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驱动程序

驱动程序,英文名为“Device Driver”,全称为“设备驱动程序”, 是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序,可以 说相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬件设备的工作,假如某设备的驱动程序未能正确安装,便不能正常工作。 因此,驱动程序被誉为“ 硬件的灵魂”、“硬件的主宰”、和“硬件和系统之间的桥梁”等。

设备驱动程序(英语:device driver),简称驱动程序(driver),是一个允许高级(High level)电脑软件(computer software)与硬件(hardware)交互的程序,这种程序创建了一个硬件与硬件,或硬件与软件沟通的接口,经由主板上的总线(bus)或其它沟通子系统(subsystem)与硬件形成连接的机制,这样的机制使得硬件设备(device)上的数据交换成为可能。依据不同的电脑架构与操作系统差异平台,驱动程序可以是8位(8-bit)、16位(16-bit)、32位(32-bit),甚至是最新的64位(64-bit),这是为了调和操作系统与驱动程序之间的依存关系,例如在Windows 3.11的16位操作系统时代,大部份的驱动程序都是16位,到了32位的Windows XP则大部份是使用32位驱动程序(微软提供了Windows Driver Model可实现driver),至于64位的Linux或是Windows Vista平台上,就必须使用64位的驱动程序(WDM与WDF皆可实现64位驱动程序)。

随着电子技术的飞速发展,电脑硬件的性能越来越强大。驱动程序是直接工作在各种硬件设备上的软件,其“驱动”这个名称也十分形象的指明了它的功能。正是通过驱动程序,各种硬件设备才能正常运行,达到既定的工作效果。

硬件如果缺少了驱动程序的“驱动”,那么本来性能非常强大的硬件就无法根据软件发出的指令进行工作,硬件就是空有一身本领都无从发挥,毫无用武之地。这时候,电脑就正如古人所说的“万事俱备,只欠东风”,这“东风”的角色就落在了驱动程序身上。如此看来,驱动程序在电脑使用上还真起着举足轻重的作用。

从理论上讲,所有的硬件设备都需要安装相应的驱动程序才能正常工作。但像CPU、内存、主板、软驱、键盘、显示器等设备却并不需要安装驱动程序也可以正常工作,而显卡、声卡、网卡等却一定要安装驱动程序,否则便无法正常工作。这是为什么呢?

这主要是由于这些硬件对于一台个人电脑来说是必需的,所以早期的设计人员将这些硬件列为BIOS能直接支持的硬件。换句话说,上述硬件安装后就可以被BIOS和操作系统直接支持,不再需要安装驱动程序。从这个角度来说,BIOS也是一种驱动程序。但是对于其他的硬件,例如:网卡,声卡,显卡等等 却必须要安装驱动程序,不然这些硬件就无法正常工作。

当然,也并非所有驱动程序都是对实际的硬件进行操作的,有的驱动程序只是辅助系统的运行,如android中的有些驱动程序提供辅助操作系统的功能,这些驱动不是linux系统的标准驱动,如ashmen,binder等。

驱动程序的开发工作是很具挑战性的,因为必须配合著硬件与软件上相当明确与高级的平台技术。由于大多数的驱动程序(device drivers)运行在核心模式(kernel mode),软件的错误经常造成系统严重的不稳定,例如蓝屏(blue screen),这跟过去的用户模式(user mode)下的程序设计(例如Delphi、VB、Java)有明显的差异性。

因为常见的硬件和操作系统的差异性,驱动程序存在着不同的方式。用于:打印机、显卡、网卡、声卡、不同种类的总线、不同种类的低带宽的输入/输出总线(如定点设备:鼠标、键盘、USB等等。)、硬盘驱动器总线(ATA,SCSI)、实现对不同的文件系统的支持、实现对扫描仪数码相机的支持。驱动程序的抽象化共同层级(Common levels of abstraction):

