驱动程序中USB设备的配置过程

驱动程序中USB设备的配置过程（参考Windows XP DDK）

2009-08-22 21:59

DDK驱动程序写得很规范，USB初始化、数据传输的过程写的很清楚。通过阅读DDK驱动程序，我对原来USB驱动程序中许多不理解的地方有了更清楚的理解.下面就参照DDK提供的iso_usb例子对USB设备的配置过程进行总结。

1.驱动程序加载后首先执行DriverEntry入口函数。该函数设定了对各个IRP进行处理的派遣函数。

2.DriverEntry函数执行完成后，开始执行AddDevice函数。这个函数创建设备对象把设备对象连接到设备堆栈上，清除DO_DEVICE_INITIALIZING标志。然后配置管理器向驱动程序发送一个即插即用请求IRP_MN_START_DEVICE，而调用下面的HandleStartDevice函数。

3. 在HandleStartDevice函数中完成了USB设备的配置过程：首先为设备选择一个配置（大多数设备仅有一种配置）。选定了某种配置后，接着应该选择配置中的一个或多个接口。然后向总线驱动程序发送配置选择URB，总线驱动程序接收到该URB后向设备发出命令使用选定的配置和接口。

（1）为设备选择配置的过程其实就是获取设备的配置描述符的过程。Iso_usb中使用了两个URB来读取配置描述符。

//首先获取固定大小的配置描述符，这时，此描述符不包含接口描述符和端点描述符。

siz = sizeof(USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR);

configurationDescriptor = ExAllocatePool(NonPagedPool, siz);

if(configurationDescriptor) {

              //UsbBuildGetDescriptorRequest函数构造指定类型的urb

       UsbBuildGetDescriptorRequest(

              urb,

              (USHORT) sizeof(struct _URB_CONTROL_DESCRIPTOR_REQUEST),

              USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE,

              0,

              0,

              configurationDescriptor,

              NULL,

              sizeof(USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR),

              NULL);

              //CallUSBD函数负责把urb转发到底层总线驱动程序

        ntStatus = CallUSBD(DeviceObject, urb);

        ……

}

……

//然后获取全部的配置描述符，包括接口描述符和端点描述符

siz = configurationDescriptor->wTotalLength;

ExFreePool(configurationDescriptor);

configurationDescriptor = ExAllocatePool(NonPagedPool, siz);

if(configurationDescriptor) {

        UsbBuildGetDescriptorRequest(

              urb,

              (USHORT)sizeof(struct _URB_CONTROL_DESCRIPTOR_REQUEST),

              USB_CONFIGURATION_DESCRIPTOR_TYPE,

              0,

              0,

              configurationDescriptor,

              NULL,

              siz,

              NULL);

        ntStatus = CallUSBD(DeviceObject, urb);

        ……

}

（2）从配置描述符中提取感兴趣的接口描述符，总线驱动程序提供了函数USBD_ParseConfigurationDescriptorEx以简化这个过程。

interfaceDescriptor =USBD_ParseConfigurationDescriptorEx(

                                             ConfigurationDescriptor,

                                    ConfigurationDescriptor,

                                    interfaceindex,

                                    0,

                                                               -1, -1, -1);

该函数各个参数的含义是：第一个参数是上一步获取的完整的配置描述符；第二个参数是描述符内部开始搜索的地址，如果从头开始搜索，需要设置和第一个参数相同；剩下的五个参数是和感兴趣的接口相关搜索关键字，分别是InterfaceNumber, AlternateSetting, InterfaceClass, InterfaceSubClass, InterfaceProtoco。但相关的关键字不需要的时候，可以设置成-1。

由于配置描述符中可能包含多个接口，所以驱动程序需要将上述函数返回的接口描述符保存在USBD_INTERFACE_LIST_ENTRY类型的数组中。iso_usb程序首先使用ExAllocatePool函数为接口描述符分配足够的内存。

interfaceList =ExAllocatePool(

               NonPagedPool,

               sizeof(USBD_INTERFACE_LIST_ENTRY) * (numberOfInterfaces + 1));

然后通过循环使用USBD_ParseConfigurationDescriptorEx函数获取的接口描述符对数组进行初始化。初始化时，应该把接口描述符地址赋给USBD_INTERFACE_LIST_ENTRY结构的InterfaceDescriptor成员，并把Interface成员置NULL。最后需要将数组的最后一个元素的两个成员全部置为NULL。

（3）初始化接口。首先调用USBD_CreateConfigurationRequestEx函数创建一个urb。然后需要对接口中的管道进行相应的初始化，最后将这个urb传递给底层驱动程序，由底层总线驱动程序完成接口的初始化。

urb = USBD_CreateConfigurationRequestEx(ConfigurationDescriptor, tmp);

Interface = &urb->UrbSelectConfiguration.Interface;

//需要初始化管道的MaximumTransferSize成员。它代表单一URB能携带的最大数据量

for(i=0; i<Interface->NumberOfPipes; i++) {

            Interface->Pipes[i].MaximumTransferSize = <constant>

        }

ntStatus = CallUSBD(DeviceObject, urb);

（4）但USB设备配置完成之后，应该将一些句柄保存到设备扩展中供以后使用。

Ø         URB成员UrbSelectConfiguration.ConfigurationHandle返回配置句柄；

Ø         USBD_INTERFACE_INFORMATION结构中InterfaceHandle返回接口句柄；

Ø         每个USBD_PIPE_INFORMATION结构中都含有与端点对应的管道句柄PipeHandle

（5）关闭设备。当驱动程序接到一个IRP_MN_STOP_DEVICE请求时，应该把设备置成为配置状态，创建并传递一个含有NULL配置指针的配置选择URB可以达到这个目的。

siz = sizeof(struct _URB_SELECT_CONFIGURATION);

urb = ExAllocatePool(NonPagedPool, siz);

UsbBuildSelectConfigurationRequest(urb, (USHORT)siz, NULL);

ntStatus = CallUSBD(DeviceObject, urb);