基于Windows的USB驱动程序开发

何 丽 华 ， 梁杰 中 ， 肖楚 海
摘 要 ：为 了配 合 ＵＳ Ｂ驱 动 程 序 的 开发 ，首 先 详 细 阐 述 了微 软 所提 倡 的 ＷＤＭ 驱 动 模 型 。 并 以 Ｌ Ｃ ３ ８为例ｉ 具 包 ，开发 ＵＳ ｒ ｒｔｄｏ工 ｖ Ｂ设 备 驱 动 程 序 的 过程 和 ＵＳ 驱 动 程 序 的调 用过 程 。利 用 Ｄｒ ｅＷｏｋ 发 驱 动程 序 Ｂ ｉ ｒ ｒｓ开 ｖ 快 捷 方便 ，必 将 有 着 广 阔 的应 用 前 景 。 关 键 词 ：ＷＤＭ 驱 动 模 型 ；Ｄ ＤＫ；Ｄｒ ｅＳｕ ｉ；ＵＳ 驱 动 ｉ ｒｔｄｏ ｖ Ｂ
程 序 负责 的 工 作有 ：枚举 总 线 上 的 设 备 ；向操 作 系 统 报 告 总 线上 的动 态事 件 ； 响应 即插 即用 和 电源 管理 的 Ｉ ／Ｏ 请 求 ； 管理 总线上 的设备 。 总线驱动程序创建一个物理设备对象 来 代 表 它 发现 的 设备 。 发 现 总 线 上 的 所 有 设 备 和 检 测 设 备添 即 加 或 者 删 除 ，创 建 物 理 设 备 对 象 Ｐ ＤＯ； 功能驱动程序 处理 设备 的 Ｉ ／ Ｏ请求包 （Ｒ ） Ｉ Ｐ ，负责创 建 功 能设 备对象 Ｆ ＤＯ； 其 他 层 的 驱 动 程 序 是 一 些 过 滤 程 序 （ ｉｅ Ｄｒ ｅ） 对 应 的 设 备 对 象 是 过 滤 器 设 备 。 安 装硬 件 Ｆｌ ｒ ｉ ｒ， ｔ ｖ
驱 动 程 序 完 成 不 同 的操 作 ，不 同层 之 间 可 以 互 相 调 用 ， 在
设备 时操作系 统的即插 即用管理器 按照设备驱 动程序 的要 求构造设备的对象 ， 首先是最 底层 的总线驱动程序检测 到实
际 的物 理 设 备 ，创 建 物 理 设 备对 象 Ｐ ＤＯ，然 后 ， 即插 即用 管理器查询注册表 ， 按注册表信 息依次 加载过滤驱动程序和
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Ｌ Ｏ Ｉ ｉ 总 Ｉ ｊ Ｐ｝ 厂 — 线驱动程序 ｒ —
图 １ ＷＤ 驱 动程 序模 型 Ｍ
；可 以连接 多个设备 ；通信速率 快；可靠性 高等 。鉴 于
Ｕ Ｂ 的这 些 特 点 ，它 已经 成 为 Ｐ 的 首选 接 口 。 Ｓ Ｃ
中图分类号：Ｔ ３ ９ Ｐ ９
文献标志码 ：Ｂ
０ 引言
Ｗｉｄ ｗ 已经 成 为 Ｐ 的主 流操 作 系 统 ， 要 想 实 现 在 ｎｏ ｓ Ｃ Ｗｉｄ ｗ 操 作 系 统 下 对 硬 件 设 备 的 操 作 ，必 须通 过 在 Ｗ Ｄ ｎｏ ｓ Ｍ 模 型 下 设 计 驱 动程 序 这 个软 接 口 。ＵＳ 是 Ｕｎｖｒａ Ｓｒ ｌ Ｂ， ｉｅｓｌ ｅｉ ａ
Ｍｉ ｏｏ ｕｅ ｐ ｌａｉｎ ｏ．６ Ｎ ．，００ ｃ ｃｍｐ ｔｒ ｐｉ ｔ ｓ １２ ， ｏ ２ １ ｒ Ａ ｃ ｏ Ｖ ２
