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デジモノの仕組み デバイスドライバとは [デジモノの仕組み]

 
こんにちは。
日曜日なのに新しい記事を書きました。 
一ヶ月くらい書けなくて本当に申し訳ないですm(_ _)m
でも昨日私立の受験が終わりましたよ!めでたい!
合格発表はまだ来てませんが、気長に待つとします。
 
そして、ぼくが勉強をしている間にCESが遠い過去のものになってしまったので、今回は久々のシリーズを書こうと思います。
前回はハードウェア的な入出力装置についてやりましたね。
今回は入出力をソフトウェアの面から考えてみましょう。

前回、キーボードは入力された文字の情報を電気信号に変換してコンピュータに伝えるものだというお話をしました。
コンピュータは、キーボードからやってきた電気信号を受け取って処理することになります。
そして、ハードウェアとソフトウェアをつなぐのが、OSなどのファームウェアである、ということも前々回でお話ししました。
ここでちょっと前回までのまとめをしますね。
たとえば、あなたがメモ帳ソフトで文字を入力するとして、一応、ここまでの話を理解されている方なら、情報は

人の指
↓ 
キーボード
[ここで電気信号に変換]
↓ 
コンピュータの内部
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 
データバス
記憶装置
演算装置
そこで動いてるソフトウェア  
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 
OS
メモ帳ソフト
[ここで、入力された文字をディスプレイに表示するようソフトから指示が出る]
OS
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 
演算装置
記憶装置
データバス
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 
ディスプレイ
[ここで光に変換]
人の目

という流れになっていることがお分かりいただけると思います。やたら長くてごめんなさい。
文字を入力するだけで、こんなにもたくさんの手順を踏まないといけないんですね。

ところで。
パソコンにはとってもたくさんの機器が接続されますよね。
キーボードやマウスなどの入力装置、ディスプレイやスピーカーなどの出力装置、さらにはデジカメやウォークマン、スマートフォンなど別のコンピュータが接続されることもあります。
ここで、先ほどの情報の流れを見てほしいのです。
キーボードからメモ帳ソフトに情報が流れるとき、必ずOSを通過していますよね。
OSに届くまでに通る記憶装置やらデータバスやらはただのハードウェアなので、ハードウェアとソフトウェアの境目はOSにあるということになります。
ここも、前回までにやった「ハードウェアとソフトウェアをつなぐのがファームウェア」ということと一致していますね。
それで、何が言いたいのかというと、ソフトウェアに届けられるのは、OSが理解できた情報だけということなのです。
つまり、OSが理解できない情報はその時点で流れがストップしてしまうので、ソフトウェアまで届けられないのです。
先ほど、パソコンには数多の機器が接続されると説明しましたが、OSが理解できる、OSが知っている機器じゃないと、つないだ意味がまったくなくなってしまうということがお分かりいただけますでしょうか。
OSが知らない、まったく新しい機械が登場したら、どうすればいいのでしょう!?
その都度、OSを新しいバージョンに更新するなんてことはやってられませんよね。
それでは、OSのメーカーはこの世にあるすべての電子機器を知っている必要があることになってしまいます。
・・・できるわけないです。

ハードウェアの仕組みをOSに教えるためにBIOSがあるという説明もすんでいます。
しかし、BIOSには弱点があります。
それは、もともとパソコンにくっついているハードウェアについてしか知らないというところです。
これから先、iPhoneみたいにめっちゃ斬新な機器が登場してしまったら、もうお手上げです。
というか、そんなに斬新じゃなくても、ちょっと新しいデジカメになっただけでワケガワカラナイヨ状態になってしまうのが、頭の固いコンピュータというやつなのです。まったくわがままだなぁ!
それに、BIOSはOSが起動したら終了してしまうファームウェアであることもご説明しました。
今のパソコンは、電源を切らなくてもぶすっと機械を挿すだけで認識してくれますよね。
つまりBIOSの出る幕はないということです。残念。

