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1、实战 DeviceIoControl 之一：通过 API 访问设备驱动程序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
2、 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，
3、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
4、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
5、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，
6、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 PHYSICALDRIVExCD-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 Devic
7、eIoControl 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. Thecode in main shows how to interpret the results of the IOCTL call. */#include #include BOOL GetDriveGeometry(DISK_GEOMETRY *pdg)HANDLE hDevi
8、ce; / handle to the drive to be examinedBOOL bResult; / results flagDWORD junk; / discard resultshDevice = CreateFile(/./PhysicalDrive0, / drive to open0, / no access to the driveFILE_SHARE_READ | / share modeFILE_SHARE_WRITE,NULL, / default security attributesOPEN_EXISTING, / disposition0, / file a
9、ttributesNULL); / do not copy file attributesif (hDevice = INVALID_HANDLE_VALUE) / cannot open the drivereturn (FALSE);bResult = DeviceIoControl(hDevice, / device to be queriedIOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY, / operation to performNULL, 0, / no input bufferpdg, sizeof(*pdg), / output buffer&junk, / #
10、bytes returned(LPOVERLAPPED) NULL); / synchronous I/OCloseHandle(hDevice);return (bResult);int main(int argc, char *argv)DISK_GEOMETRY pdg; / disk drive geometry structureBOOL bResult; / generic results flagULONGLONG DiskSize; / size of the drive, in bytes bResult = GetDriveGeometry (&pdg);if (bResu
11、lt)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.TracksPerCylinde
12、r *(ULONG)pdg.SectorsPerTrack * (ULONG)pdg.BytesPerSector;printf(Disk size = %I64d (Bytes) = %I64d (Mb)/n, DiskSize,DiskSize / (1024 * 1024);elseprintf(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。
13、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。实战 DeviceIoControl 之二：获取软盘/硬盘/ 光盘的参数Q 在 MSDN 的那个 demo 中，将设备名换成“A:” 取 A 盘参数，先用资源管理器读一下盘，再运行这个程序可以成功，但换一张盘后就失败；换成“CDROM0”取 CDROM 参数，无论如何都不行。这个问题如何解决呢？A 取软盘参数是从软盘上读取格式化后的信息，也就是必须执行读操
14、作，这一点与硬盘不同。将CreateFile 中的访问方式改为 GENERIC_READ 就行了。IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY 这个 I/O 控制码，对软盘和硬盘有效，但对一些可移动媒介如 CD/DVD-ROM、TAPE 等就不管用了。要取 CDROM 参数，还得另辟蹊径。IOCTL_STORAGE_GET_MEDIA_TYPES_EX 能够帮我们解决问题。Q 使用这些 I/O 控制码，需要什么样的输入输出数据格式呢？A DeviceIoControl 使用这两个控制码时，都不需要输入数据。IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY 直接输出一个
15、DISK_GEOMETRY 结构：typedef struct _DISK_GEOMETRY LARGE_INTEGER Cylinders; / 柱面数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 DISK_GEOMETRY;IOCTL_STORAGE_GET_MEDIA_TYPES_EX 输出一个 GET_MEDIA_TYPES 结构：typedef struct _GET_MEDIA_T
