Что такое драйвер проекта

Обновлено: 08.07.2024

Дра́йвер (англ. driver ) (множественное число дра́йверы, вариант драйвера́ разговорный и профессиональный) — компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

Содержание

Идеология построения драйверов

Операционная система управляет некоторым «виртуальным устройством», которое понимает стандартный набор команд. Драйвер переводит эти команды в команды, которые понимает непосредственно устройство. Эта идеология называется «абстрагирование от аппаратного обеспечения». Впервые в отечественной вычислительной технике подобный подход появился в серии ЕС ЭВМ, а такого рода управляющие программы назывались канальными программами.

Драйвер состоит из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:

загрузка драйвера. Тут драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т. п.;
выгрузка. Драйвер освобождает захваченные ресурсы — память, файлы, устройства и т. п.;
открытие драйвера. Начало основной работы. Обычно драйвер открывается программой как файл, функциями CreateFile() в Win32 или fopen() в UNIX-образных системах;
чтение;
запись: программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером;
закрытие: операция, обратная открытию, освобождает занятые при открытии ресурсы и уничтожает дескриптор файла;
управление вводом-выводом-IO Control-IOCTL. Зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство. Например, для SCSI устройств можно послать команду GET_INQUIRY, чтобы получить описание устройства. В Win32 системах управление осуществляется через API-фунцию DeviceIoControl(). В ioctl()

Интеграция драйверов

По мере развития систем, сочетающих в себе на одной плате не только центральные элементы компьютера, но и большинство устройств компьютера в целом, возник вопрос удобства поддержки таких систем, получивших название «аппаратная платформа», или просто «платформа».

Сначала производители платформ поставляли набор отдельных драйверов для операционных систем, собранный на один носитель (обычно CD), Затем появились установочные пакеты, называвшиеся «4-in-1» и «One touch», и позволявшие упростить установку драйверов в систему. Однако единого, устоявшегося термина долго не было.

Современный термин, описывающий такие наборы драйверов устройств — Board Support Package, или «пакет поддержки платформы». Помимо собственно драйверов, он может, как и прочие установочные пакеты, содержать модули операционной системы и программы.

См. также

Ссылки

Микроядро • Монолитное ядро • Гибридное ядро • Пространство ядра (kernel space) • Модульное ядро • Наноядро • Драйвер • Пространство пользователя • Область пользователя • Экзоядро

Защита памяти • Сегментация памяти • Страничная память (Paging) • Блок управления памятью • Ошибка сегментации • Общая ошибка защиты

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Драйвер устройства" в других словарях:

Драйвер устройства — программа, написанная специально для конкретного периферийного устройства с целью обеспечить управление этим устройством со стороны операционной системы. По английски: Device driver См. также: Драйверы Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь

драйвер устройства — įtaiso tvarkyklė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. device driver vok. Gerätetreiber, m rus. драйвер устройства, m pranc. gestionnaire de périphérique, m … Radioelektronikos terminų žodynas

драйвер устройства — программная процедура, управляющая конкретным устройством, например, дисковым накопителем, звуковой картой и проч. (см. драйвер) … Русский индекс к Англо-русскому словарь по музыкальной терминологии

Драйвер — У этого термина существуют и другие значения, см. Драйвер (значения). Операционные системы … Википедия

драйвер печатающего устройства — spausdintuvo tvarkyklė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. printer driver vok. Druckertreiber, m rus. драйвер печатающего устройства, m pranc. gestionnaire d imprimante, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Как уважаемый хабрапользователь наверняка знает, «драйвер устройства» — это компьютерная программа управляющая строго определенным типом устройства, подключенным к или входящим в состав любого настольного или переносного компьютера.

Основная задача любого драйвера – это предоставление софтового интерфейса для управления устройством, с помощью которого операционная система и другие компьютерные программы получают доступ к функциям данного устройства, «не зная» как конкретно оно используется и работает.

