驱动程序

设备驱动程序（英语：device driver），简称驱动程序（driver），是一个允许高阶（High level）电脑软体（computer software）与硬件（hardware）互动的程序，这种程式建立了一个硬体与硬体，或硬体与软体沟通的介面，经由主机板上的汇流排（bus）或其它沟通子系统（subsystem）与硬体形成连接的机制，这样的机制使得硬体装置（device）上的资料交换成为可能。

依据不同的电脑架构与作业系统差异平台，驱动程式经历了8位元（8-bit）、16位元（16-bit）、32位元（32-bit）、64位元（64-bit）变迁，这是为了调和作业系统与驱动程式之间的依存关系，例如在Windows 3.11的16位元作业系统时代，大部份的驱动程式都是16位元，到了32位元的Windows XP则使用32位元驱动程式（微软提供了Windows Driver Model可实作driver），至于64位元的Linux或是Windows平台上，就必须使用64位元的驱动程式（WDM与WDF皆可实作64位元驱动程式）。

驱动程式的开发[编辑]

驱动程式的开发工作是很具挑战性的，因为必须配合著硬体与软体上相当明确与高级的平台技术。由于大多数的驱动程式（device drivers）执行在核心模式（kernel mode），软体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）下的程式设计（例如Delphi、VB、Java）有明显的差异性。

Windows平台[编辑]

为了大量减轻驱动程式开发人员的负担，微软不断的改进驱动程式的开发软体与架构，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平台驱动程式发展架构，这个架构大量简化了驱动程式的开发流程，更符合物件导向的精神，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平台上的驱动程式之前，必须先安装DDK（Driver Development Kit），DDK套件同时支援WDM与WDF两种架构。

Linux平台[编辑]

Linux下的设备有三种基本类型：字符设备，块设备和网络接口。

驱动程式的应用[编辑]

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/输出总线（如定点设备：鼠标、键盘、USB等等。）

硬盘的连接介面/RAID（RAID，SCSI）;
实现对不同的文件系统的支持。
实现对扫描仪、数码相机的支持。

驱动程序的抽象化共同层级（Common levels of abstraction）：

在硬件层方面：
- 直接连接（Interfacing directly）
- 使用一些较高层次的接口（如：视频BIOS）
- 使用另一低级别的驱动程序（如文件系统驱动程序使用磁盘驱动程式）
- 模拟硬件工作
在软件层方面：
- 允许操作系统直接存取硬件资源
- 仅实现其原始样式（primitives）
- 实现对非驱动程式的软件的界面（如TWAIN）
- 实现一个更高层级的语言，例如PostScript

驱动程式的API[编辑]

Advanced Linux Sound Architecture（ALSA） - 标准新式Linux音效卡驱动程式介面（sound driver interface）
I/O Kit - 一种苹果电脑（Apple）上的开放式介面适用于发展麦金塔作业系统（Mac OS X）的装置驱动程式
Installable File System（IFS） - 一种IBM OS/2与Microsoft Windows NT的档案系统API
Network Driver Interface Specification（NDIS） - 一种标准网路卡（network card）驱动程式API
Open Data-Link Interface（ODI） - 一种类似NDIS的网路卡API
Scanner Access Now Easy（SANE） - a public domain interface to raster image scanner hardware
Uniform Driver Interface（UDI） - 跨平台（cross platform）驱动程式的介面规范
Windows Display Driver Model（WDDM） - Windows Vista及以后平台上新式的图形显示（graphic display）驱动程式架构。从Windows 8开始，Windows不支援旧的XPDM。
Windows Driver Foundation（WDF）
Windows Driver Model（WDM）
Universal Windows Driver（UWD）

参见[编辑]