Das Betriebssystem, andere Anwendungsprogramme und die verschiedenen Hardwaregeräte werden alle von verschiedenen Personengruppen erstellt. Daher können das Betriebssystem und andere Programme standardmäßig nicht mit den Hardwaregeräten kommunizieren. Hier kommt ein Gerätetreiber ins Spiel. Es handelt sich um eine Software, die als Übersetzer zwischen den Betriebssystemen und den Hardwaregeräten fungiert. Die Aufgabe eines Gerätetreibers besteht darin, ein reibungsloses Funktionieren der an das System angeschlossenen Hardwaregeräte zu ermöglichen. Ein Druckertreiber teilt dem Betriebssystem mit, wie die ausgewählten Informationen auf der Seite gedruckt werden sollen. Damit das Betriebssystem die Bits in einer Audiodatei in die entsprechende Ausgabe übersetzen kann, ist ein Soundkartentreiber erforderlich. Auf diese Weise existieren Gerätetreiber für jedes Hardwaregerät, das an Ihr System angeschlossen ist.

Was ist ein Gerätetreiber?^{(What is a Device Driver?)}

Das Betriebssystem muss die Details hinter der Funktionsweise der Hardware nicht kennen. Unter Verwendung des Gerätetreibers stellt es nur eine Schnittstelle mit dieser bestimmten Hardware her. Wenn der entsprechende Gerätetreiber nicht installiert ist, besteht keine Kommunikationsverbindung zwischen dem Betriebssystem und der Hardware. Ein solches Hardwaregerät funktioniert möglicherweise nicht richtig. Ein Gerätetreiber und das entsprechende Hardwaregerät kommunizieren über den Computerbus, mit dem das Gerät verbunden ist. Gerätetreiber^(Device) variieren je nach Betriebssystem und sind hardwareabhängig. Ein Gerätetreiber wird auch als Softwaretreiber oder einfach als Treiber bezeichnet.

Wie funktionieren Gerätetreiber?^{(How do device drivers work?)}

Ein Hardwaregerät möchte mit einem Programm auf Ihrem System kommunizieren. Sie können sich diese Situation als zwei Einheiten vorstellen, die unterschiedliche Sprachen sprechen. Es wird also ein Übersetzer benötigt. Der Gerätetreiber übernimmt hier die Rolle des Übersetzers. Die Software gibt dem Fahrer Informationen, die erklären, was die Hardware leisten soll. Der Gerätetreiber verwendet die Informationen, um den Treiber dazu zu bringen, die Aufgabe zu erledigen.

Ein Gerätetreiber übersetzt die Anweisungen eines Softwareprogramms/des Betriebssystems in eine Sprache, die von dem Hardwaregerät verstanden wird. Damit das System effizient läuft, müssen Sie über alle erforderlichen Gerätetreiber verfügen. Wenn Sie Ihr System einschalten, kommuniziert das Betriebssystem mit den Gerätetreibern und dem BIOS , um über die Ausführung verschiedener Hardwareaufgaben zu entscheiden.

Wenn es keinen Gerätetreiber gäbe, gäbe es entweder keine Möglichkeit für das System, mit den Geräten zu kommunizieren, oder Softwareprogramme müssten wissen, wie sie direkt mit der Hardware kommunizieren (angesichts der großen Auswahl an Programmen und Hardwaregeräten, die wir heute haben, dies wäre schwierig). Es ist nicht möglich, Software mit der Fähigkeit zu erstellen, direkt mit allen Arten von Hardwaregeräten zu kommunizieren. Daher sind Gerätetreiber die Game-Changer.

Sowohl Hardwaregeräte als auch Softwareprogramme sind für ein reibungsloses Funktionieren auf Gerätetreiber angewiesen. Programme^(Programs) verwenden normalerweise allgemeine Befehle, um auf Geräte zuzugreifen. Ein Gerätetreiber übersetzt diese in spezialisierte Befehle, die vom Gerät verstanden werden können.

Gerätetreiber^(Device) sind normalerweise als integrierte Komponenten in einem Betriebssystem enthalten. Sie werden vom Hersteller bereitgestellt. Wenn eine Hardware- oder Softwarekomponente ausgetauscht oder aktualisiert wird, werden diese Gerätetreiber unbrauchbar.

