Что такое драйвер устройства: Как найти драйвер неизвестного устройства, как управлять, как работают

Драйвер устройства — это небольшая часть программного обеспечения, которая сообщает операционной системе и другому программному обеспечению, как взаимодействовать с оборудованием.

Например, драйверы принтера сообщают операционной системе и, соответственно, любой программе, в которой открыт объект, который вы хотите распечатать, как именно распечатать информацию на странице.

Карты и драйверы

Видеокарты (также известные как графические процессоры или видеокарты) являются важнейшими компонентами современных компьютеров, которые обеспечивают рендеринг изображений, видео и графических пользовательских интерфейсов. Чтобы обеспечить надлежащую функциональность и оптимальную производительность, видеокартам требуется специальное программное обеспечение, называемое драйверами.

Вот ключевые особенности и соображения, касающиеся видеокарт и их драйверов:

1. Аппаратное ускорение. Видеокарты предназначены для ускорения задач обработки графики. Они разгружают процессор с интенсивных вычислений, обеспечивая более плавный рендеринг графики, воспроизведение видео и сложные визуальные эффекты.

2. Совместимость драйверов. Графические драйверы должны быть совместимы как с моделью видеокарты, так и с операционной системой. Использование правильной версии драйвера обеспечивает стабильность и оптимальную производительность.

3. Оптимизация производительности. Графические драйверы часто обновляются для повышения производительности и совместимости с новыми играми и программным обеспечением. Регулярные обновления могут привести к более плавному игровому процессу, более быстрому рендерингу графики и повышению общей производительности системы.

4. Поддержка API. Драйверы обеспечивают поддержку графических API (интерфейсов прикладного программирования), таких как DirectX и OpenGL. Эти API позволяют разработчикам программного обеспечения создавать приложения, использующие возможности видеокарты.

5. Настройка нескольких мониторов. Современные видеокарты могут управлять несколькими мониторами. Драйверы позволяют пользователям настраивать различные параметры дисплея, включая разрешение экрана, ориентацию и настройку нескольких мониторов.

6. Разгон и охлаждение. Некоторые видеокарты оснащены функциями разгона, которые позволяют пользователям увеличивать тактовую частоту карты для повышения производительности. Драйверы могут предоставлять инструменты для управления настройками разгона и мониторинга температуры.

7. 3D-рендеринг и игры. Видеокарты необходимы для 3D-рендеринга в играх и программных приложениях. Оптимизированные драйверы обеспечивают точную визуализацию сложных 3D-сцен с высокой частотой кадров.

8. Воспроизведение и кодирование видео. Графические драйверы облегчают воспроизведение и кодирование видео с аппаратным ускорением. Это приводит к более плавному воспроизведению видео и более быстрому перекодированию видео.

9. Разрешение и режимы отображения. Графические драйверы позволяют пользователям настраивать разрешение экрана и выбирать различные режимы отображения, включая расширенные рабочие столы, дублирование дисплеев и режимы презентации.

10. Управление питанием. Современные видеокарты предлагают функции управления питанием для оптимизации энергопотребления. Драйверы управляют состоянием питания карты в зависимости от требований системы.

11. Обновления и безопасность. Регулярное обновление графических драйверов важно по соображениям безопасности и производительности. Устаревшие драйверы могут иметь уязвимости безопасности, которыми могут воспользоваться хакеры.

12. Совместимость с программным обеспечением. Для правильной работы различных программных приложений могут потребоваться определенные версии драйверов. Разработчики игр часто оптимизируют свои игры для конкретных обновлений драйверов.

13. Устранение неполадок. Драйверы могут помочь диагностировать и решать проблемы, связанные с графикой, такие как артефакты, сбои и проблемы совместимости.

Как работают драйверы устройств?

Драйверы устройств облегчают связь между аппаратными устройствами и операционной системой компьютера. Они действуют как посредники, переводя команды и запросы высокого уровня от операционной системы в инструкции низкого уровня, которые оборудование может понять и выполнить.

