controlador de dispositivo

Tema 19.
P ifé i
Periféricos
en Windows
Wi d
Administración de Sistemas Operativos y Periféricos
Mª Pilar González Férez
M
Índice
1.
2
2.
3.
4.
5.
6.
7
7.
8.
Introducción
H
Herramientas
i t
Instalar dispositivos
Desinstalar/Deshabilitar dispositivos
Detectar
etecta dispositivos
d spos t vos
Carga de los controladores de los dispositivos
D t en ell Registro
Datos
R it
Perfiles Hardware
Tema 19. Periféricos en Windows
2
Introducción
• En Windows ppara qque un dispositivo
p
funcione
correctamente y pueda ser usado es necesario realizar el
proceso de instalación que consiste en instalar su
controlador de dispositivo o driver
– El dispositivo no se podrá usar si no se instala su controlador
• Un controlador de dispositivo
p
es un p
programa
g
qque ppermite
que el dispositivo pueda establecer comunicación con el
sistema operativo (y al revés)
• Los
L controladores
t l d
de
d los
l dispositivos
di
iti
conectados
t d all equipo
i
se cargan automáticamente en el arranque del sistema
• Cada dispositivo es compatible con uno o más
controladores que suele suministrar el fabricante
• Windows incluye algunos controladores de dispositivo
Tema 19. Periféricos en Windows
3
Introducción (ii)
• Los ficheros de los controladores de dispositivos y los
archivos del sistema operativo
p
incluidos en Windows
tienen una firma digital
• La firma digital indica que el controlador de dispositivo
cumple un determinado nivel de pruebas y que no se ha
modificado ni sobrescrito con el proceso de instalación de
otros programas
• Los
L controladores
t l d
de
d dispositivo
di
iti de
d los
l productos
d t
hardware que tienen el logotipo Diseñado para Microsoft
Windows X incluyen la firma digital de Microsoft
– Su compatibilidad con Windows se ha probado y el controlador no
ha sufrido ninguna alteración desde la prueba
Tema 19. Periféricos en Windows
4
Introducción (iii)
• Para garantizar que los controladores de dispositivos y los
ficheros de sistema conservan su estado original
g
de ffirma
digital, Windows proporciona:
– Protección de archivos de Windows
– Comprobador de archivos de sistema (sfc.exe)
– Comprobación de firma de archivos (sigverif.exe)
• Windows aconseja utilizar siempre controladores de
dispositivo firmados para garantizar el rendimiento y la
estabilidad del sistema
• Es posible configurar el comportamiento que debe seguir
el sistema cuando se intenta instalar un controlador de
dispositivo no firmado (posteriormente veremos cómo configurarlo)
Tema 19. Periféricos en Windows
5
Introducción (iv)
Propiedades del
controlador de
dispositivo
Descripción
Nombre de
controlador
Nombre y ubicación del archivo de controlador, p. e.,
C:\Windows\System32\drivers\e100b325.sys
Proveedor del
controlador
Nombre de la empresa que suministra el controlador a
Microsoft, por ejemplo, Intel Corporation
Fecha del
controlador
Fecha en la que se creó el controlador,
controlador p.e.,
p e 1/7/2005
Versión del
controlador
Número de versión del controlador, p
p.e., 5.41.22.0
Firmante
digital
Nombre de la entidad que prueba y verifica que el
funcionamiento del controlador es correcto, p.e.,
Microsoft Windows 2008
Tema 19. Periféricos en Windows
6
Herramientas
• Administrador de dispositivos
– Proporciona una vista gráfica del hardware instalado en
el sistema
– Se puede usar tanto en un equipo local como remoto,
remoto
pero en este caso en modo de sólo lectura
– Hayy varias formas de ejecutarlo:
j
• Sistema / Hardware / Administrador de dispositivos
• Administración de equipos / Herramientas del sistema /
Administrador de dispositivos
• También a través de la Consola de administración (mmc.exe)
Tema 19. Periféricos en Windows
7
Herramientas
i
(ii)
• Administrador
Ad i i
d de
d dispositivos
di
ii
(continúa...)
– Desde el Administrador de dispositivos se puede:
• Determinar si el hardware del equipo funciona correctamente
• Cambiar la configuración del hardware
• Identificar los controladores de dispositivo cargados para cada
dispositivo y obtener información acerca de cada controlador
• Cambiar propiedades y parámetros de los dispositivos
• Actualizar los controladores de dispositivo, o volver a una
versión anterior
• Deshabilitar, habilitar y desinstalar dispositivos
• Identificar conflictos de dispositivos y configurar manualmente
los recursos
• Imprimir un resumen de los dispositivos instalados
Tema 19. Periféricos en Windows
8
H
Herramientas
i t (iii)
• Administración de dispositivos (continúa...)