Virtuelle Gerätetreiber^{(Virtual device drivers)}

Ein virtueller Gerätetreiber ist eine Komponente eines Gerätetreibers, der einem Hardwaregerät hilft, eine Kommunikation mit dem Betriebssystem oder einem Programm herzustellen. Sie sind Treiber für virtuelle Geräte. Virtuelle Gerätetreiber helfen beim reibungslosen Datenfluss. Mehrere Anwendungen können ohne Konflikte auf ein bestimmtes Hardwaregerät zugreifen. Wenn ein virtueller Gerätetreiber ein Unterbrechungssignal von einem Hardwaregerät empfängt, bestimmt er die nächste Vorgehensweise basierend auf dem Status der Geräteeinstellungen.

Wo wird ein virtueller Gerätetreiber verwendet?^{(Where is a virtual device driver used?)}

Wenn wir Software verwenden, um ein Hardwaregerät zu emulieren, wird ein virtueller Gerätetreiber verwendet, um ein solches Gerät zu emulieren. Ein geeignetes Beispiel wäre die Verwendung eines VPN . Sie erstellen eine virtuelle Netzwerkkarte, damit Sie sich sicher mit dem Internet verbinden können. Dies ist eine vom VPN erstellte virtuelle Netzwerkkarte . Für diese Karte wird ein entsprechender Treiber benötigt, der in der Regel von der VPN -Software selbst installiert wird.

Benötigen alle Geräte Treiber?^{(Do all devices need drivers?)}

Ob^(Whether) ein Gerät einen Treiber benötigt oder nicht, hängt davon ab, ob Ihr Betriebssystem das Hardwaregerät und seine Funktionen erkennt. Einige Peripheriegeräte, die dem Betriebssystem unbekannt sind und einen Treiber erfordern, sind – Videokarte^(Video) , USB -Gerät, Soundkarte, Scanner, Drucker, Controller-Modem, Netzwerkkarte, Kartenleser usw. Betriebssysteme haben normalerweise einige generische Treiber, die gängige Hardwaregeräte zulassen auf einer grundlegenden Ebene zu arbeiten. Auch hier^(Again) ist die Bedingung, dass das Betriebssystem die Funktionen des Geräts erkennt. Einige Geräte, die mit generischen Treibern arbeiten können, sind – RAM , Tastatur, Maus, Lautsprecher, Monitor, Festplatte, Diskettenlaufwerk, CPU, Netzteil, Joystick usw. Man muss sich darüber im Klaren sein, dass der vom Betriebssystem bereitgestellte generische Treiber nicht so häufig aktualisiert wird wie die vom Hardwarehersteller bereitgestellten Treiber.

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Was passiert, wenn Sie keinen Treiber installiert haben?^{(What will happen if you have not installed a driver?)}

Wenn Sie für ein Gerät keinen Treiber installiert haben, funktioniert das Gerät möglicherweise gar nicht oder nur teilweise. Beispielsweise funktionieren Geräte wie Maus/Tastatur ohne Treiber. Wenn Ihre Maus jedoch über zusätzliche Tasten oder Ihre Tastatur über einige Sondertasten verfügt, funktionieren diese Funktionen nicht. Wenn Sie ein Windows -Benutzer sind, finden Sie den Treiberkonfliktfehler im Geräte-Manager, wenn Sie einen fehlenden Treiber haben. Normalerweise veröffentlicht der Hersteller ein Treiber-Update, um die vom Treiber verursachten Fehler zu löschen. Halten Sie daher immer die aktuelle Version des Treibers für Ihre Hardwaregeräte bereit.

Ein Treiber funktioniert nur, wenn Sie das entsprechende Gerät auf Ihrem System installiert haben. Wenn Sie versuchen, einen Treiber für Hardware zu installieren, die nicht vorhanden ist, wird dies nicht passieren. Wenn Sie beispielsweise einen Grafikkartentreiber installieren, wenn Sie keine Grafikkarte in Ihrem System haben, wird Ihr System nicht in der Lage sein, mit einer Grafikkarte zu arbeiten. Sie benötigen beides – das Hardwaregerät und den aktualisierten Gerätetreiber dafür.

