Что такое драйвер устройства? Как это работает?

Что такое драйвер устройства

Операционная система(operating system) , другие прикладные программы и различные аппаратные устройства(hardware device) созданы разными группами людей. Поэтому по умолчанию ОС и другие программы не могут взаимодействовать с аппаратными устройствами(hardware device) . Здесь на помощь приходит драйвер устройства(device driver) . Это часть программного обеспечения, которое действует как переводчик между операционной системой(operating system) и аппаратным устройством(hardware device) . Задача драйвера устройства(device driver) — обеспечить бесперебойную работу аппаратных устройств,(hardware device) подключенных к системе. Драйвер принтера(printer driver) сообщает операционной системе, как печатать выбранную информацию на странице. Чтобы ОС переводила биты в аудиофайле(audio file)в соответствующий выход, необходим драйвер звуковой карты(card driver) . Таким образом, драйверы устройств(device driver) существуют для каждого аппаратного устройства(hardware device) , подключенного к вашей системе.

Что такое драйвер устройства

Что такое драйвер устройства?(What is a Device Driver?)

ОС не нужно знать подробности работы оборудования. Используя драйвер устройства(device driver) , он взаимодействует только с этим конкретным оборудованием. Если соответствующий драйвер устройства(device driver) не установлен, связь(communication link) между ОС и оборудованием отсутствует. Такое аппаратное устройство(hardware device) может работать неправильно. Драйвер устройства(device driver) и соответствующее аппаратное устройство взаимодействуют(hardware device communicate) через компьютерную шину(computer bus) , к которой подключено устройство. Драйверы устройств(Device) различаются для каждой операционной системы(operating system) и зависят от оборудования. Драйвер устройства(device driver) также известен как программный драйвер .(software driver)или просто водитель.

Как работают драйверы устройств?(How do device drivers work?)

Аппаратное устройство(hardware device) хочет связаться с программой в вашей системе. Вы можете думать об этой ситуации как о двух сущностях, говорящих на разных языках. Таким образом, требуется переводчик. Драйвер устройства(device driver) играет здесь роль транслятора. Программное обеспечение предоставляет драйверу информацию(driver information) , которая объясняет, что аппаратное обеспечение должно выполнять. Драйвер устройства(device driver) использует эту информацию, чтобы заставить драйвер выполнять работу.

Драйвер устройства(device driver) переводит инструкции software program/the ОС на язык , понятный (language understood)аппаратному устройству(hardware device) . Чтобы система работала эффективно, у вас должны быть все необходимые драйверы устройств(device driver) . Когда вы включаете систему, ОС взаимодействует с драйверами устройств(device driver) и BIOS , чтобы решить, какие аппаратные задачи выполнять.

Если бы не драйвер устройства(device driver) , либо у системы не было бы возможности взаимодействовать с устройствами, либо программы должны были бы знать, как напрямую взаимодействовать с оборудованием (учитывая широкий спектр программ и аппаратных устройств, которые у нас есть сегодня, это будет сложно). Невозможно создать программное обеспечение, способное напрямую взаимодействовать со всеми типами аппаратных устройств. Таким образом, драйверы устройств(device driver) меняют правила игры.

Как аппаратные(– hardware) устройства, так и программные программы зависят от драйверов устройств(device driver) для бесперебойной работы. Программы(Programs) обычно используют общие команды для доступа к устройствам. Драйвер устройства(device driver) преобразует их в специализированные команды, понятные устройству.

Драйверы устройств(Device) обычно входят в состав ОС как встроенные компоненты. Их предоставляет производитель. Если аппаратный или программный компонент(hardware or software component) заменяется или обновляется, эти драйверы устройств становятся бесполезными.

Драйверы виртуальных устройств(Virtual device drivers)

Драйвер виртуального устройства(device driver) — это компонент драйвера устройства,(device driver) который помогает аппаратному устройству(hardware device) установить связь с ОС или программой. Это драйверы для виртуальных устройств. Драйвер(device driver) виртуального устройства помогает(s help) обеспечить плавный поток данных. Несколько приложений могут беспрепятственно обращаться к определенному аппаратному устройству(hardware device) . Когда драйвер(device driver) виртуального устройства получает сигнал прерывания от аппаратного устройства(hardware device) , он определяет следующий порядок действий на основе состояния настроек устройства.

Где используется драйвер виртуального устройства?(Where is a virtual device driver used?)

