USB 设备热插拔的检测

今天药忘吃喽~ 2022-12-08 05:43 608阅读 0赞

## 系统检测USB 设备往往分为两个过程： ##

1. USB 设备已经插入， 打开软件。 此时需要枚举当前设备列表中所有的设备，并过滤指定的USB 设备。

2. 打开软件后， USB 热插拔 。 此时用WM\_DEVICECHANGE 消息去获取设备信息。 当设备插入或者移除时，系统给当前主窗口发送WM\_DEVICECHANGE 消息 。 注意： 默认状态， 任何设备都会通知。 所以需要注册指定的通知消息。

### 第一种： ###

枚举系统中所有的USB 设备， 可根据 PID，VID 进一步做判断。

void CDataSyncAccessDlg::CollectUSBInfo()
    {
    	// 获取当前系统所有使用的设备
    	DWORD dwFlag = (DIGCF_ALLCLASSES | DIGCF_PRESENT);
    	HDEVINFO hDevInfo = SetupDiGetClassDevs(NULL, NULL, NULL, dwFlag);
    	if (INVALID_HANDLE_VALUE == hDevInfo)
    	{
    		AfxMessageBox(_T("获取系统设备列表失败"));
    		return;
    	}
     
    	// 准备遍历所有设备查找USB
    	SP_DEVINFO_DATA sDevInfoData;
    	sDevInfoData.cbSize = sizeof(SP_DEVINFO_DATA);
     
    	TCHAR szDIS[MAX_PATH]; // Device Identification Strings, 
    	DWORD nSize = 0;
    	for (int i = 0; SetupDiEnumDeviceInfo(hDevInfo, i, &sDevInfoData); i++)
    	{
    		nSize = 0;
    		if (!SetupDiGetDeviceInstanceId(hDevInfo, &sDevInfoData, szDIS, sizeof(szDIS), &nSize))
    		{
    			AfxMessageBox(_T("获取设备识别字符串失败"));
    			break;
    		}
    		// 设备识别串的前三个字符是否是"USB", 模板： USB\VID_XXXX&PID_XXXX\00000xxxxxxx
    		CString strDIS(szDIS);
    		strDIS.MakeUpper();
    		if (strDIS.Left(3) == _T("USB"))
    		{
    			int pos = strDIS.ReverseFind('\\');
    			CString DeviceSer = strDIS.Right(strDIS.GetLength() - pos-1);
    			//匹配序列号
    			if (ValidDevcie(DeviceSer))
    			{
    				SetUSBState(TRUE);
    			}
    		}
    	}
    	// 释放设备
    	SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfo);
    }

### 第二种： ###

windows操作系统在检测到硬件变化时，会发送一个WM\_DEVICECHANGE硬件change消息。因此，我们要做的就是在我们的程序中添加WM\_DEVICECHANGE的消息响应。

BEGIN_MESSAGE_MAP(CHWDetectDlg, CDialog)zai
        // ... other handlers
        ON_MESSAGE(WM_DEVICECHANGE, OnMyDeviceChange)
    END_MESSAGE_MAP()
     
    LRESULT CHWDetectDlg::OnMyDeviceChange(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    {
        // for more information, see MSDN help of WM_DEVICECHANGE
        // this part should not be very difficult to understand
        if ( DBT_DEVICEARRIVAL == wParam || DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE == wParam ) {
            PDEV_BROADCAST_HDR pHdr = (PDEV_BROADCAST_HDR)lParam;
            switch( pHdr->dbch_devicetype ) {
                case DBT_DEVTYP_DEVICEINTERFACE:
                    PDEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE pDevInf = (PDEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE)pHdr;
                     //根据pDevHnd结构体内的一些数据判断是否为指定设备，例如
                    //Str = pDevInf->dbcc_name;
    			   //Resul1 = Str.Find("0483");
    			    //resul2 = Str.Find("5750");
                     //利用上面获取比较PID与VID方式判断发生改变的设备是否为指定设备
                    break;
     
                case DBT_DEVTYP_HANDLE:
                    PDEV_BROADCAST_HANDLE pDevHnd = (PDEV_BROADCAST_HANDLE)pHdr;
                   
                    // do something...
                    break;
     
                case DBT_DEVTYP_OEM:
                    PDEV_BROADCAST_OEM pDevOem = (PDEV_BROADCAST_OEM)pHdr;
                    // do something...
                    break;
     
                case DBT_DEVTYP_PORT:
                    PDEV_BROADCAST_PORT pDevPort = (PDEV_BROADCAST_PORT)pHdr;
                    // do something...
                    break;
     
                case DBT_DEVTYP_VOLUME:
                    PDEV_BROADCAST_VOLUME pDevVolume = (PDEV_BROADCAST_VOLUME)pHdr;
                    // do something...
                    break;
            }
        }
        return 0;
    }

