在上面的两篇博文中，介绍了IRP与派遣函数，以及我们通过了一个样例“磁盘设备的绝对读写”来演示了在应用程序中是怎样向一个设备发出I/O请求的。这篇博文将演示在驱动程序中处理一个很easy的I/O请求——由DeviceIoControl这个Win32API经过一系列的调用，在内核中由I/O管理器构造生成的IRP_MJ_DEVICE_CONTROL这个IRP。
我们先来看看DeviceIoControl这个函数的原型，此函数向某个打开的设备所在驱动程序的派遣函数中发送IRP：IRP_MJ_DEVICE_CONTROL。函数原型：
BOOL WINAPI DeviceIoControl(
_In_ HANDLE hDevice,
_In_ DWORD dwIoControlCode,
_In_opt_ LPVOID lpInBuffer,
_In_ DWORD nInBufferSize,
_Out_opt_ LPVOID lpOutBuffer,
_In_ DWORD nOutBufferSize,
_Out_opt_ LPDWORD lpBytesReturned,
_Inout_opt_ LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
hDevice：操作是要运行的设备句柄。
使用 CreateFile 函数打开。
dwIoControlCode：操作的控制代码。
须要注意的是，这个控制码不是随便定的，为了方便定义控制码，微软提供了一个CTL_CODE宏。控制码的结构例如以下：
本例中博主定义了这种一个ioctl控制码：
#define IOCTL1 CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x800,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)
来看看这个宏的用法：
lpInBuffer：（可选）指向输入缓冲区的指针。
nInBufferSize：输入缓冲区以字节为单位的大小。
lpOutBuffer：（可选）指向输出缓冲区的指针，
nOutBufferSize：输出缓冲区以字节为单位的大小。
lpBytesReturned：（可选）指向接收“输出缓冲区中接收的数据的大小”的变量的指针。假设输出缓冲区太小，无法接收不论什么数据，则GetLastError返回ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER。此时lpBytesReturned是零。假设输出缓冲区太小，不能容纳全部数据，但能够容纳一些条目，一些驱动可能将尽可能多的返回数据。在这样的情况下，GetLastError返回ERROR_MORE_DATA，然后lpBytesReturned指示接收的数据量。应用程序能够指定一个新的起点再次调用DeviceIoControl。假设lpOverlapped是NULL，那么lpBytesReturned不能为
NULL。
lpOverlapped：（可选）OVERLAPPED结构的指针。假设打开hDevice时没有指定FILE_FLAG_OVERLAPPED标志，lpOverlapped将被忽略。假设打开 hDevice 时指定了FILE_FLAG_OVERLAPPED 标志，则作为异步操作运行。
在这样的情况下，lpOverlapped必须指向有效的重叠结构，而且必须包括事件对象的句柄。
否则。该函数会失败。
注：异步操作，为 DeviceIoControl 马上返回，而且当在操作完毕时终止的事件对象的操作。
返回值：假设该操作成功完毕，则返回值不为零。
假设操作失败。或处于挂起状态，则返回值为零。若要获取扩展的错误信息，请调用GetLastError
注意：IRP_MJ_DEVICE_CONTROL这个IRP在Win32子系统中调用DeviceIoControl生成。在NT Native层或内核模式下应该使用ZwDeviceIoControlFile。
事实上这个IRP能够用于应用程序与驱动程序通信。
先上应用程序的源代码，还是打开我们设备的符号连接。并使用DeviceIoControl函数向驱动程序发送一个控制码，我想我不用再解释什么了，假设你不能理解，请回过头看看我的前两篇和更早的博文。
源代码：
#include "stdafx.h"
#include<Windows.h> #define IOCTL1 CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x800,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS) int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
HANDLE handle = CreateFileA("\\\\.\\MyDevice1_link", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if (handle == INVALID_HANDLE_VALUE){
MessageBoxA(0, "打开设备失败", "错误", 0);
return 0;
}
unsigned char buffer[50] = { 0 };
unsigned char buffer2[50] = { 0 };
DWORD len;
sprintf((char*)buffer, "hello, driver\r\n");
if (DeviceIoControl(handle, IOCTL1, buffer, strlen((char*)buffer), buffer2, 49, &len, NULL)){
printf("len: %d\n", len);
for (int i = 0; i < len; i++){
printf("0x%02X ",buffer2[i]);
}
}
getchar();
CloseHandle(handle);
return 0;
}
我们再来看看驱动程序的源代码，在派遣函数中处理这个IRP，我们获取了应用程序发送来的控制码后输出输入缓冲区的数据，并将输出缓冲区填充为0xF1：
#include <ntddk.h>
extern "C" VOID DriverUnload(PDRIVER_OBJECT pDriverObject);
extern "C" NTSTATUS DefDispatchRoutine(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp);
extern "C" NTSTATUS IoctlDispatchRoutine(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp); #define IOCTL1 CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x800,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS) typedef struct _DEVICE_EXTENSION {
UNICODE_STRING SymLinkName; //我们定义的设备扩展里仅仅有一个符号链接名成员
} DEVICE_EXTENSION, *PDEVICE_EXTENSION; extern "C" NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT pDriverObject, PUNICODE_STRING pRegistryPath)
