaa laitteistokerroksesta ja muodostuu sovellus- tai ohjelmistokerrokseen asti. Jokainen kerrosaskel menee lähemmäksi ohjelmistoa ja kauemmas laitteistosta. Lisäksi jokainen vaihe vaatii enemmän käsittelyä ja resursseja toimiakseen. Esimerkiksi järjestelmän ydin on yksi järjestelmän keskeisimmistä ohjelmisto-osista, mutta se on monimutkaisempi ja resursseja vaativampi kuin laitteisto, jolla se sijaitsee, ja vähemmän kuin käyttöjärjestelmä, joka vaatii sen suorittamisen.

Tyypillisesti jokainen näistä kerroksista koostuu todellisista komponenteista, joko laitteistosta tai ohjelmistosta. Laitteiston abstraktiokerros on vähän molempia. Se on ohjelmistojärjestelmä, joka toimii laitteistojärjestelmän tavoin. Se sijaitsee tietokoneen ytimen ja laitteistojärjestelmien välissä. Laitteistonottokerroksen tehtävä on peittää suurin osa järjestelmästä ja saada ydin uskomaan, että se toimii eri laitteistosarjalla. Kun laitteisto ja ydin kommunikoivat, laitteiston abstraktiokerros kääntää tiedot edestakaisin.

Yleisin syy käyttää laitteiston keräyskerrosta on antaa ohjelmiston toimia laitteistolla, jota sen ei pitäisi olla päällä. Kerros sijaitsee laitteiston päällä ja mahdollistaa käyttöjärjestelmän ja sovellusten asentamisen. Pohjimmiltaan se saa tietokoneen sisällä olevat kerrokset haarautumaan kahteen eri polkuun. Yksi polku seuraa järjestelmän todellista laitteistoa, kun taas toinen seuraa abstraktia versiota.

Lähes jokaisessa käyttöjärjestelmässä on pieni määrä abstraktioita. Tämä mahdollistaa järjestelmän käyttää laajempaa valikoimaa koneita edellyttäen, että ne ovat laajojen parametrien rajoissa. Tämäntyyppinen abstraktio on niin vähäinen ja yleinen, että sitä kutsutaan harvoin laitteiston abstraktiokerrokseksi.

Todellinen abstraktio löytyy tyypillisesti yhdestä kahdesta paikasta. Laitteiston emulointi mahdollistaa täyden käyttöjärjestelmän ja ohjelmien toiminnan tietokoneella, jota varten niitä ei ole rakennettu. Tämä abstraktion muoto on yleinen lähes kaikissa nykyaikaisissa tietokoneissa, koska useat web -ohjelmat toimivat virtuaalisten järjestelmien kautta. Sulautetut järjestelmät ovat toista tyyppiä. Nämä pienet käyttöjärjestelmät käyttävät kaikkea autosta kahvinkeittimeen ja käyttävät usein laitteiston abstraktiokerrosta lisäämään laitteiden määrää, jotka voivat käyttää järjestelmää ilman muutoksia.