Обычно драйвер общается с устройством через шину или коммуникационную подсистему, к которой подключено непосредственное устройство. Когда программа вызывает процедуру (очередность операций) драйвера – он направляет команды на само устройство. Как только устройство выполнило процедуру («рутину»), данные посылаются обратно в драйвер и уже оттуда в ОС.

Любой драйвер является зависимым от самого устройства и специфичен для каждой операционной системы. Обычно драйверы предоставляют схему прерывания для обработки асинхронных процедур в интерфейсе, зависимом от времени ее исполнения.

Любая операционная система обладает «картой устройств» (которую мы видим в диспетчере устройств), для каждого из которых необходим специфический драйвер. Исключения составляют лишь центральный процессор и оперативная память, которой управляет непосредственно ОС. Для всего остального нужен драйвер, который переводит команды операционной системы в последовательность прерываний – пресловутый «двоичный код».

Как работает драйвер и для чего он нужен?

Основное назначение драйвера – это упрощение процесса программирования работы с устройством.

Он служит «переводчиком» между хардовым (железным) интерфейсом и приложениями или операционными системами, которые их используют. Разработчики могут писать, с помощью драйверов, высокоуровневые приложения и программы не вдаваясь в подробности низкоуровневого функционала каждого из необходимых устройств в отдельности.

Как уже упоминалось, драйвер специфичен для каждого устройства. Он «понимает» все операции, которые устройство может выполнять, а также протокол, с помощью которого происходит взаимодействие между софтовой и железной частью. И, естественно, управляется операционной системой, в которой выполняет конкретной приложение либо отдельная функция самой ОС («печать с помощью принтера»).

Если вы хотите отформатировать жесткий диск, то, упрощенно, этот процесс выглядит следующим образом и имеет определенную последовательность: (1) сначала ОС отправляет команду в драйвер устройства используя команду, которую понимает и драйвер, и операционная система. (2) После этого драйвер конкретного устройства переводит команду в формат, который понимает уже только устройство. (3) Жесткий диск форматирует себя, возвращает результат драйверу, который уже впоследствии переводит эту команду на «язык» операционной системы и выдает результат её пользователю (4).

Как создается драйвер устройства

Для каждого устройства существует свой строгий порядок выполнения команд, называемой «инструкцией». Не зная инструкцию к устройству, невозможно написать для него драйвер, так как низкоуровневые машинные команды являются двоичным кодом (прерываниями) которые на выходе отправляют в драйвер результат, полученный в ходе выполнения этой самой инструкции.

При создании драйвера для Линукса, вам необходимо знать не только тип шины и ее адрес, но и схематику самого устройства, а также весь набор электрических прерываний, в ходе исполнения которых устройство отдает результат драйверу.

Написание любого драйвера начинается с его «скелета» — то есть самых основных команд вроде «включения/выключения» и заканчивая специфическими для данного устройства параметрами.

И чем драйвер не является

Часто драйвер устройства сравнивается с другими программами, выполняющими роль «посредника» между софтом и/или железом. Для того, чтобы расставить точки над «i», уточняем:

Драйвер не является интерпретатором, так как не исполняется напрямую в софтовом слое приложения или операционной системы.
Драйвер не является компилятором, так как не переводит команды из одного софтового слоя в другой, такой же.

Ну и на правах рекламы – вы всегда знаете, где скачать новейшие драйвера для любых устройств под ОС Windows.

Многие считают что самому создать драйвер для Windows это что-то на грани фантастики. Но на самом деле это не так. Конечно, разработка драйвера для какого-то навороченного девайса бывает не простой задачей. Но ведь тоже самое можно сказать про создание сложных программ или игр. В разработке простого драйвера нет ничего сложного и я попытаюсь на примерах это показать.

Сперва нам нужно определится в чем мы же будем создавать наш первый драйвер. Поскольку материал ориентирован на новичков, то язык программирования был выбран один из простых, и это не Си или ассемблер, а бейсик. Будем использовать один из диалектов бейсика — PureBasic. Из коробки он не обучен создавать драйверы, но у него удачный набор файлов, используемых для компиляции и небольшое шаманство позволяет добавить эту возможность. Процесс компиляции состоит из нескольких этапов. Если кратко, то он происходит следующим образом: Сначала транслятор «перегоняет» basic-код в ассемблер, который отдается FASM'у (компилятор ассемблера), который создает объектный файл. Далее в дело вступает линкер polink, создающий исполняемый файл. Как компилятор ассемблера, так и линкер могут создавать драйверы и если немного изменить опции компиляции, то получим не исполняемый файл, типа EXE или DLL, а драйвер режима ядра (SYS).

