CN100485622C - 在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了HID的匹配设备句柄与设备的方法及系统，在HID生产厂商号与产品号相同时，根据系统接口函数获取设备句柄及对应的设备路径，根据注册表获取设备路径与HID类驱动加载号的映射关系，以及HID设备作为USB设备的路径，USB设备路径在注册表中的USB类驱动加载号；根据HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号；根据HID类驱动加载号获得每一个HID类驱动加载号对应的HID设备路径；根据设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。本发明运用在多个HID设备时，能够准确的确定设备句柄与实际设备的对应关系，从而进行操作。

Description

在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法及系统

技术领域

本发明涉及人机接口设备，尤其涉及一种在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法。

背景技术

人机接口设备(HID，human interface device)是用于管理和控制大多数计算机的人工输入设备，是USB的标准设备之一，HID属于一种具体的USB设备。由于自Windows 98开始，HID一直是Windows操作系统支持的较为完善的USB设备类。操作系统不仅提供了完整的USB系统软件，而且直接提供了HID的设备驱动程序。这样在开发HID设备时，就无需在PC上编写驱动程序，直接调用Windows提供的HID类接口函数就可以开发用户软件。这样大大降低了开发的难度。因此在设备定型时，如果HID能够实现数据传输的要求，就会优先考虑HID，HID的设备种类也越来越多，应用的也越来越广泛。

随着HID应用范围的扩大，在很多场合出现需要同时应用多个HID的情形。比如，在多线程的情况下，根据不同的外界条件动态生成线程，生成的线程去操作指定的某个设备。如果多个HID为不同种类的设备，那么只需按照Windows系统提供的应用接口函数(API，Application Program Interface)根据不同设备的生产商号(VID)和产品号(PID)即可获得设备句柄，进而操作设备，图1为获取设备句柄的流程示意图，具体流程如图所示为：

步骤101、获取HID的全局唯一标识号(Guid，Global Unqiue Identity Code)；

步骤102、获取所有HID的设备信息；

步骤103、获取设备路径；

步骤104、获取设备句柄；

步骤105、获取设备的VID和PID；

步骤106、判断设备是否符合要求，是则转入步骤108，否则转入步骤107；

步骤107、关闭设备句柄；

步骤108、判断设备是否遍历完毕；是则转入步骤109，否则转入步骤103；

步骤109、获取所有句柄。

实际上，对于同种类型的多个设备，其VID和PID是相同的，而通过系统提供的API获取的设备句柄与插入设备的对应关系对用户是透明的，所以系统就无法操作用户指定的某个设备。现在一种解决的方法是按设备插入的先后顺序打开设备，由于设备的插入顺序对用户是可知的，所以这种方式获取的句柄能够操作用户指定的设备。对于USB大容量存储设备，Windows系统把其视为硬盘。假如PC有M个硬盘，则USB大容量存储设备按其插入的先后顺序的符号连接名为PhysicalDriveM，PhysicalDriveN，PhysicalDriveP...，其中N＝M+1，P＝N+1。

这样只需调用

hDevice＝CreateFile(“\\\\.\\PhysicalDriveN＂，GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE，NULL，OPEN_EXISTING，0，NULL)即可获取句柄来操作用户指定的设备。然而，对于HID设备来说，其符号连接名是没有规律的，不能根据符号连接名来判断其插入的顺序，也就无法操作指定的某个设备。

由上述可知，现有技术中存在着以下不足：对于具有相同的生产商号(VID)和产品号(PID)的多个HID设备，虽然每个设备的句柄和驱动加载号是可以获得的，但是却无法与USB驱动加载号对应上。因此即使可以得到多个USB驱动加载号，并且也能够准确的确定驱动信息与实际设备的对应关系，但是无法得到对应HID设备的句柄，也无法对其进行操作。

发明内容

本发明提供了一种在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法及系统，用以解决现有技术中存在的对于具有相同的VID和PID的多个HID设备，不能与USB驱动加载号对应，也不能匹配对应HID设备的句柄，从而不能对其进行操作的问题。

本发明在多人机接口设备HID下匹配设备句柄与设备的方法，在HID生产厂商号与产品号相同时，包括如下步骤：

获取设备句柄及对应的设备路径，根据注册表获取所述设备路径与HID类驱动加载号的映射关系，以及HID设备作为USB设备的路径，所述USB设备路径在注册表中的USB类驱动加载号；

