什麼是設備驅動程序？它是如何工作的？

操作系統、其他應用程序和各種硬件設備都是由不同的人群構建的。因此，默認情況下，操作系統和其他程序無法與硬件設備交互。這就是設備驅動程序的用武之地。它是一種軟件，充當操作系統和硬件設備之間的轉換器。設備驅動程序的工作是允許連接到系統的硬件設備順利運行。打印機驅動程序告訴操作系統如何在頁面上打印所選信息。對於操作系統將音頻文件中的位轉換為適當的輸出，聲卡驅動程序是必要的。像這樣，連接到系統的每個硬件設備都存在設備驅動程序。

什麼是設備驅動程序？

操作系統不需要知道硬件工作背後的細節。使用設備驅動程序，它只與那個特定的硬件接口。如果未安裝相應的設備驅動程序，則操作系統與硬件之間沒有通信鏈路。這樣的硬件設備可能無法正常工作。設備驅動程序和相應的硬件設備通過設備所連接的計算機總線進行通信。設備驅動程序因操作系統而異，並且它們依賴於硬件。設備驅動程序也稱為軟件驅動程序或簡稱為驅動程序。

設備驅動程序如何工作？

硬件設備想要與您系統上的程序進行通信。您可以將這種情況視為使用不同語言的兩個實體。因此，需要一個翻譯器。設備驅動程序在這裡扮演翻譯者的角色。該軟件為驅動程序提供了解釋硬件應該執行什麼的信息。設備驅動程序使用該信息讓驅動程序完成這項工作。

設備驅動程序將軟件程序/操作系統的指令翻譯成硬件設備可以理解的語言。為了使系統有效運行，您必須擁有所有必要的設備驅動程序。當您打開系統時，操作系統會與設備驅動程序和BIOS進行通信，以決定執行各種硬件任務。

如果沒有設備驅動程序，要么系統無法與設備通信，要么軟件程序必須知道如何直接與硬件接口（鑑於我們今天擁有的廣泛的程序和硬件設備，這會很困難）。構建具有與各種硬件設備直接通信的能力的軟件是不可能的。因此，設備驅動程序是遊戲規則的改變者。

硬件設備和軟件程序都依賴於設備驅動程序才能順利運行。程序通常使用通用命令來訪問設備。設備驅動程序將這些轉換為設備可以理解的專用命令。

設備驅動程序通常作為操作系統的內置組件出現。它們由製造商提供。如果更換或更新硬件或軟件組件，這些設備驅動程序將變得無用。

虛擬設備驅動程序

虛擬設備驅動程序是設備驅動程序的一個組件，它幫助硬件設備與操作系統或程序建立通信。它們是虛擬設備的驅動程序。虛擬設備驅動程序有助於順暢的數據流。多個應用程序可以無衝突地訪問特定的硬件設備。當虛擬設備驅動程序接收到來自硬件設備的中斷信號時，它會根據設備設置的狀態確定下一個操作過程。

在哪裡使用虛擬設備驅動程序？

當我們使用軟件來模擬硬件設備時，會使用虛擬設備驅動程序來處理此類設備。一個合適的例子是使用VPN。您創建一個虛擬網卡，以便您可以安全地連接到 Internet。這是VPN創建的虛擬網卡。此卡需要適當的驅動程序，通常由 VPN 軟件本身安裝。

所有設備都需要驅動程序嗎？

設備是否需要驅動程序取決於您的操作系統是否識別硬件設備及其功能。一些操作系統未知並需要驅動程序的外圍設備是 – 顯卡、USB 設備、聲卡、掃描儀、打印機、控制器調製解調器、網卡、讀卡器等……操作系統通常有一些通用驅動程序，允許常見的硬件設備在基本水平上工作。同樣，條件是操作系統應該識別設備的功能。一些可以使用通用驅動程序的設備是——RAM、鍵盤、鼠標、揚聲器、顯示器、硬盤驅動器、磁盤驅動器、CPU、電源、遊戲桿等……必須注意操作系統提供的通用驅動程序沒有更新與硬件製造商提供的驅動程序一樣頻繁。

