USB 功能客户端驱动程序使用的 UFX 对象和句柄

USB 函数类扩展 (UFX) 使用 WDF 对象功能来定义这些特定于 USB 的 UFX 对象。

重要的 API

• UfxDeviceCreate
• UfxEndpointCreate

USB 函数类扩展 (UFX) 使用 WDF 对象功能来定义这些特定于 USB 的 UFX 对象。

这些对象是 WDF 对象的句柄，由 UFX 根据函数客户端驱动程序的请求创建。 （可选）客户端驱动程序可以将上下文与创建时传递的这些对象相关联。 UFX 创建的每个 WDF 对象都可能具有两个设备上下文：在创建对象时由 UFX 设置的一个设备上下文;由客户端驱动程序传入的另一个设备上下文，在创建 WDF 对象后，通过使用 WdfObjectAllocateContext 在 UFX 中设置。

UFXDEVICE：USB 设备对象

表示控制器创建的 USB 设备。 对象负责根据 USB 协议规范管理 USB 状态，并管理与 USB 设备关联的一个或多个终结点。 函数控制器驱动程序通过调用 UfxDeviceCreate 方法在 EvtDriverDeviceAdd 回调中创建此对象。

EVT_UFX_DEVICE_HOST_CONNECT启动与主机的连接。
EVT_UFX_DEVICE_HOST_DISCONNECT禁用函数控制器与主机的通信。
EVT_UFX_DEVICE_ADDRESSED在函数控制器上分配地址。
EVT_UFX_DEVICE_ENDPOINT_ADD创建默认终结点对象。
EVT_UFX_DEVICE_DEFAULT_ENDPOINT_ADD创建默认终结点对象。
EVT_UFX_DEVICE_USB_STATE_CHANGE更新 USB 设备的状态。
EVT_UFX_DEVICE_PORT_CHANGE更新 USB 设备连接到的新端口的类型。
EVT_UFX_DEVICE_PORT_DETECT启动端口检测。
EVT_UFX_DEVICE_REMOTE_WAKEUP_SIGNAL在函数控制器上启动远程唤醒。
EVT_UFX_DEVICE_DETECT_PROPRIETARY_CHARGER启动专有充电器检测。
EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_RESET重置专有充电器。
EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_SET_PROPERTY设置用于启用通过 USB 充电的充电器信息。

UFXENDPOINT：USB 终结点对象

表示主机和设备之间的逻辑连接。 对象负责向/从主机传输数据。 对于每个设备对象，可以有一个或多个终结点。 默认终结点始终是控制终结点，其余终结点是特定于类驱动程序的对象。 函数控制器驱动程序通过调用 UfxEndpointCreate 方法在EVT_UFX_DEVICE_ENDPOINT_ADD回调中创建 对象。

支持 USB 充电器的 USB 筛选器驱动程序

如果功能控制器使用内置 Synopsys 和 ChipIdea 驱动程序，则编写支持充电器检测的筛选器驱动程序。 如果要为专有功能控制器编写客户端驱动程序，则通过实现 EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_SET_PROPERTY、 EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_RESET和 EVT_UFX_DEVICE_DETECT_PROPRIETARY_CHARGER，将充电器/附加检测集成到客户端驱动程序中。

USB 功能堆栈允许设备（如手机或平板电脑）在连接到 USB 电池充电 (BC) 1.2 规范定义的主机和 USB 充电器时充电。

• 设备可以使用两种类型的端口进行充电。 设备可以从设备随附的充电器上的专用充电端口 (DCP) 充电。 或者，设备可以从标准下游端口或在设备连接到电脑时向下游端口充电。 这两种情况都符合 USB BC 1.2 规范。
• 某些充电器不符合规范。 USB 功能堆栈允许设备从这些专有 USB 充电器充电。

若要支持符合规范的专有充电器，需要执行这些操作。

• 设备能够检测到 USB 主机或充电器何时连接或分离。
• 设备能够检测到 BC 1.2 规范定义的不同 USB 充电端口。
• 对于 BC 1.2 规范定义的 USB 充电器，设备按 BC 1.2 规范允许的最大电流量充电。
• 设备能够检测专有的 USB 充电器。
• 对于专用 USB 充电器，确定设备可以消耗的最大电流量。
• 通知操作系统已连接的 USB 端口类型。
• 阻止设备通过 OS 中的 USB 拉取电流，即使 USB 主机已连接且设备已使用主机自行配置也是如此。

