MS의 ME, windows 2000, 미래 발표 예정인 휘슬러는 USB remote Network driver Interface Specification(NDIS) 장치들을 지원할 것이다. 이 문서는 ME와 휘슬러에서 USB 네트워크 어댑터를 개발하려는 하드웨어 업체에게 제공된다.
독자는 Remote NDIS Spec, USB Spec1.1,USB CDC(Communications Device Class) Spec 1.0 을 잘 알고 있다고 생각할 것이다.
Remote NDIS는 동적인 PnP 버스들에서 본질적인 네트워크 장치들을 지원하는 윈도우 구조이다.
윈도우 미ME는 USB Remote NDIS Ethernet adapter들을 지원한다. 다음 버전인 Windows2000, 와 whistler은 지원될 것이다.
이 문서는 USB 디스크립터 예제를 포함하는 USB remote NDIS adapter를 만드는 법을 제공한다.
독자는 USB스펙을 잘 알아야 한다. 특히 독자는 OS 에 USB device functionality를 정의한 디스크립터들의 상속적인 셋을 이해해야 한다.
Remote NDIS 스펙은 가장 신뢰할만한 문서로 요구되어진다. 이 문서 끝에 나열된 스펙들은 참조 문서로 요구되어진다.
legacy-free라는 PC혁명은 시리얼, 병렬,PS/2같은 legacy 연결 포트들뿐만 아니라 PC주류인 ISA,PCI 같은 legacy 확장 버스들을 없앨 수는 없을 것이다.
The resulting "sealed case" PCs은 메인보드위에서 네트워킹을 지원을 요구하거나, 외부 버스들에 네트워크 어댑터에 대한 지원을 요구할 것이다. MS는 외부 네트워크 드라이버들을 지원하기 위해서 Remote NDIS 구조를 설계했고, 윈도우에서는 벤더 독립적인 드라이버를 제공한다.
USB 포트들은 거의 모든 새로운 PC에 존재한다. 그리고 현재 윈도우에서 지원한다.
더구나 USB는 외부 확장과 동적 PnP를 제공하고, 장치들이 self-describing 할 수 있게 한다. USB 장치들은 이 문서 뒤에 예제로 보여지는 것과 같은 디스크립터들의 셋을 통해서 PC에게 functionality를 설명한다.
Inf 파일에 있는 Direct Vendor ID(VID)나 Product ID(PID)가 매치가 안되어도 이 디스크립터들은 어떤 드라이버를 로드할지를 OS에게 지시하기위한 클라스 코드들을 포함한다.
NDIS는 전통적인 네트워크 어댑터들에 대해서 넓은 범위의 functionality를 지원한다.
네트워크 어댑터의 잠재적인 큰 셋의 특성들이 NDIS-defined Object Identifiers(OIDs)를 통해서 관리되고 외부로 드러낸다. 이 OID들은 어댑터에 대한 NDIS 미니포트 드라이버에 의해 제공되는 전통적인 서비스이다. Remote NDIS 는 OIDs들을 장치에게 보내고 어댑터 상술 미니포트 드라이버를 제거함으로써 스펙의 큰 몸과 구조 작업을 투기한다.
어떤 의미에서는 미니포트 드라이버는 RNDIS-시키는대로 네트워크 어댑터로서 수행된다.
어댑터의 관점에서 보면, Remote NDIS는 제어 메시지들의 작은 셋이고 OID들과 데이터 패킷들에 대한 통로를 구성한다.다음에 보면 Remote NDIS 메시지들과 데이터 메시지들이 있다. 더 자세한 내용은 Remote NDIS 스펙을 보아라.
