1 自动识别WIN8系统方法概述
1.1 目前已有的识别操作系统的方法
1)将USB设备首先虚拟为一个光盘设备,当用户插入该USB时,需要用户安装光盘中的程序,并且同时在PC上安装一个过滤驱动。并且在驱动中预先实现和 USB设备约定的识别码,比如WINDOS系统下会下发0xa1,WIN7系统下发0xa2等。该方法的弊端是厂商需提供额外的过滤驱动程序,影响用户电脑的稳定性和用户体验。
2)利用SCSI指令,在弹出光盘的时候对于不同的操作系统预先定义好不同的切换指令,以此达到识别操作系统的目的。该方法需要在USB设备中实现自带光盘的功能,对用户的使用造成不便。
3)通过微软扩展的MODs在设备枚举过程中实现系统自动识别的目的。该方法目前只能识别出USB设备当前接人的PC是LINUX核的系统,还是非LINUX核的系统,对于非LINUX核的系统,无法达到区分是WIN8/WIN7的效果。
1.2 通过MODs消息并且多套USB配置识别WIN8系统方法
利用在USB设备侧实现对多套USB配置信息的支持,当USB设备插入系统进行枚举时,WIN8系统会给USB设备下发多次MODs消息,但是WIN7/XP系统只下发一次MODs消息,这样就判断出此前接入的操作系统是否为WIN8系统。
2 基于MODs的USB设备侧程序实现
USB设备侧必须实现对多套USB配置的支持和实现对MODs请求消息的支持,要根据具体定义来实现消息,还要遵循USB2.0规范中对相关消息的定义。
2.1 MODs定义的消息描述
MODs的符号含义为Microsoft OS Descriptors,用于描述微软所定义的设备及其属性的USB描述消息。操作系统或某一应用程序通过查询USB设备是否支持MODs消息来识别此设备是否支持某个特性,比如识别操作系统类型。
1)OS String Descriptor消息组成
2)OS Feature Descriptor消息组成
2.2 支持MODs消息的USB设备枚举过程
当USB设备插入WINDOWS系统后:
第一步,主机首先向设备发送获取设备信息请求,设备收到此请求消息后立即给主机回复响应消息;
第二步,主机再次给设备发送获取设备的配置信息请求,设备收到此请求消息后立即给主机回复响应消息;
第三步,主机接着给设备发送获取字符串请求消息,从而以此判定该设备是否支持MODs功能,设备收到此消息后,立即给主机回复响应消息,此消息包含OS String Descri ptor消息,为其支持MODs功能;
第四步,确认该设备支持MODs后,主机继续给设备下发获取设备支持的具体特性的请求消息(index为bMS_VendorCode字段),设备收到该请求后,立即给主机回复OS Feature Descriptor消息,告诉其支持的特性。流程图如图3
3 程序实现的总体流程
USB设备插入PC后:
第一步,当USB设备首次插入WINDOWS系统主机时,操作系统会立即下发一条OS String Descriptor请求消息给设备,以此来获取USB设备的特性描述,同时记录USB设备是否回复一条合法的OS String Descriptor请求响应给主机。
第二步,操作系统此时如果获得OS String Descriptor请求响应,马上会下发另一条获取USB设备特性描述的请求消息(OS Feature Descriptor)。
第三步,由于USB设备具有多套USB配置信息,主机会对USB设备再次重新进行枚举,待第二次枚举开始后,对于WIN8系统电脑,主机会再次给USB设备下发OS String Descrip tor请求,而WIN7/XP则不会再下发该消息,至此,经过以上三个步骤,就可以判断出当前接入的主机操作系统是否是WIN8系统。具体流程见图4。
4 实验结果分析
实验结果证明,将具备自动识别操作系统功能的USB设备分别插入WIN7/XP系统和WIN8系统的PC上,其可以自动枚举成不同的USB设备。
5 结束语
如果在USB设备侧预先实现多套USB配置信息,并且遵照MBIM协议和RNDIS分别实现两套标准网卡设备驱动,就能达到以下目的,当设备插入WIN8系统时,USB设备能自动识别出当前接入系统为WIN8,从而枚举为符合MBIM协议的网卡设备;当设备连接到WIN7/XP系统时,USB设备能自动识别出当前接入系统为WIN7/XP,从而枚举为符合RNDIs协议的网卡设备,最终达到真正免驱网卡设备的目的,这有待于进一步实现。