1. Hardwarespecifieke interfaces:

* Geheugen-toegewezen I/O (MMIO): De registers van het apparaat worden toegewezen aan de geheugenadresruimte van het systeem. De driver leest en schrijft naar deze geheugenadressen om het apparaat te besturen. Dit is gebruikelijk voor veel apparaten, waaronder grafische kaarten en netwerkinterfacekaarten (NIC's). De driver communiceert rechtstreeks met de fysieke hardwareregisters.

* Poorttoegewezen I/O (PIO): Het apparaat is toegankelijk via specifieke invoer-/uitvoerpoorten. De driver verzendt opdrachten en ontvangt gegevens door naar deze poorten te schrijven en te lezen. Dit komt nu minder vaak voor, maar wordt nog steeds aangetroffen in oudere systemen. Net als MMIO is het een directe interactie.

* Onderbreekt: Het apparaat onderbreekt de CPU wanneer deze aandacht nodig heeft (bijvoorbeeld als er gegevens gereed zijn, er is een fout opgetreden). De interrupt activeert een specifieke interrupthandler binnen de driver, waardoor de driver kan reageren op de gebeurtenis van het apparaat. Dit is cruciaal voor asynchrone operaties.

* Directe geheugentoegang (DMA): Het apparaat heeft rechtstreeks toegang tot het systeemgeheugen zonder tussenkomst van de CPU, waardoor de prestaties worden verbeterd. Het stuurprogramma configureert de DMA-overdracht, waardoor de CPU vrijkomt voor andere taken.

2. Software-interfaces (abstractielagen):

De hierboven beschreven onbewerkte hardware-interacties worden doorgaans weggeabstraheerd door softwarelagen om een ​​beter beheersbare en draagbare interface te bieden. Deze omvatten:

* Besturingssysteemkernel: Het stuurprogramma werkt binnen de kernel van het besturingssysteem. Het maakt gebruik van kernelservices om toegang te krijgen tot hardwarebronnen en om te communiceren met andere delen van het systeem.

* Apparaatspecifieke API's: Besturingssystemen bieden vaak API's (Application Programming Interfaces) die specifiek zijn voor bepaalde apparaattypen (bijvoorbeeld SCSI, SATA, USB). Deze API's vereenvoudigen de ontwikkeling van stuurprogramma's door details op laag niveau weg te laten.

* Busspecifieke interfaces: Het apparaat is via een bus (bijvoorbeeld PCI, USB, SATA) met het systeem verbonden. De driver gebruikt busspecifieke protocollen en interfaces om via de bus met het apparaat te communiceren.

Samengevat:

Het communicatieproces kan als volgt worden gevisualiseerd:

1. Toepassing (gebruiker of systeem): Vraagt ​​om een ​​bewerking (bijvoorbeeld het lezen van gegevens van een harde schijf).

2. Besturingssysteem: Stuurt het verzoek door naar het juiste apparaatstuurprogramma.

3. Apparaatstuurprogramma: Gebruikt de juiste hardwarespecifieke interface (MMIO, PIO, enz.) en softwareabstracties om met het apparaat te communiceren. Dit kan betrekking hebben op het verzenden van opdrachten, het ontvangen van gegevens, het afhandelen van interrupts of het beheren van DMA-overdrachten.

4. Apparaat: Voert de gevraagde handeling uit en stuurt het resultaat (indien aanwezig) terug naar de bestuurder.

5. Apparaatstuurprogramma: Verwerkt het antwoord en stuurt het resultaat terug naar het besturingssysteem.

6. Besturingssysteem: Retourneert het resultaat naar de toepassing.

De complexiteit van de communicatie hangt sterk af van de verfijning van het apparaat en het besturingssysteem. Moderne systemen maken vaak gebruik van meerdere abstractielagen om de ontwikkeling van stuurprogramma's te vereenvoudigen en de draagbaarheid te verbeteren.