实战DeviceIoControl 之一：通过API访问设备驱动程序

本文转自：http://blog.csdn.net/bhw98/archive/2003/05/27/19660.aspx

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:, B:
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  #include     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 如果将设备名换成“A:”就可以取A盘参数，换成“CDROM0”就可以取CDROM参数，是这样吗？

A 这个问题暂不做回答。请动手试一下。

现在我们总结一下通过DeviceIoControl访问设备驱动程序的“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。