Главное о драйверах: что это такое и как они работают

Распространённая ситуация: покупаешь принтер, включаешь его в розетку и подключаешь к компьютеру. А принтер не работает, потому что нет каких-то там драйверов. На самом деле драйверы, или управляющие программы, нужны для всех устройств на компьютере — от видеокарты до клавиатуры. Просто какие-то из них уже установлены в самой операционной системе, а какие-то нужно скачать и установить вручную.

В этой статье мы расскажем:

• что такое драйверы;
• для чего они нужны;
• какие бывают;
• как работают;
• как их установить;
• где искать установленные драйверы.

Что такое драйвер?

Драйвер — это программное обеспечение, которое объясняет операционной системе, как работает и что умеет подключённое к компьютеру устройство. Кроме того, оно обеспечивает взаимодействие пользователя с программами и оборудованием. Например, позволяет настроить дополнительные кнопки мыши или обрезать поля документа перед печатью.

Скачивать драйверы вручную нужно не для всех устройств. С процессором, оперативной памятью и вентиляторами, если в них нет управляемой подсветки, операционная система общается сама, предварительно собрав информацию о них из BIOS материнской платы. Если бы эти драйверы не были предустановлены, то система бы просто не запустилась. Поэтому управляющие программы низкого уровня, то есть те, без которых компьютер не включается, уже установлены в любую операционную систему и не требуют действий со стороны пользователя.

Для остального оборудования драйверы придётся искать и устанавливать вручную. Поговорим об этом подробнее дальше.

Для чего нужны драйверы

Управляющие программы необходимы, чтобы операционная система понимала, какое оборудование подключено, что оно умеет делать и как правильно с ним взаимодействовать.

Всем комплектующим компьютера требуются драйверы. Драйверы помогают адаптировать их работу к конкретной операционной системе. Например, если не установить драйвер для видеокарты, то разрешение изображений будет низким, а открытие папок и другие действия — визуально медленными. После установки управляющей программы окна будут отображаться правильно, а качество изображения повысится. Другой пример — драйверы принтера. Без них настроить параметры печати и распечатать документы невозможно.

На ПК существуют предустановленные унифицированные драйверы. Часть из них «вшита» на уровне BIOS, часть — на уровне операционной системы. Такие управляющие программы низкого уровня помогают системе опознать подключённое оборудование и правильно запуститься. А для правильной работы каждого устройства на определённой ОС требуется драйвер высокого уровня.

Типы драйверов

Комплектующим компьютера необходимы разные драйверы. Их делят на несколько типов по порядку загрузки, по доступу к ОС и по выполняемым функциям. Классификация может показаться сложной, но объясним всё простыми словами.

По порядку загрузки

Boot-start drivers нужны для загрузки, а также инициализации системы — например, для работы файловых систем и шин. Это драйверы низкого уровня, на которые пользователь не может влиять, а система без них просто не запустится. Работают они на уровне BIOS.

System-start drivers загружаются, когда операционная система инициализировала и построила дерево устройств, то есть опознала, что именно к ней подключено. Этот софт управляется PnP-менеджером. System-start — драйверы низкого уровня. Они работают на уровне операционной системы, а не BIOS.

Драйверы высокого уровня скачиваются специально под отдельные компоненты системы: видеокарту, принтер, некоторые типы мышек, вентиляторы и так далее. Именно с ними чаще всего сталкиваются пользователи.

Унифицированные драйверы

Существуют однотипные устройства, которые мало отличаются друг от друга по функциональности. Например, клавиатуры или вентиляторы в системном блоке. Для таких устройств разработчики операционных систем интегрировали в свои продукты универсальные драйверы.

Разработчики такого оборудования, чтобы их продукция была совместима с любым софтом, стараются придерживаться стандартных спецификаций и не придумывать новых решений. Так появился стандарт PnP — Plug and Play, «Подключи и пользуйся». Благодаря ему можно купить в магазине любую компьютерную мышь, и, когда её подключат к ПК, она будет работать без дополнительных манипуляций, даже без перезагрузки устройства.

Драйверы сложных устройств

Бывает оборудование и периферийные устройства, для работы с которыми невозможно написать универсальный софт. Например, видеокарты. Они могут значительно различаться в пределах одной серии, что уж говорить про их поколения, когда меняется архитектура или тип ядер.

Может ли видеокарта работать без специальных драйверов? Да, как правило, в ней уже есть унифицированные управляющие программы, которые способны выводить картинку на экран. Но качество изображения будет низким. Например, в Windows отобразится огромный, непропорциональный рабочий стол, а в диспетчере устройств вместо названия видеокарты будет «Базовый видеоадаптер Microsoft».

