Слой аппаратных абстракций
 |
Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.
|
Hardware Abstraction Layer (HAL, Слой аппаратных абстракций) — слой абстрагирования, реализованный в программном обеспечении, находящийся между физическим уровнем аппаратного обеспечения и программным обеспечением, запускаемом на этом компьютере. HAL предназначен для скрытия различий в аппаратном обеспечении от основной части ядра операционной системы, таким образом, чтобы большая часть кода, работающая в режиме ядра, не нуждалась в изменении при её запуске на системах с различным аппаратным обеспечением. На персональных компьютерах HAL, по существу, может рассматриваться как драйвер материнской платы, позволяющий взаимодействовать инструкциям высокоуровневых языков программирования с низкоуровневыми компонентами, такими, как аппаратное обеспечение.
В операционных системах семейства Windows NT HAL является неотъемлемой частью кода, исполняемого в режиме ядра, находится в отдельном загрузочном модуле, загружаемом совместно с ядром.[1][2] Это обеспечивает возможность использования одного и того же загрузочного модуля собственно ядра ОС Windows NT на ряде систем с различными архитектурами шин ввода-вывода, управления прерываниями и таймерами. К примеру, рабочие станции, основанные на SGI Intel x86, были не совместимы с IBM PC-совместимыми рабочими станциями, но благодаря HAL Windows NT мог запускаться на них. Аналогичным образом одно и то же ядро Windows NT используется как на современных системах с контроллером прерываний APIC, так и на устаревших системах без поддержки APIC.
Windows Vista и выше (Windows Server 2008 и выше для серверов) автоматически определяют, какой уровень HAL должен быть использован во время загрузки.[3]
BSD, Mac OS X, Linux, Solaris, CP/M, MS-DOS и некоторые другие портируемые ОС также имеют HAL, несмотря на то, что он не разрабатывался явно для выполнения описанных выше функций. Некоторые системы, такие, как Linux, имеют возможность вставлять подобный слой, к примеру, Adeos, во время работы. Ядро операционной системы NetBSD широко известно наличием чистого слоя абстрагирования от аппаратного обеспечения (HAL), что позволяет ему быть высоко-портируемым. Частью этой системы являются [netbsd.gw.com/cgi-bin/man-cgi?uvm+9+NetBSD-current uvm(9)]/[netbsd.gw.com/cgi-bin/man-cgi?pmap+9+NetBSD-current pmap(9)], [netbsd.gw.com/cgi-bin/man-cgi?bus_space+9+NetBSD-current bus_space(9)], [netbsd.gw.com/cgi-bin/man-cgi?bus_dma+9+NetBSD-current bus_dma(9)] и другие подсистемы. Популярные шины, которые используются более чем на одной архитектуре, такие, как ISA, EISA, PCI, PCI-E и др., также абстрагированы, позволяя написанным под них драйверам также быть высокопортируемыми с минимальным изменением кода.
«Экстремальный» пример HAL может быть найден в архитектурах System/38 и AS/400. Большинство компиляторов для таких систем генерируют абстрактный машинный код. Лицензированный внутренний код (LIC) переводит этот виртуальный машинный код во внутренний (собственный) код процессора, на котором он запускается, и выполняет получившийся внутренний код (исключение составляют компиляторы, которые сами генерируют LIC; эти компиляторы не доступны за пределами IBM). К примеру, прикладное программное обеспечение и программное обеспечение операционной системы, расположенные над слоем LIC, скомпилированные на оригинальной архитектуре System/38, запускаются без каких-либо модификаций и перекомпиляций на последних системах AS/400. И это несмотря на тот факт, что лежащее в основе аппаратное обеспечение было кардинально изменено; по крайней мере, три различных типа микропроцессоров находились в использовании.[4]
HAL является даже более низким уровнем в компьютерных языках программирования, чем API, потому что он взаимодействует непосредственно с аппаратным обеспечением вместо ядра системы, следовательно, HAL требует меньше процессорного времени, чем API. Языки высокого уровня часто используют HAL и API для взаимодействия с компонентами более низкого уровня.
Операционные системы, имеющие HAL, легко портируются на различное оборудование. Это особенно важно для встраиваемых систем, которые должны работать на большом количестве различных платформ.
См. также
Напишите отзыв о статье "Слой аппаратных абстракций"
Примечания
- ↑ [support.microsoft.com/kb/99588 Windows NT Hardware Abstraction Layer (HAL)]. Microsoft (31 октября 2006). Проверено 25 августа 2007. [www.webcitation.org/65srmV2fG Архивировано из первоисточника 3 марта 2012].
- ↑ Helen Custer (1993), Inside Windows NT, Microsoft Press
- ↑ Russinovich Mark. E. Windows Internals: Including Windows Server 2008 and Windows Vista.. — 5th. — Redmond, Wash.: Microsoft Press, 2008. — P. 65. — ISBN 978-0-7356-2530-3.