– Pueden ser presentados usando diferentes vistas:
• Dispositivos por tipo de dispositivo → P.e., Monitor o Mouse
• Dispositivos por tipo de conexión → P.e., COM1 o Tarjeta de
sistema
• Recursos por tipo → Muestra el estado de todos los recursos
asignados (canales de acceso directo a memoria (DMA), puertos de
e
entrada/salida,
d /s d , solicitudes
so c udes de interrupción
e upc ó (IRQ)
( Q) y direcciones
d ecc o es de
memoria) por el tipo de dispositivo que utiliza estos recursos
• Recursos por conexión → Muestra el estado de todos los
recursos asignados (canales de acceso directo a memoria (DMA),
(DMA)
puertos de entrada/salida , solicitudes de interrupción (IRQ) y
direcciones de memoria) por tipo de conexión establecida
Tema 19. Periféricos en Windows
9
Herramientas (iv)
• Información del sistema (en Herramientas del sistema en Accesorios)
– Recursos hardware → Muestra la configuración específica del
hardware: DMA,
DMA IRQ,
IRQ direcciones de E/S y direcciones de
memoria. Además:
• Hardware forzado → Se indica cualquier dispositivo configurado
manualmente o que tiene recursos especificados por el usuario,
usuario en
lugar de los especificados por el sistema
• Conflictos/Recursos compartidos → Identifica los dispositivos que
están compartiendo recursos o que están en conflicto. Esto puede
ayudar a identificar los problemas con los dispositivos
– Entono Software / Controladores firmados → Para cada
controlador instalado información sobre el mismo, indicando si
están o no firmados, versión, clase del dispositivo, fabricante, etc.
Tema 19. Periféricos en Windows
10
Herramientas (v)
• Información del sistema
(continúa …)
– Componentes
• Muestra información específica acerca de los componentes de
Windows y los dispositivos: cd, dvd, dispositivos de sonido,
red,
d entrada,
d pantalla,
ll discos,
di
unidades,
id d codecs
d
de
d audio,
di etc.
• Se utiliza para determinar el estado de los controladores de
dispositivos,
p
, de la red y del software multimedia
– Entono Software / Controladores del sistema → Se
pueden ver todos los controladores disponibles (estén siendo
utilizados o no) así como su estado
Tema 19. Periféricos en Windows
11
H
Herramientas
i t (vi)
( i)
• Instalando un controlador de dispositivo
– En Windows es posible determinar qué comportamiento ha
de seguir el sistema cuando se intente instalar un dispositivo,
estableciendo dónde buscar los controladores
– Esto se puede con la herramienta gráfica: Sistema / Ficha
Hardware / Configuración de los controladores de
Windows Update
– Buscar los controladores automáticamente (opción recomendada)
– Preguntar antes de realizar la búsqueda cada vez que se conecte
p
nuevo
un dispositivo
– No buscar nunca controladores cuando se conecte un nuevo
dispositivo
Tema 19. Periféricos en Windows
12
Herramientas (vii)
• Otras utilidades en el Panel de Control
– Agregar o quitar hardware → Instalar, desinstalar o
solucionar problemas relacionados con dispositivos
– Conexiones de red
– Escáneres y cámaras → Configurar los escáneres y cámaras
conectados
– Mouse → Cambiar la configuración del ratón
– Opciones
p
de teléfono
f
y módem → Configurar
g
ppropiedades
p
del módem
– Pantalla → Configurar aspectos relacionados con la tarjeta
gráfica (drivers,
(drivers resolución,
resolución etc.)
