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设备驱动程序
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设备驱动程序(英语:device driver),简称驱动程序(driver),是一个允许高端(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。
依据不同的计算机体系结构与操作系统差异平台,驱动程序经历了8位(8-bit)、16位(16-bit)、32位(32-bit)、64位(64-bit)变迁,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,大部分的驱动程序都是16位,到了32位的Windows XP则使用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)。
==驱动程序的开发==
驱动程序的开发工作是很具挑战性的,因为必须配合着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。
Windows平台
为了大量减轻驱动程序开发人员的负担,微软不断的改进驱动程序的开发软件与架构,从早期复杂深晦的VxD,到Windows XP上的Windows Driver Model(以下简称WDM)开发架构,如今Windows Driver Foundation(以下简称WDF)已成为新一代的Windows平台驱动程序发展架构,这个架构大量简化了驱动程序的开发流程,更符合面向对象的精神,此架构包含了User Mode Driver Framework与Kernel Mode Driver Framework两种开发模式。在开发Windows平台上的驱动程序之前,必须先安装DDK(Driver Development Kit),DDK包同时支持WDM与WDF两种架构。
Linux平台
Linux下的设备有三种基本类型:字符设备,块设备和网络接口。
== 驅動程式的應用 ==
因为常见的硬件和操作系统的差异性,驱动程序存在著不同的方式。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|-{zh-hans:输入/输出;zh-hant:I/O}-]]-{zh-hans:总线;zh-hant:匯流排}-(如[[定点设备]]:[[鼠标]]、[[键盘]]、[[USB]]等等。)
* [[硬盘]]的連接介面/RAID([[RAID]],[[SCSI]]);
* 实现对不同的[[文件系统|-{zh-hans:文件;zh-hant:檔案}-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層級(Common levels of abstraction):
* 在-{zh-hans:硬件;zh-hant:硬體}-層方面:
** 直接连接(Interfacing directly)
** 使用一些較高層次的-{zh-hans:接口;zh-hant:介面}-(如:视频[[BIOS]])
** 使用另一低级别的驱动程序(如-{zh-hans:文件;zh-hant:檔案}-系统驱动程序使用-{zh-hans:磁盘;zh-hant:磁碟}-驱动程式)
** 模拟-{zh-hans:硬件;zh-hant:硬體}-工作
* 在-{zh-hans:软件;zh-hant:軟體}-層方面:
** 允许操作系统直接存取-{zh-hans:硬件;zh-hant:硬體}-资源
** 僅實現其原始樣式([[primitive (computer science) |primitive]]s)
** 实现对非驱动程式的-{zh-hans:软件;zh-hant:軟體}-的界面(如[[TWAIN]])
** 实现一个更高層级的语言,例如[[PostScript]]
依据不同的计算机体系结构与操作系统差异平台,驱动程序经历了8位(8-bit)、16位(16-bit)、32位(32-bit)、64位(64-bit)变迁,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,大部分的驱动程序都是16位,到了32位的Windows XP则使用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)。
==驱动程序的开发==
驱动程序的开发工作是很具挑战性的,因为必须配合着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。
Windows平台
为了大量减轻驱动程序开发人员的负担,微软不断的改进驱动程序的开发软件与架构,从早期复杂深晦的VxD,到Windows XP上的Windows Driver Model(以下简称WDM)开发架构,如今Windows Driver Foundation(以下简称WDF)已成为新一代的Windows平台驱动程序发展架构,这个架构大量简化了驱动程序的开发流程,更符合面向对象的精神,此架构包含了User Mode Driver Framework与Kernel Mode Driver Framework两种开发模式。在开发Windows平台上的驱动程序之前,必须先安装DDK(Driver Development Kit),DDK包同时支持WDM与WDF两种架构。
Linux平台
Linux下的设备有三种基本类型:字符设备,块设备和网络接口。
== 驅動程式的應用 ==
因为常见的硬件和操作系统的差异性,驱动程序存在著不同的方式。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|-{zh-hans:输入/输出;zh-hant:I/O}-]]-{zh-hans:总线;zh-hant:匯流排}-(如[[定点设备]]:[[鼠标]]、[[键盘]]、[[USB]]等等。)
* [[硬盘]]的連接介面/RAID([[RAID]],[[SCSI]]);
* 实现对不同的[[文件系统|-{zh-hans:文件;zh-hant:檔案}-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層級(Common levels of abstraction):
* 在-{zh-hans:硬件;zh-hant:硬體}-層方面:
** 直接连接(Interfacing directly)
** 使用一些較高層次的-{zh-hans:接口;zh-hant:介面}-(如:视频[[BIOS]])
** 使用另一低级别的驱动程序(如-{zh-hans:文件;zh-hant:檔案}-系统驱动程序使用-{zh-hans:磁盘;zh-hant:磁碟}-驱动程式)
** 模拟-{zh-hans:硬件;zh-hant:硬體}-工作
* 在-{zh-hans:软件;zh-hant:軟體}-層方面:
** 允许操作系统直接存取-{zh-hans:硬件;zh-hant:硬體}-资源
** 僅實現其原始樣式([[primitive (computer science) |primitive]]s)
** 实现对非驱动程式的-{zh-hans:软件;zh-hant:軟體}-的界面(如[[TWAIN]])
** 实现一个更高層级的语言,例如[[PostScript]]