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驱动开发之 设备读写方式:缓冲区方式
1.
设备对象一共有三种读写方式:缓冲区方式读写(Buffered方式);直接方式读写(Direct方式);Neither方式。这三种方式的Flags分别对应DO_BUFFERED_IO,DO_DIRECT_IO,0
在buffered方式中,I/O管理器先创建一个与用户模式数据缓冲区大小相等的系统缓冲区。而你的驱动程序将使用这个系统缓冲区工作。I/O管理器负责在系统缓冲区和用户模式缓冲区之间复制数据。
在direct方式中,I/O管理器锁定了包含用户模式缓冲区的物理内存页,并创建一个称为MDL(内存描述符表)的辅助数据结构来描述锁定页。因此你的驱动程序将使用MDL工作。
在neither方式中,I/O管理器仅简单地把用户模式的虚拟地址传递给你。而使用用户模式地址的驱动程序应十分小心。
2.
下面介绍缓冲区方式读写。其优点是比较简单的解决了将用户地址传入驱动的问题,缺点是需要用户模式和内核模式之间数据复制,可想而知,运行效率会受到影响。适合少量内存操作时使用的一种方法。
现在以readfile为例,首先应用程序中需要提供一段缓冲区并把缓冲区大小作为参数传入,例如
UCHAR OutputBuffer[10];
DWORD RetLen = 0;
readfile(hDevice,OutputBuffer,sizeof(OutputBuffer),&RetLen,NULL);
OutputBuffer是提供的输出缓冲区,是用户模式的内存地址,操作系统将此缓冲区的数据复制到内核模式下的地址中,sizeof(OutputBuffer)是缓冲区的大小,而RetLen是真正的输出的字节数。
那么内核模式怎么得到此内核模式地址呢?怎么得到writefile或readfile的字节数呢?答案在下面。
此内核模式下的地址可以通过此readfile创建的IRP的AssociatedIrp.SystemBuffer得到。
假如请求的IRP为PIRP pIrp(一般是派遣函数的参数),那么UCHAR* OutputBuffer= (UCHAR*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
而readfile请求的字节数为IO_STACK_LOCATION中的Parameters.Read.Length,writefilew为IO_STACK_LOCATION中的Parameters.Write.Length
//得到当前堆栈
PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
//得到readfile缓冲区大小
ULONG cbread = stack->Parameters..Read.Length;
//得到writefile缓冲区大小
ULONG cbwrite = stack->Parameters.Write.Length;
得到了内核模式下的缓冲区地址了就可以对此缓冲区操作了。比如:
UCHAR* OutputBuffer= (UCHAR*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
ULONG cbread = stack->Parameters..Read.Length;
memcpy(OutputBuffer,0xBB,cbread);
这样用户模式下的缓冲区内得到的数据是0xBB。
另外还要设置实际操作的字节数,pIrp->IoStatus.Information = cbread;(实际操作的字节数不一定要设置为缓冲区的大小,但也不应该大于缓冲区的大小)
那么用户模式下readfile的RetLen被设置为cbread。
3.
附加说明:如果用户模式调用DeviceIoControl的话,缓冲区的信息获得方式如下:
//得到当前堆栈
PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
//得到输入缓冲区大小
ULONG cbin = stack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
//得到输出缓冲区大小
ULONG cbout = stack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;
//输入缓冲区数据
UCHAR* InputBuffer = (UCHAR*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
//操作输出缓冲区
UCHAR* OutputBuffer = (UCHAR*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
pIrp->IoStatus.Information = 实际操作字节数。
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