Что такое драйверы и откуда они взялись?

Данная статья предназначена для людей, которым интересно как оно на самом деле устроено и почему. Сегодня речь пойдет о драйверах.

Много-много лет назад, когда деревья были большими, компьютеры были монолитны, т. е. были выполнены технически на одной плате. Представьте себе коробку, в которой смонтировано несколько плат с микросхемами, конденсаторами, трансформаторами. Все это переплетено кучей проводов. Такие машины выпускались серийно и апгрейду не подлежали, ибо для этого их нужно было перепаивать, а умели это далеко не все.

ПО для таких компьютеров выпускалось отдельно под каждую модель: каждая программа точно знала на каком компьютере, с каким набором инструкций она будет выполняться. Т. е. если программе нужно было вызвать звук - она генерировала прерывание, процессор передавал данные звуковому устройству и звук воспроизводился. В то время только зарождалось понятие об операционной системе, в современном ее понимании.

Эта ситуация кардинально изменилась с появлением IBM-совместимых компьютеров. Для тех кто не знает, главная "фишка" этой архитектуры в том, что компьютер превращается в своеобразный конструктор. Устройства конструктивно разводятся по разным платам, разрабатываются интерфейсы для взаимодействия устройств между собой. Именно на этом этапе возникает понятие "устройство" в современном его понимании. Появляются процессор, материнская плата, звуковая плата, видеокарта, дисковод.

Компьютер стараются сделать максимально простым для сборки и для апгрейда, все кажется просто и логично. . . НО! Как быть с программным обеспечением? Откуда программа, запущенная на таком компьютере, узнает с каким устройством она работает? Может на компьютере установлена мощная видеокарта, а может самая простая? Предположим мы пишем текстовый редактор. С помощью каких программных средств организовывать вывод графического интерфейса? Можно, конечно, "зашить" поддержку всех существующих на данный момент видеокарт, однако это много работы, плюс как быть, если видеокарта увидела свет уже после выхода программного продукта? Выпускать обновления? Это же сколько работы для программистов фирмы, выпускающей наш текстовый редактор? Совершенно очевидно, что это тупиковый путь.

Архитекторы IBM нашли более элегантное решение: API - Application Programm Interface (программный интерфейс приложений). Коротко суть идеи вот в чем: придумывается некий стандартный "язык" на котором все приложения должны сообщать команду устройству, возвращаясь к примеру с видеокартой, придумывается набор методов рисования, вызывая которые приложение может рисовать на экране некие примитивы: точку, линию, прямоугольник, текст. Из этих методов разработчики операционной системы составляют целые библиотеки и бесплатно распространяют для всех ключевых, на данный момент, языков программирования.

Получается программисту, который работает над текстовым редактором, для того чтобы нарисовать на экране линию, совсем не обязательно заботиться о поддержке всех известных видеокарт, а достаточно просто написать фрагмент кода, вроде:

ДОБАВИТЬ("библиотека_видеопроцедур");
НАРИСОВАТЬ_ЛИНИЮ(0,0,100,100);

Таким образом пользовательские приложения научились общаться с операционной системой на стандартном языке, однако это не решило проблемы множества устройств, обладающих разными возможностями. Как операционная система узнает каким образом подавать команду именно этому устройству? Вот тут-то и придумали драйвера. Идея такова: пусть операционная система подает специальной программе сигналы на стандартном, для этой ОС, языке, а уже эта программа будет давать команды устройству. Эта программа, драйвер, пишется для каждого устройства отдельно, поэтому она умеет с ним общаться, пишется и распространяется драйвер фирмой, которая разработала устройство.

Слово driver можно перевести как "управлятель" в этом контексте так называют программу, предназначенную для обеспечения взаимодействия операционной системы и устройства. Путь, который сигнал проходит от момента возникновения "желания" приложения нарисовать примитив, до момента появления его на экране монитора, можно символически изобразить так:

1. Приложение вызывает API-метод операционной системы.
2. Операционная система обращается к драйверу видеокарты и на стандартном языке дает инструкции по рисованию примитива.
3. Драйвер видеокарты, используя низкоуровневый, уникальный для этой модели видеокарты, язык, дает ей (видеокарте) инструкции для рисования примитива.
4. Видеокарта преобразует цифровой сигнал от драйвера в электрический ток, который передается монитору.
5. Монитор, интерпретируя сигнал, пришедший ему, рисует изображение.