Вот как работают драйверы устройств:

• Инициализация: когда аппаратное устройство подключено или включено, операционная система обнаруживает его присутствие. Однако операционная система по своей сути не знает, как взаимодействовать с устройством. Здесь в игру вступает драйвер устройства.
• Загрузка драйвера: операционная система загружает соответствующий драйвер устройства для подключенного оборудования. Драйвер — это программный модуль, содержащий инструкции для операционной системы по управлению устройством и связи с ним.
• Идентификация устройства. Драйвер содержит информацию, которая помогает операционной системе идентифицировать производителя, модель и возможности устройства. Эта информация имеет решающее значение для выбора правильного драйвера и конфигурации.
• Связь. Драйвер устройства предоставляет стандартизированный интерфейс, который операционная система может использовать для отправки команд и запросов на устройство. Он абстрагирует основные аппаратные сложности и обеспечивает согласованный способ взаимодействия программного обеспечения с устройством.
• Перевод: когда операционная система отправляет команду драйверу устройства (например, распечатать документ или воспроизвести звук), драйвер преобразует команду высокого уровня в серию инструкций низкого уровня, которые может понять аппаратное обеспечение.
• Передача данных. Драйвер устройства управляет передачей данных между программными приложениями и аппаратным устройством. Например, графический драйвер управляет рендерингом изображений на дисплее.
• Обработка ошибок. Драйверы устройств контролируют состояние устройства и сообщают об ошибках операционной системе. Они реализуют механизмы обработки ошибок, чтобы гарантировать стабильность системы даже при наличии проблем с оборудованием.
• Обработка прерываний. Аппаратные устройства часто отправляют прерывания ЦП, чтобы запросить внимание. Драйверы устройств обрабатывают эти прерывания, направляя ЦП на соответствующие процедуры для реагирования на потребности устройства.
• Конфигурация и оптимизация. Драйверы устройств часто содержат настройки, которые позволяют пользователям настраивать поведение аппаратного устройства. Сюда могут входить параметры разрешения, настройки производительности, управления питанием и многое другое.
• Обновления и обслуживание. Производители выпускают обновления драйверов устройств для исправления ошибок, повышения производительности и улучшения совместимости. Регулярное обновление драйверов гарантирует оптимальную работу оборудования.
• Выгрузка и деактивация. Когда аппаратное устройство отключается или выключается, операционная система выгружает или деактивирует соответствующий драйвер устройства. Это помогает управлять системными ресурсами и предотвращает конфликты.

Драйверы устройств и совместимость

Совместимость означает, насколько хорошо различные компоненты компьютерной системы работают вместе без конфликтов и проблем. В контексте драйверов устройств совместимость имеет решающее значение для обеспечения бесперебойной работы драйвера как с операционной системой, так и с конкретным аппаратным устройством, для которого он предназначен.

Совместимость драйверов устройств:

• Совместимость с операционной системой. Драйверы должны быть совместимы с версией операционной системы, которую вы используете. Например, драйвер, разработанный для Windows 10, может не работать в Windows 7.
• Битовая архитектура. Драйверы часто предназначены либо для 32-битных, либо для 64-битных операционных систем. Использование драйвера, предназначенного для неправильной разрядной архитектуры, может привести к ошибкам или нестабильности системы.
• Модель оборудования. Драйверы предназначены для конкретных моделей или семейств оборудования. Использование драйвера, предназначенного для другой модели, может работать неправильно или вызвать проблемы.
• Источник производителя: важно получать драйверы из официальных источников производителя. Загрузка драйверов с неофициальных или сторонних веб-сайтов может привести к проблемам совместимости или даже заражению вредоносным ПО.

Важность совместимости:

• Стабильность. Несовместимые драйверы могут привести к сбоям, зависаниям или ошибкам системы, нарушая стабильность и производительность вашего компьютера.
• Функциональность: Правильно совместимые драйверы позволяют использовать все функции и возможности аппаратного устройства. Несовместимые драйверы могут привести к отсутствию функций или снижению их функциональности.
• Безопасность. Несовместимость может привести к уязвимостям безопасности. Устаревшие или несовместимые драйверы могут не получать необходимые обновления безопасности, в результате чего ваша система подвергается угрозам.
• Производительность. Совместимые драйверы оптимизированы для эффективной работы как с оборудованием, так и с операционной системой, что приводит к повышению общей производительности.

Обеспечение совместимости:

• Проверьте информацию производителя. Всегда проверяйте веб-сайт производителя на предмет информации о совместимости драйвера с вашей операционной системой и оборудованием.
• Обновления операционной системы: обновляйте свою операционную систему. Иногда новые драйверы распространяются через обновления системы.
• Обновления драйверов. Регулярно обновляйте драйверы, чтобы иметь последние версии, оптимизированные для совместимости и производительности.
• Проверка оборудования. При покупке нового оборудования проверьте его совместимость с вашей операционной системой и наличие обновленных драйверов.

Как управлять драйверами устройств

Драйверы для каждого оборудования на вашем компьютере с Windows управляются централизованно из диспетчера устройств, доступного во всех версиях Microsoft Windows.