Table 1: Control messages sent by the host PC to the adapter
| Message |
Description |
|
|
| REMOTE_NDIS_INITIALIZE_MSG |
어댑터를 초기화 한다. |
| REMOTE_NDIS_QUERY_MSG |
'query' OID 보낸다. |
| REMOTE_NDIS_SET_MSG |
'set' OID 보낸다. |
| REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_MSG |
장치가 응답을 하는지를 검사하기 위해서 쉬는 시간동안에 매초(적은 초)마다 보낸다. |
| REMOTE_NDIS_RESET_MSG |
어댑터에 대해서 소프트 리셋을 수행한다. |
| REMOTE_NDIS_HALT_MSG |
어댑터를 핼트 한다. 이것은 호스트 제어 메시지 중에서 유일하게 응답하지 않는 메시지이다. |
|
|
|
Table 2: Control messages sent by the adapter to the host PC
| Message |
Description |
|
|
| REMOTE_NDIS_INITIALIZE_CMPLT |
Response to REMOTE_NDIS_INITIALIZE_MSG.
 Contains fields for reporting the adapter buffering and alignment constraints.
|
| REMOTE_NDIS_QUERY_CMPLT |
Response to REMOTE_NDIS_QUERY_MSG. |
| REMOTE_NDIS_SET_CMPLT |
Response to REMOTE_NDIS_SET_MSG. |
| REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_CMPLT |
Response to REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_MSG.
If this response is not returned in time, or if it is returned with an error status, the host sends RndisReset.
|
| REMOTE_NDIS_RESET_CMPLT |
Response to REMOTE_NDIS_RESET_MSG. |
| REMOTE_NDIS_INDICATE_STATUS_MSG |
Indicates that the Ethernet cable has been connected or disconnected. |
|
|
|
Remote NDIS 스펙은 어댑터가 지원해야 하는 OID들을 나열한다.
스펙은 또한 어댑터가 value 추가된 특성들을 지원할 수 있는 추가적인 OID들을 나열한다.
Table 3: 데이터 메시지는 패킷들을 전송하기위해서 PC와 어댑터에서 사용된다.
| Message |
Description |
|
|
| REMOTE_NDIS_PACKET_MSG |
Ethernet packet을 전송한다. |
|
|
|
구현 순서를 보면, Remote NDIS Ethernet 어댑터와 호스트 PC는 아래와 같이 메시지들을 교환해야 한다.
- USB Remote NDIS Ethernet 어댑터는 USB 레벨에서 초기화되고 플러그인 된다.
- 그때 호스트는 REMOTE_NDIS_INITIALIZE_MSG 를 어댑터를 초기화하기 위해서 보낸다.
- 어댑터는 어댑터의 buffering and alignment constraints를 지시하기 위해서 REMOTE_NDIS_INITIALIZE_CMPLT 로 응답한다.
- 그때 호스트는 새로운 어댑터를 구성하거나 질의하거나 어댑터의 패킷 필터를 셋 하기위해서 REMOTE_NDIS_QUERY_MSG 와 REMOTE_NDIS_SET_MSG 메시지들을 사용한다.
- 어댑터는 각각 REMOTE_NDIS_QUERY_CMPLT 와 REMOTE_NDIS_SET_CMPLT 메시지들로 응답을 한다.
- 어댑터가 초기화가 된 후에 어댑터는 네트워크로부터 받은 Ethernet 패킷들을 호스트에게 리턴하기 위해서 REMOTE_NDIS_PACKET_MSG 메시지들을 보내기 시작한다. 그리고 호스트는 네트워크에 Ethernet 패킷들을 보내기위해서 REMOTE_NDIS_PACKET_MSG 메시지들을 보내기 시작한다.
- 호스트가 몇 초 동안 어댑터로부터 패킷들을 받지 않았다면, 호스트는 어댑터가 정상적으로 동작하고 있는지를 검사하기 위해서 REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_MSG 를 보낸다. 어댑터는 REMOTE_NDIS_KEEPALIVE_CMPLT로 응답한다.
- 어댑터를 핼트하기 위해서는(예를 들면, 윈도우가 셧다운 되거나 하드웨어 리소스를 rebalancing하기위해서 장치를 멈추는 것), 호스트는 REMOTE_NDIS_HALT_MSG 를 보낸다.
