Ответ 1
Windows использует архитектуру Plug and Play: вы вставляете USB-устройство, а Windows регистрирует, что устройство подключено. Он отправляет запрос низкого уровня USB на устройство, а затем на основе ответа от устройства решает, какой драйвер загружается. Этот драйвер поставляется в виде скомпилированного файла xxx.sys и загружается в пространство ядра. Windows решает, какой xxx.sys загружается на основе *.inf файла, который поставляется с драйвером устройства.
В этих файлах есть такие разделы:
[Manufacturer]
%Manufacturer% = DeviceInstall
[DeviceInstall]
"some usb dev"=OTHER_SECTION_DEV, USB\Vid_XXXX&Pid_yyyy
# This is where windows learns to match this information
# to your device, using the product id (Pid) and the
# vendor id (Vid) that Windows gets back during the
# low level USB DeviceDescriptor request
[OTHER_SECTION_DEV]
CopyFiles = xxx.sys, 10,system32\drivers
(более подробное описание того, что в файлах inf можно найти на http://www.osronline.com/ddkx/install/inf-format_2k8i.htm)
Подробный обзор процесса перечисления USB:
- Устройство USB подключено
- Запрос драйвера шины USB (эти команды отправляются через USB-кабель, для их просмотра используется логгер USB):
- GetDescriptor (Device)
- GetDescriptor (Конфигурация)
- GetDescriptor (String iSerialNumber), используемый как идентификатор экземпляра устройства
- GetDescriptor (String iProduct), используемый во всплывающем меню "Новое оборудование было идентифицировано"
- Менеджер PNP (Plug and Play) информируется о том, что драйверы шины были добавлены.
- Затем менеджер PNP запрашивает драйвер шины для сообщения устройства с использованием запроса PNP, запрашивая:
- Строка DeviceID, представляющая USB-поставщик и идентификатор продукта,
- Строка HardwareIDs,
- Строка CompatibleIDs, представляющая USB-интерфейс "Класс интерфейса, подкласс и протокол" и
- Строка InstanceID, представляющая uid для этого конкретного устройства в наборе всех экземпляров с той же совместимостью, подключенной к компьютеру.
Для любого подключенного USB-устройства вы можете увидеть эти строки с помощью диспетчера устройств:
- Откройте Диспетчер устройств (меню Windows → "Диспетчер устройств" или панель управления → "Система" → "Оборудование" → "Диспетчер устройств" )
- затем используйте меню "view", чтобы переключиться на "Device by Connection"
- открыть "ACPI [...]" → "PCI-шина" / "PCI Express Root Complex" → "[...] USB [...] Host Controller"
- разверните любую из записей в главном контроллере и для любого из перечисленных устройств щелкните правой кнопкой мыши, чтобы получить их свойства, откройте вкладку "Сведения", а затем используйте раскрывающееся меню свойств, чтобы найти "Идентификаторы оборудования", "Идентификаторы совместимых устройств", "Идентификатор экземпляра устройства", "Идентификация идентификатора устройства", "Сервис" и т.д.
Например, у меня есть USB-накопитель с Device Id = usb\class_08&subclass_06&prot_50 подключен, и эта строка может быть сопоставлена с файлом .inf, который был добавлен в список известной информации, когда был установлен драйвер для этого устройства. Этот файл имеет строку Service = USBSTOR, и поэтому мы знаем, что usbstor.sys используется для взаимодействия с этим запоминающим устройством USB.
Продолжим процесс сопоставления.
- Менеджер PNP пытается определить, было ли устройство уже установлено:
- Он ищет в реестре ключ, соответствующий "DeviceInstance ID", чтобы узнать, какая служба обрабатывает интерфейс с этим устройством. В частности, он ищет это в
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\USB
- Он ищет в реестре ключ, соответствующий "DeviceInstance ID", чтобы узнать, какая служба обрабатывает интерфейс с этим устройством. В частности, он ищет это в
Для диска с ключом вы можете увидеть что-то вроде:
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\USB\Vid_0781&Pid_5406\0775555ACA54ADE3]
"Service"="USBSTOR"
- Затем менеджер PNP загружает связанный драйвер на основе соответствия между строками, которые он видит в запросах PNP для устройства, и данными из базы данных .inf:
- Местоположение базы данных inf: c:\WINDOWS\inf\
- расположенные здесь. C:\WINDOWS\system32\drivers
- Если он не может выполнить сопоставление таким образом, он попросит пользователя использовать вместо него драйвер.
Для написания драйверов мой совет:
- Не начинайте с реализации устройств HID (устройства интерфейса пользователя), потому что вы можете заставить окна попробовать применить свой собственный драйвер в качестве драйвера для уже установленной мыши или клавиатуры и потерять к ним доступ.
- Не загружайте драйверы в реальную машину:
- используйте виртуальную машину и установите там свои драйверы. Настройте отладчик ядра для вашей виртуальной машины: http://www.codeproject.com/KB/winsdk/KernelModeDebuggerSetup.asp
- Вы также можете попробовать использовать физическую плату, например, OSR USB-FX2 Learning Kit.