Окно IDE с загруженным кодом драйвера показано на скрине.

Компиляция драйвера выполняется через меню «Компилятор» (это если кто не понял).

Теперь определимся что будет делать наш первый драйвер. Обычно при изучении программирования начинают с простых вещей, скажем, выполнения математических операций и вывода результата. Вот пусть наш драйвер делает тоже самое, ведь банальная математика производимая в режиме ядра это очень круто!

Может показаться что это куча бессмысленного кода, но это не так.

У каждого драйвера должна быть точка входа, обычно у нее имя DriverEntry() и выполнена она в виде процедуры или функции. Как видите, в этом драйвере есть такая процедура. Если посмотрите на начало кода, то в первых строках увидите как ей передается управление. В этой процедуре происходит инициализация драйвера. Там же назначается процедура завершения работы драйвера, которая в нашем случае имеет имя UnloadDriver(). Процедуры CreateDispatch() и CloseDispatch() назначаются обработчиками соединения и отсоединения проги из юзермода.
Процедура DeviceIoControl() будет обрабатывать запросы WinAPI функции DeviceIoControl(), являющейся в данном драйвере связью с юзермодом. В конце кода расположена так называемая ДатаСекция (DataSection), в которой находятся имена драйвера, сохраненные в формате юникода (для этого использована одна из фишек ассемблера FASM).

Видите сколько понадобилось кода для выполнения простейшей математической операции — сложения двух чисел?

А теперь рассмотрим программу, работающую с этим драйвером. Она написана на том же PureBasic.

Процедура Plus() осуществляет связь с драйвером. Ей передаются хэндл, доступа к драйверу и слагаемые числа, которые помещаются в структуру и указатель на указатель которой, передается драйверу. Результат сложения чисел будет в переменной «Result».

Далее следует код простейшего GUI калькулятора, скопированного из википедии.

Когда закроют окно, то перед завершением работы программы, закрывается связь с драйвером и производится его деинсталляция из системы.

Результат сложения чисел 8 и 2 на скриншоте.

Исходные коды драйвера и программы, можно найти в папке «Examples», PureBasic на файлопомойке, ссылку на который давал в начале статьи. Там так же найдете примеры драйвера прямого доступа к порам компа и пример работы с памятью ядра.

PS.
Помните, работа в ядре чревата мелкими неожиданностями аля, BSOD (синий экран смерти), поэтому экспериментируйте осторожно и обязательно всё сохраняйте перед запуском драйвера.

Эта статья является продолжением более общей статьи «Что такое Selenium?», в которой объясняется, какое положение занимает Selenium WebDriver среди других инструментов автоматизации веб-приложений.

Здесь я постараюсь рассказать более подробно о том, что такое Selenium WebDriver, и почему его бессмысленно сравнивать с TestComplete, QuickTest Pro и другими инструментами автоматизации тестирования. И дело не только в том, что Selenium WebDriver бесплатный и открытый – его столь же бессмысленно сравнивать с другими бесплатными инструментами, такими как Sahi или Robot Framework.

Потому что Selenium WebDriver – это не инструмент для автоматизации тестирования.

А что же это такое?

Кроме того, я объясню, почему Selenium WebDriver имеет такой убогий и неудобный в использовании интерфейс (набор команд), почему он не генерирует красивые отчёты и почему несмотря на всё это он настолько популярен :)

На всякий случай оговорюсь, что хотя в этой статье речь идёт про WebDriver, многие аргументы справедливы и в отношении Selenium RC, но я не буду ничего говорить специально про эту устаревшую версию, потому что её место – на свалке истории.

