Начинающие пользователи ПК, часто задают вопрос, для чего предназначены драйвера?

для чего нужны драйвера

Давайте разберем, для чего все же они нужны. Драйвер — это в принципе программа, которая предназначена обеспечить вашу систему в полной работоспособности, чтобы ваша система работала стабильно. Но увидеть, как драйвер работает, пользователь не может, потому, что все драйвера ведут работу в автономном режиме.

Чтобы было понятней, для чего драйвера нужны, возьмем пример с покупкой какой-то новой запчасти для вашего компьютера. Возьмем, к примеру, покупку новой видеокарты, уже при покупке видеокарты в комплекте есть диск с драйверами. Вот вы подключили новый девайс, включаете и видите что разрешение экрана монитора намного меньше, чем у вас было. А вот поменять на свое прежнее разрешение вы не можете, для этого и нужны драйвера. Они обеспечивают новую видеокарту возможностями и функционалам, которые были в нее заложены производителем. А с каждой новой версией драйвера исправляются ошибки старых версий.

Драйвер — это некий помощник для вашей видеокарты, который направляет работу видеокарты в нужное русло и позволяет использовать видеокарту на полную мощность. Так же стоит упомянуть, что для каждой комплектующей запчасти имеется свой драйвер, будь то материнская плата, аудио карта. Причина в том, что у каждой запчасти имеется своя функция и, как следствие, каждое устройство нуждается в своем драйвере.

Но помимо запчастей, нуждающихся в драйверах, есть такие комплектующие, которым они не нужны. После подключения ваш компьютер или ноутбук сразу увидит новый девайс.

Какие комплектующие не нуждаются в драйверах?

Запчасти, которые не требуют драйвера, являются Жесткий диск, Оптический привод (Дисковод). Причина в том, что таким комплектующим достаточно того, что им предлагает сама ОС. Как только вы подключили Жесткий диск, у вас высветится окно, которое будет распознавать новую запчасть. Как только поиск устройства завершиться, зайдя в (Мой компьютер) вы увидите новое разделение жесткого диска, это и есть ваше новое устройство.

Пользователи знают, что для корректного функционирования абсолютно всех составляющих компьютера, называемых иногда «железом», и некоторых виртуальных устройств в системе должно присутствовать специальное программное обеспечение, называемое драйвером. Но что же такое драйвер устройства? Ответ на этот и некоторые другие вопросы можно найти в материале, приведенном ниже.

Драйвер: это что такое в общем понимании?

Можно было, конечно, приводить огромное количество технических терминов и определений по поводу того, что собой представляют управляющие программы такого типа, но рядовому пользователю это не нужно. Поэтому будем говорить, так сказать, человеческим языком.

Общепринятая трактовка данного термина говорит, что драйвер - это программа, которая позволяет операционной системе идентифицировать «железное» или виртуальное устройство и сделать его работоспособным в компьютерной среде. Но это только одна сторона медали. На самом деле можно сказать, что драйвер - это некий мост, связывающий сам «железный» или виртуальный компонент компьютера с операционной системой и установленными в ней приложениями, а в конечном итоге - с пользователем.

Вопросы установки драйверов устройств

Теперь несколько слов об установке. Поскольку драйвер - это связующее звено между аппаратной частью компьютера и имеющейся программной средой, для каждого устройства такое должно быть установлено в обязательном порядке (иначе работать оно не будет, или его функциональность будет нарушена).

Windows-системы инсталлируют основные драйверы еще на стадии своей установки, определяя устройства автоматически. Но это срабатывает не всегда, и порой в системе остаются неопознанные компоненты, для которых в собственной базе данных системы, увы, подходящего программного обеспечения не нашлось. Что делать в этом случае?

Первым делом необходимо просмотреть весь список установленного оборудования в «Диспетчере устройств», который проще всего вызвать командой devmgmt.msc через консоль «Выполнить». Также можно воспользоваться стандартной «Панелью управления» или разделом администрирования через меню ПКМ на значке компьютера.