然而默认情况下，Windows操作系统发送WM\_DEVICECHANGE有些限制：

1 只有顶层窗体的程序才能收到这个消息

2 仅仅串口、磁盘发生改变，才对每个程序广播这个消息

的确不错，至少你可以知道移动U盘、移动硬盘、光盘被安装或弹出了，通过DEV\_BROADCAST\_VOLUME.dbcv\_unitmask你也可以获得其对应的盘符。但实际上，你不知道底层处理的是哪个物理设备实际上被安装到了系统中。

**API:RegisterDeviceNotification()**

所以，你不得不调用RegisterDeviceNotification()API来注册其他类型的设备改变，或是你的程序仅仅是一个服务程序、没有顶层窗体的程序。例如：如下的例子是用来注册一个设备类型的接口的：

void CDataSyncAccessDlg::RegMessage()
    {
    	HDEVNOTIFY hDevNotify;
    	DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE NotificationFilter;
    	ZeroMemory(&NotificationFilter, sizeof(NotificationFilter));
    	NotificationFilter.dbcc_size = sizeof(DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE);
    	NotificationFilter.dbcc_devicetype = DBT_DEVTYP_DEVICEINTERFACE;  //需要注册的设备类型
       //下面是枚举了很多设备的dbcc_classguid，这里也可以指定具体某一个
    	for (int i = 0; i<sizeof(GUID_DEVINTERFACE_LIST) / sizeof(GUID); i++) {
    		NotificationFilter.dbcc_classguid = GUID_DEVINTERFACE_LIST[i]; 
    		hDevNotify = RegisterDeviceNotification(this->GetSafeHwnd(), &NotificationFilter, DEVICE_NOTIFY_WINDOW_HANDLE);
    		if (!hDevNotify) {
    			AfxMessageBox(CString("Can't register device notification: ")
    				+ _com_error(GetLastError()).ErrorMessage(), MB_ICONEXCLAMATION);
    			return;
    		}
    	}
    }
    
    //DEVICE_NOTIFY_WINDOW_HANDLE 只响应对应dbcc_classguid的设备
    //DEVICE_NOTIFY_ALL_INTERFACE_CLASSES 响应所有设备（即所有设备变动都会响应）

## GUID简介 ##

一个支持即插即用的设备，有2个不同的GUID相关，一个设备接口GUID， 一个是设备类GUID

**设备类GUID**:定义了广泛意义上一类设备的GUID，如果你打开设备管理器\[我的电脑右键—>设备管理器\],默认的是按照“类型”排列的，每一个“类型”就是一个设备类，同时每一个设备类有一个唯一的ID就是设备类GUID。设备GUID定义了此类设备的图标、默认的安全设置、安装属性（例如用户不能手动安装这类设备，而必须通过PNP来遍历），以及其他的设置信息。设备类GUID没有定义对应的I/O接口(请参考术语表),而更像是设备的分组。我认为一个比较好的例子是端口类。串口COM和并口LPT 都是端口类的一部分，但其各有各的I/O接口，而且彼此互不兼容.一个设备仅仅属于一个设备类。我们可以通过设备驱动的INF文件的开头来查看该设备的设备类GUID。

**设备接口GUID**：定义了相互关联I/O接口的GUID，每一个接口GUID的具体实例都支持基本的I/O设置。设备接口GUID也是对应的驱动程序基于PNP状态来注册、启用、禁用设备。如果需要，一个设备甚至可以注册多个同样GUID的实例(假使每个都有相同的名字)\[注：在实际的程序中，多次插拔USB口，确实会驱出相同的串口，例如port12,port12,port12…\]，尽管在现实世界中完全不需要这样。一个简单的I/O关联接口是键盘设备，每个键盘设备的接口GUID必须相同。

可以通过如下的注册表路径来查看当前设备类GUID， 设备接口GUID：

*  *\\\\HKEY\_LOCAL\_MACHINE\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Control\\Class*
 *  *\\\\HKEY\_LOCAL\_MACHINE\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Control\\DeviceClasses*

**常用设备的接口GUID如下：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <td>Device Interface Name</td> 
   <td>GUID</td> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>USB Raw Device</td> 
   <td>{a5dcbf10-6530-11d2-901f-00c04fb951ed}</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Disk Device</td> 
   <td>{53f56307-b6bf-11d0-94f2-00a0c91efb8b}</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Network Card</td> 
   <td>{ad498944-762f-11d0-8dcb-00c04fc3358c}</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Human Interface Device (HID)</td> 
   <td>{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Palm</td> 
   <td>{784126bf-4190-11d4-b5c2-00c04f687a67}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**从MSDN中，我们知道：**

typedef struct _DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE {
        DWORD dbcc_size;
        DWORD dbcc_devicetype;
        DWORD dbcc_reserved;
        GUID dbcc_classguid;
        TCHAR dbcc_name[1];
    } DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE *PDEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE;