etc )
– Teclado → Personalizar la configuración del teclado
– Bluetooth → Configurar
g
los dispositivos
p
de Bluetooth
Tema 19. Periféricos en Windows
13
Instalar dispositivos
• La instalación de un nuevo dispositivo normalmente
implica tres pasos:
– Conectar el dispositivo al equipo
– Cargar los controladores del dispositivo correspondientes
– Configurar las propiedades y los valores del dispositivo
• Lo normal es que Windows detecte el nuevo dispositivo e
intente instalarlo automáticamente
– Si es necesario, pedirá datos de instalación al usuario
• Pero si Windows no es capaz de instalarlo de forma
automática o bien no lo detecta,
detecta el proceso de instalación
se tendrá que hacer de forma “manual”, usando para ello el
Asistente para Agregar hardware
Tema 19. Periféricos en Windows
14
Instalar dispositivos (ii)
• Cuando Windows detecte el dispositivo, o bien cuando se
y indicado qque lo haga
g con el asistente,, intentará
le haya
buscar el controlador apropiado:
– Lo busca en el sitio Web de Microsoft, o en CD’s, DVD’s o
disquetes conectados al equipo
equipo. Si lo encuentra procede a instalarlo
– Pero, si el sistema operativo no es capaz de encontrar el fichero del
controlador adecuado, le pedirá al usuario que le indique dónde
buscarlo
• Una vez cargado el controlador del dispositivo, Windows
configurará
g
las ppropiedades
p
y los valores del dispositivo
p
• Si fuese necesario, pedirá información al usuario sobre la
configuración del dispositivo
Tema 19. Periféricos en Windows
15
Instalar dispositivos (iii)
• Para cada dispositivo detectado se crea una entrada en
el Registro con información que lo describe:
– Se crea
c ea una
u a nueva
ueva subclave
subc ave en
e
HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum, dentro de la
subclave correspondiente según su tipo, por ejemplo IDE,
PCI o USB
– En ella almacena información sobre el dispositivo (nombre,
descripción, nombre del controlador, identificadores, etc.)
– Entre la información almacenada, la entrada Service es
usada para localizar el controlador a cargar para poder
manejarlo
j
– La entrada Service indica el nombre de la subclave de
Services con la información del controlador correspondiente
Tema 19. Periféricos en Windows
16
Instalar dispositivos (iv)
• Para cada controlador de cada dispositivo instalado se
crea una entrada en el Registro que lo describe (¡Ojo! La
i f
información
ió se guarda
d en ell mismo
i
sitio
iti que la
l información
i f
ió para los
l servicios)
i i )
– En HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services se crea
una nueva subclave, llamada como el controlador del
dispositivo
– Entre la información almacenada se indica:
•
•
•
•
•
Nombre y descripción del controlador
Localización del fichero del controlador o driver
Tipo (driver de dispositivo, driver para un SF, servicio)
“Start” para indicar cuándo cargar el controlador de dispositivo
Cómo actuar en caso de error al cargar el controlador
Tema 19. Periféricos en Windows
17
Instalar dispositivos (v)
• El Administrador de Plug and Play (es una parte del núcleo del sistema
operativo) es el encargado de detectar los dispositivos conectados
cuyos controladores no están instalados
– Si un dispositivo no está instalado, le indica al Administrador de
Plug and Play en modo usuario que haga la instalación
• Si detecta el dispositivo durante el proceso de arranque
arranque, la
instalación se postpone hasta que el Administrador de Plug and
Play en modo usuario esté en ejecución (esto es, cuando el proceso de
arranque
q esté terminando))
• Si el nuevo dispositivo no es detectado por el Administrador de
Plug and Play, ni siquiera durante el proceso de arranque, se
deberá realizar la instalación de forma manual
• El Administrador de Plug and Play en modo usuario es un
servicio llamado Plug and Play
Tema 19. Periféricos en Windows
18
Instalar dispositivos
dispositi os (vi)
( i)
• Proceso de instalación:
– Un controlador de bus informa al Administrador PnP
que un nuevo dispositivo ha sido conectado
• Recibe el DIID (Device Instance ID) del dispositivo que está
formado por el identificador del vendedor, el identificador del
producto y una instancia de identificador asignado por el
producto,
controlador del bus
– Por ejemplo, puede ser el nº de localización en el bus (USB) o un
descriptor global único (un nnº serie)
– El Administrador PnP comprueba en el Registro si está
ya “instalado”. Si no está instalado, informa al
Ad
Administrador
d Pnp
P en modo
d usuario, dándole
dá d l ell DIID,
DIID
que hay que instalar este nuevo dispositivo
Tema 19. Periféricos en Windows
19
I t l dispositivos
Instalar
di
iti
(vii)
( ii)
• Proceso de instalación: (continúa...)
– El Administrador Pnp en modo usuario primero trata de
hacer una instalación automática (sin
( i intervención
i t
ió del
d l
usuario)
• Si necesita solicitar información del usuario, postpone la tarea
hasta que un usuario con privilegios de Administrador se
conecte localmente
• Intenta localizar los ficheros INF que se corresponden con los
controladores o drivers compatibles con el hardware detectado
– Los ficheros INF los busca tal como se indicó anteriormente
• El proceso de instalación y configuración lo hará según se
q en el fichero INF
indique
Tema 19. Periféricos en Windows
20
I t l dispositivos
Instalar
di
iti
(viii)
( iii)
• Proceso de instalación: (continúa...)
