PC硬件的動力源泉 談驅動程序之基礎篇[引用]

 許多使用電腦時間比較長的老鳥朋友們,都有這樣的印象。

  DOS時代,如果你需要使用鼠標、光驅、顯卡、聲卡等部件,那就需要爲其安裝在DOS下的驅動程序。

  而DOS下的驅動程序安裝很不方便,一般需要在config.sys 文件中加上"DEVICE=驅動程序"命令來安裝相應的驅動程序,甚至還需要手工跳線,這都要求用戶有一定的軟硬件基礎。而隨着Windows操作系統與即插即用(PNP)技術的發展,驅動程序的安裝變得簡單多了。

  比如當我們安裝操作系統時,大多數通用型設備的驅動程序,如光驅、硬盤、鼠標、顯示器等驅動程序也隨之安裝進了我們的機器。

  這也就造成了今天的這種情況,也許你並沒有特意安裝過各種硬件的驅動程序,但各種硬件依舊可以使用。實際上,由於目前Windows操作系統中包含了各種老型號顯卡、聲卡等硬件的驅動程序,所以在安裝Windows的同時,也安裝了驅動。如Windows 2000都帶有龐大的整套驅動程序,以支持常見的硬件。但不幸的是這些驅動程序就和操作系統一樣過時,大部分驅動程序的版本都還停留在操作系統第一版。

  因爲每天都有新硬件不斷的推出,所以操作系統自然不可能識別所有現存的硬件(如主板、控制芯片、網卡、聲卡、顯示芯片、USB或火線控制器等)。這也是爲什麼您買的硬件設備裏面,通常都會帶有驅動程序的磁盤或光盤。這些驅動程序通常都支持Windows 95/98/ME和Windows 2000/XP。所以對於這些新型硬件設備或需要實現設備特定功能的設備,手動安裝驅動程序還是必不可少的。

  因此,我們還是需要了解和學習各種驅動程序的知識,因爲硬件的更新總是領先於計算機操作系統的更新的!

什麼是驅動程序?

  首先,我們要知道什麼程序。驅動程序實際上是一段能讓電腦與各種硬件設備通話的程序代碼,通過它,操作系統才能控制電腦上的硬件設備。同時,驅動程序不會獨立地存在,而是操作系統的一部分。如果一個硬件只依賴操作系統而沒有驅動程序的話,這個硬件就不能發揮其特有的功效。換言之,驅動程序是硬件和操作系統之間的一座橋樑,由它把硬件本身的功能告訴給系統,同時也將標準的操作系統指令轉化成特殊的外設專用命令,從而保證硬件設備的正常工作。

  驅動程序的發展經歷了DOS、Windows 9X以及目前的Windows2000/XP時代,從VxD (Virtual Device Driver)虛擬設備驅動程序變成爲現在我們常見的純32位的WDM( Win32 Drivers Model)驅動,從以前的手動安裝轉變到現在的PnP(即插即用)技術,可以說變化比較大,但是萬變不離其宗,驅動程序所要完成的工作卻是相同的,其主要功能也是相同的。
 
第一,硬件設備的初始化。包括對硬件的識別、端口的讀寫操作、中斷的設置以及完成其最基本的功能。這是驅動程序最主要的功能,也是其首先要完成的工作任務。

第二,對硬件功能的完善。新上市的硬件產品,由於會存在一些缺陷,需要通過升級驅動程序來消除。而且即使沒有什麼毛病,通過驅動程序的升級,其性能也將有很大的提高,許多硬件發燒友對這一點有深刻體會。

第三,對一些輔助功能的實現。目前的驅動程序已不僅是一個硬件驅動,它還包括一些輔助功能,提供一些實用的功能,如NVIDIA的ForceWare已成爲一個綜合物,不但包括顯卡驅動,還有各種應用軟件,如桌面管理程序,這已成爲當前驅動程序發展趨勢。