我们似乎可以通过dbcc\_name知道那个设备安装到了当前系统。答案是错误的，dbcc\_name仅仅是操作系统内部使用来做为ID的，其实不易读的，例如下面的这个dbcc\_name:

*\\\\?\\USB\#Vid\_04e8&Pid\_503b\#0002F9A9828E0F06\#\{a5dcbf10-6530-11d2-901f-00c04fb951ed\}*

*  \\\\?\\USB: USB 意思是这是一个USB设备类
 *  Vid\_04e8&Pid\_053b: `Vid`/`Pid`是硬件ID，由厂商ID和产品ID组成（但这是由设备类指定的，USB设备类使用VID/PID，不同的设备类使用不同的命名约定）
 *  002F9A9828E0F06: 不清楚是怎么生成的，是唯一设备ID
 *  \{a5dcbf10-6530-11d2-901f-00c04fb951ed\}:设备接口类GUID

现在，我们来解出设备描述信息或是设备别名，有2种办法：

1 直接读注册表, *\\\\HKLM\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Enum\\USB\\Vid\_04e8&Pid\_503b\\0002F9A9828E0F06*

2 使用 SetupDiXxx 系列API

### API:SetupDiXxx() ###

Windows定义了一组API，让用户通过编程的办法来获取对应的硬件设备信息。例如，我们可以通过dbcc\_name来获得设备描述信息或是设备别名。下面是这个办法都具体步骤：

1 首先通过SetupDiGetClassDevs()来获得设备信息集 HDEVINFO，这个操作等同于是一个获取目录句柄的过程。

2 接着使用SetupDiEnumDeviceInfo()来遍历出这个设备信息集内的所有设备，这个操作等同于把目录列表的过程。对于每个遍历出的，我们可以获得SP\_DEVINFO\_DATA,这个等同于是文件句柄。

3 在上面的枚举过程中，使用SetupDiGetDeviceInstanceId()来读取每个设备的实例ID，这个操作等同于是读文件的属性，一个设备的实例ID类似这个：”USB\\Vid\_04e8&Pid\_503b\\0002F9A9828E0F06”,和dbcc\_name非常像。

4 如果设备的实例ID等同于dbcc\_name，则通过SetupDiGetDeviceRegistryProperty()来获取设备描述信息或是设备别名信息。

void CHWDetectDlg::UpdateDevice(PDEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE pDevInf, WPARAM wParam)
    {
        // dbcc_name:
        // \\?\USB#Vid_04e8&Pid_503b#0002F9A9828E0F06#{a5dcbf10-6530-11d2-901f-00c04fb951ed}
        // convert to
        // USB\Vid_04e8&Pid_503b\0002F9A9828E0F06
        ASSERT(lstrlen(pDevInf->dbcc_name) > 4);
        CString szDevId = pDevInf->dbcc_name+4;
        int idx = szDevId.ReverseFind(_T('#'));
        ASSERT( -1 != idx );
        szDevId.Truncate(idx);
        szDevId.Replace(_T('#'), _T('\\'));
        szDevId.MakeUpper();
     
        CString szClass;
        idx = szDevId.Find(_T('\\'));
        ASSERT(-1 != idx );
        szClass = szDevId.Left(idx);
     
        // if we are adding device, we only need present devices
        // otherwise, we need all devices
        DWORD dwFlag = DBT_DEVICEARRIVAL != wParam
            ? DIGCF_ALLCLASSES : (DIGCF_ALLCLASSES | DIGCF_PRESENT);
        HDEVINFO hDevInfo = SetupDiGetClassDevs(NULL, szClass, NULL, dwFlag);
        if( INVALID_HANDLE_VALUE == hDevInfo )
        {
            AfxMessageBox(CString("SetupDiGetClassDevs(): ")
                + _com_error(GetLastError()).ErrorMessage(), MB_ICONEXCLAMATION);
            return;
        }
     