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如果沒有安裝驅動會怎樣？

如果您尚未為設備安裝驅動程序，則該設備可能根本無法運行或僅部分運行。例如，鼠標/鍵盤等設備無需驅動程序即可工作。但是如果你的鼠標有額外的按鈕或者你的鍵盤有一些特殊的鍵，那麼這些功能將不起作用。如果您是Windows用戶，如果您缺少驅動程序，您可以在設備管理器中找到驅動程序衝突錯誤。通常，製造商會發布驅動程序更新以消除驅動程序產生的錯誤。因此，請始終為您的硬件設備安裝最新版本的驅動程序。

只有在您的系統上安裝了相應的設備時，驅動程序才能工作。如果您嘗試為不存在的硬件安裝驅動程序，則不會發生。例如，當您的系統上沒有視頻卡時安裝視頻卡驅動程序不會使您的系統能夠使用視頻卡。您需要同時擁有硬件設備和更新的設備驅動程序。

設備驅動程序的類型

當今使用的幾乎所有硬件設備都有一個設備驅動程序。這些驅動程序可以大致分為以下兩類——用戶設備驅動程序和內核設備驅動程序

用戶設備驅動程序

這些是用戶在使用系統時觸發的設備驅動程序。這些用於用戶已連接到系統的設備，而不是與內核軟件有關的設備。即插即用設備的設備驅動程序被視為用戶設備驅動程序。為了減輕系統資源的壓力，用戶設備驅動程序被寫入磁盤。但是遊戲設備的設備驅動程序通常保存在主內存中。

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內核設備驅動程序

與操作系統一起作為內置軟件提供的通用驅動程序稱為內核設備驅動程序。它們作為操作系統的一部分加載到內存中。指向驅動程序的指針存儲在內存中，可以在需要時調用。內核設備驅動程序用於處理器、主板、BIOS 和其他與內核軟件相關的設備。

對於內核設備驅動程序，存在一個常見問題。在調用時，內核設備驅動程序被加載到 RAM 中。這不能移動到虛擬內存。如果同時運行多個設備驅動程序，系統會變慢。為了克服這個問題，每個操作系統都有一個最低系統要求。操作系統將內核設備驅動程序所需的資源放在一起。這確保用戶不必擔心內存需求。

其他類型的設備驅動程序

1. 通用和 OEN 驅動程序

如果設備驅動程序與操作系統一起可用，則稱為通用設備驅動程序。通用設備驅動程序適用於特定設備，而與其品牌無關。Windows 10 具有適用於常用硬件設備的通用設備驅動程序。

有時，硬件設備具有操作系統無法識別的某些功能。設備製造商為此類設備提供相應的驅動程序。這些稱為 OEM 設備驅動程序。為使此類設備正常運行，必須在安裝操作系統後單獨安裝驅動程序。大約在使用 Windows XP 的時候，甚至主板的驅動程序也必須單獨安裝。今天，大多數現代系統都提供內置的通用設備驅動程序。

2.塊和字符驅動程序

根據讀取和寫入數據的方式，設備驅動程序可以分為塊驅動程序或字符驅動程序。硬盤、CD ROM和 USB 驅動器等設備根據其使用方式進行分類。

當一次讀取或寫入多個字符時，使用術語塊驅動程序。創建一個塊，塊設備嘗試檢索適合塊大小的信息量。硬盤和 CD ROM 被視為阻止設備驅動程序。

當數據一次寫入一個字符時，使用術語字符驅動程序。字符設備驅動程序使用串行總線。任何連接到串行端口的設備都有一個字符驅動程序。例如，鼠標是連接到串行端口的設備。它使用字符設備驅動程序。

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管理設備驅動程序

Windows 系統上的所有驅動程序都由設備管理器管理。設備驅動安裝後不需要太多關注。有時，他們會進行更新以修復錯誤或提供新功能的更新。因此，最好不時檢查驅動程序更新並安裝它們（如果有）。為了讓您的工作更輕鬆，有一些程序可以檢查和更新您的設備驅動程序。

製造商提供的驅動程序更新始終在其官方網站上免費提供。注意不要為設備驅動程序更新付費！

更新驅動程序很重要，因為很多時候硬件設備的許多問題都可以追溯到設備驅動程序的問題。

概括

• 設備驅動程序幫助操作系統和其他程序與連接到系統的硬件設備交互
• 現代操作系統為常用外設提供內置設備驅動程序
• 使用其他硬件設備，需要安裝廠商提供的相應設備驅動
• 使您的設備驅動程序保持最新狀態對於系統的運行至關重要。
• 只有那些功能無法被您的操作系統識別的設備才需要外部設備驅動程序。