Итак, что такое Selenium WebDriver?

По назначению Selenium WebDriver представляет собой драйвер браузера, то есть программную библиотеку, которая позволяет разрабатывать программы, управляющие поведением браузера.

спецификацию программного интерфейса для управления браузером,
референсные реализации этого интерфейса для нескольких браузеров,
набор клиентских библиотек для этого интерфейса на нескольких языках программирования.

Selenium WebDriver – это драйвер браузера

Наверняка каждый, кто сталкивался с компьютерами, даже не айтишник, знает слово «драйвер». Это такая маленькая программа, точнее программная библиотека, которая позволяет другим программам взаимодействовать с некоторым устройством. Драйвер принтера позволяет печатать что-нибудь на принтере. Драйвер диска позволяет читать и писать данные. Драйвер сетевой карты позволяет обмениваться данными с другими компьютерами по сети.

С драйвером пользователи не работают непосредственно. Они работают с прикладными программами, которые, посредством драйверов, взаимодействуют с теми или иными устройствами. Драйвер не имеет пользовательского интерфейса. Постойте, но ведь иногда бывает пользовательский интерфейс для настройки драйвера? Бывает. Но это интерфейс программы для настройки драйвера, а не самого драйвера. Драйвер имеет только программный интерфейс, его назначение состоит в том, чтобы дать возможность прикладным пользовательским программам взаимодействовать с устройством.

Так вот, Selenium WebDriver, или просто WebDriver – это драйвер браузера, то есть не имеющая пользовательского интерфейса программная библиотека, которая позволяет различным другим программам взаимодействовать с браузером, управлять его поведением, получать от браузера какие-то данные и заставлять браузер выполнять какие-то команды.

Исходя из этого определения, ясно, что WebDriver не имеет прямого отношения к тестированию. Он всего лишь предоставляет автотестам доступ к браузеру. На этом его функции заканчиваются.

Впрочем, в рамках проекта Selenium разрабатывается не только драйвер, но ещё несколько сопутствующих продуктов – Selenium Server позволяет организовать удалённый запуск браузера, при помощи Selenium Grid можно построить кластер из Selenium-серверов. Они встают в один ряд с вышеперечисленными инструментами и фреймворками, потому что также участвуют в построении системы запуска тестов. Кроме того, имеется «рекордер», который называется Selenium IDE, он умеет записывать действия пользователя и генерировать код, в котором используется интерфейс WebDriver для выполнения записанных действий.

Но главным в проекте Selenium является именно WebDriver, это ключевой элемент экосистемы Selenium.

Существуют ли другие драйверы? Разумеется.

Внутри каждого коммерческого «интегрированного» инструмента имеются драйверы браузеров, но они как правило не могут быть использованы отдельно вне этого инструмента. Есть и бесплатные открытые драйверы – Watir предоставляет доступ к основным браузерам, WatiN имеет неплохой драйвер для браузера Internet Explorer, Sahi умеет работать с «большой пятёркой» браузеров.

Как сравнить Selenium WebDriver с другими инструментами?

Из всего вышенаписанного можно сделать вывод, что сравнивать WebDriver с каким-нибудь инструментом тестирования типа TestComplete или Sahi бессмысленно. Они находятся в разных весовых категориях. Это всё равно, что сравнивать драйвер принтера с текстовым редактором.

А что можно сравнивать?

Что касается сравнения с «комплексным» инструментами типа TestComplete или Sahi, для этого нужно брать не WebDriver, а полный стек.

Например, стек для технологии Java может быть таким: Jenkins + Maven + Thucydices + JUnit+ WebDriver. К этому добавляются ещё все возможности языка программирования Java, плюс масса плагинов для Maven и Jenkins, а чтобы совсем всё было круто – можно запускать тесты в облаках, используя какой-нибудь сервис типа SauceLabs.

Вот тогда сравнение будет интересным. Но это уже заслуга не только WebDriver, важен весь стек, а не только драйвер браузера. Что касается WebDriver, стоит отметить лишь то, что он прекрасно встраивается практически в любой стек, это одно из его достоинств как «независимого» драйвера.