Чтобы увидеть все устройства, список необходимо развернуть, используя для этого команду показа скрытых девайсов. Все оборудование, для которого драйверы не установлены, устарели или работают неправильно, будет отмечены желтым треугольником с восклицательным знаком. В описании может быть два варианта: либо устройство опознано (его название отображается), либо нет (неизвестное устройство). Для таких компонентов необходимо инсталлировать соответствующее ПО заново, используя для этого собственную базу данных системы, а если драйвер найден не будет - оригинальный диск, поставляемый при покупке компьютера. Но ведь случается так, что диска может и не быть.

Как и где найти нужный драйвер, если в Windows его нет?

Например, в системе отсутствует сетевой драйвер. Для большинства сетевых адаптеров Ethernet управляющее ПО устанавливается без проблем. Но в случае с нестандартным оборудованием или сетевой картой от малоизвестного производителя его может и не оказаться. Придется скачивать драйвер самостоятельно. Но как найти именно то, что нужно?

Для этого предусмотрены специальные идентификаторы, которые соответствуют конкретному устройству (DEV и VEN). Чтобы их найти, необходимо через ПКМ в меню свойств вызвать раздел свойств и перейти на вкладку сведений, где в информационном списке выбирается ИД оборудования. Самая длинная строка и будет в полной мере соответствовать описанию устройства. Таким образом, тот же сетевой драйвер можно найти в интернете, задав в поиске именно эту комбинацию.

После скачивания драйвер можно установить самостоятельно. Если это EXE-файл - проблем нет, только запускать инсталлятор необходимо от имени администратора.

В случае с INF-файлом драйвер можно установить через меню ПКМ или указать системе установку из указанного места при обновлении драйвера в «Диспетчере устройств».

Использование автоматизированных утилит

Однако, как показывает практика, даже поиск по идентификаторам может не дать желаемого результата. Но где-то же драйвер должен быть? Ведь такое управляющее ПО выпускается для всего оборудования без всяких исключений (иначе бы оно и в продажу не попало).

Здесь на помощь приходят специализированные программные пакеты для автоматического поиска и установки драйверов вроде Driver Booster, DriverPack Solution и им подобные. А вот такие утилиты, определив все устройства, которые присутствуют в компьютерной системе, обращаются не к собственным или сторонним базам данных, а непосредственно к ресурсам производителей оборудования и разработчиков соответствующего программного обеспечения, загружая и устанавливая его без видимого участия самого пользователя (его участие сводится только к тому, чтобы согласиться с предложением инсталляции или обновления). Плюс ко всему, эти программы следят за актуальным состоянием драйверов, постоянно проверяя выход новых версий (чего Windows при всем уважении к этим системам делать не умеет).

Заключение

Вот теперь уже понятно, что драйвер - это обязательный к установке компонент программного класса, без которого ни одно устройство операционной системой распознано не будет, не говоря уже о работоспособности самого «железа». О виртуальных устройствах можно сказать только то, что они являются некими аналогами «железных», выполненными в виде неких эмуляторов, но, по сути, их функциональность тоже зависит от наличия и корректной установки управляющего программного обеспечения, называемого драйверами.

Понять, что такое драйвер, попробуем на типовом примере взаимодействия прикладной программы с драйвером.

Код прикладной программы исполняется в пользовательском режиме работы процессора. В этом случае имеется ряд серьезных ограничений на доступ к памяти, аппаратному обеспечению и привилегированным инструкциям процессора. Когда возникает необходимость в преодолении этих ограничений, прикладная программа обращается к ядру ОС, код которого исполняется процессором в режиме ядра. Режим ядра лишен всех упомянутых ограничений. Для расширения функциональных возможностей ядра как раз и служат драйверы ядра (kernel mode drivers). Как они работают?

