Peruslaitteistotoimintoja

Peruslaitteistotoimintoja kuvaa tietokoneen tai sulautetun järjestelmän laitteiston keskeiset toiminnot, joiden avulla järjestelmä käynnistyy, toimii ja tukee ohjelmistoa. Tämä kattaa sekä laitteiston itsensä suorittamisen että sen vuorovaikutuksen ohjelmiston kanssa.

Boot- ja POST-vaiheessa laitteisto ja firmware suorittavat peruslaitteiston tarkistukset, alustavat muistia sekä tallennuslaitteita ja lataavat käyttöjärjestelmän.

Prosessori (CPU) suorittaa käskyjä, ja muistijärjestelmä (RAM) sekä välimuistit (L1/L2/L3) mahdollistavat nopean tiedonvaihdon. Muistin osoittaminen ja tiedonsiirtoväylät määrittelevät, miten data liikkuu CPU:n ja muiden laitteiden välillä.

I/O‑järjestelmät ja laiteohjaimet vastaavat syöttö- ja tulolaitteiden sekä tallennuslaitteiden hallinnasta. Keskeytykset (interrupts) mahdollistavat CPU:n reagoinnin laitteistotapahtumiin; Direct Memory Access (DMA) nopeuttaa suurten tietomäärien siirtoa ilman CPU:n jatkuvaa ohjausta.

Tallennuslaitteet ja niiden kontrollerit (HDD, SSD, NVMe) sekä liitäntäprotokollat (SATA, PCIe) muodostavat tiedon tallennus- ja hakuprosessin pohjan.

Virtalähde, jäähdytys ja energianhallinta sekä virheiden havaitseminen (ECC, watchdog) ja redundanssi takaavat järjestelmän vakauden ja turvallisuuden.

Laittejärjestelmäyhteys etenee laiteajureiden sekä firmwarein kautta; firmware voi päivittää laitteiston toimintoja. Yhteenvetona peruslaitteistotoimintoja ovat prosessorin, muistin, I/O:n ja energianhallinnan perustoiminnot.