        SP_DEVINFO_DATA* pspDevInfoData =
            (SP_DEVINFO_DATA*)HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, sizeof(SP_DEVINFO_DATA));
        pspDevInfoData->cbSize = sizeof(SP_DEVINFO_DATA);
        for(int i=0; SetupDiEnumDeviceInfo(hDevInfo,i,pspDevInfoData); i++)
        {
            DWORD DataT ;
            DWORD nSize=0 ;
            TCHAR buf[MAX_PATH];
     
            if ( !SetupDiGetDeviceInstanceId(hDevInfo, pspDevInfoData, buf, sizeof(buf), &nSize) )
            {
                AfxMessageBox(CString("SetupDiGetDeviceInstanceId(): ")
                    + _com_error(GetLastError()).ErrorMessage(), MB_ICONEXCLAMATION);
                break;
            }
     
            if ( szDevId == buf )
            {
                // device found
                if ( SetupDiGetDeviceRegistryProperty(hDevInfo, pspDevInfoData,
                    SPDRP_FRIENDLYNAME, &DataT, (PBYTE)buf, sizeof(buf), &nSize) ) {
                    // do nothing
                } else if ( SetupDiGetDeviceRegistryProperty(hDevInfo, pspDevInfoData,
                    SPDRP_DEVICEDESC, &DataT, (PBYTE)buf, sizeof(buf), &nSize) ) {
                    // do nothing
                } else {
                    lstrcpy(buf, _T("Unknown"));
                }
                // update UI
                // .....
                // .....
                break;
            }
        }
     
        if ( pspDevInfoData ) HeapFree(GetProcessHeap(), 0, pspDevInfoData);
        SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfo);
    }

## 禁用设备 ##

假使你有一个正确的HDEVINFO和SP\_DEVINFO\_DATA(实际上，我们保持dbcc\_name座位树节点的tag，当右键单击某一个节点的时候，可以通过调用SetupDiGetClassDevs和SetupDiEnumDeviceInfo来获得所需东西)，按照如下的步骤即可禁用一个设备：

1 给SP\_PROPCHANGE\_PARAMS结构体赋上正确的值

2 把上面赋完值的SP\_PROPCHANGE\_PARAMS作为参数传入到SetupDiSetClassInstallParams（）

3 调用SetupDiCallClassInstaller()，传递参数DIF\_PROPEFRTYCHANGE

实际上，DIF也是按位做与运算后兼容的，你也可以去传递不同的DIF参数来调用SetupDiSetClassInstallParams()。 更多信息，请参考MSDN”Handling DIF Codes”

SP_PROPCHANGE_PARAMS spPropChangeParams ;
    spPropChangeParams.ClassInstallHeader.cbSize = sizeof(SP_CLASSINSTALL_HEADER);
    spPropChangeParams.ClassInstallHeader.InstallFunction = DIF_PROPERTYCHANGE ;
    spPropChangeParams.Scope = DICS_FLAG_GLOBAL ;
    spPropChangeParams.HwProfile = 0; // current hardware profile
    spPropChangeParams.StateChange = DICS_DISABLE
     
    if( !SetupDiSetClassInstallParams(hDevInfo, &spDevInfoData,
        // note we pass spPropChangeParams as SP_CLASSINSTALL_HEADER
        // but set the size as sizeof(SP_PROPCHANGE_PARAMS)
        (SP_CLASSINSTALL_HEADER*)&spPropChangeParams, sizeof(SP_PROPCHANGE_PARAMS)) )
    {
        // handle error
    }
    else if(!SetupDiCallClassInstaller(DIF_PROPERTYCHANGE, hDevInfo, &spDevInfoData))
    {
        // handle error
    }
    else
    {
        // ok, show disable success dialog
        // note, after that, the OS will post DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE for the disabled device
    }

## 附录： ##

我使用这个程序，已经多次测试了USB的无线网卡的，插入、拔出测试。

局限性：

1 明显的，必须先运行该程序，才能检测硬件设备。例如：设备在操作系统启动前就已经连接，或者在这个程序运行前的连接都不会被检测。但这个问题，可以通过保存当前系统配置到远程计算机上，等启动完这个程序后再坚持不同的配置来解决

2 我们可以禁用设备，换而言之这也是我们所有能做到。我们不能访问设备底层控制。 我认为可以通过重新用基于内核的过滤驱动来实现，则可以解决这个问题。

非常好的文章

原文：[http://www.codeproject.com/Articles/14500/Detecting-Hardware-Insertion-and-or-Removal][http_www.codeproject.com_Articles_14500_Detecting-Hardware-Insertion-and-or-Removal]

一个封装的库[http://www.codeproject.com/Articles/119168/Hardware-Change-Detection][http_www.codeproject.com_Articles_119168_Hardware-Change-Detection]

[http_www.codeproject.com_Articles_14500_Detecting-Hardware-Insertion-and-or-Removal]: http://www.codeproject.com/Articles/14500/Detecting-Hardware-Insertion-and-or-Removal
[http_www.codeproject.com_Articles_119168_Hardware-Change-Detection]: http://www.codeproject.com/Articles/119168/Hardware-Change-Detection