ではどうすればいいのでしょう?
超カンタンです。OSに新しい機械のことを教える、ただそれだけ。
この、新しいハードウェアについてOSが知るためのソフトウェアが、デバイスドライバです。
長いので、単にドライバと呼ばれることもあります。
新しい機械が接続されると、まずデバイスドライバがケーブルを通ってパソコンに入ります。
デバイスドライバは、機器についての情報が書いてある本みたいなイメージです。
OSは本を読んで、どんな指示を送ればいいのかを学習するのです。
その本を作るのは、新しいハードウェアを作った会社です。
当然、その会社は新しいハードウェアについて知っているわけですからね。
その新しいハードウェアに、「パソコンに接続されたらまずこの本を送れ」という命令を登録しておくことで、OSは新しいハードウェアについて知ることができるのです。
OSが違うというのは、本で使う言語が違うようなものです。
つまり、違うOS向けに同じ本を読ませることはできません。
ハードウェアを作る会社は、いくつかのOS向けに本を作る必要があります。 
ウォークマンやらデジカメやらに、対応しているOSやそのバージョンが書いてあるのは、その関係もあります。
たとえば同じ日本語でも、最近新しくできた言葉というものがあるわけです。
どうしてもドライバでその新しい言葉を使わないといけない場合、あまりにOSのバージョンが古いとその言葉を知らないので、OSが理解できなくなってしまうわけですね。
まあこれはドライバに限った話ではなく、ソフトウェア全般に言えることですが。

ちなみに、デバイスドライバという言葉についてです。
まずデバイスという言葉もここで初めて出てくるのですが、デバイスというのは「電子機器」とか「端末」という意味です。
慣れていない人にとっては「端末」という言葉も聞き慣れないかもしれませんが、まあ要するに機械です。
デバイスとか端末とかの言葉はコンピュータ関連でひっっじょーーーによく出てくるので、覚えておくに越したことはありません。
そして、なぜドライバというのかといいますとですね。
例えば、CDを読み込む装置のことをCDドライブといいます。
読み込むことをドライブというのだから、「読み込ませるもの」はドライバになるということです。
ではなぜ読み込むことをドライブというのかとかはあまり考えないようにしましょう。ぼくはそうしています。

あと、例えばウォークマンをパソコンにつないで使っていたとしましょう。
すでにデバイスドライバはOSに読み込まれているので、普通に使うことができます。
そして、ウォークマンのソフトウェアが更新されて、新しい機能がついたとします。
そしたら、その機能についての部分はOSはまだ知りませんよね。
ということは、デバイスドライバを新しく書き換えないといけません。
このように、ドライバはちょくちょく更新されることがあります。
最近のOSは優秀なので、インターネットでドライバの新しいバージョンが出ているかを確認して、自動的に引っ張ってきてくれることもあります。便利ですね。

デバイスドライバは普通にOSが読み込んで使うのでソフトウェアなのですが、ハードウェアとOSをつなぐということでファームウェアに分類されることも結構多いです。
パソコン本体じゃなくて周辺の機器についてのファームウェアなので、ファームウェアの中では最も書き換えや削除が簡単にできるようになっています。
しかし、うっかりドライバを削除してしまうと、もう一度入れ直すまではその機器が使えなくなってしまうので、重要度的にはOSと同じくらい大切なファームウェアです。
場合によっては、ドライバがインターネットなどで公開されていなかったり、ドライバをインストールするためのCDを捨ててしまっていたりと、永久に使えなくなるおそれもなくはないので、取り扱いには注意しましょう。
もっとも、ドライバを消したり入れたりするためのウィンドウを開くことは極稀ではありますが。
この前ぼくのうちのパソコンのある機能(NFC)がおかしくなったときは、それについてのドライバを入れなおしたら治りました。


また画像ゼロになっちゃいましたね・・・。
でも、ここまで長らくコンピュータ本体とハードウェアについて書いてきましたが、いよいよ本格的にソフトウェアについてやるときがきた気がします。
やっぱり久々に書くととっても楽しかったです。
受験が終わるまではまた書けるタイミングがかなり減るとは思いますが、今後ともよろしくお願いいたします。
とはいえ、次の木曜日は書けるんじゃないかな。
それでは!
 
 

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コメント 28

toshika

風邪もひかず無事に受験できてよかったね。ソフトウエアの記述、楽しみにしています。
by toshika (2015-02-08 17:34) 

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