根据HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过所述USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号；

根据所述HID类驱动加载号获得每一个所述HID类驱动加载号对应的HID设备路径；

根据所述设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。

较佳地，所述HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系是通过注册表获取的。

较佳地，所述HID类驱动加载号，是根据注册表的硬件键HID包含硬件及驱动信息的子键获取设备的HID类驱动加载号。

较佳地，根据所述子键中子键名为所述HID设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项“Driver”对应的值获取所述设备的HID类驱动加载号。

较佳地，所述USB设备的路径，是根据注册表中服务键HIDUSB包含硬件信息的子键Enum中表示设备插入顺序的值项对应的值得到每个HID设备作为USB设备的路径。

较佳地，所述USB类驱动加载号，是根据注册表中硬件键USB包含硬件及驱动信息的子键中，子键名为所述USB设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项对应的值获取所述设备的USB类驱动加载号。

较佳地，所述HID类驱动加载号，通过所述USB类驱动加载号加一后获取HID类驱动加载号。

本发明还提供了一种在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的系统，在HID生产厂商号与产品号相同时，包括第一映射模块、第二映射模块、第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、匹配模块，其中：

第一映射模块，用于获取设备句柄及对应的设备路径后建立设备句柄与设备路径的映射关系；

第二映射模块，与第一映射模块相连，用于根据注册表建立所述设备路径与HID类驱动加载号的映射关系；

第一获取模块，用于根据注册表获取HID设备作为USB设备的路径；

第二获取模块，与第一获取模块相连，用于根据第一获取模块中所述USB设备路径，在注册表中获取USB类驱动加载号；

第三获取模块，与第二获取模块相连，用于根据HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过第二获取模块中所述USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号；

匹配模块，与第三获取模块、第一映射模块、第二映射模块相连，用于根据第二映射模块的映射关系中所述HID类驱动加载号获得每一个第三获取模块中所述HID类驱动加载号对应的HID设备路径；根据第一映射模块中所述的设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。

本发明有益效果如下：

由于HID设备首先是一个USB设备，所以对于HID设备，要加载USB类驱动和HID类驱动。加载顺序是先加载USB类驱动然后再加载HID类驱动，并且系统按递增顺序为每个加载的驱动分配一个驱动加载号，也就是在HID设备的HID类驱动和USB类驱动加载号之间存在着特定的关系，在WINDOWS中，对一个HID设备而言，其HID类驱动的驱动加载号是USB类驱动的驱动加载号加一，而这些驱动加载号可以在注册表中的硬件键下获取。当一个HID设备插入后，USB类驱动获取设备的硬件信息，在注册表中的服务键HIDUSB下添加一个表示HID设备插入顺序值项，设备的USB路径名作为该值项的值。所以对于一个HID设备，可以在服务键下按其插入的顺序获得其USB路径名。然后可以在硬件键USB下访问该USB路径名所表示的键，通过访问该键的相关值项得到该设备的USB驱动加载号，该加载号加一得到HID驱动加载号。然后再在硬件键HID下获取该HID驱动加载号对应的HID设备路径。由于系统提供了接口函数可以获取HID设备路径及对应句柄，所以通过该方法获取的与通过注册表获取的一致的HID设备路径对应的句柄即为符合要求的句柄。通过该句柄即可完成对指定设备的操作。

基于上述原理，本发明采取的技术方案为首先遍历所有VID和PID符合要求的设备，获取设备的句柄和对应的HID设备路径。然后通过访问注册表中的硬件键和服务键获取按插入顺序排列好的HID设备路径。最后比对两次获取的设备路径，按插入顺序匹配排列的设备句柄。这样就可以操作任意一个指定的设备。

