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实战DeviceIoControl 之中的一个:通过API訪问设备驱动程序

<style>P.bhw98{ PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-LEFT: 0px; FONT-SIZE: 9pt; PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 10px 0px 5px; LINE-HEIGHT: normal; PADDING-TOP: 0px; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}PRE.bhw98{ FONT-SIZE: 9pt; PADDING-RIGHT: 5px; PADDING-LEFT: 5px; PADDING-BOTTOM: 5px; MARGIN: 5px 0px; LINE-HEIGHT: normal; PADDING-TOP: 5px; BACKGROUND-COLOR: #f0f0f0}PRE.diag{ FONT-SIZE: 9pt; PADDING-RIGHT: 5px; PADDING-LEFT: 5px; PADDING-BOTTOM: 5px; MARGIN: 5px 0px; LINE-HEIGHT: normal; PADDING-TOP: 5px;}CODE.bhw98{ FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #000000}TABLE.bhw98{ BORDER-RIGHT: #808080 1px solid; BORDER-TOP: #808080 1px solid; FONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 3px 0px 10px; BORDER-LEFT: #808080 1px solid; LINE-HEIGHT: normal; BORDER-BOTTOM: #808080 1px solid; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}TD.bhw98{ BORDER-RIGHT: darkgray 1px solid; PADDING-RIGHT: 10px; BORDER-TOP: darkgray 1px solid; PADDING-LEFT: 5px; FONT-SIZE: 9pt; PADDING-BOTTOM: 0px; MARGIN: 0px; BORDER-LEFT: darkgray 1px solid; LINE-HEIGHT: normal; PADDING-TOP: 3px; BORDER-BOTTOM: darkgray 1px solid; FONT-FAMILY: Verdana, Arial; BACKGROUND-COLOR: #f0f0f0}STRONG.bhw98{ FONT-WEIGHT: bolder; FONT-SIZE: 20pt; COLOR: #228b22; FONT-STYLE: italic; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}LI.bhw98{ FONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 3px 0px 0px 3px; LINE-HEIGHT: normal; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}H1.bhw98{ MARGIN-TOP: 25px; FONT-WEIGHT: bolder; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN-BOTTOM: 5px; LINE-HEIGHT: normal; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}H2.bhw98{ MARGIN-TOP: 20px; FONT-WEIGHT: bolder; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN-BOTTOM: 5px; LINE-HEIGHT: normal; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}H3.bhw98{ MARGIN-TOP: 15px; FONT-WEIGHT: bolder; FONT-SIZE: 9pt; MARGIN-BOTTOM: 5px; LINE-HEIGHT: normal; FONT-FAMILY: Verdana, Arial}SPAN.key{ COLOR: #0000ff}SPAN.num{ COLOR: #800000}SPAN.str{ COLOR: #8b008b}SPAN.rem{ COLOR: #008000}</style>

Q 在NT/2000/XP中,我想用VC编写应用程序訪问硬件设备,如获取磁盘參数、读写绝对扇区数据、測试光驱实际速度等,该从哪里入手呢?

A 在NT/2000/XP中,应用程序能够通过API函数DeviceIoControl来实现对设备的訪问—获取信息,发送命令,交换数据等。利用该接口函数向指定的设备驱动发送正确的控制码及数据,然后分析它的响应,就能够达到我们的目的。

DeviceIoControl的函数原型为

BOOL DeviceIoControl(    HANDLE hDevice,              // 设备句柄    DWORD dwIoControlCode,       // 控制码    LPVOID lpInBuffer,           // 输入数据缓冲区指针    DWORD nInBufferSize,         // 输入数据缓冲区长度    LPVOID lpOutBuffer,          // 输出数据缓冲区指针    DWORD nOutBufferSize,        // 输出数据缓冲区长度    LPDWORD lpBytesReturned,     // 输出数据实际长度单元长度    LPOVERLAPPED lpOverlapped    // 重叠操作结构指针);

设备句柄用来标识你所訪问的设备。

发送不同的控制码,能够调用设备驱动程序的不同类型的功能。在头文件winioctl.h中,提前定义的标准设备控制码,都以IOCTL或FSCTL开头。比如,IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY是对物理驱动器取结构參数(介质类型、柱面数、每柱面磁道数、每磁道扇区数等)的控制码,FSCTL_LOCK_VOLUME是对逻辑驱动器的卷加锁的控制码。

输入输出数据缓冲区是否须要,是何种结构,以及占多少字节空间,全然由不同设备的不同操作类型决定。在头文件winioctl.h中,已经为标准设备提前定义了一些输入输出数据结构。重叠操作结构指针设置为NULL,DeviceIoControl将进行堵塞调用;否则,应在编程时按异步操作设计。

Q 设备句柄是从哪里获得的?