Remote NDIS 는 하나의 버스 전송에서 여러 개의 RndisPacket들을 결합하는 것을 제공한다. 어댑터 쪽에서 보면, 한번의 전송에 여러 개의 패킷을 보내는 것은 좋은 성능을 위해서 아주 필요하다.
USB Remote NDIS Ethernet Adapter
각각의 버스 타입에 대해서, 제어 메시지들과 데이터 메시지들은 어댑터에게 다른 방법으로 전송되어야 한다. Remote NDIS 스펙은 각각의 지원되는 버스에 대한 문서를 포함한다. 각각의 지원되는 버스는 그 버스에서 메시지 전송에 관계된 낮은 레벨의 내용들을 설명한다.
USB 문서에는 제어 메시지들과 데이터 메시지들이 어떻게 장치 엔드포인트들에게 어드레싱 되는지를 설명한다.
USB Remote NDIS 장치는 다음에 있는 엔드포인트들을 수행하는 것이 요구되어진다.
- 데이터를 일고 쓰기 위한 두개의 벌크 엔드포인트.
- 장치 통지를 위한 인터럽트 엔드포인트.
- 어떤 USB 장치에 대해서도 요구할 수 있는 일반적인 제어 엔드포인트. 이 bi-directional 제어 엔드포인트는 Remote NDIS 제어 메시지들을 위해서 사용된다.
USB Remote NDIS 미니포트 드라이버는 끊임없이 장치 통지들을 위한 인터럽트 엔드포인트를 읽는다. 유일하게 정의된 통지는 호스트가 제어 엔드포인트를 읽어야 한다는 것을 지시한다. 이와 같이 하는 것은 호스트가 제어 엔드포인트에서 읽을 어떤 것이 있을 때까지 제어 엔드포인트에게 읽으라는 것을 전송해야 할 필요성을 제거해 준다.
다음 장은 USB Remote NDIS Ethernet어댑터의 인터페이스와 엔드포인트 구조를 설명한 디스크립터들의 예제를 보여준다.
Sample USB Remote NDIS Ethernet Adapter
다음은 USB Remote NDIS Ethernet 어댑터에 대한 디스크립터들의 예제이다.
이것은 Communication Class interface와 Data Class interface를 포함한다.
Communication Class interface와 Data Class interface는 어댑터가 적합한 USB Communication Device Class(CDC) 장치로서 적합한 어댑터에 대해서는 요구되어 진다.(비록 Single-function 장치 일지라도).
장치 디스크립터는 독립적으로 리턴된다. 구성 디스크립터와 모든 다음에 있는 디스크립터들은 다음에 보여지는 순서대로 하나의 블록으로서 리턴된다..
제어 메시지들은 제어 엔드포인트에 보낸다. 통지 메시지들은 Communication Class interface 안에 있는 인터럽트 엔드포인트에 보낸다. 데이터 메시지들은 데이터 인터페이스 안에 있는 벌크 In고 벌크Out 엔드포인트에게 보낸다.
간단히 설명하기위해서, 스트링 디스크립터들은 보여주지 않겠다.
Note: 윈도우 Me에서 Remote NDIS 수행은 Communication Class interface 가 Data Class interface보다 선행된다는 것으로 가정한다.
벤더들은 장치가 올바르게 윈도우 Me에서 초기화 시키기 위해서는 이 디스크립터 순서를 선택해야 한다.
이 예제의 어떤 부분이 제어하는 스펙을 반박하는 것이라면, 그 스펙이 우선이 된다.