– Si el Administrador PnP no detecta el dispositivo, será
necesario reiniciar el equipo
q p para
p que
q sea detectado durante
el arranque y se proceda a su instalación
– Si el dispositivo no es detectado por el sistema (ni siquiera
durante el arranque) hay que realizar la instalación a mano
mediante el Asistente para Agregar hardware
• Se indica al SO que intente detectar el nuevo dispositivo
• Si se conoce ell tipo
ti y modelo
d l del
d l dispositivo
di
iti a instalar,
i t l o ell SO no es
capaz de detectarlo, hay que seleccionar el hardware de la lista
mostrada, y continuar el proceso siguiendo las instrucciones
(indicando dónde encontrar el fichero INF del dispositivo, detalles de
configuración, etc.)
Tema 19. Periféricos en Windows
21
I t l dispositivos
Instalar
di
iti
(ix)
(i )
• Los ficheros INF del dispositivo:
– Son ficheros de texto con información sobre el dispositivo,
indicando cuáles son los ficheros del controlador y dónde hay
que copiarlos para proceder a instalarlo
– Tienen los datos necesarios para rellenar la entrada del registro
para ese dispositivo
di
iti cuando
d se realice
li su instalación
i t l ió
– Además, pueden indicar al Asistente para Agregar hardware
que le permita al usuario dar determinados parámetros de
configuración para el dispositivo
– Cada fabricante, incorpora junto al controlador de dispositivo,
el fichero INF del dispositivo
– Por su parte Windows, incorpora, por defecto, además de unos
controladores de dispositivo, sus correspondientes ficheros INF
Tema 19. Periféricos en Windows
22
Desinstalar/Deshabilitar dispositivos
• Desde el Administrador de dispositivos puede desinstalar
un dispositivo o controlador
controlador, o habilitar/deshabilitar un
dispositivo
• Al desinstalar un controlador de dispositivo, éste se
elimina de la memoria, pero no se borra del disco
• Puede deshabilitar un dispositivo, que temporalmente no
quiere usar,
usar en lugar de desinstalarlo
– Para volver a utilizarlo, bastará con habilitarlo de nuevo y no será
necesario tener que realizar otro proceso de instalación
Tema 19. Periféricos en Windows
23
D
Detectar
di
dispositivos
ii
• Windows tiene dos métodos para detectar
dispositivos:
– Wi
Winload.exe:
l d
en la
l fase
f
inicial
i i i l del
d l arranque usa la
l BIOS
para conocer los dispositivos básicos conectados al
sistema así como información sobre su configuración
– Esta información incluye:
• La hora y la fecha (guardada en la CMOS)
• El número,, tamaño y tipo
p de las unidades de disco
conectadas
• Información de los dispositivos, como buses, ratones,
puertos paralelos, tarjetas de video, etc.
– Esta información se guarda en el Registro dentro de
HKLM\HARDWARE\DESCRIPTION
Tema 19. Periféricos en Windows
24
D t t dispositivos
Detectar
di
iti
(ii)
• Windows tiene dos métodos para detectar dispositivos:
– Winload.exe (continúa …)
• Bootmgr, el cargador inicial del SO, pasa el sistema a
modo protegido, y carga Winload pasándole el control
• Por tanto
tanto, Winload se ejecuta durante el proceso de
arranque
• Winload carga el núcleo del sistema operativo, Ntoskrnl, y
le pasa la información hardware obtenida para que la
guarde en el registro correspondiente
• En versiones previas de Windows es Ntdetect.com
Ntdetect com el que hace esta tarea,
tarea que
es un programa de 16 bits que trabaja en modo real. Ntdetect es llamado por
Ntldr (cargador del SO)
Tema 19. Periféricos en Windows
25
Detectar dispositivos (iii)
• Windows tiene dos métodos para detectar dispositivos:
– Administrador Plug and Play
• Empieza una enumeración de los dispositivos con un
controlador de bus virtual llamado Root, que representa todo el
sistema
i
y actúa
ú como un controlador
l d de
d bus
b reall para ell resto
de controladores y para el HAL
• HAL (Hardware Abstration Layer) enumera los dispositivos
conectados directamente a la placa junto con los componentes
del sistema
– Detecta el bus primario (PCI en la mayoría de los casos) y
dispositivos como las baterías
Tema 19. Periféricos en Windows
26
Detectar dispositivos (iv)
• Windows tiene dos métodos para detectar dispositivos:
– Administrador Plug and Play (continúa …)
• Los controladores del bus primario enumeran los dispositivos
conectados en él, posiblemente encontrando otros buses para
l que ell Administrador
los
Ad i i d PnP
P P inicializará
i i i li á sus controladores
l d
• Estos nuevos controladores pueden detectar nuevos
dispositivos, incluyendo nuevos buses, etc.