В большинстве случаев драйвера устанавливаются автоматически и не требуют какого-либо дальнейшего внимания, за исключением периодических обновлений для исправления ошибок или добавления новой интересной функции. Это справедливо для некоторых драйверов Windows, загружаемых через Центр обновления Windows.

Когда производитель выпускает обновление драйвера, вы несете ответственность за его установку. Некоторые компании предоставляют программы, которые проверяют и устанавливают все необходимые обновления, например, при обновлении драйверов Nvidia, но большинство из них не делают это так просто.

К счастью, существуют бесплатные программы обновления драйверов, которые служат той же цели и работают со всеми типами драйверов. Некоторые даже автоматически проверяют наличие обновлений, загружают и устанавливают их, аналогично Центру обновления Windows.

Если обновление драйвера доступно от производителя оборудования, оно будет доступно бесплатно на его веб-сайте. Вам никогда не придется платить за обновления драйверов, если вы не платите за программу обновления драйверов, но даже в этом случае вам не нужно покупать сами конкретные драйверы.

Как найти драйвер неизвестного устройства

Чтобы найти драйверы для неизвестного устройства, выполните следующие действия:

1. Диспетчер устройств:
   • Откройте Диспетчер устройств, щелкнув правой кнопкой мыши кнопку «Пуск» и выбрав «Диспетчер устройств».
   • Ищите любые устройства со значком желтого треугольника или именем, указывающим на неизвестное устройство.
2. Центр обновления Windows:
   • Иногда Центр обновления Windows может автоматически найти и установить драйверы для неизвестных устройств.
   • В диспетчере устройств щелкните правой кнопкой мыши неизвестное устройство, выберите «Обновить драйвер» и выберите «Автоматический поиск обновленного программного обеспечения драйвера».
3. Сайт производителя:
   • Определите производителя оборудования неизвестного устройства. Это может включать проверку бренда устройства, номера модели или любых идентификационных данных.
   • Посетите сайт производителя и перейдите в раздел «Поддержка» или «Загрузки».
   • Найдите драйверы, относящиеся к вашей конкретной модели устройства, и загрузите соответствующий драйвер для вашей операционной системы.
4. Утилиты обновления драйверов:
   • Существуют сторонние инструменты, которые могут сканировать вашу систему и выявлять отсутствующие или устаревшие драйверы.
   • Будьте осторожны при использовании таких инструментов, поскольку некоторые из них могут предоставлять неточные или потенциально опасные рекомендации по драйверам.
5. Идентификация оборудования Windows:
   • В диспетчере устройств щелкните правой кнопкой мыши неизвестное устройство и выберите «Свойства».
   • Перейдите на вкладку «Сведения» и выберите «Идентификаторы оборудования» в раскрывающемся меню.
   • Вы увидите список идентификаторов, которые помогут идентифицировать устройство. Выполните поиск этих идентификаторов в Интернете, чтобы найти информацию об устройстве и возможных драйверах.
6. Центр совместимости Windows:
   • Microsoft поддерживает Центр совместимости, в котором перечислены аппаратные устройства и их совместимость с различными версиями Windows. Это может помочь вам идентифицировать устройство и найти драйверы.
7. Сайты загрузки драйверов:
   • Существуют веб-сайты, предоставляющие репозиторий драйверов для различных аппаратных компонентов. Примеры включают «DriverGuide» и «DriverIdentifier».
   • Будьте осторожны при загрузке с таких сайтов, чтобы избежать загрузки вредоносного программного обеспечения.
8. Контактная поддержка:
   • Если вы приобрели устройство недавно или оно на гарантии, вы можете обратиться в поддержку производителя за помощью в идентификации и поиске драйвера.

Не забывайте всегда, когда это возможно, загружать драйверы с официальных веб-сайтов производителей, чтобы обеспечить безопасность и совместимость. Будьте осторожны при загрузке драйверов из сторонних источников, чтобы избежать потенциальных угроз безопасности.