Arten von Gerätetreibern^{(Types of device drivers)}

Es gibt einen Gerätetreiber für fast jedes heute verwendete Hardwaregerät. Diese Treiber können grob in die folgenden 2 Kategorien eingeteilt werden – Benutzergerätetreiber und Kernel-Gerätetreiber

Benutzergerätetreiber^{(User device drivers)}

Dies sind Gerätetreiber, die der Benutzer auslöst, während er das System verwendet. Diese gelten für die Geräte, die der Benutzer mit dem System verbunden hat, außer denen, die zur Kernel-Software gehören . Die Gerätetreiber für Plug-and-Play-Geräte gelten als Benutzergerätetreiber. Um die Systemressourcen zu entlasten, werden Benutzergerätetreiber auf die Platte geschrieben. Die Gerätetreiber für Spielgeräte werden jedoch normalerweise im Hauptspeicher gehalten.

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Kernel-Gerätetreiber^{(Kernel device drivers)}

Generische Treiber, die als integrierte Software zusammen mit dem Betriebssystem verfügbar sind, werden als Kernel-Gerätetreiber bezeichnet. Sie werden als Teil des Betriebssystems in den Speicher geladen. Ein Zeiger auf den Treiber wird im Speicher gespeichert und kann aufgerufen werden, wann immer es erforderlich ist. Kernel -Gerätetreiber sind für Geräte wie den Prozessor, das Motherboard, das BIOS und andere Geräte, die zur Kernel-Software gehören.

Bei Kernel-Gerätetreibern gibt es ein allgemeines Problem. Beim Aufruf wird ein Kernel-Gerätetreiber in den RAM geladen . Dies kann nicht in den virtuellen Speicher verschoben werden. Wenn mehrere Gerätetreiber gleichzeitig laufen, wird das System langsam. Um dieses Problem zu lösen, hat jedes Betriebssystem eine Mindestsystemanforderung. Die Betriebssysteme stellen die Ressourcen zusammen, die Kernel-Gerätetreiber benötigen. Dies stellt sicher, dass sich Benutzer keine Gedanken über den Speicherbedarf machen müssen.

Andere Arten von Gerätetreibern^{(Other types of Device Driver)}

1. Generische und OEN-Treiber^{(1. Generic and OEN drivers)}

Wenn der Gerätetreiber zusammen mit dem Betriebssystem verfügbar ist, wird er als generischer Gerätetreiber bezeichnet. Ein generischer Gerätetreiber funktioniert für ein bestimmtes Gerät unabhängig von seiner Marke. Windows 10 verfügt über generische Gerätetreiber für häufig verwendete Hardwaregeräte.

Manchmal verfügen die Hardwaregeräte über bestimmte Funktionen, die ein Betriebssystem nicht erkennen kann. Für solche Geräte stellt der Gerätehersteller den entsprechenden Treiber zur Verfügung. Diese werden als OEM -Gerätetreiber bezeichnet. Damit solche Geräte ordnungsgemäß funktionieren, müssen die Treiber nach der Installation des Betriebssystems separat installiert werden. Um die Zeit, als Windows XP im Einsatz war, mussten sogar Treiber für das Mainboard separat installiert werden. Heutzutage bieten die meisten modernen Systeme integrierte generische Gerätetreiber.

2. Block- und Zeichentreiber^{(2. Block and character drivers)}

Gerätetreiber^(Device) können je nachdem, wie Daten gelesen und geschrieben werden, als Blocktreiber oder Zeichentreiber klassifiziert werden. Geräte^(Device) wie Festplatten, CD- ROMs und USB - Laufwerke werden nach ihrer Verwendung klassifiziert.

Der Begriff Blocktreiber wird verwendet, wenn mehr als ein Zeichen gleichzeitig gelesen oder geschrieben wird. Ein Block wird erstellt und das Blockgerät versucht, die Menge an Informationen abzurufen, die der Größe des Blocks entspricht. Festplatten^{(Hard disks)} und CD -ROMs gelten als blockierende Gerätetreiber.

Der Begriff Zeichentreiber wird verwendet, wenn Daten zeichenweise geschrieben werden. Zeichengerätetreiber^(Character) verwenden serielle Busse. Jedes an die serielle Schnittstelle angeschlossene Gerät verfügt über einen Zeichentreiber. Beispielsweise ist eine Maus ein Gerät, das an einen seriellen Anschluss angeschlossen ist. Es verwendet einen Zeichengerätetreiber.

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Verwalten von Gerätetreibern^{(Managing device drivers)}

Alle Treiber auf Ihrem Windows -System werden vom Geräte-Manager^{(Device Manager)} verwaltet . Gerätetreiber^(Device) brauchen nach der Installation nicht viel Aufmerksamkeit. Gelegentlich haben sie Updates, um einen Fehler zu beheben, oder ein Update, das eine neue Funktion bereitstellt. Daher empfiehlt es sich, von Zeit zu Zeit nach Treiberaktualisierungen zu suchen und diese (falls vorhanden) zu installieren. Um Ihnen die Arbeit zu erleichtern, gibt es einige Programme, die Ihre Gerätetreiber überprüfen und aktualisieren.

