デバイスドライバーとは？それはどのように機能しますか?

オペレーティング システム、その他のアプリケーション プログラム、およびさまざまなハードウェア デバイスはすべて、さまざまなグループの人々によって構築されています。したがって、デフォルトでは、OS およびその他のプログラムはハードウェア デバイスとインターフェイスできません。ここで、デバイス ドライバーの出番です。これは、オペレーティング システムとハードウェア デバイスの間のトランスレーターとして機能するソフトウェアです。デバイス ドライバーの仕事は、システムに接続されたハードウェア デバイスがスムーズに機能するようにすることです。プリンタ ドライバは、選択された情報をページに印刷する方法を OS に指示します。 OS がオーディオ ファイルのビットを適切な出力に変換するには、サウンド カード ドライバが必要です。このように、システムに接続されているハードウェア デバイスごとにデバイス ドライバーが存在します。

デバイス ドライバとは

OS は、ハードウェアの動作の背後にある詳細を知る必要はありません。デバイス ドライバーを使用すると、その特定のハードウェアとのみインターフェイスします。対応するデバイス ドライバがインストールされていない場合、OS とハードウェア間の通信リンクはありません。このようなハードウェア デバイスは、正しく動作しない可能性があります。デバイス ドライバーと対応するハードウェア デバイスは、デバイスが接続されているコンピューター バスを介して通信します。デバイス ドライバーはオペレーティング システムごとに異なり、ハードウェアに依存します。デバイス ドライバーは、ソフトウェア ドライバーまたは単にドライバーとも呼ばれます。

デバイス ドライバはどのように機能しますか?

ハードウェア デバイスが、システム上のプログラムと通信しようとしています。この状況は、異なる言語を話す 2 つのエンティティと考えることができます。したがって、翻訳者が必要です。ここでは、デバイス ドライバがトランスレータの役割を果たします。ソフトウェアは、ハードウェアが何を実行すべきかを説明するドライバー情報を提供します。デバイス ドライバーはこの情報を使用して、ドライバーにジョブを実行させます。

デバイス ドライバーは、ソフトウェア プログラム/OS の命令を、ハードウェア デバイスが理解できる言語に変換します。システムを効率的に実行するには、必要なすべてのデバイス ドライバーが必要です。システムの電源を入れると、OS はデバイス ドライバーおよび BIOS と通信して、さまざまなハードウェア タスクの実行を決定します。

デバイス ドライバーがなければ、システムがデバイスと通信する方法がないか、ソフトウェア プログラムがハードウェアと直接やり取りする方法を認識している必要があります (今日のさまざまなプログラムとハードウェア デバイスを考えると、これは難しいでしょう）。あらゆる種類のハードウェア デバイスと直接通信する機能を備えたソフトウェアを構築することはできません。したがって、デバイス ドライバーはゲームチェンジャーです。

両方 – ハードウェア デバイスとソフトウェア プログラムは、スムーズに機能するためにデバイス ドライバーに依存しています。プログラムは通常、一般的なコマンドを使用してデバイスにアクセスします。デバイス ドライバーは、これらをデバイスが理解できる特殊なコマンドに変換します。

デバイス ドライバーは通常、OS の組み込みコンポーネントとして提供されます。それらはメーカーによって提供されます。ハードウェアまたはソフトウェア コンポーネントが交換または更新されると、これらのデバイス ドライバーは役に立たなくなります。

仮想デバイス ドライバ

仮想デバイス ドライバーは、ハードウェア デバイスが OS またはプログラムとの通信を確立するのに役立つデバイス ドライバーのコンポーネントです。これらは、仮想デバイスのドライバーです。仮想デバイス ドライバーは、スムーズなデータ フローに役立ちます。複数のアプリケーションが競合することなく特定のハードウェア デバイスにアクセスできます。仮想デバイス ドライバーは、ハードウェア デバイスから割り込み信号を受信すると、デバイス設定の状態に基づいて次の一連のアクションを決定します。

仮想デバイス ドライバはどこで使用されますか?

ソフトウェアを使用してハードウェア デバイスをエミュレートする場合、そのようなデバイスには仮想デバイス ドライバーが使用されます。適切な例は、VPN の使用です。インターネットに安全に接続できるように、仮想ネットワーク カードを作成します。これは、VPN によって作成された仮想ネットワーク カードです。このカードには、通常 VPN ソフトウェア自体によってインストールされる適切なドライバーが必要です。

すべてのデバイスにドライバが必要ですか?

デバイスにドライバーが必要かどうかは、オペレーティング システムがハードウェア デバイスとその機能を認識するかどうかによって異なります。オペレーティング システムに認識されず、ドライバーを必要とする周辺機器には次のものがあります。ビデオ カード、USB デバイス、サウンド カード、スキャナー、プリンター、コントローラー モデム、ネットワーク カード、カード リーダーなど。基本的なレベルで動作します。繰り返しますが、条件は、OS がデバイスの機能を認識する必要があるということです。汎用ドライバーで動作するデバイスには、RAM、キーボード、マウス、スピーカー、モニター、ハード ドライブ、ディスク ドライブ、CPU、電源、ジョイスティックなどがあります。オペレーティング システムによって提供される汎用ドライバーは更新されないことに注意する必要があります。ハードウェア メーカーが提供するドライバと同じ頻度で。

ドライバをインストールしていないとどうなりますか?