- ↑ Soltis Frank G. Inside the AS/400: Featuring the AS/400e Series. — 2nd. — Loveland, Colo.: Duke Press, 1997. — ISBN 978-1-882419-66-1.
| ||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Слой аппаратных абстракций
– Ну, что, Михайла Иванович, Буонапарте то нашему плохо приходится. Как мне князь Андрей (он всегда так называл сына в третьем лице) порассказал, какие на него силы собираются! А мы с вами всё его пустым человеком считали.Михаил Иванович, решительно не знавший, когда это мы с вами говорили такие слова о Бонапарте, но понимавший, что он был нужен для вступления в любимый разговор, удивленно взглянул на молодого князя, сам не зная, что из этого выйдет.
– Он у меня тактик великий! – сказал князь сыну, указывая на архитектора.
И разговор зашел опять о войне, о Бонапарте и нынешних генералах и государственных людях. Старый князь, казалось, был убежден не только в том, что все теперешние деятели были мальчишки, не смыслившие и азбуки военного и государственного дела, и что Бонапарте был ничтожный французишка, имевший успех только потому, что уже не было Потемкиных и Суворовых противопоставить ему; но он был убежден даже, что никаких политических затруднений не было в Европе, не было и войны, а была какая то кукольная комедия, в которую играли нынешние люди, притворяясь, что делают дело. Князь Андрей весело выдерживал насмешки отца над новыми людьми и с видимою радостью вызывал отца на разговор и слушал его.
– Всё кажется хорошим, что было прежде, – сказал он, – а разве тот же Суворов не попался в ловушку, которую ему поставил Моро, и не умел из нее выпутаться?
– Это кто тебе сказал? Кто сказал? – крикнул князь. – Суворов! – И он отбросил тарелку, которую живо подхватил Тихон. – Суворов!… Подумавши, князь Андрей. Два: Фридрих и Суворов… Моро! Моро был бы в плену, коли бы у Суворова руки свободны были; а у него на руках сидели хофс кригс вурст шнапс рат. Ему чорт не рад. Вот пойдете, эти хофс кригс вурст раты узнаете! Суворов с ними не сладил, так уж где ж Михайле Кутузову сладить? Нет, дружок, – продолжал он, – вам с своими генералами против Бонапарте не обойтись; надо французов взять, чтобы своя своих не познаша и своя своих побиваша. Немца Палена в Новый Йорк, в Америку, за французом Моро послали, – сказал он, намекая на приглашение, которое в этом году было сделано Моро вступить в русскую службу. – Чудеса!… Что Потемкины, Суворовы, Орловы разве немцы были? Нет, брат, либо там вы все с ума сошли, либо я из ума выжил. Дай вам Бог, а мы посмотрим. Бонапарте у них стал полководец великий! Гм!…
– Я ничего не говорю, чтобы все распоряжения были хороши, – сказал князь Андрей, – только я не могу понять, как вы можете так судить о Бонапарте. Смейтесь, как хотите, а Бонапарте всё таки великий полководец!
– Михайла Иванович! – закричал старый князь архитектору, который, занявшись жарким, надеялся, что про него забыли. – Я вам говорил, что Бонапарте великий тактик? Вон и он говорит.
– Как же, ваше сиятельство, – отвечал архитектор.
Князь опять засмеялся своим холодным смехом.
– Бонапарте в рубашке родился. Солдаты у него прекрасные. Да и на первых он на немцев напал. А немцев только ленивый не бил. С тех пор как мир стоит, немцев все били. А они никого. Только друг друга. Он на них свою славу сделал.
И князь начал разбирать все ошибки, которые, по его понятиям, делал Бонапарте во всех своих войнах и даже в государственных делах. Сын не возражал, но видно было, что какие бы доводы ему ни представляли, он так же мало способен был изменить свое мнение, как и старый князь. Князь Андрей слушал, удерживаясь от возражений и невольно удивляясь, как мог этот старый человек, сидя столько лет один безвыездно в деревне, в таких подробностях и с такою тонкостью знать и обсуживать все военные и политические обстоятельства Европы последних годов.
– Ты думаешь, я, старик, не понимаю настоящего положения дел? – заключил он. – А мне оно вот где! Я ночи не сплю. Ну, где же этот великий полководец твой то, где он показал себя?
– Это длинно было бы, – отвечал сын.
– Ступай же ты к Буонапарте своему. M lle Bourienne, voila encore un admirateur de votre goujat d'empereur! [вот еще поклонник вашего холопского императора…] – закричал он отличным французским языком.
– Vous savez, que je ne suis pas bonapartiste, mon prince. [Вы знаете, князь, что я не бонапартистка.]
– «Dieu sait quand reviendra»… [Бог знает, вернется когда!] – пропел князь фальшиво, еще фальшивее засмеялся и вышел из за стола.
Маленькая княгиня во всё время спора и остального обеда молчала и испуганно поглядывала то на княжну Марью, то на свекра. Когда они вышли из за стола, она взяла за руку золовку и отозвала ее в другую комнату.
– Сomme c'est un homme d'esprit votre pere, – сказала она, – c'est a cause de cela peut etre qu'il me fait peur. [Какой умный человек ваш батюшка. Может быть, от этого то я и боюсь его.]
– Ax, он так добр! – сказала княжна.