Die vom Hersteller bereitgestellten Treiber-Updates sind jederzeit kostenlos auf der offiziellen Website verfügbar. Achten Sie darauf, nicht für ein Gerätetreiber-Update zu bezahlen!

Das Aktualisieren Ihrer Treiber ist wichtig, da viele Probleme mit einem Hardwaregerät häufig auf ein Problem mit dem Gerätetreiber zurückgeführt werden können.

Zusammenfassung^(Summary)

• Ein Gerätetreiber unterstützt das Betriebssystem und andere Programme bei der Schnittstelle mit den an das System angeschlossenen Hardwaregeräten
• Moderne Betriebssysteme bieten integrierte Gerätetreiber für häufig verwendete Peripheriegeräte
• Um andere Hardwaregeräte zu verwenden, müssen Sie die entsprechenden Gerätetreiber installieren, die vom Hersteller bereitgestellt werden
• Die Aktualisierung Ihrer Gerätetreiber ist für das Funktionieren des Systems von entscheidender Bedeutung.
• Ein externer Gerätetreiber ist nur für Geräte erforderlich, deren Funktionen von Ihrem Betriebssystem nicht erkannt werden.

What is a Device Driver? How Does It Work?

The opеrating system, other applicatіon programs and the various hardware devices are all built by different groups оf people. Therеforе, bу default, the OS and other programs cannot interfacе with the hardware dеvices. This is where a device driver comes in. It is a piece of software that acts as a translator between the operating systems and the hаrdware devices. A device driver’s job іs to allow smooth functioning of hardware devices attached to the system. A printеr driver tells the OS how to print the selected information on the page. For the OS to translate the bits in an audіo file into appropriate output, a sound card driver is necessary. Like thiѕ, device drivers exist for each hardware device that іs connected to your system.

What is a Device Driver?

The OS need not know the details behind the working of the hardware. Using the device driver, it only interfaces with that particular piece of hardware. If the corresponding device driver is not installed, there is no communication link between the OS and the hardware. Such a hardware device may not work properly. A device driver and the corresponding hardware device communicate through the computer bus to which the device is connected. Device drivers vary for each operating system and they are hardware dependent. A device driver is also known as a software driver or simply a driver.

How do device drivers work?

A hardware device wants to communicate with a program on your system. You can think of this situation as two entities that speak different languages. Thus, there is a need for a translator. The device driver plays the role of the translator here. The software gives the driver information that explains what the hardware should perform. The device driver uses the information to get the driver to do the job.

A device driver translates the instructions of a software program/the OS to a language understood by the hardware device. For the system to run efficiently, you have to have all the necessary device drivers. When you turn on your system, the OS communicates with the device drivers and the BIOS to decide on performing various hardware tasks.

If not for a device driver, either there would be no way for the system to communicate with the devices or software programs would have to know how to directly interface with the hardware (given the wide range of programs and hardware device we have today, this would be difficult). It is not possible to build software with the capability to directly communicate with all kinds of hardware devices. Thus, device drivers are the game-changers.

Both – hardware devices and software programs depend on device drivers for smooth functioning. Programs usually use general commands to access devices. A device driver translates these into specialized commands that can be understood by the device.

Device drivers usually come as built-in components in an OS. They are provided by the manufacturer. If a hardware or software component is replaced or updates, these device drivers are rendered useless.

Virtual device drivers

A virtual device driver is a component of a device driver that helps a hardware device to establish communication with the OS or a program. They are drivers for virtual devices. Virtual device drivers help in the smooth data flow. Multiple applications can access a particular hardware device without conflict. When a virtual device driver receives an interrupt signal from a hardware device, it determines the next course-of-action based on device settings’ status.

Where is a virtual device driver used?

When we use software to emulate a hardware device, a virtual device driver is used tor un such a device. An appropriate example would be using a VPN. You create a virtual network card so that you can securely connect to the internet. This is a virtual network card created by the VPN. An appropriate driver is required for this card which will usually be installed by the VPN software itself.

Do all devices need drivers?

