Co to jest warstwa abstrakcji sprzętu?

Warstwa abstrakcji sprzętu to metoda ukrywania fizycznego sprzętu przed oprogramowaniem komputera. Warstwa działa jako pośrednik, oddzielając od siebie sprzęt i oprogramowanie. Ponadto maskuje przed sobą rzeczywiste procesy obu systemów. Głównym celem tej warstwy jest umożliwienie uruchamiania oprogramowania na sprzęcie, na którym nie zostało ono specjalnie przeznaczone. Chociaż prawie wszystkie systemy operacyjne w pewnym stopniu korzystają z tych warstw, są one najczęściej stosowane w emulacjach i systemach wbudowanych.

Architektura komputera jest konfigurowana warstwowo. Komputer zaczyna się od warstwy sprzętowej i tworzy warstwę aplikacji lub oprogramowania. Każdy krok w górę w warstwie zbliża się do oprogramowania, a dalej od sprzętu. Ponadto każdy krok w górę wymaga więcej przetwarzania i zasobów do działania. Na przykład jądro systemu jest jednym z najbardziej podstawowych elementów oprogramowania w systemie, ale jest bardziej złożone i zasobożerne niż sprzęt, na którym się znajduje, i mniej niż system operacyjny, który wymaga jego działania.

Zazwyczaj każda z tych warstw składa się z rzeczywistych komponentów, sprzętu lub oprogramowania. Warstwa abstrakcji sprzętu to po trochu jedno i drugie. Jest to system oprogramowania, który działa jak system sprzętowy. Znajduje się między jądrem komputera a systemami sprzętowymi. Zadaniem warstwy abstrakcji sprzętu jest maskowanie większości systemu i sprawienie, by jądro uwierzyło, że działa na innym zestawie sprzętu. Kiedy sprzęt i jądro komunikują się, warstwa abstrakcji sprzętu tłumaczy informacje tam iz powrotem.

Najczęstszym powodem używania warstwy abstrakcji sprzętu jest umożliwienie uruchomienia oprogramowania na sprzęcie, na którym nie powinno być. Warstwa znajduje się na wierzchu sprzętu i umożliwia instalację systemu operacyjnego i aplikacji. Zasadniczo powoduje to, że warstwy wewnątrz komputera rozgałęziają się na dwie różne ścieżki. Jedna ścieżka podąża za prawdziwym sprzętem systemu, podczas gdy druga podąża za abstrakcyjną wersją.

Prawie każdy system operacyjny ma wbudowaną niewielką ilość abstrakcji. Pozwala to systemowi na obsługę szerszej gamy maszyn, pod warunkiem, że mieszczą się one w szerokim zestawie parametrów. Ten rodzaj abstrakcji jest tak drobny i powszechny, że rzadko jest określany jako warstwa abstrakcji sprzętu.

Prawdziwa abstrakcja zwykle znajduje się w jednym z dwóch miejsc. Emulacja sprzętu pozwala na działanie pełnego systemu operacyjnego i programów na komputerze, dla którego nie zostały stworzone. Ta forma abstrakcji jest powszechna w prawie wszystkich nowoczesnych komputerach, ponieważ kilka programów internetowych działa za pośrednictwem systemów wirtualnych. Systemy wbudowane to drugi rodzaj. Te małe systemy operacyjne obsługują wszystko, od samochodów po ekspresy do kawy, i często wykorzystują warstwę abstrakcji sprzętu, aby zwiększyć liczbę urządzeń, które mogą korzystać z systemu bez modyfikacji.