有一种特殊的驱动程序名为虚拟设备驱动程序(virtual device drivers),可用于虚拟化的环境(virtualization environments),例如DOS程序要运行于Windows平台上,就必须要利用这种虚拟设备驱动程序,像是VMware就是一种“虚拟PC”的软件,可以在一台机器上同时运行两个或两个以上的Windows、DOS、LINUX 系统,VMWare是真正实现了“同时”运行,多个操作系统在主系统的平台上,就像标准Windows应用程序那样切换一样容易。

Advanced Linux Sound Architecture(ALSA) - 标准新式Linux声卡驱动程序接口(sound driver interface)

I/O Kit - 一种苹果电脑(Apple)上的开放式接口适用于发展麦金塔操作系统(Mac OS X)的设备驱动程序Installable File System (IFS) - 一种IBM OS/2 与 Microsoft Windows NT的文件系统APINetwork Driver Interface Specification (NDIS) - 一种标准网卡(network card)驱动程序APIOpen Data-Link Interface (ODI) - 一种类似NDIS的网卡APIScanner Access Now Easy (SANE) - a public domain interface to raster image scanner hardwareUniform Driver Interface (UDI) - 跨平台(cross platform)驱动程序的接口规范Windows Display Driver Model (WDDM) - Vista平台上新式的图形显示(graphic display)驱动程序架构Windows Driver Foundation (WDF)Windows Driver Model (WDM)

驱动程序安装的一般顺序:主板芯片组(Chipset)→显卡(VGA)→声卡Audio)→网卡(LAN)→无线网卡(Wireless LAN)→红外线(IR)→触控板(Touchpad)→PCMCIA控制器(PCMCIA)→读卡器(FlashMediaReader)→调制解调器(Modem)→其它(如电视卡、CDMA上网适配器等等)。不按顺序安装很有可能导致某些软件安装失败。

第一步,安装操作系统后,首先应该装上操作系统的Service Pack(SP)补丁。我们知道驱动程序直接面对的是操作系统与硬件,所以首先应该用SP补丁解决了操作系统的兼容性问题,这样才能尽量确保操

驱动安装过程作系统和驱动程序的无缝结合。

第二步,安装主板驱动。主板驱动主要用来开启主板芯片组内置功能及特性,主板驱动里一般是主板识别和管理硬盘的IDE驱动程序或补丁,比如Intel芯片组的INF驱动和VIA的4in1补丁等。如果还包含有AGP补丁的话,一定要先安装完IDE驱动再安装AGP补丁,这一步很重要,也是很多造成系统不稳定的直接原因。

第三步,安装DirectX驱动。这里一般推荐安装最新版本,目前DirectX的最新版本是DirectX 9.0C。可能有些用户会认为:“我的显卡并不支持DirectX 9,没有必要安装DirectX 9.0C”,其实这是个错误的认识,把DirectX等同为了Direct3D。DirectX是微软嵌在操作系统上的应用程序接口(API),DirectX由显示部分、声音部分、输入部分和网络部分四大部分组成,显示部分又分为Direct Draw(负责2D加速)和Direct 3D(负责3D加速),所以说Direct3D只是它其中的一小部分而已。而新版本的DirectX改善的不仅仅是显示部分,其声音部分(DirectSound)带来更好的声效;输入部分(Direct Input)支持更多的游戏输入设备,并对这些设备的识别与驱动上更加细致,充分发挥设备的最佳状态和全部功能;网络部分(DirectPlay)增强计算机的网络连接,提供更多的连接方式。只不过是DirectX在显示部分的改进比较大,也更引人关注,才忽略了其他部分的功劳,所以安装新版本的DirectX的意义并不仅是在显示部分了。当然,有兼容性问题时另当别论。

第四步,这时再安装显卡、声卡、网卡、调制解调器等插在主板上的板卡类驱动。

第五步,最后就可以装打印机、扫描仪、读写机这些外设驱动。

这样的安装顺序就能使系统文件合理搭配,协同工作,充分发挥系统的整体性能。

另外,显示器、键盘和鼠标等设备也是有专门的驱动程序,特别是一些品牌比较好的产品。虽然不用安装它们也可以被系统正确识别并使用,但是安装上这些驱动程序后,能增加一些额外的功能并提高稳定性和性能。

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