Whether or not a device requires a driver depends on whether your operating system recognizes the hardware device and its features. Some peripherals that are unknown to the operating system and require a driver are – Video card, USB device, sound card, scanner, printer, controller modem, network card, card reader etc… Operating systems usually have some generic drivers that allow common hardware devices to work on a basic level. Again, the condition is that the OS should recognize the features of the device. Some devices that can work with generic drivers are – RAM, keyboard, mouse, speakers, monitor, hard drive, disk drive, CPU, power supply, joystick etc… One must be aware that the generic driver provided by the operating system is not updated as frequently as the drivers provided by the hardware manufacturer.

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What will happen if you have not installed a driver?

If you have not installed a driver for a device, the device may not function at all or may function only partially. For example, devices such as mouse/keyboard will work without a driver. But if your mouse has extra buttons or your keyboard has some special keys, then those features will not work. If you are a Windows user, you can find the driver conflict error in the device manager, if you have a missing driver. Usually, the manufacturer releases a driver update to erase the errors produced by the driver. Therefore, always have the up to date version of the driver for your hardware devices.

A driver will work only if you have the corresponding device installed on your system. If you try to install a driver for hardware that does not exist, it will not happen. For instance, installing a video card driver when you do not have a video card on your system will not give your system the capability to work with a video card. You need to have both – the hardware device and the updated device driver for it.

Types of device drivers

There exists a device driver for almost every hardware device in use today. These drivers can be broadly classified into the following 2 categories – user device drivers and kernel device drivers

User device drivers

These are device drivers that the user triggers while he/she is using the system. These are for the devices that the user has connected to the system, other than those pertaining to the kernel software. The device drivers for plug and play devices are considered as user device drivers. To lift the pressure off the system resources, user device drivers are written to the disk. But the device drivers for gaming devices are usually kept in main memory.

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Kernel device drivers

Generic drivers that are available as built-in software along with the OS are called kernel device drivers. They load into the memory as a part of the OS. A pointer to the driver is stored in memory and can be invoked whenever required. Kernel device drivers are for devices such as the processor, the motherboard, BIOS, and other devices pertaining to the kernel software.

With kernel device drivers, there is a common issue. Upon invocation, a kernel device driver is loaded into the RAM. This cannot be moved to virtual memory. If there are several device drivers running simultaneously, the system becomes slow. To overcome this issue, each OS has a minimum system requirement. The operating systems put together the resources that kernel device drivers required. This ensures that users do not have to worry about memory requirement.

Other types of Device Driver

1. Generic and OEN drivers

If the device driver is available along with the operating system, it is called a generic device driver. A generic device driver works for a particular device irrespective of its brand. Windows 10 has generic device drivers for commonly used hardware devices.

Sometimes, the hardware devices have certain features that an OS cannot recognize. The device manufacturer provides the corresponding driver for such devices. These are called OEM device drivers. For such devices to function properly, the drivers have to be installed separately after installing the OS. Around the time when Windows XP was in use, even drivers for the motherboard had to be installed separately. Today, most of the modern systems provide built-in generic device drivers.

2. Block and character drivers

Device drivers can be classified as block drivers or character drivers based on how data is read and written. Devices such as hard disks, CD ROMs and USB drives are classified based on the way they are used.

The term block driver is used when more than one character is read or written at a time. A block is created, and the block device tries to retrieve the amount of information that suits the size of the block. Hard disks and CD ROMS are considered to block device drivers.

The term character driver is used when data is written one character at a time. Character device drivers make use of serial buses. Any device that is connected to the serial port has a character driver. For example, a mouse is a device connected to a serial port. It makes use of a character device driver.

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Managing device drivers

All the drivers on your Windows system are managed by the Device Manager. Device drivers do not need much attention after installation. Occasionally, they have updates to fix a bug or an update that provides a new feature. Therefore, it is a good practice to check for driver updates and install them (if any) once in a while. To make your job easy, there are some programs that will check and update your device drivers.

The driver updates provided by the manufacturer are always available for free on their official website. Take care to not pay for a device driver update!

Updating your drivers are important because, often time, many issues with a hardware device can be traced back to an issue with the device driver.

Summary

• A device driver helps the OS and other programs interface with the hardware devices connected to the system
• Modern operating systems provide built-in device drivers for commonly used peripherals
• To use other hardware devices, you need to install the corresponding device drivers provided by the manufacturer
• Keeping your device drivers up to date is crucial to the functioning of the system.
• An external device driver is only required for those devices whose features are not recognized by your operating system.

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