1.1　設備驅動的作用

任何一個計算機系統的運轉都是系統中軟硬件共同努力的結果，沒有硬件的軟件是空中樓閣，而沒有軟件的硬件則只是一堆廢鐵。硬件是底層基礎，是所有軟件得以運行的平臺，代碼最終會落實為硬件上的組合邏輯與時序邏輯；軟件則實現了具體應用，它按照各種不同的業務需求而設計，并完成用戶的最終訴求。硬件較固定，軟件則很靈活，可以適應各種復雜多變的應用。因此，計算機系統的軟硬件相互成就了對方。

但是，軟硬件之間同樣存在著悖論，那就是軟件和硬件不應該互相滲透入對方的領地。為盡可能快速地完成設計，應用軟件工程師不想也不必關心硬件，而硬件工程師也難有足夠的閑暇和能力來顧及軟件。譬如，應用軟件工程師在調用套接字發送和接收數據包的時候，不必關心網卡上的中斷、寄存器、存儲空間、I/O端口、片選以及其他任何硬件詞匯；在使用printf（）函數輸出信息的時候，他不用知道底層究竟是怎樣把相應的信息輸出到屏幕或者串口。

也就是說，應用軟件工程師需要看到一個沒有硬件的純粹的軟件世界，硬件必須透明地呈現給他。誰來實現硬件對應用軟件工程師的隱形？這個光榮而艱巨的任務就落在了驅動工程師的頭上。

對設備驅動最通俗的解釋就是“驅使硬件設備行動”。驅動與底層硬件直接打交道，按照硬件設備的具體工作方式，讀寫設備的寄存器，完成設備的輪詢、中斷處理、DMA通信，進行物理內存向虛擬內存的映射等，最終讓通信設備能收發數據，讓顯示設備能顯示文字和畫面，讓存儲設備能記錄文件和數據。

由此可見，設備驅動充當了硬件和應用軟件之間的紐帶，應用軟件時只需要調用系統軟件的應用編程接口（API）就可讓硬件去完成要求的工作。在系統沒有操作系統的情況下，工程師可以根據硬件設備的特點自行定義接口，如對串口定義SerialSend（）、SerialRecv（），對LED定義LightOn（）、LightOff（），對Flash定義FlashWr（）、FlashRd（）等。而在有操作系統的情況下，驅動的架構則由相應的操作系統定義，驅動工程師必須按照相應的架構設計驅動，這樣，驅動才能良好地整合入操作系統的內核中。

驅動程序負責硬件和應用軟件之間的溝通，而驅動工程師則負責硬件工程師和應用軟件工程師之間的溝通。目前，隨著通信、電子行業的迅速發展，全世界每天都會生產大量新芯片，設計大量新電路板，也因此，會有大量設備驅動需要開發。這些驅動或運行在簡單的單任務環境中，或運行在VxWorks、Linux、Windows等多任務操作系統環境中，它們發揮著不可替代的作用。