Общие задачи драйверов

Драйверы в контексте вычислений относятся к программным компонентам, которые облегчают связь между операционной системой и аппаратными устройствами. К основным задачам водителей относятся:

• Инициализация и настройка устройств. Драйверы отвечают за инициализацию и настройку аппаратных устройств во время запуска системы. Они настраивают параметры и готовят устройства к правильной работе.
• Передача данных. Драйверы обеспечивают обмен данными между операционной системой и аппаратными устройствами. Они управляют передачей данных на устройства и обратно, обеспечивая правильную синхронизацию и обработку ошибок.
• Управление устройствами. Драйверы предоставляют интерфейс операционной системы для управления аппаратными устройствами. Сюда входят такие задачи, как включение/отключение устройств, изменение настроек и запрос возможностей устройства.
• Обработка и восстановление ошибок. Драйверы предназначены для обработки различных ошибок, которые могут возникнуть во время работы устройства. Они могут реализовывать стратегии обнаружения ошибок, составления отчетов и восстановления для обеспечения стабильности системы.
• Управление питанием. Многие устройства поддерживают функции энергосбережения. Драйверы играют роль в управлении состоянием питания устройств, включая их включение и выключение в зависимости от требований системы.
• Обработка прерываний. Аппаратные устройства часто отправляют прерывания ЦП, чтобы запросить внимание. Драйверы обрабатывают эти прерывания и направляют ЦП на соответствующие процедуры для реагирования на потребности устройства.
• Совместимость и трансляция. Драйверы предоставляют стандартизированный интерфейс для взаимодействия операционной системы с оборудованием, независимо от деталей реализации конкретного оборудования. Эта абстракция обеспечивает совместимость различных устройств одного типа.
• Взаимодействие прошивки и BIOS. Некоторые драйверы взаимодействуют с прошивкой устройства или BIOS, чтобы включить дополнительные функции или обновить прошивку устройства, когда это необходимо.
• Безопасность и контроль доступа. Водители могут применять меры безопасности для контроля доступа к устройствам. Это помогает предотвратить несанкционированный доступ или манипуляции с аппаратными компонентами.
• Оптимизация производительности. Драйверы могут влиять на производительность аппаратных устройств, оптимизируя стратегии передачи данных, уменьшая задержку и эффективно управляя ресурсами устройства.

Когда драйвер устройства необходим или не нужен

Драйвер устройства необходим, когда:

• Новое оборудование. Всякий раз, когда вы устанавливаете новые аппаратные компоненты, такие как принтер, видеокарта или сетевой адаптер, вам, скорее всего, понадобится драйвер. Без соответствующего драйвера операционная система может неправильно распознавать или использовать оборудование.
• Обновления операционной системы. При обновлении операционной системы некоторые существующие драйверы могут стать несовместимыми. Возможно, вам придется обновить или переустановить драйверы, чтобы обеспечить бесперебойную работу ваших устройств с обновленной ОС.
• Периферийные устройства. Для таких устройств, как принтеры, сканеры и камеры, часто требуются специальные драйверы для обеспечения связи между устройством и компьютером. Эти драйверы помогают ОС понять, как отправлять и получать данные от этих периферийных устройств.
• Расширенные функции. Некоторые аппаратные устройства оснащены расширенными функциями, для которых могут потребоваться специальные драйверы. Например, игровая периферия может иметь драйверы, обеспечивающие программируемые кнопки и настраиваемые параметры.
• Оптимальная производительность. Хотя базовые функции могут работать с универсальными драйверами, специализированные драйверы часто обеспечивают более высокую производительность и доступ к расширенным функциям оборудования.
• Совместимость операционных систем. Разные операционные системы имеют разные способы взаимодействия с оборудованием. Драйверы устраняют этот пробел, позволяя оборудованию, предназначенному для одной ОС, работать с другой.

Драйвер устройства может не потребоваться в следующих случаях:

• Устройства Plug and Play (PnP). Многие современные операционные системы поддерживают функцию Plug and Play для базовых устройств, таких как USB-накопители и клавиатуры. Эти устройства часто работают сразу, не требуя дополнительных драйверов.
• Универсальные драйверы. В некоторых случаях универсальные драйверы, входящие в состав операционной системы, могут быть достаточными для базовой функциональности определенных аппаратных компонентов. Эти драйверы обеспечивают базовую связь без доступа к расширенным функциям.
• Базовые устройства ввода/вывода. Такие устройства, как стандартные клавиатуры, мыши и мониторы, часто имеют встроенную поддержку в операционных системах, поэтому дополнительные драйверы могут не потребоваться.
• Устаревшее оборудование. На старом оборудовании могут отсутствовать современные драйверы, особенно если производитель прекратил поддержку устройства. В таких случаях ОС может иметь встроенные универсальные драйверы, но полная функциональность может быть ограничена.
• Сетевые устройства. Современные операционные системы часто поставляются с широким набором предустановленных сетевых драйверов для поддержки обычных сетевых интерфейсных карт (NIC), поэтому вам могут не потребоваться дополнительные драйверы для базовой работы в сети.