A 设备句柄能够用API函数CreateFile获得。它的原型为

HANDLE CreateFile(    LPCTSTR lpFileName,                         // 文件名称/设备路径    DWORD dwDesiredAccess,                      // 訪问方式    DWORD dwShareMode,                          // 共享方式    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // 安全描写叙述符指针    DWORD dwCreationDisposition,                // 创建方式    DWORD dwFlagsAndAttributes,                 // 文件属性及标志    HANDLE hTemplateFile                        // 模板文件的句柄);

CreateFile这个函数用处非常多,这里我们用它“打开”设备驱动程序,得到设备的句柄。操作完毕后用CloseHandle关闭设备句柄。

与普通文件名称有所不同,设备驱动的“文件名称”(常称为“设备路径”)形式固定为“//./DeviceName”(注意在C程序中该字符串写法为“////.//DeviceName”),DeviceName必须与设备驱动程序内定义的设备名称一致。

一般地,调用CreateFile获得设备句柄时,訪问方式參数设置为0或GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,共享方式參数设置为FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,创建方式參数设置为OPEN_EXISTING,其他參数设置为0或NULL。

Q 但是,我怎么知道设备名称是什么呢?

A 一些存储设备的名称是微软定义好的,不可能有什么变化。大体列出例如以下

软盘驱动器A:, B:
硬盘逻辑分区C:, D:, E:, ...
物理驱动器PHYSICALDRIVEx
CD-ROM, DVD/ROMCDROMx
磁带机TAPEx

当中,物理驱动器不包含软驱和光驱。逻辑驱动器能够是IDE/SCSI/PCMCIA/USB接口的硬盘分区(卷)、光驱、MO、CF卡等,甚至是虚拟盘。x=0,1,2 ……

其他的设备名称需通过驱动接口的GUID调用设备管理函数族取得,这里暂不讨论。

Q 请举一个简单的样例说明怎样通过DeviceIoControl訪问设备驱动程序。

A 这里有一个从MSDN上摘抄来的demo程序,演示在NT/2000/XP中怎样通过DeviceIoControl获取硬盘的基本參数。

/* The code of interest is in the subroutine GetDriveGeometry. The   code in main shows how to interpret the results of the IOCTL call. */  #include <windows.h>#include <winioctl.h>  BOOL GetDriveGeometry(DISK_GEOMETRY *pdg){    HANDLE hDevice;               // handle to the drive to be examined    BOOL bResult;                 // results flag    DWORD junk;                   // discard results      hDevice = CreateFile("////.//PhysicalDrive0",  // drive to open                    0,                // no access to the drive                    FILE_SHARE_READ | // share mode                    FILE_SHARE_WRITE,                    NULL,             // default security attributes                    OPEN_EXISTING,    // disposition                    0,                // file attributes                    NULL);            // do not copy file attributes      if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE) // cannot open the drive    {        return (FALSE);    }      bResult = DeviceIoControl(hDevice,     // device to be queried        IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY,     // operation to perform                    NULL, 0,               // no input buffer                    pdg, sizeof(*pdg),     // output buffer                    &junk,                 // # bytes returned                    (LPOVERLAPPED) NULL);  // synchronous I/O      CloseHandle(hDevice);      return (bResult);}  int main(int argc, char *argv[]){    DISK_GEOMETRY pdg;            // disk drive geometry structure    BOOL bResult;                 // generic results flag    ULONGLONG DiskSize;           // size of the drive, in bytes      bResult = GetDriveGeometry (&pdg);      if (bResult)    {        printf("Cylinders = %I64d/n", pdg.Cylinders);        printf("Tracks per cylinder = %ld/n", (ULONG) pdg.TracksPerCylinder);        printf("Sectors per track = %ld/n", (ULONG) pdg.SectorsPerTrack);        printf("Bytes per sector = %ld/n", (ULONG) pdg.BytesPerSector);          DiskSize = pdg.Cylinders.QuadPart * (ULONG)pdg.TracksPerCylinder *            (ULONG)pdg.SectorsPerTrack * (ULONG)pdg.BytesPerSector;        printf("Disk size = %I64d (Bytes) = %I64d (Mb)/n", DiskSize,            DiskSize / (1024 * 1024));    }    else    {        printf("GetDriveGeometry failed. Error %ld./n", GetLastError());    }      return ((int)bResult);}

Q 假设将设备名换成“A:”就能够取A盘參数,换成“CDROM0”就能够取CDROM參数,是这样吗?

A 这个问题暂不做回答。请动手试一下。

如今我们总结一下通过DeviceIoControl訪问设备驱动程序的“三步曲”:首先用CreateFile取得设备句柄,然后用DeviceIoControl与设备进行I/O,最后别忘记用CloseHandle关闭设备句柄。

[相关资源]

  • bhw98的专栏:http://www.csdn.net/develop/author/netauthor/bhw98/

    首次公布:2003-02-16
    最后修订:2003-05-20

     

  • 实战DeviceIoControl 之中的一个:通过API訪问设备驱动程序