• Este proceso recursivo de enumerar dispositivos, cargar sus
controladores (sino están cargados ya) y continuar la
g hasta que
q todos los dispositivos
p
del sistema
enumeración, sigue
han sido detectados y configurados
Tema 19. Periféricos en Windows
27
Detectar dispositivos (v)
• Windows tiene dos métodos para detectar dispositivos:
– Administrador Plug and Play (continúa …)
• Si encuentra un dispositivo cuyo controlador no está instalado,
llamará al Administrador Plug and Play en modo usuario para
que realice
li su iinstalación
l ió
– Tras hacer la instalación, cuando a posteriori se detecte de nuevo
el dispositivo, el Administrador PnP procederá a cargar el
controlador
t l d correspondiente
di t
• Cuando se conecta un dispositivo que ya está instalado, el
Administrador Plug and Play cargará el controlador asociado,
( i aún
(si
ú no está
tá cargado)
d ) usando
d la
l información
i f
ió que hay
h
guardada en el registro para ese dispositivo
Tema 19. Periféricos en Windows
28
D t t dispositivos
Detectar
di
iti
(vi)
( i)
• ¿Cómo determina el Administrador PnP qué controlador
cargar para cada dispositivo encontrado?
– Cuando un dispositivo es detectado el controlador del bus
correspondiente devuelve un identificador sobre el mismo, el DIID
– El Administrador PnP usa este identificador para localizar la
subclave del dispositivo en el Registro dentro de
HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum, que contiene
información suficiente para localizar el controlador del dispositivo
• En el campo Service está el nombre del controlador, y se usa para
localizar la subclave correspondiente
• Supongamos que el campo Service para un disco duro tiene el valor disk
– El fichero del controlador y la información necesaria para cargarlo
está en la subclave con el nombre del controlador en
HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services
• HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\disk tendrá la información para el
controlador disk,, qque ppermitirá tratar los discos
Tema 19. Periféricos en Windows
29
Carga
g de los controladores de los
dispositivos
• P
Para cargar llos controladores
t l d
se usa la
l información
i f
ió
guardada sobre ellos en el Registro, en concreto el campo
Start (estos valores se guardan en HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services)
• Los posibles valores para el campo “Start” de cada
dispositivo (o servicio) son:
– B
Boot_Start
t St t → Precargar
P
ell controlador
t l d en memoria
i durante
d
t ell
arranque, antes de que el núcleo del SO tome el control
– System_Start → Cargar e inicializar el controlador después de
haber inicializado los controladores marcados con la opción Boot,
Boot
esto lo realiza el núcleo del SO
– Auto_Start → Cargar e inicializar el controlador cuando el proceso
de arranque haya terminado, lo lanza el Administrador de servicios
– Demand_Start → Cargarlo cuándo sea demandado para su uso
– Disabled → El driver está deshabilitado
Tema 19. Periféricos en Windows
30
C
Carga
de
d los
l controladores
t l d
(ii)
• Proceso de carga de los controladores
– El proceso “cargador del sistema operativo” (winload.exe o ntldr)
carga en memoria todos los controladores marcados con la opción
Boot_Start en su campo “Start” así como los controladores del SF
necesarios para acceder a la partición de Inicio
g
del SO” carga
g el núcleo del SO ((ntoskrnl.exe)) y
– El pproceso “cargador
le pasa el control
– El núcleo del SO inicializa los controladores cargados con la
opción Boot_Start y a continuación carga e inicializa los marcados
con la
l opción
ió System_Start
S
S
– Conforme el Administrador PnP vaya detectando dispositivos,
cargará sus controladores correspondientes, si no están ya cargados
– Finalmente,
Fi l
cuando
d ell proceso de
d arranque estáá terminado,
i d se
cargan los controladores marcados con la opción Auto_Start, esto
lo hace el Administrador de servicios
Tema 19. Periféricos en Windows
31
Datos en el Registro
• En el Registro del sistema se almacena toda la
información sobre los dispositivos del sistema
• Entre esta información podemos destacar:
– HKLM\HARDWARE\DESCRIPTION → Información
obtenida por el reconocedor hardware Winload
– HKLM\SYSTEM\CurrentContolSet\Enum → Contiene
una entrada ppara cada dispositivo
p
detectado e instalado en el
sistema
– HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services →
Contiene información de configuración
g
(nombre,
(
,
descripción, fichero a cargar, etc.) de cada controlador de
dispositivo instalado y también de cada servicio
Tema 19. Periféricos en Windows
32