驅動程序的模式

  我們有時候在找到某個硬件型號的驅動程序之後,會出現VxD、WDM兩種驅動。其中,VxD驅動是一款虛擬驅動程序,類似於DOS下的驅動程序,如果你使用的是Windows 9X系統,使用VxD驅動程序會發揮出你的硬件的最佳性能;我們比較熟悉的是微軟的Win32驅動模式,即WDM驅動模式,WDM支持更多的新設備,可以增強系統性能和穩定性,在Windows XP/2000操作系統中只支持WDM驅動。WDM是微軟公司力推的全新的驅動程序模式,它的應用平臺是/Me/2000/XP操作系統,WDM已成爲主流的驅動模式。

驅動程序的組成

  驅動程序是由哪些東西組成的呢?常見Windows操作系統的驅動程序由後綴名爲drv、vxd、sys、dll、exe、ini、inf等種類的文件組成,其中.drv、.vxd、.dll、.inf等文件是許多驅動程序的核心文件。而這之中,後綴名爲inf的驅動文件對電腦有着十分重要的作用。

  inf文件是從Win95開始使用的一種存放設備安裝信息的文件,它用特定語法的文字來表明要安裝的設備類型型號及廠商,以及需要安裝的文件及上標路徑或要添加到註冊表中的信息。通過讀取這些文字,操作系統便能知道該安裝哪些程序及該如何安裝驅動程序。

  大家可以看到幾乎所有的Windows驅動程序中都有inf這個文件。更特別的是,在Windows NT類型的操作系統的驅動程序文件中都有一個oemsetup.infr的文件,它使操作系統能正確識別硬件起到了至關重要的作用。因此,我們通過修改或自制這些驅動文件也能讓Windows系統爲我所用,從而識別一些硬件設備。

如何獲得驅動程序

  爲了更好地使用硬件設備和發揮硬件設備的性能,我們需要其配置最佳的驅動程序。但驅動程序怎麼獲得呢?

  一種是操作系統直接附帶的驅動,這些驅動可以發揮硬件最基本功能。而且越新的操作系統其自帶的驅動程序壓縮打包在Windows的安裝程序之中,所以,有時候直接升級操作系統就可以獲得新的設備的驅動。如果你有興趣,還可以到微軟的網站去查某個操作系統是否支持此種設備。而對於Win2000、WinXP,操作系統則有專門的檢測程序,可以自動檢測你的系統中的關鍵設備能否得到驅動支持。

  另一種途徑則是硬件廠商自己開發的驅動,這種驅動一般可以最大限度地發揮其產品硬件效能,而且越是實力雄厚的廠家,其驅動程序的功能也就越完善,它一般隨該產品的隨機光盤或軟盤提供給你。大多數廠商還設在網站,提供自己產品的驅動下載。

  此外,硬件設備中的最核心芯片的設計製造廠家,也提供硬件設備的驅動程序。這些驅動程序,因爲適合於所有采用該核心芯片的產品,所以大家又將其答爲"公版"驅動。這種驅動穩定性、兼容性都很不錯,很多中小製造廠家大都採用公版驅動來隨盤提供給大家。

驅動程序的保險證--微軟認證驅動(WHQL)

   WHQL認證就是基於WINDOWS操作系統的硬件質量徽標認證。通過WHQL認證的產品,表明其硬件和驅動程序已經通過極其嚴格的穩定性和兼容性測試,並且針對WINDOWS操作系統做了優化設計。由此認證的主板能夠保證質量和高性能。(注:WHQL認證並不保證在硬件驅動中是否有存在作弊行爲,如顯卡驅動)

  WHQL(Windows操作系統硬件品質實驗室商標)的主要工作在於測試計算機外設硬件產品、驅動程序與操作系統的兼容性及穩定性所制定的,WHQL是Windows Hardware Quality Labs的簡稱,是由微軟爲了確保計算機外設與Windows窗口操作系統能夠兼容所制定,凡是通過WHQL的認定,便可以在其產品上標註"WHQL"驗證規格,有了微軟證書,消費使用者只要購買了具有WHQL規格的產品,都可得到一定程度的保障。

  由於目前主板和顯卡驅動的變化最多,其升級版本頻繁更換,而且其驅動程序對電腦性能的影響也最大,所以下面我們主要講解一下主板和顯卡的驅動程序。

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