采用本发明，在具有相同的生产商号(VID)和产品号(PID)的多个HID设备时，能够准确的确定驱动信息与实际设备的对应关系，从而进行操作。

附图说明

图1为背景技术中所述获取设备句柄的流程示意图；

图2为实施例中所述HID设备的驱动加载示意图；

图3为实施例中所述在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法实施流程示意图；

图4为实施例中所述在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法另一实施流程示意图；

图5为实施例中所述在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

对于一个插入的HID设备，注册表在服务键HIDUSB的子键Enum会保存该设备作为USB设备的系统服务信息，键Enum的值项0，1，2，...，n对应的值表示插入的第0，1，2，...，n个HID设备作为USB设备的设备路径。键Enum的值项Count对应的值表示当前插入的HID设备的数目。服务键位于根键HKEY_LOCAL_MACHINE分支的\System\CurrentControlSet\Services子键上。另外，作为一个USB设备，系统会在硬件键USB中存储其作为一个USB设备的信息，该分支下的包括多个子键，每个子键代表一种设备类型，每个子键下又包含多个子键，其值项Driver对应的值包含该设备的USB类驱动加载号。同样，其作为一个HID设备，系统也会在硬件键HID中存储其作为一个HID设备的信息，该分支下的包括多个子键，每个子键代表一种设备类型，每个子键下又包含多个子键，其值项Driver对应的值包含该设备的HID类驱动加载号。设备的硬件键出现在注册表中根键HKEY_LOCAL_MACHINE分支的\System\CurrentControlSet\Enum子键上。对于一个HID设备，其驱动的加载顺序首先加载USB类驱动，接着加载HID类驱动，并且HID类驱动的加载号等于USB类驱动的加载号加1。图2是HID设备的驱动加载示意图。所以，对于HID设备，可以首先在服务键HIDUSB中获取设备插入序号，并得到其USB设备路径；根据此路径在硬件键USB下中确定子键，获取USB类驱动的加载号，从而得到该设备的HID类设备加载号。用系统提供的HID接口函数获取所有符合要求HID的HID设备路径及句柄，访问硬件键HID下子键为HID设备路径的子键，获取值项Driver对应的值，如果包含的HID类驱动加载号和从USB类驱动加载号计算的一致，则该HID设备路径对应的句柄即为符合要求的句柄。然后即可用系统提供的接口函数对设备进行操作。

图3为在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法实施流程示意图，如图所示，包括以下几个步骤：

步骤301、获取设备句柄及对应的设备路径。

遍历所有VID和PID符合要求的HID设备，获取设备句柄及对应的HID设备路径。

步骤302、根据注册表获取HID的设备个数。

本步骤中可以通过访问服务键HIDUSB的包含硬件信息的子键Enum中值项“Count”对应的值获取插入的HID设备个数；服务键位于根键HKEY_LOCAL_MACHINE分支的\System\CurrentControlSet\Services子键上。

实施中，如果要访问第I个插入的设备，而插入的设备个数没有这么多时，它在\System\CurrentControlSet\Services\hidusb\enum中对应的名称有可能不是I，而是比I大的值。这种名称与I值不对应的情况也会发生在插入的设备中含有不符合要求的hid设备时，此时就要遍历所有插入的设备。对于需要遍历所有设备的情形，可以通过设备数量来控制遍历的次数。

当然，也可以在一开始通过句柄的个数来判断。

步骤303、根据注册表建立步骤301设备路径与HID类驱动加载号的映射关系。

本步骤中可以通过访问硬件键HID的包含硬件及驱动信息的子键，子键名为步骤301的获取的所有HID设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项“Driver”对应的值获取所有设备的HID类驱动加载号。硬件键位于在注册表中根键HKEY_LOCAL_MACHINE分支的\System\CurrentControlSet\Enum子键上。

步骤304、根据注册表获取HID设备作为USB设备的路径。

本步骤中可以通过访问服务键HIDUSB的包含硬件信息的子键Enum中表示设备插入顺序的值项对应的值得到每个HID设备作为USB设备的路径。

步骤305、根据步骤304的USB设备路径，在注册表中获取USB类驱动加载号。

本步骤中可以通过访问硬件键USB的包含硬件及驱动信息的子键，子键名为步骤4中得到的USB设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项“Driver”对应的值获取所有设备的USB类驱动加载号。

步骤306、根据HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过步骤305的USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号。

本步骤中，实施时可以通过注册表获取到HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，具体是通过将USB驱动值加一获取设备的HID类驱动加载号。

