摘 要：计算机驱动程序是其非常重要的组成部分之一，应用程序和操作系统要发挥其管理和操作功能必须要依赖于驱动程序，并且驱动代码在各类系统中都占据非常高的比例。从另一个方面来说，操作系统中的各种主要错误都是来自于设备驱动的程序，该部分的错误概率高于系统中其他部分好几倍。驱动程序一般来说复杂性非常的高，并且体量都比较庞大。驱动程序的运行需要严格按照操作规范的要求，结合硬件条件，对其进行管理和操作。计算机驱动程序包含操作系统、代码和硬件等，各部分相互作用和影响，加深了驱动程序结构的复杂性。此外，其中的任何一个元素如果发生变化，都会重新构造新的驱动程序。所以，在软件开发中，要想方设法的提升驱动程序的效率，减少出现的错误概率，提高其质量。
关键词：计算机驱动；复杂性；测试模块；开发研究
引言
外围设备是通过输入输出总线与中央处理器相连，通常集成在同一块电路上，更像是附加的设备，但都具有特定的功能，比如一些基本的硬件，像鼠標、键盘等。计算机的驱动程序是介于操作系统及设备之间的软件，提供了管理和操作设备所必须的接口。驱动程序针对操作系统和应用程序的请求进行转换，成为控制设备所使用的操作命令。与此同时，它也用来回应和处理各种事件以及请求。此外，在对设备状态进行查询时也需要依靠驱动程序来完成。在现代计算机操作系统中，驱动程序的代码占据了很大一部分，也是产生各类错误最主要的原因，也是由于其自身的复杂性所造成的，也给对其进行维护的工作造成了很大的困难。
现代电子技术的发展更求更加完善的计算机驱动程序与之相适应，原来的开发方法很难再开发出高质量的系统，面临着非常多的挑战，比如驱动程序复杂性较难控制、可复用性较低、质量较为低劣等。因此，需要创新开发方法，改善开发的效率，减少错误发生的概率，确保驱动质量。
1 模块设备驱动程序开发途径
计算机驱动程序实际上是一层软件，也是一种特殊程序能够在计算机和设备之间建立通信渠道，其结构整体上较为复杂，并且以前的开发方法对人的因素要求很高，利用模块化的开发方法能够比较有效的解决传统开发方法中存在的许多问题。
1.1 计算机驱动程序的功能及其结构
计算机驱动的作用就是将高层的请求转换为底层的输入和输出序列，在此过程还需要接口以及资源跟操作系统的其他部分交互。这个过程也就是实现驱动接口的过程，需要操作系统通过驱动接口提供集合和代码。以往的开发方法会涉及到供应商和制造商以及集成商，需要三方面主体的配合。
計算机驱动程序是一种可以向操作系统提供硬件设备的接口的特殊程序，驱动的主要功能就是将请求转换为操作序列。驱动接口实际上是一种接口的集合，由操作系统提供给计算机驱动。主要是由内核中的子系统来提供这一功能，除此之外，驱动接口还为计算机提供以太网卡设备驱动等相关性服务[1]。计算机驱动程序在发挥其功能时实际上就是编写实现代码的一个过程，主要就是输入和输出操作，主要是针对设备寄存器和内存进行的相关操作，实现对设备的控制。该过程还会涉及到其他内核的服务，主要以子系统提供的服务为主，还有内核提供的服务。除此之外，还要做到了解基本的平台信息。总的来说，在计算机驱动程序发挥功能时主要用到的接口和资源包括操作系统提供的驱动接口、内核、C库、子系统、设备的访问接口及寄存器和系统的平台资源。计算机的驱动程序功能的发挥主要依据上述接口和资源，进行交互，涉及平台、设备以及操作系统三个主要的对象。
1.2 原本的开发方法
芯片的制造商会依据编写出来的描述语言或者其他的手段进行芯片的生产，然后系统集成商会根据需要购买芯片，将其集成到平台上，目标计算机系统就此诞生，这是硬件方面的开发方法。关于软件的开发方法，操作系统的开发商会提供一个操作平台，同时将芯片的有关资料集成到电路上[2]。相关的开发人员会开发出每个系统下面的驱动程序，提供这一类的接口的集合和基本的内核服务以及子系统服务等，把知识有效地转换成代码，驱动程序也就建立成功。但是，要想正确地运行需要对各种资源进行整合然后再将其转换成程序代码。
2 模块化分析、接口的设计及实现
2.1 模块化分析
模块化实际上是生产过程中的一种分工的思想，能够有效解决很多复杂的问题。用在软件开发方面就是将待开发的软件进行划分，使之成为较小的部分，称之为模块，然后针对每个模块进行单独的开发和测试，最终整合成完整的软件。模块化方法的应用对于解决复杂软件的开发问题非常有效，并且具有灵活的特点，也更容易刺激创新成果的出现，也会加强专业化的程度。软件开发的模块化方法主要涉及两部分，即接口和实现。
2.2 操作系统
该模块的主要作用就是读取平台上硬件的配置参数，对计算机模块的接口进行调用，同时完成内核的交互，实现驱动接口。除此之外，还要为计算机各模块提供基本的内核服务。在模块化之后，操作系统还要调用系统平台提供的具体参数。该模块的组成也是依靠驱动接口的集合和代码。
2.3 设备
设备模块的作用就是能够直接和设备的输出输入端进行交互，并且能够提供一层接口来对设备的运行进行控制，也就是设备控制层，其中包括属性和状态的描述，还有一些调用接口。其中包括一些代码的实现以及对很多资源和接口的调用。
2.4 系统平台
该模块主要是给设备提供硬件环境，并且也能够为其他设备所用。能够提供设备的地质空间，有效的提升计算机的工作效率，使得所有的硬件都能够在计算机的运行过程中发挥各自的作用。总的来说，计算机的正常运行离不开中央处理器、内存等，系统平台模块能够完整的提供这些硬件的描述。
3 结束语
通过对模块设备驱动程序及其开发途径来分析计算机驱动程序的模块开发，然后针对模块开发中三个重要的模块进行分析，包括操作系统、设备和系统平台。还对三个模块的关系及其设计中的一些基本问题做了简单的探讨，与业内人士共同学习。
参考文献
[1]刘振宇，王恒.基于形式化方法的测试驱动开发研究[J].计算机工程与设计，2008，29（15）：3944-3946.
[2]季义钦.模块化设备驱动开发途径研究[D].南京：南京大学，2013.
作者简介：林支朋（1980，01-），男，汉族，江苏宝应，学位：学士，研究方向：计算机科学与技术。