В отличие от прикладной программы, драйвер не является процессом, и не обладает потоком исполнения. Вместо этого любая функция драйвера выполняется в контексте того потока и процесса, в котором она была вызвана. При этом вызов может проистекать от прикладной программы, от драйвера, либо в результате прерывания. В первом случае контекст исполнения драйвера точно известен – это прикладная программа. В третьем случае контекст исполнения случайный, поскольку прерывание (и, соответственно, исполнение кода драйвера) может произойти при выполнении любой прикладной программы. Во втором случае контекст исполнения может быть как известным, так и случайным, это зависит от контекста исполнения функции вызывающего драйвера.

Под вызовом драйвера здесь подразумевается не обычный вызов функции, а передача так называемого запроса в/в. Более подробно см. лекцию 6.

Различают несколько классов драйверов:

Драйвер, получающий запросы в/в из прикладной программы, называют драйвером высшего уровня. Если такой драйвер не пользуется услугами других драйверов, он называется монолитным.

Драйвер, получающий запросы в/в от другого драйвера, называют промежуточным, если он пользуется услугами других драйверов, или драйвером низшего уровня, если услугами других драйверов он не пользуется.

Типы драйверов и характеристики

[Дополнительная информация] Ifs kit Help\Kernel-Mode Drivers\Design Guide\Part1 General Kernel Mode\Windows 2000 and WDM drivers\Kinds of driversили в DDK.

В NTсуществует 2 типа драйверов: драйверы пользовательского режима и драйверы режима ядра. В дальнейшем, говоря «драйвер», мы будем подразумевать драйверы режима ядра. Такие драйверы являются частью исполнительной системы, а более точно – элементами диспетчера в/в (архитектура NT и ее компоненты будут обсуждаться в лекции 2). Как следует из названия, при работе драйвера режима ядра процессор находится в режиме ядра (RING 0) – см. любой справочник по защищенному режиму работы процессора.

Драйвер NT располагается в файле с расширением.sys и имеет стандартный PE-формат (PE - Portable Executable).

Драйверы реализованы как самостоятельные модули с четко определенным интерфейсом взаимодействия с ОС. Все драйверы имеют определенный системой набор стандартных функций драйвера (standard driver routines) и некоторое число внутренних функций, определенных разработчиком.

Все драйверы режима ядра можно разбить на 3 типа:

Драйверы высшего уровня (highest level drivers)

Драйверы промежуточного уровня (intermediate drivers)

Драйверы низшего уровня (lowest level drivers)

Как мы увидим в дальнейшем, такое разбиение обусловлено многоуровневой моделью драйверов (layered driver model). Для сохранения общности изложения, монолитный драйвер можно включить в эту схему, хотя он не использует многоуровневую архитектуру. В этом случае он будет «гибридом» – драйвером, принадлежащим одновременно к нескольким типам. Например, монолитный драйвер, имеющий интерфейс с приложением и осуществляющий доступ к оборудованию, будет одновременно и драйвером высшего, и драйвером низшего уровня.

Кроме того, в зависимости от назначения драйвера, он может являться каким либо специализированным драйвером, т.е. удовлетворять дополнительному набору требований к своей структуре. Можно привести следующие типы специализированных драйверов:

Драйверы файловой системы

Сетевые драйверы

Отдельно необходимо упомянуть архитектуру WDM – Windows Driver Model. Эта архитектура позволяет создавать драйверы для Windows 98и Windows 2000, совместимые на уровне двоичного кода.

Можно привести следующие характеристики драйверов:

Поддержка динамической загрузки и выгрузки (однако могут быть исключения)

Необходимость следовать определенным протоколам взаимодействия с системой, нарушение которых чаще всего ведет к BSOD

Возможность «наслоения» драйверов поверх друг друга. В Win2K эта возможность возведена в абсолют, хотя монолитные драйверы все еще поддерживаются

Поскольку драйверы являются частью ядра ОС, они могут сделать с системой абсолютно все. Основная проблема – закрытость архитектуры ОС.

