HID アーキテクチャ

  • [アーティクル]

Windows における HID ドライバー スタックのアーキテクチャは、hidclass.sys という名前のクラス ドライバー上に構築されています。 クライアントとトランスポート ミニドライバーは、ユーザー モードまたはカーネル モードからクラス ドライバーにアクセスします。

HID クラス ドライバー

システム提供の HID クラス ドライバーは、HID デバイス セットアップ クラス (HIDClass) の WDM 関数ドライバーとバス ドライバーです。 HID クラス ドライバーの実行可能コンポーネントは、hidclass.sys です。 HID クラス ドライバーは、HID クライアントとさまざまなトランスポート間の接着であり、HID クライアントをトランスポートから独立した方法で記述できるようにします。 このレベルの抽象化により、新しい標準またはサードパーティのトランスポートが導入されたときに、クライアントは引き続き (ほとんどまたはまったく変更なしで) 動作し続けられます。

次の図は、HID アーキテクチャの表現です。

HID クライアント、HID クラス ドライバー、および HID トランスポート コンポーネントを示す簡略化された HID ドライバー スタックの図。

上の図には、次のものが含まれています。

  • HID クライアント – Windows およびサード パーティのクライアントとそのインターフェイスを識別します。
  • HID クラス ドライバー - hidclass.sys 実行可能ファイル。
  • HID トランスポート ミニドライバー - Windows およびサード パーティのトランスポートとそのインターフェイスを識別します。

汎用 HID クライアントとトランスポートのデバイス スタック図を次に示します。

汎用 HID クライアントとトランスポート用の HID デバイス スタックの図。

USB 経由の HID キーボードとマウス コレクションを示す別のデバイス スタック図を次に示します。

キーボードとマウス を USB 上に置くための HID デバイス スタックの図。

HID クライアント

HID クライアントは、 HIDClass.sys と通信し、多くの場合、特定の種類のデバイス (センサー、キーボード、マウスなど) を表すドライバー、サービス、またはアプリケーションです。 ハードウェア ID または特定の HID コレクションを使用してデバイスを識別し、次のガイダンスを使用して HID コレクションと通信します。

ユーザー モード ドライバーとアプリケーション、およびカーネル モード ドライバーは、次のように HID コレクションを操作します。

  • ユーザー モード ドライバーとアプリケーションは、HIDClass サポート ルーチン (HidD_Xxx) を使用して HID コレクションに関する情報を取得します。
  • カーネル モード ドライバー、ユーザー モード ドライバー、およびアプリケーションは HID 解析サポート ルーチン (HidP_Xxx) を使用し、カーネル モード ドライバーは HID クラス ドライバーの IOCTL を使用して HID レポートを処理します。

次の表は、情報を簡略化します。

モード ドライバー アプリケーション
ユーザー モード HidD_Xxx HidP_Xxx
カーネル モード HidD_Xxx OR IOCTL_HID_xxx 該当なし

詳細については、「HID コレクションを開く」をご覧ください。

Windows でサポートされている HID クライアント

Windows では、次に示す最上位のコレクションがサポートされます。

使用法ページ 使用方法 メモ アクセス モード
0x0001 0x0001 - 0x0002 マウス クラス ドライバーとマッパー ドライバー 排他的
0x0001 0x0004 - 0x0005 ゲーム コントローラー 共有済み
0x0001 0x0006 - 0x0007 キーボード/キーパッド クラス ドライバーとマッパー ドライバー 排他的
0x0001 0x000C フライト モード スイッチ 共有済み
0x0001 0x0080 システム コントロール (Power) 共有済み
0x000C 0x0001 コンシューマー コントロール 共有済み
0x000D 0x0001 外部ペン デバイス 排他的
0x000D 0x0002 統合ペン デバイス 排他的
0x000D 0x0004 Touchscreen 排他的
0x000D 0x0005 高精度タッチパッド (PTP) 排他的
0x0020 *複数 センサー 共有済み
0x0084 0x0004 HID UPS バッテリー 共有済み
0x008C 0x0002 バーコード スキャナー (hidscanner.dll) 共有済み

前の表では、入力 HID クライアントのアクセス モードは 排他的です 他の HID クライアントがその入力のターゲット受信者でない場合にグローバル入力状態をインターセプトまたは受信できないようにします。 セキュリティ上の理由から、Raw Input Manager (RIM) は、このようなすべてのデバイスを排他的に開きます。

RIM が エクスクルーシブ モードでデバイスを開いた場合でも、ユーザーは読み取りおよび書き込みアクセス許可を要求せずに HID デバイス インターフェイスを開き、HIDClass サポート ルーチン (HidD_GetXxx) を使用して HID デバイス情報を取得できます。

共有モードでは、複数のアプリケーションがデバイスにアクセスできます。 たとえば、複数のアプリケーションがバーコード スキャナーにアクセスして、デバイスの機能について問い合わせ、統計情報を取得できます。 ただし、バーコード スキャナーからデコードされたデータの取得は、排他モードで行われます。 使用法は、 USB-IF 使用法テーブルで定義されます。

*複数: 0x00 – 0xFF からのセンサーの使用法は、さまざまな目的でセグメント化されています。 たとえば、0x10は生体認証センサーを示します。0x40は光センサーを示します。 これらの割り当ては連続していません。 センサーの使用法の一覧については、「HID の USB-IF デバイス クラス定義」を参照してください。 Windows でサポートされているセンサーの使用状況については、「 HID センサーの使用状況を参照してください。

HID トランスポート ドライバー

HID クラス ドライバーは、HID ミニドライバーを使用してハードウェア入力デバイスにアクセスするように設計されています。 HID ミニドライバーは、サポートされている入力デバイスのデバイス固有の操作を抽象化します。 HID ミニドライバーは、HID クラス ドライバーに登録することによって、その操作を HID クラス ドライバーにバインドします。 HID クラス ドライバーは、ミニドライバーのサポート ルーチンを呼び出すことによって HID ミニドライバーと通信します。 次に HID ミニドライバーは、ドライバー スタックをたどって、基になるバスまたはポート ドライバーまで通信を送信します。

Windows でサポートされている HID トランスポート

サポートされている HID トランスポートの一覧については、「 HID トランスポートの概要を参照してください。

Windows Hardware Lab Kit (HLK) の USB 汎用 HID テストでは、HidUsb ドライバーと HidClass ドライバーについて説明しています。 サード パーティ製 HID ミニドライバーの HLK テストはありません。