💾 [CS] 드라이버(Driver)란?

드라이버(Driver) 는 컴퓨터에서 하드웨어 장치나 소프트웨어와 운영체제 또는 다른 소프트웨어 간의 상호작용을 가능하게 하는 소프트웨어입니다.

드라이버는 하드웨어나 소프트웨어의 구체적인 작동 방식과 기능을 운영체제 또는 애플리케이션이 이해할 수 있도록 중개하는 역할을 합니다.

1️⃣ 드라이버의 주요 개념.

1. 하드웨어 드라이버(Hardware Driver)

• 하드웨어 드라이버는 컴퓨터의 운영체제와 하드웨어 장치 간의 소통을 가능하게 합니다.
• 하드웨어 드라이버는 운영체제가 하드웨어 장치(프린터, 그래픽 카드, 네트워크 카드 등)의 세부적인 기능을 직접 알지 못해도, 하드웨어를 사용할 수 있도록 필요한 명령을 전달하는 역할을 합니다.

예시

• 프린터 드라이버
  • 프린터 드라이버는 운영체제와 프린터 간의 중간 역할을 하여, 운영체제가 프린터와 소통하고 문서를 출력할 수 있게 합니다.
• 그래픽 카드 드라이버
  • 그래픽 카드 드라이버는 운영체제가 그래픽 카드를 제어하여 모니터에 이미지를 출력할 수 있도록 합니다.

2. 소프트웨어 드라이버(Software Driver)

• 소프트웨어 드라이버는 특정 소프트웨어와 운영체제 간의 상호작용을 돕습니다.
• 소프트웨어 드라이버는 보통 소프트웨어와 운영체제 간의 특정 작업을 수행하거나, 소프트웨어가 하드웨어 자원에 접근할 수 있도록 지원하는 역할을 합니다.

예시

• JDBC 드라이버
  • Java 애플리케이션이 데이터베이스와 상호작용할 수 있도록 지원하는 소프트웨어 드라이버입니다.
  • 데이터베이스별로 JDBC 드라이버가 제공되며, Java 애플리케이션은 이 드라이버를 통해 데이터베이스에 SQL 쿼리를 보내고 결과를 받아올 수 있습니다.

3. 가상 드라이버(Virtual Driver)

• 물리적인 하드웨어 장치와는 달리, 가상 드라이버는 가상화된 하드웨어 또는 시스템 리소스와 상호작용할 수 있도록 지원합니다.
  • 이는 가상 머신이나 에뮬레이터에서 주로 사용됩니다.

예시

• 가상 네트워크 드라이버
  • 가상 머신 내에서 네트워크 연결을 지원하기 위해 가상 드라이버가 사용될 수 있습니다.
  • 이는 실제 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 사용하지 않더라도 가상 환경에서 네트워크 통신이 가능하도록 해줍니다.

2️⃣ 드라이버의 역할

1. 운영체제와 하드웨어 간의 인터페이스 제공.

• 드라이버는 하드웨어 장치의 저수준의 명령과 운영체제에서 사용하는 고수준의 명령 간에 변환을 제공합니다.
  • 예를 들어, 운영체제는 드라이버를 통해 하드웨어에 명령을 전달하고, 하드웨어는 그에 대한 응답을 운영체제에 보냅니다.

2. 추상화.

• 운영체제는 하드웨어의 세부 구현 방식을 알지 않고도 드라이버를 통해 하드웨어와 상호작용할 수 있습니다.
• 드라이버는 하드웨어의 구체적인 동작을 숨기고, 운영체제에 표준화된 인터페이스를 제공합니다.

3. 하드웨어 제어.

• 드라이버는 하드웨어의 특정 기능을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다.
  • 예를 들어, 그래픽 드라이버는 화면 해상도, 색상, 디스플레이 모드 등을 제어할 수 있습니다.

4. 데이터 전달.

• 드라이버는 운영체제와 하드웨어 간의 데이터 전송을 담당합니다.
• 네트워크 드라이버는 데이터를 네트워크를 통해 송수신하는 역할을 하고, 스토리지 드라이버는 파일 시스템의 데이터를 하드 디스크로 읽고 쓰는 작업을 처리합니다.