步骤307、根据步骤303中HID类驱动加载号获得每一个步骤306中HID类驱动加载号对应的HID设备路径。

对于每一个步骤306中的HID驱动加载号，在步骤303中寻找与其相同的HID驱动加载号，与该驱动加载号对应的子键名即为设备的HID设备路径。

步骤308、根据步骤301的设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。

在步骤301中，与该设备路径对应的句柄即为与步骤306中每个驱动加载号对应的句柄，设备和句柄按插入顺序建立一一对应的匹配关系。

步骤309、利用句柄操作指定设备。

为进一步描述本发明的具体实施，下面再举一例进行说明，实施例中假设要操作的HID设备的PID和VID分别为0412和163c，插入的设备总数为N。

图4为在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的方法另一实施流程示意图。如图所示，实施步骤为：

步骤401、获取HID的GUID；

步骤402、获取所有HID的设备信息；

步骤403、获取设备路径；

步骤404、获取设备句柄；

步骤405、获取设备VID和PID；

步骤406、判断设备是否符合要求，是则转入步骤408，否则转入步骤407；

步骤407、关闭设备句柄；

步骤408、判断设备是否遍历完毕，是则转入步骤409，否则转入步骤403；

步骤409、获取设备HID的驱动加载号1；

步骤410、获取HID设备总数；

步骤411、获取设备的USB路径；

步骤412、判断设备是否符合要求，是则转入步骤413，否则转入步骤414；

步骤413、保存设备的USB路径；

步骤414、判断路径是否获取完毕，是则转入步骤415，否则转入步骤411；

步骤415、获取USB驱动加载号；

步骤416、计算HID驱动加载号2；

步骤417、比对HID驱动加载号1和2；

步骤418、获得各个设备对应的句柄；

步骤419、按句柄操作多设备；

步骤420、关闭句柄。

由以上实施可以看出，首先获取符合PID和VID所有的HID设备的句柄和HID设备路径。假设第i个插入的设备其设备路径名形如“\\？\HID#vid_163c&pid_0412#6&2a71b94f&0&0000#”，句柄存放在Handle[i]中，i取值为0，1，2，...，N。然后获取所有HID设备的HID驱动加载号存放在Driver[i]中。以获取第i个设备的驱动加载号为例，在注册表中访问硬件键HID分支下子键为Vid_163c&Pid_0412的子键为6&2a71b94f&0&0000的值项为Driver的对应的值，假设为“{745A17A0-74D3-11D0-B6FE-00A0C9F57D1}\0004”，则该设备的HID驱动加载号为0004，将其存放在Driver[i]中，设备的句柄Handle[i]和Driver[i]一一对应，这样就完成了设备HID驱动加载号的获取。

在注册表中访问服务键HIDUSB下子键Enum的值项Count对应的值，获取插入HID设备的总数。此处Count对应的值是所有的HID，包括其它类型的HID设备。在此假设Count对应的值为M，此时M大于等于N。当没有其它类型的HID设备时，M等于N；否则，M大于N。获取值项i对应的值，其值形如“USB\Vid_163c&Pid_0412\5&25de5bc9&0&2”，存放“5&25de5bc9&0&2”至path[i]。如果值项i对应的值中PID和VID不是0412和163c，则说明第i个插入的是不同类型的设备，则继续访问值项j(j＝i+1，i+2，...，M)

对应的值，直至值中PID和VID为0412和163c，存放值中对应的类似”5&25de5bc9&0&2”的字符串至path[i]。这样就完成了所有符合要求HID设备USB路径的获取。

在注册表中访问硬件键USB分支下子键为Vid_163c&Pid_0412的子键为path[i]值项为Driver的对应的值，假设为“{745A17A0-74D3-11D0-B6FE-00A0C9F57D1}\0007”，则第i个设备的USB驱动加载号为0007，其将其加1得到HID驱动加载号为0008，存放在HIDDriver[i]中。取i为0到N即可获取所有的HID驱动加载号。

与HIDDriver[i]相同的Driver[j]对应的Handle[j]即为第i个插入的PID和VID为0412和163c的HID设备的句柄。

根据Handle[j]利用Windows系统提供接口函数即可操作第i个插入的设备。从而实现了按插入顺序操作设备。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的系统，用于当存在HID生产厂商号与产品号相同时设备与句柄的匹配，下面结合附图对本系统的具体实施进行说明。

图5为在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的系统结构示意图，如图所示，实施例系统中包括：第一映射模块501、第二映射模块502、第一获取模块503、第二获取模块504、第三获取模块505、匹配模块506，其结构关系为：