{
DbgPrint("DriverEntry\r\n"); pDriverObject->DriverUnload = DriverUnload;//注冊驱动卸载函数 //注冊派遣函数
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = DefDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = DefDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE] = DefDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_READ] = DefDispatchRoutine;
pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = IoctlDispatchRoutine; NTSTATUS status;
PDEVICE_OBJECT pDevObj;
PDEVICE_EXTENSION pDevExt; //创建设备名称的字符串
UNICODE_STRING devName;
RtlInitUnicodeString(&devName, L"\\Device\\MyDevice1"); //创建设备
status = IoCreateDevice(pDriverObject, sizeof(DEVICE_EXTENSION), &devName, FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0, TRUE, &pDevObj);
if (!NT_SUCCESS(status))
return status; pDevObj->Flags |= DO_BUFFERED_IO;//将设备设置为缓冲I/O设备，关于缓冲I/O设备将会在下一篇博文中讲。
pDevExt = (PDEVICE_EXTENSION)pDevObj->DeviceExtension;//得到设备扩展 //创建符号链接
UNICODE_STRING symLinkName;
RtlInitUnicodeString(&symLinkName, L"\\?? \\MyDevice1_link");
pDevExt->SymLinkName = symLinkName;
status = IoCreateSymbolicLink(&symLinkName, &devName);
if (!NT_SUCCESS(status))
{
IoDeleteDevice(pDevObj);
return status;
}
return STATUS_SUCCESS;
} extern "C" VOID DriverUnload(PDRIVER_OBJECT pDriverObject)
{
DbgPrint("DriverUnload\r\n");
PDEVICE_OBJECT pDevObj;
pDevObj = pDriverObject->DeviceObject; PDEVICE_EXTENSION pDevExt = (PDEVICE_EXTENSION)pDevObj->DeviceExtension;//得到设备扩展 //删除符号链接
UNICODE_STRING pLinkName = pDevExt->SymLinkName;
IoDeleteSymbolicLink(&pLinkName); //删除设备
IoDeleteDevice(pDevObj);
} extern "C" NTSTATUS DefDispatchRoutine(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
DbgPrint("Enter DefDispatchRoutine\r\n");
NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
pIrp->IoStatus.Status = status;
pIrp->IoStatus.Information = 0;
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
return status;
}
extern "C" NTSTATUS IoctlDispatchRoutine(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
DbgPrint("Enter IoctlDispatchRoutine\r\n");
NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; //得到I/O堆栈的当前这一层，也就是IO_STACK_LOCATION结构的指针
PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp); ULONG in_size = stack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;//得到输入缓冲区的大小
ULONG out_size = stack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;//得到输出缓冲区的大小
ULONG code = stack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;//得到控制码 PVOID buffer = pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;//得到缓冲区指针 switch (code)
{ // process request
case IOCTL1:
DbgPrint("====Get ioctl code 1\r\n");
//显示输入缓冲区数据
DbgPrint((PCSTR)buffer); //将输出缓冲区填充字符
RtlFillMemory(buffer, out_size, 0xF1);
break;
default:
status = STATUS_INVALID_VARIANT;
//假设是没有处理的IRP。则返回STATUS_INVALID_VARIANT。这意味着用户模式的I/O函数失败，但并不会设置GetLastError
} // 完毕IRP
pIrp->IoStatus.Status = status;//设置IRP完毕状态，会设置用户模式下的GetLastError
pIrp->IoStatus.Information = out_size;//设置操作的字节
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);//完毕IRP，不添加优先级
return status;
}
效果图：
这一篇中，本来打算详解一下处理IRP的过程。可是在这个IRP上。实在是不好讲。所下面一篇（处理缓冲I/O设备的读写请求）中介绍IRP处理的具体过程。含义。读和写都是最主要的I/O请求之中的一个。并且也是最好理解的，所下面一篇中，具体介绍怎样处理IRP以及操作系统对于缓冲I/O设备（同步模式下）读写请求的API（ReadFile（Ex）WriteFile（Ex））进入内核后的具体实现过程。