Device Descriptor
Table A1: USB Device Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x12 |
디스크립터의 크기(바이트 크기) |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x01 |
장치 디스크립터. |
| 2 |
bcdUSB |
2 |
0x0110 |
1.1 - 현재 USB 스펙 버전 |
| 4 |
bDeviceClass |
1 |
0x02 |
Communication Device Class |
| 5 |
bDeviceSubClass |
1 |
0x00 |
Unused |
| 6 |
bDeviceProtocol |
1 |
0x00 |
Unused |
| 7 |
bMaxPacketSize0 |
1 |
0x08 |
제어 파이프에서 최고 패킷 크기. |
| 8 |
idVendor |
2 |
0xXXXX |
Vendor ID |
| 10 |
idProduct |
2 |
0xXXXX |
Product ID |
| 12 |
bcdDevice |
2 |
0xXXXX |
Device Release Code |
| 14 |
iManufacturer |
1 |
0x01 |
Index of manufacturer string |
| 15 |
iProduct |
1 |
0x02 |
Index of product string |
| 16 |
iSerialNumber |
1 |
0x03 |
Index of device serial number string |
| 17 |
bNumConfigurations |
1 |
0x01 |
One configuration |
|
|
|
Configuration Descriptor
Table A2: USB Configuration Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x09 |
디스크립터의 크기(바이트 크기) |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x02 |
CONFIGURATION descriptor |
| 2 |
wTotalLength |
2 |
0x003E |
전체 구성 블록의 길이. 이 길이는 이 구성 디스크립터의 길이와 다음에 따르는 모든 디스크립터들의 길이를 나타낸다. |
| 4 |
bNumInterfaces |
1 |
0x02 |
두개의 인터페이스가 있다. |
| 5 |
bConfigurationValue |
1 |
0x01 |
ID of this configuration |
| 6 |
iConfiguration |
1 |
0x00 |
Unused |
| 7 |
bmAttributes |
1 |
0x80 |
Bus Powered |
| 8 |
MaxPower |
1 |
0x64 |
200 mA |
|
|
|
Interface Descriptor for Communication Class Interface
Table A3: USB Communication Class Interface Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x09 |
디스크립터의 크기(바이트 크기) |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x04 |
INTERFACE descriptor |
| 2 |
bInterfaceNumber |
1 |
0x00 |
Index of this interface |
| 3 |
bAlternateSetting |
1 |
0x00 |
Index of this setting |
| 4 |
bNumEndpoints |
1 |
0x01 |
One endpoint |
| 5 |
bInterfaceClass |
1 |
0x02 |
Communication Class |
| 6 |
bInterfaceSubclass |
1 |
0x02 |
Abstract Control Model |
| 7 |
bInterfaceProtocol |
1 |
0xFF |
Vendor-specific protocol |
| 8 |
iInterface |
1 |
0x00 |
Unused |
|
|
|
다음에 있는 USB Communication Class의 클라스-스펙 디스크립터들이다.
그렇듯이, 이 클라스-스펙 디스크립터들은 Communication Class Interface 디스크립터가 있을 것이고 Communication Class Interface에 대한 어떤 엔드포인트 디스크립터들이 있을 것이다.
Table A4: USB Communication Class Call Management Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x05 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x24 |
CS_INTERFACE; i.e. applies to interface (not endpoint) |
| 2 |
bDescriptorSubtype |
1 |
0x01 |
Call Management Descriptor |
| 3 |
bmCapabilities |
1 |
0x00 |
Device does not handle Call Management itself.
No Call Management functionality in Data Class Interface.