Когда мы используем программное обеспечение для эмуляции аппаратного устройства , для (hardware device)такого(tor un) устройства используется драйвер(device driver) виртуального устройства. Подходящим примером будет использование VPN . Вы создаете виртуальную сетевую карту(network card) , чтобы безопасно подключаться к Интернету. Это виртуальная сетевая карта(network card) , созданная VPN . Для этой карты требуется соответствующий драйвер, который обычно устанавливается самим программным обеспечением VPN(VPN software) .

Все ли устройства нуждаются в драйверах?(Do all devices need drivers?)

Требуется ли(Whether) устройству драйвер, зависит от того , распознает ли ваша операционная система (operating system)аппаратное устройство(hardware device) и его функции. Некоторые периферийные устройства, которые неизвестны операционной системе(operating system) и требуют наличия драйвера: видеокарта(Video card) , USB-устройство(USB device) , звуковая карта, сканер, принтер, модем контроллера(controller modem) , сетевая карта(network card) , устройство чтения карт памяти и т. д.(card reader etc…) Операционные системы обычно имеют несколько универсальных драйверов, которые позволяют работать с общими аппаратными устройствами.(hardware device) s работать на базовом уровне. Опять же(Again) , условие — ОС должна распознавать особенности устройства. Некоторые устройства, которые могут работать с универсальными драйверами:Оперативная память(RAM) , клавиатура, мышь, динамики, монитор, жесткий диск, дисковод(disk drive) , ЦП(CPU) , блок питания(power supply) , джойстик и т(joystick etc… One) . д . Необходимо помнить, что общий драйвер, предоставляемый операционной системой(operating system) , обновляется не так часто, как драйверы, предоставляемые производителем оборудования(hardware manufacturer) . .

Читайте также:(Also Read:) Что такое компьютерный файл? 

Что произойдет, если вы не установили драйвер?(What will happen if you have not installed a driver?)

Если вы не установили драйвер для устройства, устройство может вообще не работать или работать только частично. Например, такие устройства, как мышь/клавиатура, будут работать без драйвера. Но если у вашей мыши есть дополнительные кнопки или на клавиатуре есть какие-то специальные клавиши, то эти функции не будут работать. Если вы пользователь Windows(Windows user) , вы можете найти ошибку конфликта драйверов(driver conflict error) в диспетчере устройств(device manager) , если у вас отсутствует драйвер. Обычно производитель выпускает обновление драйвера(driver update) , чтобы стереть ошибки, вызванные драйвером. Поэтому всегда имейте актуальную версию(date version) драйвера для ваших аппаратных устройств.

Драйвер будет работать, только если в вашей системе установлено соответствующее устройство. Если вы попытаетесь установить драйвер для несуществующего оборудования, этого не произойдет. Например, установка драйвера видеокарты,(video card driver) когда в вашей системе нет видеокарты(video card) , не даст вашей системе возможности работать с видеокартой(video card) . Вам необходимо иметь и аппаратное устройство,(hardware device) и обновленный драйвер устройства(device driver) для него.

Типы драйверов устройств(Types of device drivers)

Практически для каждого используемого сегодня (use today)аппаратного устройства(hardware device) существует драйвер(device driver) устройства . Эти драйверы можно разделить на следующие 2 категории : драйверы пользовательских (– user)устройств и драйверы(device driver) устройств ядра(device driver) .

Драйверы пользовательских устройств(User device drivers)

Это драйверы устройств, которые пользователь запускает во время использования системы. Они предназначены для устройств, которые пользователь подключил к системе, кроме тех, которые относятся к программному обеспечению ядра(kernel software) . Драйверы устройств для устройств Plug and Play(plug and play devices) считаются драйверами пользовательских устройств. Чтобы снизить нагрузку на системные ресурсы, на диск записываются драйверы пользовательских устройств. Но драйверы игровых устройств обычно хранятся в основной памяти.

Читайте также: (Also Read: ) Что такое файл ISO?

Драйверы устройств ядра(Kernel device drivers)

Универсальные драйверы, которые доступны как встроенное программное обеспечение вместе с ОС, называются драйверами устройств ядра. Они загружаются в память как часть ОС. Указатель(A pointer) на драйвер хранится в памяти и может быть вызван в любое время. Драйверы устройств ядра(Kernel device) предназначены для таких устройств, как процессор, материнская плата, BIOS и других устройств, относящихся к программному обеспечению ядра(kernel software) .