Разумеется, WebDriver может использоваться не только при тестировании. Ему вообще безразлично, кто и зачем хочет управлять браузером. Вы можете автоматизировать какие-то рутинные задачи. Можете сделать ботов, которые будут флудить в форумах. Можете сделать скрипт, который автоматически снимает скриншоты для документации. Всё что угодно. Драйверу всё равно. Он всего лишь предоставляет доступ к браузеру.

Ну да, я уже несколько раз повторил, что «он лучший», но при этом не привёл сравнения с другими драйверами. И не буду. Потому что есть аргумент, который в перспективе важнее любых сравнений.

Selenium WebDriver – это спецификация интерфейса для управления браузером

Самое главное отличие WebDriver от всех остальных драйверов заключается в том, что это «стандартный» драйвер, а все остальные – «нестандартные».

И это не простая фигура речи.

Организация W3C действительно приняла WebDriver за основу при разработке стандарта интерфейса для управления браузером. Сейчас он находится в состоянии публичного рассмотрения.

Через год-полтора этот стандарт будет утверждён. И тогда реализация интерфейса WebDriver будет возложена на производителей браузеров, а WebDriver как независимый драйвер, возможно, в будущем исчезнет совсем, потому что он будет встроен непосредственно в браузеры.

Таким образом, можно сказать, что Selenium WebDriver это вообще не инструмент, а спецификация, документ, стандарт, описывающий, какой интерфейс браузеры должны предоставлять наружу, чтобы через этот интерфейс можно было браузером управлять.

Пока стандарт обсуждается, производители браузеров уже действуют. В рамках проекта Selenium было разработано несколько референсных реализаций для различных браузеров, но постепенно эта деятельность переходит в ведение производителей браузеров. Драйвер для браузера Chrome разрабатывается в рамках проекта Chromium, его делает та же команда, которая занимается разработкой самого браузера. Драйвер для браузера Opera разрабатывается в компании Opera Software. Драйвер для браузера Firefox пока разрабатывается участниками проекта Selenium, но в недрах компании Mozilla уже готовится ему замена, которая носит кодовое название Marionette. Этот новый драйвер для Firefox уже доступен в девелоперских сборках браузера. На очереди Internet Explorer и Safari, к их разработке сотрудники соответствующих компаний пока не подключились, но кое-какие сдвиги в этом направлении есть, потому что стандарт (даже будущий) обязывает.

В общем, можно сказать, что Selenium это единственный проект по созданию средств автоматизации управления браузерами, в котором участвуют непосредственно компании, разрабатывающие браузеры. Это одна из ключевых причин его успеха.

А что случится после того, как во всех браузерах будет реализован этот стандарт?

Было бы логично ожидать, что производители инструментов тестирования не станут изобретать велосипеды, а будут управлять браузером через стандартный интерфейс. Можно сказать, что все инструменты станут использовать WebDriver для взаимодействия с браузером. Но это будет уже не Selenium WebDriver как независимый драйвер, а Selenium WebDriver как спецификация интерфейса.

Так почему же у него такой примитивный интерфейс?

драйвер браузера, то есть библиотека достаточно низкого уровня абстракции,
стандарт на интерфейс управления браузером, то есть минимальный набор команд, который должен быть реализован в каждом браузере.

Набор команд последовательно сокращался, были выброшены такие «повышающие удобство использования» команды как check, uncheck (для чекбоксов), select (для выпадающих списков). Все они сводятся к более простой команде click и поэтому они лишние. Сейчас в интерфейсе WebDriver осталась только одна избыточная команда – это submit, но может быть когда-нибудь и она будет устранена.

Кроме того, структура интерфейса проектировалась таким образом, чтобы можно было описать его на языке IDL (именно это сделано в стандарте W3C) и сделать реализации на различных языках программирования. Поэтому использовался минимум языковых идиом, минимум «скрытых» переменных, интерфейс «тупой и прямолинейный».

