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需积分: 34 131 浏览量 2010-05-24 17:01:21 上传评论收藏 436KB PDF 举报

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实战 DeviceIoControl 之一：通过 API 访问设备驱动程序收藏

Q 在 NT/2000/XP 中，我想用 VC 编写应用程序访问硬件设备，如获取磁盘参数、读写绝对

扇区数据、测试光驱实际速度等，该从哪里入手呢？

A 在 NT/2000/XP 中，应用程序可以通过 API 函数 DeviceIoControl 来实现对设备的访问—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，就可以达到我们的目的。

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访问的设备。

发送不同的控制码，可以调用设备驱动程序的不同类型的功能。在头文件 winioctl.h 中，预

定义的标准设备控制码，都以 IOCTL 或 FSCTL 开头。例如，IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY

是对物理驱动器取结构参数（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需要，是何种结构，以及占多少字节空间，完全由不同设备的不同

操作类型决定。在头文件 winioctl.h 中，已经为标准设备预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 将进行阻塞调用；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 设备句柄可以用 API 函数 CreateFile 获得。它的原型为

HANDLE CreateFile(

LPCTSTR lpFileName, // 文件名/设备路径

DWORD dwDesiredAccess, // 访问方式

DWORD dwShareMode, // 共享方式

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // 安全描述符指针

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 这个函数用处很多，这里我们用它“打开”设备驱动程序，得到设备的句柄。操

作完成后用 CloseHandle 关闭设备句柄。

与普通文件名有所不同，设备驱动的“文件名” (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，访问方式参数设置为 0 或

GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，共享方式参数设置为 FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE，

创建方式参数设置为 OPEN_EXISTING，其它参数设置为 0 或 NULL。

Q 可是，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。大体列出如下软盘驱动器 A:,

硬盘逻辑分区 C:, D:, E:, ...

物理驱动器 PHYSICALDRIVEx

CD-ROM, DVD/ROM CDROMx

磁带机 TAPEx

其中，物理驱动器不包括软驱和光驱。逻辑驱动器可以是 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 „„

其它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 请举一个简单的例子说明如何通过 DeviceIoControl 访问设备驱动程序。

A 这里有一个从 MSDN 上摘抄来的 demo 程序，演示在 NT/2000/XP 中如何通过

DeviceIoControl 获取硬盘的基本参数。

/* 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,

DWORD SectorsPerTrack; // 每磁道的扇区数

DWORD BytesPerSector; // 每扇区的字节数

} DISK_GEOMETRY;

IOCTL_STORAGE_GET_MEDIA_TYPES_EX 输出一个 GET_MEDIA_TYPES 结构：

typedef struct _GET_MEDIA_TYPES {

DWORD DeviceType; // 设备类型

DWORD MediaInfoCount; // 介质信息条数

DEVICE_MEDIA_INFO MediaInfo[1]; // 介质信息

} GET_MEDIA_TYPES;

让我们来看一下 DEVICE_MEDIA_INFO 结构的定义：

typedef struct _DEVICE_MEDIA_INFO {

union {

struct {

LARGE_INTEGER Cylinders; // 柱面数

STORAGE_MEDIA_TYPE MediaType; // 介质类型

DWORD TracksPerCylinder; // 每柱面的磁道数

DWORD SectorsPerTrack; // 每磁道的扇区数

DWORD BytesPerSector; // 每扇区的字节数

DWORD NumberMediaSides; // 介质面数

DWORD MediaCharacteristics; // 介质特性

} DiskInfo; // 硬盘信息

struct {

LARGE_INTEGER Cylinders; // 柱面数

STORAGE_MEDIA_TYPE MediaType; // 介质类型

DWORD TracksPerCylinder; // 每柱面的磁道数

DWORD SectorsPerTrack; // 每磁道的扇区数

DWORD BytesPerSector; // 每扇区的字节数

DWORD NumberMediaSides; // 介质面数

DWORD MediaCharacteristics; // 介质特性

} RemovableDiskInfo; // “可移动盘”信息

struct {

STORAGE_MEDIA_TYPE MediaType; // 介质类型

DWORD MediaCharacteristics; // 介质特性

DWORD CurrentBlockSize; // 块的大小

} TapeInfo; // 磁带信息

} DeviceSpecific;

} DEVICE_MEDIA_INFO;

其中 CD-ROM 属于“可移动盘”的范围。请注意，GET_MEDIA_TYPES 结构本身只定义了一

条 DEVICE_MEDIA_INFO，额外的 DEVICE_MEDIA_INFO 需要紧接此结构的另外的空间。

Q 调用方法我了解了，请用 VC 举个例子来实现我所期待已久的功能吧？

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