3️⃣ 드라이버의 종류.

1. 장치 드라이버(Device Driver)

• 컴퓨터의 하드웨어 장치(프린터, 마우스, 키보드, 그래픽 카드 등)를 제어하기 위해 사용하는 드라이버입니다.
  • 예시: 그래픽 카드 드라이버, 사운드 카드 드라이버, 프린터 드라이버

2. 파일 시스템 드라이버(File System Driver)

• 특정 파일 시스템(FAT, NTFS, ext4 등)에서 데이터를 읽고 쓸 수 있도록 지원하는 드라이버입니다.
  • 예시: NTFS 드라이버, ext4 드라이버

3. 네트워크 드라이버(Network Driver)

• 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 제어하여 컴퓨터가 네트워크에 연결되고 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 드라이버입니다.
  • 예시: 이더넷 카드 드라이버, Wi-Fi 드라이버

4. 가상 드라이버(Virtual Driver)

• 가상 하드웨어나 가상 시스템을 지원하기 위해 사용되는 드라이버로, 물리적 장치가 없는 환경에서도 동작할 수 있도록 합니다.
  • 예시: 가상 네트워크 어댑터 드라이버

5. 데이터베이스 드라이버(Database Driver)

• 소프트웨어 드라이버의 일종으로, 애플리케이션이 데이터베이스와 상호작용할 수 있도록 하는 소프트웨어입니다.
• JDBC 드라이버가 여기에 해당됩니다.
  • 예시: MySQL, JDBC 드라이버, Oracle JDBC 드라이버

4️⃣ 드라이버의 동작 원리.

1. 하드웨어 장치와 통신

• 드라이버는 하드웨어 장치에 대한 명령어를 전달하고, 장치로부터 데이터를 수신합니다.
• 하드웨어가 데이터를 요청하면, 드라이버는 그 요청을 운영체제에 전달하고, 그 반대도 수행합니다.

2. 인터럽트 처리

• 하드웨어 장치가 특정 작업을 완료했을 때, 드라이버는 운영체제에 인터럽트를 통해 알립니다.
• 운영체제는 이 인터럽트를 받아 하드웨어의 작업 완료 상태를 확인하고, 필요한 후속 작업을 수행합니다.

3. I/O 요청 처리

• 드라이버는 운영체제의 입출력(I/O) 요청을 처리하는 데 중요한 역할을 합니다.
  • 예를 들어, 사용자가 파일을 저장하거나 네트워크로 데이터를 전송하려고 하면, 드라이버는 이 요청을 하드웨어로 전달하여 해당 작업을 수행합니다.

5️⃣ 드라이버의 예시.

1. JDBC 드라이버.

• JDBC 드라이버는 데이터베이스와 Java 애플리케이션 간의 상호작용을 가능하게 하는 소프트웨어 드라이버입니다.
• 애플리케이션이 데이터베이스와 통신할 때 SQL 쿼리를 전송하고 결과를 처리할 수 있도록 지원합니다.

2. 그래픽 카드 드라이버.

• 그래픽 카드 드라이버는 운영체제가 그래필 카드를 제어하고, 화면에 이미지를 출력할 수 있도록 돕습니다.
• 게임, 그래픽 소프트웨어, 비디오 편집 소프트웨어 등에서 그래픽 카드의 성능을 최적화할 수 있습니다.

3. 프린터 드라이버.

• 프린터 드라이버는 운영체제가 프린터로 문서를 전송하여 인쇄할 수 있도록 해줍니다.
• 드라이버는 운영체제가 프린터의 특정 기능을 이해할 수 있도록 중개 역할을 합니다.

6️⃣ 요약.

드라이버는 소프트웨어와 하드웨어 또는 다른 소프트웨어 간의 상호작용을 가능하게 하는 중간 소프트웨어입니다.

하드웨어 드라이버는 운영체제가 하드웨어 장치와 통신하도록 돕고, 소프트웨어 드라이버는 소프트웨어가 다른 시스템 리소스나 서비스와 상호작용할 수 있도록 지원합니다.

드라이버는 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하고, 운영체제와 하드웨어/소프트웨어 간의 추상화를 제공하여 표준화된 인터페이스를 제공합니다.