文章编号 ：１０ －５ Ｘ（０ ０２０ ５ －３ ０ ７７７ ２ １）—０ ３０
开发 应用
微 型 电脑 应 甩
２１ 第 ２ ００年 ６卷第 ２期
基于 Ｗｉ ｏ ｓ Ｕ Ｂ驱动程序开发 ｎ ｗ 的 Ｓ ｄ
个 Ｐ ＤＯ 对 应 一 个 真 实 的 硬 件 ， 一 个 硬 件 只 允 许 有 一 个
Ｐ 但 是 却 可 以有 多 个 Ｆ ＤＯ ＤＯ。在 驱动 程 序 中直 接 操 作 的 不 是硬 件设 备 ，而 是 相 应 的 Ｐ ＤＯ 和 Ｆ ［。 在用 户 态 和 内 核 ＤＯ １ 态通 信 方 面 ，系 统 为每 一 个 用 户 请 求 打 包 形 成 一 个 ＩＰ 结 Ｒ 构 ，将 其 发送 至 驱 动 程 序 ，并 通 过 识 别 Ｉ Ｐ中 的 Ｐ Ｒ ＤＯ 来 区 分 时发 送 给 哪 一 个 设 备 的 。
Ｍｏ ｕｅ ，即 Ｗ ｉ３ 动 模 型 。 ｄ ｌ） ｎ ２驱 ＷＤＭ 是 Ｍｉｒｓｆ公 司 ｃｏｏｔ
力推 的新型驱动模型 ，旨在通过 一种灵活 的方式简化驱动
程序 的开发 ， 在实现对新硬件支持的基础上 ， 减少并 降低必 须开发的驱动程序的数量和复杂性 。 ＷＤＭ 有两种运行模式 ，即内核模式和用户模式 。在 内
驱 动 模 型 如 图 ｌ 示 ：中 总 线 驱 动 程 序 位 于 最底 层 ，总 所
１ ＷＤＭ 驱 动程序 模型 简介
ＵＳ ８驱 动 的 设 计 基 于 ＷＤＭ （ ｎ ｏ ｓ ｒ ｅ Ｗｉｄ ｗ ｉ ｒ Ｄ ｖ
线驱动程 序为实际的 Ｉ ｏ 总线服 务，比如 ＵＳ ／ Ｂ。微软 已经 为 Ｗｉｄ ｗｓ操 作 系 统 提 供 了总 线 驱 动 程 序 。一 个 总 线 驱 动 ｎｏ
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Ｂｓ ｕ（ 串行总线） 通用 的简称， 为个人 电脑 与其外 围设备 之间的
连接提供了一种标准化 、单一化的接 口『。它的主要优 点体 １ Ｉ 现在： 作简单，即插即用 ；成本低廉 ，携带方便 ；标准 统 操
ＷＤ 中 引 入 了功 能 设 备 对 象 （ ＤＯ Ｆｌ ｒＤ ｖｃ ｂｅｔ Ｍ Ｆ ｉｅ ｅ ｉ Ｏ ｊｃ） ｔ ｅ 和 物 理 设 备对 象 （ ＤＯＰｏｅｔ ｖ ｅＯ ｊｃ）来 描 述 硬 件 。 Ｐ ｒｊｃ Ｄｅｉ ｂｅｔ ｃ
．
一
功能驱动程序 ，可 生成相应 的功 能设备对 象 Ｆ Ｏ，并建立 Ｄ 设备对象和驱动程序的对应关系 ， 这样一个完整 的设备驱动 程 序 就 建 立 了Ｉ 。
核 模 式 下 ，程 序 的 运行 不 受 操 作 系 统 的任 何 限制 ，对 Ｉ 有 ／ Ｏ
完全 的访 问权 ； 在用户模式 下，操作系统提供某种机制 ，可 以限 制 程 序 的 各种 Ｉ 操 作 。 ／ Ｏ
ＷＤ 驱 动 程 序 采 用 了分 层 驱 动 的 方 式 ，不 同层 之 间 的 Ｍ