С такой видеокартой не получится запустить игры или начать 3D-моделирование, даже если у вас RTX 4090. Операционная система просто не понимает, какой видеоадаптер установлен и на что он способен. Исправить ситуацию легко: нужно скачать драйвер с официального сайта производителя и установить его на компьютер.

Так же работает и другое специфическое оборудование: МФУ с фирменными технологиями, некоторые 3D-принтеры, устройство для оцифровки VHS-кассет и так далее. В этот же список попадают периферийные устройства и аксессуары для геймеров: наушники с управляемой подсветкой, мышь или клавиатура с программируемыми дополнительными кнопками, геймпады и джойстики. Эти устройства требуют специальных драйверов — софта для программирования кнопок.

Как работают драйверы

Разберёмся в работе драйверов на примере с принтером:

• При запуске операционной системы или включении принтера система опознаёт устройство и проверяет его готовность к работе. В Windows у значка принтера будет написано: «Подключён, готов к работе».
• Пользователю нужно распечатать документ. Он выбирает документ, настраивает печать в специальном окне и запускает её. Драйвер принтера передаёт соответствующую команду в операционную систему.
• Она передаёт команду на устройство.
• Принтер выполняет команду и даёт ответ операционной системе.
• Система передаёт ответ драйверу, и тот через пользовательский интерфейс сообщает, что печать завершена.

Это простой сценарий того, как взаимодействуют операционная система и оборудование, подключённое к компьютеру. На самом деле их общение не заканчивается одиночными командами. Например, операционная система постоянно отслеживает количество оставшихся чернил для печати, ресурс фотобарабана и так далее.

Как установить драйвер

В зависимости от типа операционной системы установка может проходить в ручном или автоматическом режиме. Например, в Windows 10 есть центр автоматического поиска и обновления софта.

Чтобы установить или обновить управляющие программы на Windows 10, нужно:

• Нажать «Пуск».
• Зайти в раздел «Параметры».
• Выбрать «Обновление и безопасность».
• Проверить наличие обновлений. Система самостоятельно найдёт и установит их.

Чтобы установить драйверы вручную, нужно зайти на официальный сайт производителя устройства. Чаще всего компании предоставляют не только управляющую программу, но и набор софта, обеспечивающий её тонкую настройку и автоматические обновления. Например, на сайтах HP, Lenovo, Acer и Asus можно скачать нужный софт для конкретных моделей ноутбуков, ПК, принтеров, сетевого оборудования, видеокарт и материнских плат.

В таких системах, как Linux и macOS, драйверы вшиты в ядро дистрибутива. А если нужны какие-то специальные управляющие программы под конкретные устройства, то искать их надо или на официальных сайтах производителей, или в сторонних репозиториях. Это актуально, например, для Arch Linux, программное обеспечение для которой чаще всего хранится в пользовательском репозитории AUR.

Куда устанавливается драйвер в Windows

Иногда бывает нужно найти определённые драйверы, чтобы удалить неактуальные версии и освободить место на жёстком диске. Все управляющие программы хранятся в нескольких основных папках:

• C:\Windows\System32\drivers — здесь хранятся активные файлы драйверов .sys и файлы с информацией для их установки .inf.
• C:\Windows\System32\DriverStore\FileRepository — наборы предустановленных в операционной системе и установленных пользователем управляющих программ, готовых к повторной установке.
• C:\Windows\INF — файлы INF для системных драйверов.
• C:\Windows\System32\DRVSTORE в некоторых случаях.

Получить доступ к драйверам конкретных устройств можно через диспетчер задач. Для этого пройдите по пути:

• «Пуск».
• «Диспетчер устройств».
• Выбрать нужное устройство, нажать «Свойства».
• Выбрать вкладку «Драйверы», нажать «Сведения для получения пути к файлу».

Что запомнить

Обобщим то, что мы узнали про драйверы:

• Драйверы устройств — это программное обеспечение, которое объясняет операционной системе, как работает и что умеет подключённое к компьютеру оборудование. Они помогают пользователю взаимодействовать с устройствами — например, распечатать документы с нужными настройками или поиграть в любимую игру с высоким качеством графики.
• Драйверы можно разделить на унифицированные драйверы и драйверы сложных устройств. Первые помогают работать стандартному оборудованию: клавиатуре или вентилятору в системном блоке. Драйверы сложных устройств устанавливаются отдельно — вы с ними точно сталкивались, когда покупали новый принтер или видеокарту.