一種可自動識別WIN8系統USB設備的設計與實現
隨著微軟WIN8系統的推廣,微軟提出了新的MBIM網卡規范。因此,對于現有的無線網卡設備而言,為了實現免驅網卡的效果,就必須在WIN8系統上枚舉 MBIM網卡設備。但是對于WIN7及XP系統,由于系統支持的標準網卡設備是RNDIS,所以就需要針對不同的系統,分別枚舉不同的USB網卡設備。基于此問題,USB網卡設備如何正確的識別WIN8系統就成為一個急需解決的問題。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201610/306884.htm如果要想USB設備能自動識別出當前操作系統是否為WIN8系統,就必須找到當一個USB設備連接到電腦主機開始枚舉時,WIN8系統與其他WIN7/XP系統在枚舉消息交互上的區別。
本文是以在USB設備側實現對多套USB配置信息的支持,同時利用微軟定義的MODs消息作為基礎,以實現USB設備自動識別WIN8系統的目的。
1 自動識別WIN8系統方法概述
1.1 目前已有的識別操作系統的方法
1)將USB設備首先虛擬為一個光盤設備,當用戶插入該USB時,需要用戶安裝光盤中的程序,并且同時在PC上安裝一個過濾驅動。并且在驅動中預先實現和 USB設備約定的識別碼,比如WINDOS系統下會下發0xa1,WIN7系統下發0xa2等。該方法的弊端是廠商需提供額外的過濾驅動程序,影響用戶電腦的穩定性和用戶體驗。
2)利用SCSI指令,在彈出光盤的時候對于不同的操作系統預先定義好不同的切換指令,以此達到識別操作系統的目的。該方法需要在USB設備中實現自帶光盤的功能,對用戶的使用造成不便。
3)通過微軟擴展的MODs在設備枚舉過程中實現系統自動識別的目的。該方法目前只能識別出USB設備當前接人的PC是LINUX核的系統,還是非LINUX核的系統,對于非LINUX核的系統,無法達到區分是WIN8/WIN7的效果。
1.2 通過MODs消息并且多套USB配置識別WIN8系統方法
利用在USB設備側實現對多套USB配置信息的支持,當USB設備插入系統進行枚舉時,WIN8系統會給USB設備下發多次MODs消息,但是WIN7/XP系統只下發一次MODs消息,這樣就判斷出此前接入的操作系統是否為WIN8系統。
2 基于MODs的USB設備側程序實現
USB設備側必須實現對多套USB配置的支持和實現對MODs請求消息的支持,要根據具體定義來實現消息,還要遵循USB2.0規范中對相關消息的定義。
2.1 MODs定義的消息描述
MODs的符號含義為Microsoft OS Descriptors,用于描述微軟所定義的設備及其屬性的USB描述消息。操作系統或某一應用程序通過查詢USB設備是否支持MODs消息來識別此設備是否支持某個特性,比如識別操作系統類型。
1)OS String Descriptor消息組成
2)OS Feature Descriptor消息組成
2.2 支持MODs消息的USB設備枚舉過程
當USB設備插入WINDOWS系統后:
第一步,主機首先向設備發送獲取設備信息請求,設備收到此請求消息后立即給主機回復響應消息;
第二步,主機再次給設備發送獲取設備的配置信息請求,設備收到此請求消息后立即給主機回復響應消息;
第三步,主機接著給設備發送獲取字符串請求消息,從而以此判定該設備是否支持MODs功能,設備收到此消息后,立即給主機回復響應消息,此消息包含OS String Descri ptor消息,為其支持MODs功能;
第四步,確認該設備支持MODs后,主機繼續給設備下發獲取設備支持的具體特性的請求消息(index為bMS_VendorCode字段),設備收到該請求后,立即給主機回復OS Feature Descriptor消息,告訴其支持的特性。流程圖如圖3。
3 程序實現的總體流程
USB設備插入PC后:
第一步,當USB設備首次插入WINDOWS系統主機時,操作系統會立即下發一條OS String Descriptor請求消息給設備,以此來獲取USB設備的特性描述,同時記錄USB設備是否回復一條合法的OS String Descriptor請求響應給主機。
第二步,操作系統此時如果獲得OS String Descriptor請求響應,馬上會下發另一條獲取USB設備特性描述的請求消息(OS Feature Descriptor)。
第三步,由于USB設備具有多套USB配置信息,主機會對USB設備再次重新進行枚舉,待第二次枚舉開始后,對于WIN8系統電腦,主機會再次給USB設備下發OS String Descrip tor請求,而WIN7/XP則不會再下發該消息,至此,經過以上三個步驟,就可以判斷出當前接入的主機操作系統是否是WIN8系統。具體流程見圖4。
4 實驗結果分析
實驗結果證明,將具備自動識別操作系統功能的USB設備分別插入WIN7/XP系統和WIN8系統的PC上,其可以自動枚舉成不同的USB設備。
5 結束語
如果在USB設備側預先實現多套USB配置信息,并且遵照MBIM協議和RNDIS分別實現兩套標準網卡設備驅動,就能達到以下目的,當設備插入WIN8系統時,USB設備能自動識別出當前接入系統為WIN8,從而枚舉為符合MBIM協議的網卡設備;當設備連接到WIN7/XP系統時,USB設備能自動識別出當前接入系統為WIN7/XP,從而枚舉為符合RNDIs協議的網卡設備,最終達到真正免驅網卡設備的目的,這有待于進一步實現。
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