Как правило, в комплекте с устройством есть диск, на котором записаны все необходимые для работы драйвера и программы. Иногда таких дисков несколько. В этом случае ищите диск с надписями: «Драйвер» или «Driver».

Если такой диск у вас есть, то не будет для вас проблемой. Нужно просто найти на диске драйвер и установить его. Процесс установки драйверов ничем не отличается от установки обычных программ.

В случае если диск потерян, придётся искать драйверы в интернете. Лучше всего сразу зайти на сайт производителя. На сайте найдите раздел с драйверами или воспользуйтесь поиском по сайту для того чтобы найти драйверы для вашей модели устройства. Будьте внимательны при поиске драйверов. Вам нужен драйвер именно для вашего устройства, иначе могут возникнуть проблемы при работе.

Очень часто пользователи не знают производителя и модель устройства. Конечно, для внешних устройств всегда можно посмотреть информацию на задней крышке. Но если речь идет об устройстве, которое установлено внутрь корпуса, то узнать точное название модели будет не так просто.

Основными частями компьютера являются системный блок, монитор, клавиатура и мышка. Помимо этого к нему может быть подключена так называемая компьютерная периферия. К ней относится видеокамера, микрофон, колонки и, конечно, принтер. Для корректной работы каждого из этих компонентов необходимы специальные программы – драйвера.

Например, в состав системного блока входит видеокарта. Определенная программа для нее позволяет пользователю компьютера видеть на мониторе картинки, состоящие из 32 миллионов цветов.

Драйвер – это программа, с помощью которой операционная система получает доступ и возможность управления любым компонентом. Для более простого восприятия драйвер можно сравнить с переводчиком, помогающим понимать друг друга людям, говорящим на разных языках. В данном конкретном случае в качестве «собеседников» выступают компьютер и принтер.

Еще одним понятным сравнением является инструкция по эксплуатации. При покупке, например, новой фото- или видеокамеры первое, что необходимо сделать – разобраться, как они работают. Каждая модель имеет свои кнопки и соответствующие им функции. Чтобы сделать это, необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Так вот драйвер и является такой инструкцией для операционной системы компьютера. Он сообщает, какие сигналы необходимы для совершения определенных действий.

После покупки и подключения принтера к компьютеру его операционная система не знает, как работать с новым устройством, потому что не имеет определенных инструкций. Чтобы восполнить этот пробел, необходимо установить драйвер. Для подавляющего большинства выпускаемых принтеров производители пишут свои программы и прилагают их к устройству на диске. Его необходимо вставить в дисковод компьютера и далее выполнить указания мастера установки.

Это интересно. Самый маленький принтер в мире был изобретен шведским инженером Алексом Бретоном в 2000 году совершенно случайно в процессе разработки нового штампа для одного из заказчиков. Он получил название Printbrush и весит всего 250 г. Принтер способен распечатывать отснятое встроенной камерой изображение на любой поверхности.

Зачем обновлять драйвера?

Итак, драйвер для принтера установлен и компьютер справляется с задачей отправки документов или графических изображений на печать. Однако это не означает, что задача решена окончательно. В работе принтера могут появляться определенные сбои. Ошибки в печати далеко не всегда означают неисправность самого устройства. Причина может быть в драйвере.

Производители принтеров регулярно выпускают обновленные версии программ для них. В новых драйверах устраняются ошибки и сбои предыдущих программ. Кроме того, операционная система любого компьютера тоже регулярно обновляется, но при этом она должна уметь работать с тем же принтером. Все это учитывают разработчики новых драйверов. Они необходимы для поддержания уровня производительности и правильного функционирования принтера. В конечном итоге сохранение работоспособности принтера и продление его срока службы зависит от трех факторов: своевременной профилактики, правильной эксплуатации и использования последних версий драйверов.