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Windows 中的 USB 裝置端驅動程式

  • 發行項

描述 USB 函式堆疊的架構。

在 USB 裝置上，當 ACPI 建立 USB 裝置實體裝置物件 （PDO） 時，USB 函式堆疊會參考 隨插即用 管理員所列舉的驅動程式群組。

在單一組態裝置中，USB 裝置可以定義一或多個介面。 例如，媒體傳輸通訊協定 （MTP） 用於將檔案傳送到裝置或從裝置傳輸檔案。 複合USB裝置可以在單一組態中支援多個介面。 USB 函式堆疊會為每個介面建立 PDO，而 PnP Manager 會載入類別驅動程式，以建立該介面的函式裝置物件 （FDO）。

USB 函式堆疊在此映射中概念化：

usb 函式堆疊。

應用程式和服務

  • 所有使用者模式要求都會傳送至Microsoft提供的核心模式類別驅動程式GenericUSBFn.sys。 您可以建立與GenericUSBFn.sys通訊的使用者模式服務，方法是傳送如 genericusbfnioctl.h 中所定義的 I/O 控制碼 （IOCTLs）。 如需這些 IOCTL 的詳細資訊，請參閱 從使用者模式服務與GenericUSBFn.sys通訊

USB 函式類別驅動程式

USB 函式類別驅動程式會在 USB 裝置上實作特定介面（或介面群組）的功能。 MTP 和 IpOverUsb 是系統提供類別驅動程式的範例。 類別驅動程式可以純粹實作為內核模式驅動程式，或是與系統提供的類別驅動程式配對的使用者模式服務GenericUSBFn.sys。

函式類別驅動程式會使用 USB 函式類別驅動程式將要求傳送至控制器，以傳送至 UFX 程式設計介面。

USB 函式類別延伸模組 （UFX）

USB 函式類別延伸模組 （UFX） 是內核模式驅動程式架構 （KMDF） 的系統提供擴充功能。 USB 是標準總線，具有一些必要的功能和功能。 UFX 負責實作所有 USB 函式控制器通用的 USB 函式邏輯，以及處理和/或從 USB 函式類別驅動程式分派要求。 特別是，UFX 會處理列舉裝置和處理標準控制傳輸的程式。 若要執行其中一些作業，UFX 必須知道總線的功能。 建立類別擴充介面時，這些功能會回報給UFX。

UFX 公開標準 IOCTL，上層層（USB 函式類別驅動程式和使用者模式服務）可用來將要求傳送至控制器。 此外，UFX 會通知上層有關從主機接收的標準要求。

USB 函式用戶端驅動程式

UFX 提供抽象介面，以一致的方式跨不同控制器運作。 不過，控制器具有不同的功能，但有限制，例如端點數目、端點類型、低功率、遠端喚醒。 例如，某些控制器支援 DMA，而其他控制器則不支援。 有些控制器會在硬體中實作數據流，而其他控制器則預期驅動程式會處理數據流。 基於這些原因，UFX 只會處理一般功能。 用戶端驅動程式會處理從控制器到控制器的傳輸、電源管理、串流支援和其他功能。

USB 函式用戶端驅動程式負責實作控制器特定的作業。 其中包括實作端點數據傳輸、USB 裝置狀態變更（重設、暫停、繼續）、附加/中斷連結偵測、埠/充電器偵測。 用戶端驅動程式也負責處理電源管理和 PnP 事件。

函式用戶端驅動程式會使用 USB 函式類別驅動程式撰寫為 Kernel-Mode Driver Framework （KMDF） 驅動程式至 UFX 程式設計介面。

Microsoft提供 ChipIdea 和 Synopsys 控制器的內建函式用戶端驅動程式（UfxChipidea.sys、Ufxsynopsys.sys）。

USB 較低的篩選驅動程式

如果函式控制器使用現成的 Synopsys 和 ChipIdea 驅動程式，USB 較低篩選器驅動程式支援偵測充電器。 篩選驅動程式會從 USB 埠偵測開始管理 USB 充電。 它必須針對它支援的每個充電器類型發佈 GUID，以及該充電器的屬性清單。 如果可設定特定的充電器，則較低的 USB 篩選驅動程式會定義支援的 PropertyID 清單及其可傳送至它的對應實值類型，以設定充電器。 驅動程式也會通知電池堆疊何時可以開始充電，以及裝置可繪製的最大目前數量。 針對 Synopsys 和 ChipIdea 驅動程式以外的用戶端驅動程式，可以在用戶端驅動程式中實作充電邏輯。

函式類別驅動程式會使用 程式設計介面來支援專屬充電器，將要求傳送至UFX。