|
| 4 |
bDataInterface |
1 |
0x01 |
bInterfaceNumber of Data Class Interface |
|
|
|
Table A5: USB Communication Class Abstract Control Management Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x04 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x24 |
CS_INTERFACE; that is, applies to interface (not endpoint) |
| 2 |
bDescriptorSubtype |
1 |
0x02 |
Abstract Control Management Descriptor |
| 3 |
bmCapabilities |
1 |
0x00 |
None |
|
|
|
Table A6: USB Communication Class Union Functional Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x05 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x24 |
CS_INTERFACE; that is, applies to interface (not endpoint) |
| 2 |
bDescriptorSubtype |
1 |
0x06 |
Union Functional Descriptor |
| 3 |
bMasterInterface |
1 |
0x00 |
bInterfaceNumber of the Communication Class Interface |
| 4 |
BSlaveInterface0 |
1 |
0x01 |
bInterfaceNumber of Data Class Interface |
|
|
|
Notification Endpoint Descriptor
Table A7: Descriptor for Notification Endpoint
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x07 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x05 |
ENDPOINT descriptor |
| 2 |
bEndpointAddress |
1 |
0x81 |
Endpoint 1 IN |
| 3 |
bmAttributes |
1 |
0x03 |
Interrupt Endpoint |
| 4 |
wMaxPacketSize |
2 |
0x0008 |
8-byte maximum packet size |
| 6 |
bInterval |
1 |
0x01 |
Polling interval |
|
|
|
Interface Descriptor for Data Class Interface
Table A8: USB Data Class Interface Descriptor
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x09 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x04 |
INTERFACE descriptor |
| 2 |
bInterfaceNumber |
1 |
0x01 |
Index of this interface |
| 3 |
bAlternateSetting |
1 |
0x00 |
Index of this setting |
| 4 |
bNumEndpoints |
1 |
0x02 |
Two endpoints |
| 5 |
bInterfaceClass |
1 |
0x0A |
Data Class |
| 6 |
bInterfaceSubclass |
1 |
0x00 |
Unused |
| 7 |
bInterfaceProtocol |
1 |
0x00 |
Unused |
| 8 |
iInterface |
1 |
0x00 |
Unused |
|
|
|
Data In Endpoint Descriptor
Table A9: Descriptor for Bulk IN Endpoint
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x07 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x05 |
ENDPOINT descriptor |
| 2 |
bEndpointAddress |
1 |
0x82 |
Endpoint 2 IN |
| 3 |
bmAttributes |
1 |
0x02 |
Bulk Endpoint |
| 4 |
wMaxPacketSize |
2 |
0x0040 |
64-byte maximum packet size |
| 6 |
bInterval |
1 |
0x00 |
Unused |
|
|
|
Data Out Endpoint Descriptor
Table A10: Descriptor for Bulk OUT Endpoint
| Offset |
Field |
Size |
Value |
Description |
|
|
| 0 |
bLength |
1 |
0x07 |
Size of this descriptor, in bytes |
| 1 |
bDescriptorType |
1 |
0x05 |
ENDPOINT descriptor |
| 2 |
bEndpointAddress |
1 |
0x03 |
Endpoint 3 OUT |
| 3 |
bmAttributes |
1 |
0x02 |
Bulk Endpoint |
| 4 |
wMaxPacketSize |
2 |
0x0040 |
64-byte maximum packet size |
| 6 |
bInterval |
1 |
0x00 |
Unused |
|
|
|
OS Descriptor
표준 USB 디스크립터들에 추가해서, Remote NDIS 스펙은 어댑터의 VID/PID가 윈도우 INF 에 있는 값과 같지 않아도 OS가 PnP Usb Remote NDIS 어댑터를 올바르게 발견할 수 있게 할 수 있는 추가적인 OS 디스크립터를 정의한다.
OS 디스크립터는 USB Remote NDIS 어댑터들에 대해서 강력하게 추천한다.
윈도우 Me 는 OS 디스크립터를 지원하지 않는다. 그래서, INF의 VIP/PID는 사용자제공미디어에 존재해야 한다.
Call to Action
- 하드웨어 벤더들은 Remote NDIS 스펙과 이 문서에 설명되어진 것과 같이 그들의 장치들에 대해서 USB Remote NDIS를 지원해야 한다.
- 윈도우 OS에서 USB Remote NDIS와 관련된 질문과 답변은 rndisfb@microsoft.com 로 이메일을 보내라.
References
Windows DDK, available for download at
http://www.microsoft.com/ddk/
Universal Serial Bus Specification, Revision 1.1, at
http://www.usb.org/developers/ 
USB Communications Device Class Specificaiton, Revision 1.0, at
http://www.usb.org/developers/
Remote NDIS Specification, Revision 1.0, at
http://www.microsoft.com/hwdev/network/
|