DeviceIoControl方式 sys和exe通信

 

 

常识：

IRP：I/O Request Package  即输入输出请求包

exe和sys通信时，exe会发出I/O请求。操作系统会将I/O请求转化为相应的IRP数据，

不同类型传递到不同的dispatch function

 

过程：

DeviceIoControl函数产生IRP_MJ_DEVICE_CONTROL 派遣例程

DeviceIoControl函数是用来向指定设备发送控制码，当指定的设备接收到DeviceIoControl函数发来的控制码后

会调用IRP_MJ_DEVICE_CONTROL对应的派遣例程，针对不同的控制码进行处理。

 

BOOL DeviceIoControl(  HANDLE hDevice,              // handle to device

  DWORD dwIoControlCode,       // operation control code

  LPVOID lpInBuffer,           // input data buffer

  DWORD nInBufferSize,         // size of input data buffer

  LPVOID lpOutBuffer,          // output data buffer

  DWORD nOutBufferSize,        // size of output data buffer

  LPDWORD lpBytesReturned,     // byte count

  LPOVERLAPPED lpOverlapped    // overlapped information);

 

 

 

直接内存模式IOCTL：

DDK中有CTL_CODE定义，应用层中没有CTL_CODE定义

即驱动程序中使用CTL_CODE需要只需要包含ntddk.h头文件，

而在应用程序中需要包含winioctl.h头文件

 

#define CTL_CODE(DeviceType, Function, Method, Access)  直接看MSDN

DeviceType应和IoCreateDevice的类型相匹配。形如：FILE_DEVICE_XX的宏

Function：这是驱动程序定义的IOCTL码，0x800到0xFFFF由程序猿自己定义

mothod参数：应该指定METHOD_IN_DIRECT

 

效果：同样可以避免驱动程序访问用户模式的内存地址。

 

例如：

#define add_code CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x800, METHOD_IN_DIRECT,FILE_ANY_ACCESS)

 

Direct Mode：

exe应用层代码：

cpp

 // test_exe.cpp : Defines the entry point for the console application.
 //

 #include "stdafx.h"
 #include <windows.h>
 #include "ctl_code.h"

 int add(HANDLE hDevice, int a,int b)
 {

     int port[];
     int bufret;
     ULONG dwWrite;
     port[]=a;
     port[]=b;

     DeviceIoControl(hDevice, add_code , &port, , &bufret, , &dwWrite, NULL);
     return bufret;

 }

 int main(int argc, char* argv[])
 {

     //CreateFile 打开设备 获取hDevice
     HANDLE hDevice =
         CreateFile("\\\\.\\Templet", //\\??\\My_DriverLinkName
         GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
         ,        // share mode none
         NULL,    // no security
         OPEN_EXISTING,
         FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
         NULL );        // no template

     printf("start\n");

     if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
     {
         printf("获取驱动句柄失败: %s with Win32 error code: %d\n","MyDriver", GetLastError() );
         getchar();
         return -;
     }
     int a=;
     int b=;
     int r=add(hDevice,a,b);
     printf("%d+%d=%d \n",a,b,r);
     getchar();
     CloseHandle(hDevice);
     return ;
 }

.h

#define add_code CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 	0x800, 	METHOD_IN_DIRECT,FILE_ANY_ACCESS)

　

sys驱动层核心代码：

#pragma code_seg("PAGE")
NTSTATUS DispatchRoutine_DeviceIoControl(IN PDEVICE_OBJECT pDevobj,IN PIRP pIrp	)
{   //
	ULONG info;
	//得到当前栈指针
	PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
	ULONG mf=stack->MajorFunction;//区分IRP
	switch (mf)
	{
	case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
		{
			KdPrint(("Enter myDriver_DeviceIOControl\n"));
			NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;	

			//得到输入缓冲区大小
			ULONG cbin = stack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
			//得到输出缓冲区大小
			ULONG cbout = stack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;
			//得到IOCTL码
			ULONG code = stack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
			switch (code)
			{
			case add_code:
				{
					int a,b;
					KdPrint(("add_code Direct Mode \n"));
					//缓冲区方式IOCTL
					//获取缓冲区数据	a,b
					int * InputBuffer = (int*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;

					//KdPrint(("%d,%d\n",cbin,cbout));

					_asm
					{
						mov eax,InputBuffer
							mov ebx,[eax]
						mov a,ebx
							mov ebx,[eax+4]
						mov b,ebx
					}
					KdPrint(("a=%d,b=%d \n", a,b));

					a=a+b;
					//C、驱动层返回数据至用户层
					//操作输出缓冲区
					//int* OutputBuffer = (int*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;

					UCHAR* OutputBuffer =(UCHAR*)MmGetSystemAddressForMdlSafe(pIrp->MdlAddress, NormalPagePriority);
					KdPrint(("MmGetSystemAddressForMdlSafe=%x",OutputBuffer));
					_asm
					{
						mov eax,a
							mov ebx,OutputBuffer
							mov [ebx],eax //bufferet=a+b

					}
					KdPrint(("a+b=%d \n",a));

					//设置实际操作输出缓冲区长度
					info = cbout;
					break;
				}
			case sub_code:
				{
					break;
				}
			}//end code switch
			break;
		}
	case IRP_MJ_CREATE:
		{
			break;
		}
	case IRP_MJ_CLOSE:
		{
			break;
		}
	case IRP_MJ_READ:
		{
			break;
		}

	}

	//对相应的IPR进行处理
	pIrp->IoStatus.Information = info;//设置操作的字节数
	pIrp->IoStatus.Status=STATUS_SUCCESS;//返回成功
	IoCompleteRequest(pIrp,IO_NO_INCREMENT);//指示完成此IRP
	KdPrint(("离开派遣函数\n"));//调试信息
	return STATUS_SUCCESS; //返回成功
}

缓冲区内存模式IOCTL

强调下：在驱动中最好不要直接访问用户模式下的内存地址，缓冲区方式可以避免程序猿访问内存模式下的内存地址。

#pragma code_seg("PAGE")
NTSTATUS DispatchRoutine_DeviceIoControl(IN PDEVICE_OBJECT pDevobj,IN PIRP pIrp	)
{   //
	ULONG info;
	//得到当前堆栈
	PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
	ULONG mf=stack->MajorFunction;//区分IRP
	switch (mf)
	{
	case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
		{
			KdPrint(("Enter myDriver_DeviceIOControl\n"));
			NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;	

			//得到输入缓冲区大小
			ULONG cbin = stack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
			//得到输出缓冲区大小
			ULONG cbout = stack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;
			//得到IOCTL码
			ULONG code = stack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
			switch (code)
			{
			case add_code:
				{
					int a,b;
					KdPrint(("add_code Buffered Mode \n"));
					//缓冲区方式IOCTL
					//获取缓冲区数据	a,b
					int * InputBuffer = (int*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;

					//KdPrint(("%d,%d\n",cbin,cbout));

					_asm
					{
						mov eax,InputBuffer
							mov ebx,[eax]
						mov a,ebx
							mov ebx,[eax+4]
						mov b,ebx
					}
					KdPrint(("a=%d,b=%d \n", a,b));

					a=a+b;
					//C、驱动层返回数据至用户层

					//Buffered Mode
					UCHAR* OutputBuffer = (UCHAR*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;

					//Direct Mode
					//UCHAR* OutputBuffer =(UCHAR*)MmGetSystemAddressForMdlSafe(pIrp->MdlAddress, NormalPagePriority);
					KdPrint(("MmGetSystemAddressForMdlSafe=%x",OutputBuffer));
					_asm
					{
						mov eax,a
							mov ebx,OutputBuffer
							mov [ebx],eax //bufferet=a+b

					}
					KdPrint(("a+b=%d \n",a));

					//设置实际操作输出缓冲区长度
					info = cbout;
					break;
				}
			case sub_code:
				{
					break;
				}
			default:
				status = STATUS_INVALID_VARIANT; //其他的控制码
			}//end code switch
		}
	case IRP_MJ_CREATE:
		{
			break;
		}
	case IRP_MJ_CLOSE:
		{
			break;
		}
	case IRP_MJ_READ:
		{
			break;
		}

	}

	//对相应的IPR进行处理
	pIrp->IoStatus.Information = info;//设置操作的字节数
	pIrp->IoStatus.Status=STATUS_SUCCESS;//返回成功
	IoCompleteRequest(pIrp,IO_NO_INCREMENT);//指示完成此IRP
	KdPrint(("离开派遣函数\n"));//调试信息
	return STATUS_SUCCESS; //返回成功
}

两者不同的地方：

1） 定义CTL_CODE宏时的method参数，

　　direct mode（直接方式）是METHOD_IN_DIRECT，

　　buffered mode（缓冲区方式）是METHOD_BUFFERED.

　　当然，exe和sys都需要修改。

2）在操作输出缓冲区的时候，

　　//Buffered Mode
　UCHAR* OutputBuffer = (UCHAR*)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;

　//Direct Mode
　UCHAR* OutputBuffer =(UCHAR*)MmGetSystemAddressForMdlSafe(pIrp->MdlAddress, NormalPagePriority);

　　

IDE：VS2010+WDK   VC++6.0

测试环境：XP SP3

最后当然是保证能够不蓝屏，能够输出correct。

over~