Windows XP下USB整體結構

這裡主要講的是Windows XP下USB驅動協議棧的整體結構，以及內部的一些重要資料結構。在寫這些東西時，參考了大牛Tiamo的相關論壇貼子 ，內容很多雷同，說是轉貼也不為過。

USB協議棧是由如下幾個驅動檔案構成的：

usbport.sys    USB主機控制器共用驅動程式碼程式庫，供miniport驅動調用。
usbhub.sys    USB匯流排驅動，USB匯流排也是USB裝置的一種。
usbehci.sys    USB EHCI主機控制器驅動，它是屬於miniport驅動。
usbuhci.sys    USB UHCI主機控制器驅動，它是屬於miniport驅動。
usbohci.sys    USB OHCI主機控制器驅動，它是屬於miniport驅動。
usbd.sys        USB裝置驅動共用程式碼程式庫，供USB裝置驅動和匯流排驅動調用。

usbccgp.sys  USB複合裝置驅動。
usbstor.sys   USB存放裝置驅動。
usbaudio.sys USB聲音裝置驅動。
usbvideo.sys USB視頻裝置驅動。
hidusb.sys    USB HID裝置驅動。

主機控制器驅動是USB協議棧的最底層驅動，在它之上就是USB匯流排驅動，再之上是USB裝置驅動。

USB裝置驅動上面呢，一般還有其它的驅動。象usbstor上面還有存放裝置class驅動，hidusb上面還有HIDclass驅動。不過這上面的驅動，就和USB的驅動協議棧沒有多大的關係了。而裝置驅動和具體的裝置類有千絲萬縷的關係，不是我們要討論的重點。

這裡重點要討論的是控制器和匯流排，這是USB驅動協議棧的核心。

我們知道，USB2.0有EHCI控制器，USB1.1有UHCI和OHCI控制器。這樣一共有三種控制器，它們之間有什麼區別呢?
這要先說一說控制器的作用，USB協議棧並不是憑空而建立起來的，它下層就是PCI匯流排驅動（一般而言，也不一定非得是PCI匯流排），而控制器的作用就是和PCI匯流排打交道，將USB的功能和操作轉變成PCI匯流排上的一系列操作，同時還兼任著usb匯流排的日常管理。

不同的硬體廠商都可以有它自己的一個控制器規範，這在USB協議出現早期尤為突出。但這樣各自為政畢竟對整個規範的發展不利，於是大家便開始統一介面規範，這統一規範能滿足大家的絕大部分需求，所以大家也就都用標準規範。USB
1.1時，就形成了OHCI和UHCI兩大陣營，而USB2.0時，則只有EHCI了，顯然，大家還是覺得標準越少麻煩越少。

對比一下UHCI和OHCI，兩者都是提供對USB1.1協議的支援，只不過，UHCI硬體實現相對較少而成本相對較低，但軟體驅動複雜度相對較高，所
以，UHCI多用在PC上，OHCI多用在嵌入裝置中。而 EHCI 則是伴隨著USB
2.0規範一同出現（因為大家都受夠了要同時支援兩大規範的痛苦），它同時也向下相容UHCI和OHCI。

好了，廢話就說這麼多，再具體的網上可查。下面，就說說控制器驅動的事兒。各大控制器規範和底層PCI匯流排的介面差別比較大，但它控制USB匯流排那一塊的功能都基本上差不多 --
都是完全符合USB本身規範的。所以，各大控制器的驅動底層介面部分是各自為政，而USB匯流排管理部分則被提煉出來，形成一個共同的程式碼程式庫，名為
usbport.sys。也就是說，usbport.sys並不是一個獨立的驅動，而只是一個供別人調用的動態連結程式庫。而這個動態連結程式庫由於實現了控制器驅動的絕大多數功能，所以，我們習慣地將它當作控制器驅動的主體。

講了usbport.sys是怎麼回事，順帶講講usbd.sys。usbd.sys和usbport.sys角色定位類似，它也只是作為一個動態連結程式庫供USB裝置驅動和USB匯流排驅動使用。不過，由於usbd.sys實現的功能很有限，作用沒有usbport.sys那麼突出，所以就顯得比較邊緣化，
在一般的討論中將它忽略掉。

關於USB驅動棧的整體結構就講到這裡，後續會具體講講usbhub.sys和usbport.sys所實現的功能。