Ovladač zařízení

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Ukázka umístění vrstvy ovladače zařízení v architektuře operačního systému.

Ovladač nebo správněji ovladač zařízení (anglicky device driver) je software, který umožňuje operačnímu systému pracovat s hardwarem. Některé ovladače jsou součástí operačního systému, jiné jsou distribuovány s hardwarem (např. na CD-ROM).

Ovladač zajišťuje řízení hardware a zároveň komunikuje se zbytkem operačního systémemu pomocí obecnějších rozhraní, která zajišťuje abstrakci zařízení. Základní vlastností abstrakce je použití stejného nebo podobného rozhranní pro podobná zařízení: třeba abstrakce blokového zařízení umožňuje pracovat stejně s diskem, disketou a CD/DVD mechanikou. CD/DVD mechanika má kromě rozhranní blokového zařízení druhé rozhranní umožňující vypalování, ale program který z ní chce jenom číst soubory o tomto druhém rozhranní nepotřebuje vědět.

Zpravidla bývá rozhraní snažší k používání než přímý přístup na zařízení - například umožňuje spooling a bufferování i u zařízení, které ho nepodporují samy.

Oddělení obsluhy zařízení od jádra operačního systému značně zjednodušuje návrh architektury a snižuje možnost chyby při vývoji. Mikrojádra jdou ještě dál a umísťují ovladače do aplikačního prostoru.

Často se rozhranní k ovladači realizuje jako soubor zařízení (angl. device file). V případě systémů UNIXového typu se jedná o speciální typ souborů a operace na takových souborech jsou preferovanou metodou pro komunikaci mezi aplikací a ovladačem.

Pojmenování ovladač zařízení vzniklo jako označení ovladačů fyzických zařízení. Dnes se výraz ovladač (driver) nebo i ovladač zařízení často přeneseně používá i pro části operačního systému, které poskytují jinou funkcionalitu než přístup k hardware a tedy se nejedná doslova o ovladač zařízení - zvlášť pokud v daném operačním systému neexistuje jiné pojmenování. Typickým příkladem je část implementující některý typ souborového systému.

Existují i případy, kdy není jasné zda k ovladači patří nějaké zařízení nebo ne: v operačním systému MS-DOS například existuje rozhranní ovladače EMS, které původně sloužilo pro ovladač hardware s rozšiřující pamětí, ale později (na 80386) bylo beze změny použito pro čistě virtuální ovladač pro přístup k hlavní paměti počítače nad limitem 1MB.

[editovat] Rozdělení ovladačů zařízení

Protože existuje velká rozmanitost moderního hardware a operačních systémů, existuje mnoho možností použítí ovladačů. Nejčastější využití ovladačů:

počítačová tiskárna
grafický adaptér
síťová karta
zvuková karta
řízení zařízení připojených na sběrnici počítače
externí zařízení připojené na nízkorychlostní sériové porty (USB, FireWire, RS232,...)
datové úložné zařízení, jako pevný disk, jednotka CD, disketová jednotka (atd.) a jejich sběrnice EIDE, SCSI
podpora různých souborových systémů
podpora zařízení pro akvizici obrazu (digitální kamera a fotoaparát, skener)

[editovat] Základní abstraktní úrovně pro ovladače zařízení

hardware
- přímé řízení hardware
- řízení hardware prostřednictvím mezivrstvy firmware (např. BIOS)
- použití dalšího ovladače (např. ovladač souborového systému volá služby ovladače pevného disku)
- simulování činosti hardware (virtualní zařízení)
software
- podpora přímého přístupu k možnostem hardwaru (např. grafická knihovna DirectX)
- rozhraní pro aplikační software (např. TWAIN ovladač pro akvizici obrazu)
- rozhraní pro implementaci a konverzi jazyka (např. PostScript virtuální tiskárna)