流接口驱动程序的系统结构图

流接口驱动程序的系统结构图

文档分两部分内容：（1）Dll 、应用程序和设置驱动程序的注册键

（2）USB 流接口驱动流程及函数调用

一：Dll 、应用程序和设置注册键

1： Dll 动态链接库

流接口驱动其基本框架是一个dll 动态连接库。

所有的USB 设备驱动程序必须在它们的DLL 库中呈现一定的入口点从而与USBD 模块进行交互,也使得驱动程序能够创建和管理任何可能需要的注册键。

入口点函数有：USBInstallDriver,USBDeviceAttach,USBUnInstallDriver 。

加载驱动的时候，会到你的dll 中去找xxx_系列的函数，所以你的dll 一定要导出表中所示函数符号。

其中XXX 是三个答大写字母，如串口就表示为COM ，这也是注册表中Prefix 的值。 表1： 函数名称

描述 XXX_Init

当设备管理器初始化一个USB 设备的时候调用这个函数 XXX_Deinit

当设备管理器卸载一个USB 驱动程序的时候调用这个函数 XXX_Open

在打开一个USB 设备驱动的时候应用程序通过CreatFile()函数调用这个函数 XXX_Close

在USB 驱动程序关闭的时候应用程序通过CloseHandle()函数调用这个函数 XXX_IOControl

上层的软件通过DeviceIoControl()函数可以调用这个函数 XXX_Read USB 设备驱动程序处于打开状态的时候由应用程序通过ReadFile()函数调用 用户应用程序

内核

文件系统代码 基于Windows CE 的平台

外接USB 设备 设备管理器 流接口驱动程序 USBD 模块 HCD 模块

XXX_Seek 对USB设备的数据指针进行操作，由应用程序通过SetFilePointer()函数调用XXX_Write 在一个USB设备驱动程序处于打开状态时由应用程序通过WriteFile()调用XXX_PowerUp 在系统重新启动前调用这个函数

XXX_PowerDown 在系统挂起前调用这个函数

DLL中必须建立一个.def文件定义需要输出的函数，这些函数能够被其它代码用动态加

载的方法调用。

.def文件格式：

LIBRARY MyDev(这个字符串要和将要生成的动态库的文件名一样)

EXPORTS

XXX_Init

XXX_Deinit

XXX_Open

XXX_Close

XXX_PowerOff

XXX_Power_Down

XXX_IOControl

2：应用程序中的文件API

USB流接口驱动将USB设备抽象成一个文件。用户可以将USB设备作为标准的文件来操

作，只要调用相应的文件操作就可以和驱动程序打交道。

在应用程序里对应的文件API有CreateFile、DeviceIoControl、ReadFile、WriteFile，CloseHandle、SetFilePointer。

在USB流接口入口点函数USBDeviceAttach中，通过 ActivateDevice函数激活一个流

接口,从而使得使应用程序可以和驱动程序交互。在表1中已列出应用程序中的文件API如

何与Dll动态链接库的流接口函数即XXX_系列函数进行调用。

3：设置注册键

注册键主要控制驱动程序的加载方式。USBD通过跟踪注册键来加载正确的驱动程序。

这些注册键被作为 HKEY_LOCAL_MACHINE\Drives\USB\LoadClients键的子键被保存。USBD

的注册键可以通过驱动程序的函数USBDInstallDriver来创建。USBDInstallDriver通过调

用USBD.dll中的RegisterClientSettings函数来间接地创建注册键。

每个驱动程序的子键具有 Group1_ID\Group2_ID\Group3_ID\DriverName的格式。如果

保留的组标识子键名字与USB设备匹配，就可以将每个组标识子键命名为Default来表示应

该加载的USBD模块。否则，组标识子键的名字由供应商、设备类和协议信息通过下划线连

接而成。

以下代码说明了如何在驱动程序中设置注册键：

（HKEY_LOCAL_MACHINE\Drives\USB\LoadClients）

(Default)

(Default)

(4_1_2)

(String_Driver)

“DLL”=“StringDriver.dll”

以上代码加载的是名称为String_Driver的驱动程序。注册表中的DLL就是的驱动程序dll。

二：USB流接口驱动流程及函数调用

设备插入后,系统在取得 USB设备信息后将自动在注册表中寻找是否有这一项,找到驱动程序dll文件后将首先调用 USBInstallDriver函数,该函数使用USBD.dll中的RegisterClientSettings函数和RegisterClientDriverID函数注册设备,并依据USB设备信息设置注册表项, 这样在这个注册项不丢失的时候,下次插入将能够自动找到,如果这个函数的USB设备信息和实际设备不符,将返回失败。

USBInstallDriver函数调用成功之后,驱动程序dll会被释放，然后系统再读取注册表信

息去找匹配的驱动来加载。这时系统再调用USBDeviceAttach函数, 这个函数主要进行3个方面的工作：

(1)USB设备接口配置的枚举和保存, 备后面传输工作使用；

(2)通过 ActivateDevice函数激活一个流接口,使应用程序可以和驱动程序交互；

(3)调用RegisterNotificationRoutine函数注册一个设备状态回调函数USBDeviceNotification。该函数的主要功能是在设备移除时通知驱动程序停止设备, 释放占用的资源。

ActivateDevice函数调用的时候, 依据参数lpszDevKey找到驱动程序文件,在注册表的HKEY_ LOCAL_ MACHINE\Drivers\Active键写入该USB设备句柄, 并且指定一个索引(设备序号)，将驱动程序加载到DeviceManager的进程空间,这时DeviceManager将发送一个新设备插入的消息, 将注册表的地址作为Context参数传给XXX_Init，调用该流接口驱动的XXX_Init函数。

设备管理器调用驱动程序中的XXX_Init函数, 并把上一步添加的注册表的地址(即ActivateDevice函数的第一个参数)作为 XXX_Init函数的Context参数传入驱动程序内。

以上工作完成后, 流式接口驱动程序已被成功加载, 驱动加载完成后, 应用程序再用CreatFile打开设备的时候, 将返回驱动程序上下文给用户程序, 这样用户程序和驱动程序就可以进行交互了。