И благодаря той же самой простоте WebDriver прекрасно интегрируется с любыми другими инструментами, встраивается в любой стек. В этом секрет его популярности и быстрого распространения – он не пытается «победить» другие инструменты, вместо этого он интегрируется с ними.

А как же удобство использования?

Эту задачу должны решать расширения, построенные на базе Selenium WebDriver. Именно они должны предоставлять расширенный набор команд, реализуя эти команды через примитивный интерфейс WebDriver. В дистрибутиве Selenium имеется класс Select, предназначенный для работы с выпадающими списками, который является наглядной демонстрацией того, как должны строиться расширения.

Постепенно появляются библиотеки, которые строятся на базе Selenium WebDriver и предоставляют более высокий уровень абстракции: Selenide, fluent-selenium, watir-webdriver, Thucidides. Популярные фреймворки для проектирования тестов позволяют наряду с другими драйверами использовать WebDriver. Среди таких фреймворков можно упомянуть Robot Framework, Capybara и тот же Thucidides.

Рано или поздно должны появиться вспомогательные библиотеки, облегчающие работу с теми или иными наборами виджетов – jQuery, Prototype, ExtJS, GWT и прочими.

Число таких расширений и инструментов будет расти, сложность тоже. Так что вскоре может так случиться, что вы, используя какой-то инструмент, будете выполнять тесты, даже не подозревая о том, что взаимодействие с браузером осуществляется через драйвер Selenium WebDriver.

Стоит ли тогда вообще изучать Selenium?

Может быть лучше изучать эти библиотеки и инструменты более высокого уровня?

Какой бы инструмент вы ни использовали, вам нужно выбрать драйвер, управляющий браузером. Чтобы его выбрать, вы должны знать возможности драйвера – что он может, а чего не может. На этом уровне Selenium необходимо освоить каждому специалисту по автоматизации. При этом конкретно интерфейс WebDriver, если вы с ним работаете, изучать нет необходимости.
Простой набор команд выучить проще, чем «расширенный», то есть Selenium освоить проще, чем его расширение. У этого явления есть и обратная сторона – если вы изучили расширенный набор команд, то внезапно оказывается, что набор команд WebDriver вы при этом тоже освоили.
Расширения, как правило, языково-зависимые, потому что добавление удобства предполагает использование языковых идиом, типичных приёмов организации кода на том или ином языке программирования. Базовый интерфейс WebDriver простой, поэтому освоив его, вы сможете использовать его на любом языке, он будет выглядеть практически одинаково.
Большинство библиотек, нацеленных на повышение удобства интерфейса, улучшают средства поиска элементов – дополнительные типы локаторов, более удобный способ описания локаторов и так далее. Примитивы, соответствующие действиям пользователя, в WebDriver уже и так достаточно хороши. Хотя, конечно, библиотеки будут реализовывать типовые «связки», то есть последовательности этих действий, аналогично тому, как это сделано в классе Select для выпадающих списков.
Если вы используете «таблички» для описания тестов (как в Robot Framework) или специальный язык для описания на уровне предметной области (DSL, Domain Specific Language) – вам нет необходимости знать о примитивах WebDriver. Но если вы реализуете «фикстуры» для тестов, описываете действия, которыми можно будет оперировать в табличках, реализуете DSL – вам придётся работать непосредственно с WebDriver, либо с каким-то его расширением, но не слишком высокоуровневым.
И самый последний аргумент, который, я надеюсь, со временем будет становиться всё менее актуальным – увы, пока хороших расширений катастрофически не хватает. Они обязательно появятся. Может быть, именно вы реализуете одно из таких расширений. Для этого вам понадобиться изучить интерфейс WebDriver. И те, кто будут пользоваться плодами вашего труда, смогут работать с более высокоуровневой библиотекой. А пока приходится использовать непосредственно WebDriver с небольшими надстройками над ним.

Надеюсь, всё вышесказанное позволит вам лучше понять, какое место Selenium WebDriver занимает в общей картине мира и как он соотносится с другими инструментами. Если всё ещё остались непонятные моменты – задавайте вопросы в комментариях, я постараюсь всё прояснить.

Читайте также: