驱动开发-文件操作

Ring3和Ring0的通信DeviceIoControl

这种通信方式是驱动程序与应用程序自定义IO控制码，然后调用DeviceIoControl函数，IO管理器会产生一个MajorFunction 为IRP_MJ_DEVICE_CONTROL（DeviceIoControl函数会产生此IRP），MinorFunction 为自己定义的控制码的IRP，系统就调用相应的处理IRP_MJ_DEVICE_CONTROL的派遣函数，你在派遣函数中判断MinorFunction ，是自定义的控制码你就进行相应的处理。

操作码

1	#define IOCTL_Device_Function CTL_CODE(DeviceType, Function, Method, Access)

　　* IOCTL_Device_Function：生成的IRP的MinorFunction
　　* DeviceType：设备对象的类型。一般以FILE_DEVICE_XXX的形式，但是这主要用于基于硬件的驱动程序，对于像本例子这样的软件驱动程序来说，这部分并不是很重要。微软规定第三方的值应该从0x8000开始。
　　* Function ：自定义的IO控制码。自己定义时取0x800到0xFFF，因为0x0到0x7FF是微软保留。
　　* Method ：数据的操作模式。

METHOD_BUFFERED：缓冲区模式

METHOD_IN_DIRECT：直接写模式

METHOD_OUT_DIRECT：直接读模式

METHOD_NEITHER ：Neither模式

Access：访问权限，可取值有：

FILE_ANY_ACCESS：表明用户拥有所有的权限

FILE_READ_DATA：表明权限为只读

FILE_WRITE_DATA：表明权限为可写

也可以 FILE_WRITE_DATA | FILE_READ_DATA：表明权限为可读可写，但还没达到FILE_ANY_ACCESS的权限。

缓冲区方式的读写操作

简单说一下这四种操作模式，首先第一种**缓冲区模式METHOD_BUFFERED**，表示系统将应用程序提供缓冲区的数据复制到内核模式下的地址中，这个地址用pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer来记录。因此这种方式的通信比较安全和方便，但是效率较低，适合数据量比较小的时候使用。

第二种直接方式读写METHOD_IN/OUT_DIRECT，与第一种方式不同，操作系统会将用户模式下的缓冲区锁住，然后操作系统将这段缓冲区在内核模式地址再次映射一遍。这样，用户模式和内核模式的缓冲区指向的是同一区域的物理内存。操作系统将用户模式地址锁定后，会用内存描述符表（MDL）记录这段内存。

这种方式效率高，但是单独占用物理页面，无法再进行其它操作（例如文件读写），适合数据量较大时使用。

第三种是**其他读写方式METHOD_NEITHER **，派遣函数直接读写应用程序提供的缓冲区地址，在驱动程序中，直接操作应用程序的缓冲区地址是很危险的。只有驱动程序与应用程序运行在相同线程上下文的情况下，才能使用这种方式。

驱动的派遣函数中输入缓冲区可以通过I/O堆栈（IO_STACK_LOCATION）的stack->Parameters.DeviceIoControl.Type3InputBuffer得到。输出缓冲区可以通过pIrp->UserBuffer得到。在读写前使用ProbeForRead和ProbeForWrite函数探测地址是否可读和可写。

通信流程：

　　* 驱动程序和应用程序自定义好IO控制码
　　* 驱动程序定义驱动设备名，符号链接名，将符号链接名与设备对象名称关联，等待IO控制码（IoCreateDevice，IoCreateSymbolicLink）
　　* 应用程序由符号链接名通过CreateFile函数获取到设备句柄DeviceHandle，再用DeviceIoControl通过这个设备句柄发送控制码给派遣函数。

总之，三环函数->NTDLL->封装IRP->由驱动进行接收处理->最后返回给R3