Аппаратная абстракция
-
Основы аппаратных абстракций
- Аппаратные абстракции предоставляют программный доступ к аппаратным ресурсам через интерфейсы.
- Программные интерфейсы позволяют использовать стандартные вызовы ОС для различных аппаратных средств.
- Абстракции упрощают создание высокопроизводительных приложений, не зависящих от конкретного оборудования.
-
Роль центрального процессора и ISA
- Центральный процессор имеет архитектуру набора команд (ISA), которая используется для программирования на ассемблере.
- Компиляторы преобразуют высокоуровневый код в инструкции, зависящие от процессора.
- В операционных системах API-интерфейсы представляют собой примитивные операции, а не ISA, что обеспечивает переносимость.
-
Пример абстракции «Джойстик»
- Абстракция «Джойстик» скрывает детали устройства, позволяя программистам использовать стандартизированные сообщения.
- Один и тот же код может обрабатывать различные реализации джойстика, обеспечивая совместимость.
-
Роль аппаратного уровня абстракции (HAL)
- HAL скрывает различия в аппаратном обеспечении от операционной системы, упрощая перенос кода на разные платформы.
- HAL широко используется в операционных системах, включая Windows, Linux и macOS.
- В некоторых операционных системах, таких как NetBSD, HAL встроен в систему.
-
Примеры аппаратных абстракций в различных ОС
- Windows NT имеет HAL, который обеспечивает переносимость кода на разные процессоры.
- В IBM i используется HAL, который позволяет запускать приложения без изменений на разных процессорах.
- Android представил HAL в версии 8.0, упрощая разработку обновлений встроенного ПО.
-
Дополнительные аппаратные абстракции
- BIOS, UEFI, ACPI, BSP, DSD и другие являются важными компонентами аппаратных абстракций.
- HAL является ключевым элементом в разработке программного обеспечения, работающего на различных аппаратных платформах.
Полный текст статьи: