Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
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USB/IP PROJECT를 이용해 C#으로 USB Keyboard 가상 장치 만들기

지난 글에서,

(코드로 가상 USB 장치를 만들 수 있는) USB/IP PROJECT 소개
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12213

USB/IP PROJECT에 버그가 있어 가상 장치를 detach 시 BSOD가 발생한다고 했는데요, 현재 해당 프로젝트는 종료되었으므로 더 이상 업데이트를 기대할 수 없지만 그 바통을 이어받은 프로젝트가 다행히 아직 살아 있습니다. ^^

cezanne / usbip-win
; https://github.com/cezanne/usbip-win

USB/IP for Windows
; https://github.com/cezanne/usbip-win/blob/master/README.md

(게다가 저 repo의 주인장인 cezanne라는 분은 한국인입니다. ^^)

따라서, 위의 repo에 있는 device driver를 빌드한 usbip_vhci.sys를 윈도우 10에 설치하면 BSOD 없는 안정적인 "USB/IP VHCI" 장치를 사용할 수 있습니다.




자, 그럼 usbip_vhci.sys에서 나열해 줄 가상 장치 역할을 할 클라이언트 코드가 필요한데 이것도 이미 전의 글에서 소개한,

lcgamboa / USBIP-Virtual-USB-Device
; https://github.com/lcgamboa/USBIP-Virtual-USB-Device

repo에 C 언어와 파이썬으로 구현한 코드를 함께 제공하고 있으니, C#에서는 그저 해당 기능들을 그대로 포팅만 하면 됩니다. 아래의 프로젝트는 그래서 만들어진 것이고,

USBIP-Virtual-USB-Device/dotnet/UsbipDevice/
; https://github.com/stjeong/USBIP-Virtual-USB-Device/tree/master/dotnet/UsbipDevice

위의 라이브러리를 바탕으로 예전에 Raspberry pi zero로 구현해 두었던 키보드 제어 방식을,

stjeong / rasp_vusb
; https://github.com/stjeong/rasp_vusb

동일하게 구현한 예제 프로젝트를 함께 실어 두었습니다.

USBIP-Virtual-USB-Device/dotnet/cs-hid-keyboard/
; https://github.com/stjeong/USBIP-Virtual-USB-Device/tree/master/dotnet/cs-hid-keyboard

사용 방법은 아래의 코드를 보면 대충 눈치채실 수 있을 것입니다. ^^

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using UsbipDevice;

namespace cs_hid_keyboard
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("cs-hid-keyboard");
            bool waitLocalHost = true;

            if (args.Length >= 1)
            {
                if (args[0] == "-w")
                {
                    waitLocalHost = false;
                }
            }

            byte[] reportBuffer = KeyboardDescriptors.Report;
            using (Usbip device = new Usbip(UsbDescriptors.Device, KeyboardDescriptors.Hid, reportBuffer))
            {
                KeyboardDevice keyboard = new KeyboardDevice(device, reportBuffer);

                device.Run();

                if (waitLocalHost == true)
                {
                    Thread usbipServer = new Thread(usbipServer_Run);
                    usbipServer.IsBackground = true;
                    usbipServer.Start();
                }

                KeyboardTest(keyboard);
            }
        }

        private static void usbipServer_Run(object obj)
        {
            foreach (Process process in Process.GetProcessesByName("usbip"))
            {
                process.Kill();
            }

            // usbip attach -r 127.0.0.1 -b 1-1
            Process.Start("usbip", "attach -r 127.0.0.1 -b 1-1");
        }

        private static void KeyboardTest(KeyboardDevice keyboard)
        {
            //{
            //    string txt = "abc+*()xptmxm";
            //    _usbController.SendText(txt + Environment.NewLine);
            //}

            //{
            //    string txt = "abc";
            //    _usbController.SendText(txt + Environment.NewLine);
            //}

            //{
            //    string txt = "";
            //    _usbController.SendText(txt);
            //}

            //{
            //    string txt = "test is good";
            //    _usbController.SendText(txt);
            //}

            //{
            //    string txt = "";
            //    _usbController.SendText(txt);
            //}

            Console.WriteLine("Wait for usbip...");
            while (true)
            {
                Console.Write(".");

                if (keyboard.Connected == true)
                {
                    break;
                }

                Thread.Sleep(1000);
            }

            while (true)
            {
                Console.Write("Keyboard> ");
                string text = Console.ReadLine();

                Thread.Sleep(2000);

                if (text == "quit")
                {
                    keyboard.Dispose();
                    break;
                }

                keyboard.SendText(text);
            }
        }
    }
}

빌드하고 실행하면, "장치 관리자"에 새로운 "HID Keyboard Device" 장치가 생기고 "keyboard.SendText(text);"에 넣는 글자에 따라 키 입력이 그대로 되는 것을 확인할 수 있습니다. (이제 더 이상 "Raspberry PI Zero"가 없어도 소프트웨어적으로 완벽하게 제어할 수 있는 USB 가상 키보드를 얻게 되었습니다. ^^)




참고로, "cezanne / usbip-win" 소스 코드를 빌드하면 당연히 테스트 인증서로 서명되므로 윈도우 10의 testsigning 옵션을 켜야 합니다. 그런 후 "usbip.exe"로 다음과 같이 실행해 주면,

c:\temp> usbip install

설치가 됩니다. (물론, INF 파일을 이용해 장치 관리자에서 설치해도 됩니다.)

마지막으로, 제가 가지고 있던 책에서 관련 자료가 나오는데,

윈도우즈 드라이버 모델 : Writing Windows WDM Device Drivers
; http://www.yes24.com/Product/goods/53240347

Test 6
     Kbd report 1 0  0 0 0 0 0 0 Ctrl
     Kbd report 5 0  0 0 0 0 0 0 Ctrl+Alt
     Kbd report 5 0 63 0 0 0 0 0 Ctrl+Alt+Del
     Kbd report 4 0  0 0 0 0 0 0 Alt
     Kbd report 0 0  4 0 0 0 0 0 A
     Kbd report 0 0  5 0 0 0 0 0 B
     Kbd report 0 0  6 0 0 0 0 0 C
     Kbd report 0 0 29 0 0 0 0 0 Esc

위에서 보면, 제어 키는 0번, 문자 키는 2번 바이트에 할당됩니다. 즉, keyboard.SendText는 문자에 맞는 값으로 저 바이트 배열을 보내기만 하면 되는 것입니다. (실제로는 Report id 값도 보내기 때문에 약간 다르긴 합니다.)




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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 2/20/2021 ]

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댓글 쓴 사람
 



2021-01-28 10시54분
[허슬러] 수고하십니다.
우선 좋은 정보 알려주셔서 고맙습니다.
제가 c#으로 윗글 참조해서 사용해보려고 노력중인데요
정확한 사용 방법을 잘 이해 못하고있습니다.

좀 더 자세히 처음부터 끝까지 설명 부탁 드려도 될까요?
좋은글 잘 보고 갑니다.
감사합니다.
[손님]
2021-01-28 11시24분
@허슬러 일단 위의 글보다는 처음에 소개한 링크의 글에 있는 실습을 먼저 해보세요. 그러고 나면 위의 글이 어떤 식으로 되는지 눈에 들어올 것입니다. (딱히 더 쉽게 설명하지는 않을 예정입니다.)
정성태
2021-01-29 02시32분
[허슬러] 답변 감사합니다.
희망이라도 품어보게 말씀좀 해주세요...
이거 잘 되는거 맞죠? ㅎㅎ
[손님]
2021-01-29 02시35분
@허슬러 잘 됩니다. 모두 확인했던 사항입니다. (혹시 그 사이에 뭔가 바뀌었을 수는 있지만. ^^;)
정성태
2021-02-03 01시27분
[허슬러] 친절한 답변 감사합니다.
위에 적어놓으신 내용 꼼꼼히 살펴보면서 진행하니까 말씀하신데로 조금씩 구현이 되고있는데요
지금 usbip-win 소스 내려받아서 비주얼 스튜디오로 빌드 하는데 에러가 발생하여 몇일째 삽질 중입니다.
빌드를 하면 ntddk.h 파일이 없다고 나오는데요 혹시 이부분 해결 방법 알 수 있을까요?
[손님]
2021-02-03 01시48분
@허슬러 https://github.com/cezanne/usbip-win 문서에 있는 "Build Tools"는 설치하셨나요?
정성태
2021-02-03 02시34분
[허슬러] ㅎㅎㅎ ntddk.h 파일이 없다는 오류는 해결 되었습니다.
Windows Driver Kit Windows 10, 버전 1903 (10.0.18362) 인스톨 하고
경로 잡아주니까 해결되었습니다.
그러나
-----------
오류    C1189    #error: "No Target Architecture" (소스 파일 컴파일 중 devconf.c)    libdrv    C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.18362.0\shared\ntdef.h    201    