这些操作由 USB 函数类扩展 (UFX) /client 驱动程序 对和作为 USB 函数设备堆栈中的较低筛选器加载的筛选器驱动程序进行处理。 驱动程序管理 USB 充电，从 USB 端口检测开始，到通知电池堆栈何时可以开始充电，以及设备可以消耗的最大电流量。

下面是设备堆栈的体系结构表示形式。

当 USB 端口连接到设备时，客户端驱动程序会通过较低筛选器驱动程序或中断收到通知。 此时，客户端驱动程序通过与 USB 硬件通信来执行端口检测，并将端口类型报告给 UFX。 或者，它可以请求筛选器驱动程序。 在这种情况下，筛选器驱动程序与 USB 硬件协调以执行 USB 端口检测，并将检测到的端口类型返回给客户端驱动程序，客户端驱动程序将其传递给 UFX。

根据端口类型，UFX 确定设备可以绘制的最大电流量，并将该信息发送到充电聚合驱动程序 (CAD) 。 CAD 验证信息。 如果当前有效，CAD 会向电池类驱动程序发送请求，以开始充电至指定的最大电流。 电池类驱动程序将充电请求转发到电池微型类驱动程序进行处理。 如果充电请求指定附加了专有充电器，并且电池微型类处理专有充电器，则微型类驱动程序可以尝试使用它确定合适的最大电流充电。 否则，电池微型类最多只能充电到 CAD 指定的最大电流。

从用户模式服务与 GenericUSBFn.sys 通信

所有用户模式请求都发送到 Microsoft 提供的内核模式驱动程序 GenericUSBFn.sys。 可以通过将这些 I/O 控制 (代码发送到 IOCTL) 来创建与 GenericUSBFn.sys 通信的用户模式服务，GenericUSBFn.sys 处理与 USB 函数驱动程序的内核模式通信。

Genericusbfnioctl.h 中声明的 IOCTL 用于与来自用户模式服务的 GenericUSBFn.sys 通信。

以下步骤介绍如何定义与 GenericUSBFn.sys 交互以与 USB 功能驱动程序通信的 USB 接口服务：

1.启动时，服务将侦听接口的设备接口到达。 设备接口 GUID 是 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\USBFN\Interfaces OEM 定义的子项下在注册表中声明的 InterfaceGUID 值。 有两种常见的方法来侦听设备到达：

• 触发器启动服务。 
• 注册设备接口到达。 

2.接口到达后，服务会打开设备的句柄：

• 通过调用 CM_Get_Device_Interface_List 函数获取设备的符号名称。 指定在注册表的 InterfaceGUID 值中声明的设备接口 GUID。
• 获得设备的符号名称后，使用 CreateFile 打开设备的句柄。

3.服务发出IOCTL_GENERICUSBFN_GET_CLASS_INFO，以检索有关可用管道的信息，如注册表中配置的那样。
4.服务准备好进行通信后，会发出IOCTL_GENERICUSBFN_ACTIVATE_USB_BUS。 激活所有类驱动程序后，USB 函数类扩展可以连接到主机。
5.为了接收 USB 通知，该服务会发出IOCTL_GENERICUSBFN_BUS_EVENT_NOTIFICATION。 当发生新的 USB 事件时，此 IOCTL 完成。 特别感兴趣的事件 (USBFN_EVENT) 包括：
6.UsbfnEventReset：用于确定连接的 USB 设备的速度。
7.UsbfnEventConfigured：服务现在可以发出传输请求。
8.UsbfnEventSetupPacket：USB 函数类扩展已收到特定于接口的设置数据包 (bmRequestType.Type == BMREQUEST_CLASS) 。 服务应通过在管道 0 中发出传输请求来回复设置数据包，然后发出在管道 0 上的相反方向 (IOCTL_GENERICUSBFN_CONTROL_STATUS_HANDSHAKE_OUT) 握手请求。
9.收到 UsbfnEventConfigured 事件后，服务可以使用IOCTL_GENERICUSBFN_TRANSFER_IN、IOCTL_GENERICUSBFN_TRANSFER_IN_APPEND_ZERO_PKT和IOCTL_GENERICUSBFN_TRANSFER_OUT开始发出传输请求。