Когда обновлять драйверы

Обновление драйверов важно для поддержания стабильности, производительности и безопасности вашей компьютерной системы. Вот несколько сценариев, когда вам следует рассмотреть возможность обновления драйверов:

• Новое оборудование. При установке новых аппаратных компонентов крайне важно установить последние версии драйверов, предоставленные производителем. Это гарантирует правильную работу нового оборудования и использование любых улучшений или исправлений ошибок в драйверах.
• Обновления операционной системы. После крупных обновлений операционной системы (например, обновлений Windows или обновлений macOS) некоторые драйверы могут стать несовместимыми или устаревшими. Рекомендуется проверять наличие обновлений драйверов после таких обновлений, чтобы обеспечить совместимость.
• Проблемы с производительностью. Если у вас возникли проблемы с производительностью, сбои или сбои, связанные с оборудованием, причиной могут быть устаревшие драйверы. Обновление драйверов может решить эти проблемы, предоставив оптимизированный и безошибочный код.
• Новые функции. Производители часто выпускают обновления драйверов, которые добавляют новые функции, возможности или улучшения к существующему оборудованию. Если новая версия драйвера предлагает функции, которые вам нужны или нужны, рекомендуется обновить ее.
• Уязвимости безопасности. Устаревшие драйверы могут иметь уязвимости безопасности, которыми могут воспользоваться хакеры. Производители выпускают обновленные драйверы, чтобы устранить эти уязвимости и защитить вашу систему.
• Периферийные устройства. Для таких устройств, как принтеры, сканеры и камеры, могут потребоваться периодические обновления драйверов, чтобы обеспечить бесперебойную работу с вашей системой.
• Игры и графика. Геймеры и пользователи, работающие с приложениями с интенсивным использованием графики, должны регулярно обновлять драйверы видеокарты, чтобы оптимизировать производительность и поддерживать новые игры или программное обеспечение.
• Ошибки, связанные с драйверами. Если вы столкнулись с сообщениями об ошибках, связанных с драйверами, их обновление может решить проблему. Иногда драйверы исправляются для исправления известных ошибок, вызывающих ошибки.
• Совместимость. Когда вы устанавливаете новое программное или аппаратное обеспечение, которое взаимодействует с существующими устройствами, рекомендуется убедиться, что ваши драйверы обновлены, чтобы обеспечить полную совместимость.
• Рекомендации производителя. Производители часто предоставляют обновления драйверов и рекомендации на своих веб-сайтах. Следите за обновлениями непосредственно от производителя, чтобы оставаться в курсе.
• Регулярное обслуживание. Периодическая проверка обновлений драйверов в рамках процедуры обслуживания системы может помочь предотвратить возникновение потенциальных проблем.

Различные типы драйверов устройств

Некоторые драйверы взаимодействуют с устройством напрямую, а другие являются многоуровневыми. В таких ситуациях программа свяжется с одним драйвером раньше, чем этот драйвер свяжется с другим, и так далее, пока последний драйвер не свяжется напрямую с оборудованием.

Эти «средние» драйверы часто ничего не делают, кроме проверки правильности работы других драйверов. Независимо от того, работает ли в «стеке» один драйвер или несколько драйверов, все это делается в фоновом режиме, и вам не нужно ничего знать или делать.

.SYS-файлы

Windows использует файлы .SYS в качестве загружаемых драйверов устройств. Это означает, что их можно загружать по мере необходимости, поэтому они не всегда занимают память — другие драйверы имеют формат DLL или EXE. То же самое относится и к модулям Linux .KO (ядро).

WHQL

WHQL — это процесс тестирования Microsoft, который помогает доказать, что конкретный драйвер устройства будет работать с определенной версией Windows. Вы можете увидеть, сертифицирован ли загружаемый вами драйвер WHQL или нет. Узнайте, что такое лаборатории качества оборудования Windows? чтобы узнать об этом больше.

Драйверы виртуальных устройств

Другой формой драйвера является драйвер виртуального устройства. Обычно они заканчиваются расширением файла VXD и используются с программным обеспечением виртуализации. Они работают аналогично обычным драйверам, но чтобы предотвратить прямой доступ гостевой операционной системы к оборудованию, виртуальные драйверы маскируются под реальное оборудование, так что гостевая ОС и ее собственные драйверы могут получить доступ к оборудованию так же, как и невиртуальные операционные системы.

Другими словами, в то время как операционная система хоста и ее драйверы взаимодействуют с реальными аппаратными компонентами, виртуальные гостевые операционные системы и их драйверы взаимодействуют с виртуальным оборудованием через драйверы виртуальных устройств, которые затем передаются операционной системой хоста на реальное физическое оборудование.