第二映射模块502与第一映射模块501相连，第二获取模块504分别与第一获取模块503、第三获取模块505相连，匹配模块506分别与第三获取模块505、第一映射模块501、第二映射模块502相连。

实施时，第一映射模块获取设备句柄及对应的设备路径后建立设备句柄与设备路径的映射关系；第二映射模块根据注册表建立设备路径与HID类驱动加载号的映射关系；第一获取模块根据注册表获取HID设备作为USB设备的路径；第二获取模块根据第一获取模块中USB设备路径，在注册表中获取USB类驱动加载号；第三获取模块HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过第二获取模块中USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号；匹配模块根据第二映射模块的映射关系中HID类驱动加载号获得每一个第三获取模块中HID类驱动加载号对应的HID设备路径，根据第一映射模块中的设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。

优选实施中，可以根据注册表的服务键HIDUSB包含的硬件信息获取HID设备个数的。

第二映射单元根据注册表的硬件键HID包含硬件及驱动信息的子键获取设备的HID类驱动加载号的。根据子键中子键名为第一映射单元中获取的HID设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项“Driver”对应的值获取设备的HID类驱动加载号。

第一获取模块根据注册表中服务键HIDUSB包含硬件信息的子键Enum中表示设备插入顺序的值项对应的值得到每个HID设备作为USB设备的路径的。第二获取模块根据注册表中硬件键USB包含硬件及驱动信息的子键中，子键名为第一获取模块中USB设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项对应的值获取设备的USB类驱动加载号。

第三获取模块通过第二获取模块中USB类驱动加载号加一后获取HID类驱动加载号。

通过以上对本发明具体实施的描述，显然，本发明的精髓在于利用注册表及HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系以及设备间驱动的加载关系获取设备的句柄。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1、一种在多人机接口设备HID下匹配设备句柄与设备的方法，在HID生产厂商号与产品号相同时，其特征在于，包括如下步骤：

获取设备句柄及对应的设备路径，根据注册表获取所述设备路径与HID类驱动加载号的映射关系，以及HID设备作为USB设备的路径，所述USB设备路径在注册表中的USB类驱动加载号；

根据HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过所述USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号；

根据所述HID类驱动加载号获得每一个所述HID类驱动加载号对应的HID设备路径；

根据所述设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系是通过注册表获取的。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HID类驱动加载号，是根据注册表的硬件键HID包含硬件及驱动信息的子键获取设备的HID类驱动加载号。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述子键中子键名为所述HID设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项“Driver”对应的值获取所述设备的HID类驱动加载号。

5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述USB设备的路径，是根据注册表中服务键HIDUSB包含硬件信息的子键Enum中表示设备插入顺序的值项对应的值得到每个HID设备作为USB设备的路径。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述USB类驱动加载号，是根据注册表中硬件键USB包含硬件及驱动信息的子键中，子键名为所述USB设备路径，访问子键中表示驱动加载信息的值项对应的值获取所述设备的USB类驱动加载号。

7、如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述HID类驱动加载号，通过所述USB类驱动加载号加一后获取HID类驱动加载号。

8、一种在多人机接口设备下匹配设备句柄与设备的系统，在HID生产厂商号与产品号相同时，其特征在于，包括第一映射模块、第二映射模块、第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、匹配模块，其中：

第一映射模块，用于获取设备句柄及对应的设备路径后建立设备句柄与设备路径的映射关系；

第二映射模块，与第一映射模块相连，用于根据注册表建立所述设备路径与HID类驱动加载号的映射关系；

第一获取模块，用于根据注册表获取HID设备作为USB设备的路径；

第二获取模块，与第一获取模块相连，用于根据第一获取模块中所述USB设备路径，在注册表中获取USB类驱动加载号；

第三获取模块，与第二获取模块相连，用于根据HID设备的HID类驱动和USB类驱动的加载关系，通过第二获取模块中所述USB类驱动加载号获取HID类驱动加载号；

匹配模块，与第三获取模块、第一映射模块、第二映射模块相连，用于根据第二映射模块的映射关系中所述HID类驱动加载号获得每一个第三获取模块中所述HID类驱动加载号对应的HID设备路径；根据第一映射模块中所述的设备路径，为每个驱动加载号匹配对应的句柄。

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