На первый взгляд неоправданная сложность, однако использование такой модели дает множество преимуществ, некоторые из них, я описал выше.

Надеюсь, после прочтения этой статьи, читателю стало понятно что такое драйвер, и почему он возник.

Автор: Kosmich
Оригинал статьи: Цератопс. ру Автор: Kosmich Оригинал статьи: Цератопс. ру
23:01 24.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Можно ли перевести произведение, которого нет? Об одном стихотворении Яцека Качмарского

Можно ли перевести произведение, которого нет? Об од...

Вообще-то, статья о Яцеке Качмарском была потом. А сначала… Сначала был июль 2010-го. Самый его конец. Может, кто помнит? Вся Европейская часть России вспыхивала пожарами — то тут, ...
Волшебный мир Джанни Родари.

Волшебный мир Джанни Родари.

Наверное мало кто может сказать, что в детстве он не любил сказки Джанни Родари, не бродил по извилистым тропам его волшебного мира, не переживал за главных героев, не узнавал для себя что-то новое и ...
Поддерживают ли крупные хостинговые компании дешевый django хостинг или rails хостинг?

Поддерживают ли крупные хостинговые компании дешевый...

Современные разработчики стали писать на красивых и удобных фреймворках ruby on rails или django (python). С начала разработки Django существовала важная задача: Django должен быть простым в развертыв...
Рубенс, «Опознание Филопемена». Слава полководца?

Рубенс, «Опознание Филопемена». Слава полководца?

В Прадо есть небольшое (50×70) полотно «Опознание Филопемена» кисти Рубенса, сюжет которого взят из «Сравнительных жизнеописаний» Плутарха. Филопемен — г...
Актуальные вакансии Перми: как заполучить работу своей мечты?

Актуальные вакансии Перми: как заполучить работу сво...

Хорошая работа – та, которую вы посещаете регулярно с удовольствием. Конечно же, идеальный вариант – это когда работа приносит еще и неплохой доход. Как найти вакансию мечты? На данный вопрос мы попро...
Бесшовные потолки. Прогресс не стоит на месте.

Бесшовные потолки. Прогресс не стоит на месте.

Система бесшовных натяжных потолков - это "сухой" способ монтажа до финишной поверхности за считанные часы без применения газовых нагревателей. Простота конструкции предусматривает возможность самосто...
Популярное

Что мешает быстро научиться говорить по-английски?

Начиная изучать английский, выбрав курсы, которые внушают большее доверие, ученики рвутся вперед и м...

Однополый брак

В Новой Зеландии, однополым парам предоставляется возможность заключить официальный союз, который, х...

Огуречная трава. Чем она нравилась Гёте?

Жестковолосистые растения, имеющие запах и вкус огурца, оказывается, не только отличные медоносы&nbs...

Как выбрать цвет спальни?

Значительное влияние на состояние нашего ума возможно, за исключением погоды, оказывают цвета. Полик...

Как проявляется симбиоз в природе?

Пчелы и цветы — прекрасное содружество. Уникальное содружество трудолюбивых пчел и цветов...

Шампунь: из чего он состоит?

В наше время средства по уходу за волосами — это неотъемлемый атрибут комфортной жизни, к...

Чему учат в «ШколеЖизни.ру»?

Бороздя просторы Интернета, наткнулся я однажды на очень интересный ресурс. Названия статей &md...

Декоративные композиции из камней и растений

Увеличивать малое и уменьшать большое - если вдуматься, вся человеческая культурная деятельность ос...

Детская книга. Спрос рождает предложение?

23 апреля отмечается Всемирный день книги и авторского права. Этот праздник весьма молодой ...

Как научиться торговать на форекс

Ежедневно каждый из нас ищет в просторах всемирной паутины возможности заработать. Таких возможносте...



О информационном портале:

Наш портал является ресурсом, который включает в себя широкий список познавательных и увлекательных статей. Абсолютно каждый посетитель найдет для себя что-нибудь нужное. Современный дизайн дает возможность вам моментально находить актуальную информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех существующих планшетах. Теперь найти требуемую информацию стало просто.

Мы подобрали для вас полезные и увлекательные статьи. На нашем портале вы найдете ответы на интересующие вас вопросы. Стандартная система поиска позволяет вам стремительно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на любых гаджетах. Отныне, поиск необходимой информации будет занимать у вас секунды.