---------------
이런 오류가 또 발생했습니다.
[손님]
2021-02-03 03시08분
[허슬러] 저... 정말 죄송한데요...
혹시 빌드된 결과물을 다운로드 받는 방법 있을까요?
이전 글에는 Device Driver 다운 받아서 설치하고 테스트까지 다 해봤거든요
[손님]
2021-02-03 04시44분
[허슬러] 빌드버전 찾았습니다.
도움 주셔서 고맙습니다.
[손님]
2021-02-18 06시13분
[허슬러] 안녕하세요 추운 날씨에 고생하십니다.
도움주신 덕분에 소스 빌드도 완료 하였고 서버, 클라이언트 개념도 이해 되었습니다.
윈도우 10에서 장치 드라이버도 인스톨하였고 서버, 클라이언트도 실행이 잘 되고있습니다.
그리고 윈도우 에서 cs-hid-keyboard 를 실행 하였더니 로컬 호스트에 접속을 한 다음
키보드 입력을 기다리는 상태게 되었는데요(keyboard> abcd)
그런데 텍스트를 입력하고 엔터를 쳤더니 별다른 반응(예:입력한 텍스트가 echo 된다던가...)이 없고
다시 keyboard> 가 보여집니다.
제 생각에 만일 정상으로 동작한다면 제가 입력한 텍스트가 echo 되어 다음줄에 보여져야 될거 같은데요..
힘들게 여기까지 쫏아와서 고지가 눈앞에 보이는데 손을 놓아버리기가 너무 아까워서
바쁘신줄 알지만 부디 넓은 아량으로 조언 부탁 드립니다.
[손님]
2021-02-18 08시22분
@허슬러 글쎄요, 딱히 어떻게 조언을 해드려야 할지 감이 안 옵니다. 일단, 장치 관리자에서 "HID Keyboard Device"는 나오나요?
정성태
2021-02-19 10시43분
[허슬러] 장치관리자
=======
장치관리자
=======
범용 직렬 버스 컨트롤러 : usbip-win VHCI(ude)
마우스 : HID 규격 마우스
키보드 : HID 키보드 장치
* 처음에는 시스템 장치만 등록되어있다가 가상 키보드, 가상 마우스 실행하면 드라이버가 생깁니다.
* 저 정말 죄송한데요 혹시 잘 되시는 Release 파일(usbip-VHCI) 과 가상 키보드, 마우스 소스를 받아 볼 수 있을까요(C#용) 한달여를 이것 때문에 고민 중인데 거의다 온 것 같은데 아직 넘어야 될 산이 더 있다는 게 지치게 만드네요...ㅜㅜ
local pc 에서 클라,서버 전부 설치했구요 방화벽 포트는 별도로 오픈하지 않았습니다.

장치 드라이버 : https://github.com/cezanne/usbip-win/releases/tag/v0.3.3-dev
가상 USB 장치 : https://github.com/stjeong/USBIP-Virtual-USB-Device
여기에서 다운 받아 사용 했습니다.
usbip.exe 는 v0.3.3에 들어있는 것을 이용 했습니다.(가상 USB 장치 소스에 포함된 usbip.exe가 호환이 안되서요)
============
저의 사용 목적은 local pc 에서 가상 USB 키보드, 마우스 장치를 만들어서 프로그램으로 제어 하는 것 입니다.
바쁘신데 관심 주셔서 정말 고맙습니다.
[손님]
2021-02-20 11시24분
@허슬러 일단, 제가 사용하는 usbip_vhci는 zip으로 이 글에 첨부를 했습니다. 그리고 다른 소스들은 아래의 repo에 공개한 그대로입니다.

stjeong/USBIP-Virtual-USB-Device
; https://github.com/stjeong/USBIP-Virtual-USB-Device

저 repo에서 /dotnet/cs-hid-keyboard 프로젝트를 빌드해 만들 수 있습니다. (이번에 다시 한번 저대로 구성해봤고 Windows 10에서 잘 동작하는 것을 확인했습니다.)
정성태

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