С драйверами устройств ядра(kernel device driver) возникает общая проблема. При вызове драйвер устройства ядра(kernel device driver) загружается в ОЗУ(RAM) . Это не может быть перемещено в виртуальную память. Если одновременно запущено несколько драйверов устройств, система замедляется. Чтобы решить эту проблему, каждая ОС имеет минимальные системные требования(system requirement) . Операционные системы объединяют ресурсы, необходимые драйверу устройства ядра(kernel device driver) . Это гарантирует, что пользователям не придется беспокоиться о требованиях к памяти(memory requirement) .

Другие типы драйверов устройств(Other types of Device Driver)

1. Универсальные и OEN-драйверы(1. Generic and OEN drivers)

Если драйвер устройства(device driver) доступен вместе с операционной системой(operating system) , он называется универсальным драйвером устройства(device driver) . Универсальный драйвер устройства(device driver) работает для конкретного устройства независимо(device irrespective) от его марки. В Windows 10 есть общие драйверы устройств(device driver) для часто используемых аппаратных устройств.

Иногда аппаратные устройства имеют определенные функции, которые ОС не может распознать. Производитель устройства(device manufacturer) предоставляет соответствующий драйвер для таких устройств. Они называются OEM-(OEM device) драйверами устройств. Для корректной работы таких устройств драйвера необходимо устанавливать отдельно после установки ОС. Примерно в то время, когда использовалась Windows XP , даже драйверы для материнской платы приходилось устанавливать отдельно. Сегодня большинство современных систем имеют встроенные универсальные драйверы устройств.

2. Блочные и символьные драйверы(2. Block and character drivers)

Драйверы устройств(Device) можно разделить на блочные или символьные в зависимости от того, как данные считываются и записываются. Такие устройства(Device) , как жесткие диски, компакт - диски(ROMs) и USB - накопители, классифицируются в зависимости от способа их использования.

Термин блочный драйвер(term block driver) используется, когда одновременно считывается или записывается более одного символа. Создается блок, и блочное устройство(block device) пытается извлечь объем информации, соответствующий размеру блока. Считается, что жесткие(Hard) диски и компакт- диски (ROMS)блокируют(block device) драйверы устройств.

Термин символьный драйвер(term character driver) используется, когда данные записываются по одному символу за раз. Драйверы символьных устройств(Character device) используют последовательные шины. Любое устройство, подключенное к последовательному порту, имеет символьный драйвер(character driver) . Например, мышь — это устройство, подключенное к последовательному порту. Он использует драйвер символьного устройства(character device driver) .

Читайте также:(Also Read:) Что такое Wi-Fi 6 (802.11ax)?

Управление драйверами устройств(Managing device drivers)

Все драйверы в вашей системе Windows(Windows system) управляются Диспетчером устройств(Device Manager) . Драйверы устройств(Device) не требуют особого внимания после установки. Иногда у них есть обновления для исправления ошибки или обновления, которые предоставляют новую функцию. Поэтому рекомендуется время от времени проверять наличие обновлений драйверов и устанавливать их (если они есть). Чтобы облегчить вашу работу, существует несколько программ, которые проверяют и обновляют драйверы вашего устройства.

Обновления драйверов, предоставляемые производителем, всегда доступны бесплатно на их официальном сайте. Будьте осторожны, чтобы не платить за обновление драйвера устройства(device driver update) !

Обновление драйверов важно, потому что часто многие проблемы с аппаратным устройством(hardware device) можно проследить до проблемы с драйвером устройства(device driver) .

Резюме(Summary)

  • Драйвер устройства(device driver) помогает ОС и другим программам взаимодействовать с аппаратными устройствами, подключенными к системе.
  • Современные операционные системы предоставляют встроенные драйверы устройств для часто используемых периферийных устройств.
  • Для использования других аппаратных устройств необходимо установить соответствующие драйверы устройств, предоставленные производителем.
  • Обновление драйверов устройств имеет решающее значение для функционирования системы.
  • Драйвер(device driver) внешнего устройства требуется только для тех устройств, функции которых не распознаются вашей операционной системой(operating system) .


About the author

Я Windows MVP и работаю с Windows с 2007 года. Мой опыт включает разработку программного обеспечения, оборудования и звука, а также приложений для Windows. Я всегда ищу лучшие способы улучшить взаимодействие с пользователем в своей работе, поэтому, если вам нужна помощь в проектировании или разработке программного приложения, я определенно могу предложить свои услуги.



Related posts