デバイスのドライバーをインストールしていない場合、デバイスがまったく機能しないか、部分的にしか機能しない可能性があります。たとえば、マウス/キーボードなどのデバイスはドライバーなしで動作します。ただし、マウスに余分なボタンがある場合や、キーボードに特別なキーがある場合、それらの機能は動作しません。 Windows ユーザーの場合、ドライバーが見つからない場合、デバイス マネージャーでドライバーの競合エラーを見つけることができます。通常、製造元はドライバーの更新プログラムをリリースして、ドライバーによって生成されたエラーを消去します。したがって、ハードウェア デバイス用の最新バージョンのドライバーを常に用意してください。

ドライバーは、対応するデバイスがシステムにインストールされている場合にのみ機能します。存在しないハードウェアのドライバーをインストールしようとしても、インストールされません。たとえば、システムにビデオ カードが搭載されていない場合にビデオ カード ドライバをインストールしても、システムはビデオ カードを使用することができません。ハードウェア デバイスとそのデバイス用の更新されたデバイス ドライバーの両方が必要です。

デバイス ドライバの種類

現在使用されているほぼすべてのハードウェア デバイス用のデバイス ドライバーが存在します。これらのドライバーは、ユーザー デバイス ドライバーとカーネル デバイス ドライバーの 2 つのカテゴリに大別できます

ユーザー デバイス ドライバ

これらは、ユーザーがシステムを使用しているときにトリガーするデバイス ドライバーです。これらは、カーネル ソフトウェアに関連するもの以外の、ユーザーがシステムに接続したデバイス用です。プラグ アンド プレイ デバイス用のデバイス ドライバーは、ユーザー デバイス ドライバーと見なされます。システム リソースの負担を軽減するために、ユーザー デバイス ドライバーがディスクに書き込まれます。ただし、ゲーム デバイスのデバイス ドライバーは通常、メイン メモリに保持されます。

カーネル デバイス ドライバ

OS と共に組み込みソフトウェアとして使用できる汎用ドライバーは、カーネル デバイス ドライバーと呼ばれます。これらは、OS の一部としてメモリにロードされます。ドライバへのポインタはメモリに保存され、必要なときに呼び出すことができます。カーネル デバイス ドライバーは、プロセッサ、マザーボード、BIOS、およびカーネル ソフトウェアに関連するその他のデバイスなどのデバイス用です。

カーネル デバイス ドライバーには、共通の問題があります。起動すると、カーネル デバイス ドライバが RAM にロードされます。これは仮想メモリに移動できません。複数のデバイス ドライバが同時に実行されている場合、システムは遅くなります。この問題を解決するために、各 OS には最小システム要件があります。オペレーティング システムは、カーネル デバイス ドライバーが必要とするリソースをまとめます。これにより、ユーザーはメモリ要件について心配する必要がなくなります。

その他のタイプのデバイス ドライバ

<強い>1.汎用ドライバーと OEN ドライバー

デバイス ドライバーがオペレーティング システムと共に使用できる場合、それは汎用デバイス ドライバーと呼ばれます。汎用デバイス ドライバーは、ブランドに関係なく、特定のデバイスに対して機能します。 Windows 10 には、一般的に使用されるハードウェア デバイス用の汎用デバイス ドライバーがあります。

ハードウェア デバイスには、OS が認識できない特定の機能がある場合があります。デバイスの製造元は、そのようなデバイスに対応するドライバーを提供します。これらは、OEM デバイス ドライバーと呼ばれます。このようなデバイスが正しく機能するためには、OS のインストール後にドライバーを個別にインストールする必要があります。 Windows XP が使用されていた頃、マザーボードのドライバも個別にインストールする必要がありました。今日、最新のシステムのほとんどは組み込みの汎用デバイス ドライバーを提供しています。

<強い>2.ブロックドライバーとキャラクタードライバー

デバイス ドライバーは、データの読み取り方法と書き込み方法に基づいて、ブロック ドライバーまたはキャラクター ドライバーに分類できます。ハードディスク、CD ROM、USB ドライブなどのデバイスは、使用方法に基づいて分類されます。

ブロック ドライバーという用語は、一度に複数の文字を読み書きする場合に使用されます。ブロックが作成され、ブロック デバイスはブロックのサイズに適した量の情報を取得しようとします。ハードディスクと CD ROM は、デバイス ドライバーをブロックすると見なされます。

キャラクタ ドライバという用語は、データが一度に 1 文字ずつ書き込まれる場合に使用されます。キャラクターデバイスドライバーはシリアルバスを利用します。シリアル ポートに接続されているすべてのデバイスには、キャラクタ ドライバがあります。たとえば、マウスはシリアル ポートに接続されたデバイスです。キャラクターデバイスドライバーを利用しています。

デバイス ドライバの管理

Windows システム上のすべてのドライバーは、デバイス マネージャーによって管理されます。デバイス ドライバは、インストール後は特に注意する必要はありません。時折、バグを修正するための更新や、新機能を提供する更新があります。したがって、ドライバーの更新を確認し、(存在する場合) 時々インストールすることをお勧めします。作業を簡単にするために、デバイス ドライバーをチェックして更新するプログラムがいくつかあります。

メーカーが提供するドライバーの更新は、公式 Web サイトでいつでも無料で入手できます。デバイス ドライバーの更新にお金を払わないように注意してください!

多くの場合、ハードウェア デバイスの問題はデバイス ドライバーの問題にまでさかのぼることができるため、ドライバーの更新は重要です。

まとめ

• デバイス ドライバは、OS やその他のプログラムがシステムに接続されたハードウェア デバイスと連携するのに役立ちます
• 最新のオペレーティング システムには、一般的に使用される周辺機器用の組み込みデバイス ドライバが用意されています
• 他のハードウェア デバイスを使用するには、メーカーが提供する対応するデバイス ドライバをインストールする必要があります
• デバイス ドライバを最新の状態に保つことは、システムが機能するために非常に重要です。
• 外部デバイス ドライバは、オペレーティング システムで機能が認識されないデバイスにのみ必要です。