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 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PHYSICALDRIVExCD-ROM, DVD/ROMCDROMx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, 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。[相关资源]bhw98的专栏：http://www.csdn.net/develop/author/netauthor/bhw98/