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驱动开发之 装置读写方式:缓冲区方式

热度:109   发布时间:2016-04-28 10:08:09.0
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。

创建好设备IoCreateDevice后,需要设置DO_BUFFERED_IO,  pDevObj->Flags |= DO_BUFFERED_IO.

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。


下面是IRP_MJ_READ的派遣函数:

NTSTATUS DispatchRead(IN PDEVICE_OBJECT pDevObj, IN PIRP pIrp) {	KdPrint(("Enter DispatchRead\n"));	//对一般IRP的简单操作,后面会介绍对IRP更复杂的操作	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;	PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);	ULONG ulReadLength = stack->Parameters.Read.Length;		// 完成IRP	//设置IRP完成状态	pIrp->IoStatus.Status = status;	//设置IRP操作了多少字节	pIrp->IoStatus.Information = ulReadLength;		memset(pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer,0xAA,ulReadLength);	//处理IRP	IoCompleteRequest( pIrp, IO_NO_INCREMENT );	KdPrint(("Leave DispatchRead\n"));	return status;}

设备读写方式:直接读取方式:http://blog.csdn.net/liyun123gx/article/details/38043849

Neither方式:http://blog.csdn.net/liyun123gx/article/details/38046865



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