《Windows驱动开发技术详解》之驱动程序调用驱动程序——通过设备指针调用其他驱动程序

本节介绍“手动”构造各个IRP，然后将IRP传递到相应驱动程序的派遣函数里。

  • 获得设备指针

每个内核中的句柄都会和一个内核对象的指针联系起来。ZwCreateFile内核函数可以通过设备名打开设备句柄，这个设备句柄和一个文件对象的指针关联。IoGetDeviceObjectPointer内核函数可以通过设备名获得文件对象指针，而不是获得设备句柄。当调用IoGetDeviceObjectPointer内核函数后，设备对象的引用计数就会加1。当用完这个设备对象后，应该调用ObDereferenceObject内核函数，使其引用计数减1。当第一次调用IoGetDeviceObjectPointer内核函数时，会根据设备名打开设备，这时文件对象指针的引用计数为1。此后如果再次调用IoGetDeviceObjectPointer打开设备，就不会真正的打开设备了，而只是将引用计数加1——只有在第一次真正打开设备时，系统才会创建一个IRP_MJ_CREATE类型的IRP，并将这个IRP传递到驱动程序的派遣函数中。

每次调用ObDereferenceObject内核函数都会将“引用计数”减1,如果减至0就会关闭设备。关闭设备时，系统会创建一个IRP_MJ_CLOSE类型的IRP。

  •  创建IRP

利用内核函数IoBuildSynchronousFsdRequest和IoBuildAsynchronousFsdRequest两个内核函数创建IRP，它们分别用来创建同步类型和异步类型的IRP。这两个内核函数可以创建IRP_MJ_PNP、IRP_MJ_READ、IRP_MJ_WRITE、IRP_MJ_FLUSH_BUFFERS和IRP_MJ_SHUTDOWN类型的IRP。

可以通过IoBuildDeviceIoControlRequest内核函数创建IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL和IRP_MJ_DEVICE_CONTROL两个类型的IRP，这个内核函数只能创建同步类型的IRP。

另外，还可以使用IoAllocateIrp内核函数，它可以创建任意类型的IRP。IoBuildSynchronousFsdRequest、IoBuildAsynchronousFsdRequest、IoBuildDeviceIoControlRequest这三个函数属于靠近上层的内核函数。而IoAllocateIrp是比较底层的内核函数，以上三个内核函数都是用过IoAllocateIrp实现的。

创建完IRP后，还要构造IRP的I/O堆栈，每层I/O堆栈对应一个设备对象。最后通过IoCallDriver内核函数调用相应的驱动。

手动创建IRP步骤如下：

1.先得到设备的指针。一种方法是用IoGetDeviceObjectPointer内核函数得到设备对象指针。另一种方法是用ZwCreate内核函数先得到设备句柄，然后调用ObReferenceObjectByPointer内核函数通过设备句柄得到设备对象指针。

2.手动创建IRP，有上述四个内核函数可选。

3.构造IRP的I/O堆栈。

4.调用IoCallDriver内核函数，其内部会调用设备对象的派遣函数。

  • 用IoBuildSynchronousFsdRequest创建IRP

IoBuildSynchronousFsdRequest内核函数创建同步类型IRP，关键在于其第六个参数Event。在调用IoBuildSynchronousFsdRequest之前，需要准备一个事件。这个事件会和IRP请求进行关联，当IRP请求被结束时该事件被触发。

示例代码如下：

 1 NTSTATUS HelloDDKRead_ManualIRP_SYN(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp){
 2     UNREFERENCED_PARAMETER(pDevObj);
 3     DbgPrint("Enter HelloDDKRead_ManualIRP_SYN!\n");
 4     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
 5     UNICODE_STRING DeviceName;
 6     RtlInitUnicodeString(&DeviceName, L"\\Device\\MyDDKDevice");
 7     PDEVICE_OBJECT pDeviceObject = NULL;
 8     PFILE_OBJECT pFileObject = NULL;
 9     //获得文件对象和设备对象的指针
10     status = IoGetDeviceObjectPointer(&DeviceName, FILE_ALL_ACCESS, &pFileObject, &pDeviceObject);
11     if (!NT_SUCCESS(status)){
12         status = STATUS_UNSUCCESSFUL;
13         pIrp->IoStatus.Status = status;
14         pIrp->IoStatus.Information = 0;
15         IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
16         return status;
17     }
18     KEVENT event;
19     KeInitializeEvent(&event, NotificationEvent, FALSE);
20     IO_STATUS_BLOCK status_block;
21     LARGE_INTEGER offset = RtlConvertLongToLargeInteger(0);
22     PIRP pNewIrp = IoBuildSynchronousFsdRequest(IRP_MJ_READ,
23         pDeviceObject,
24         NULL, 0,
25         &offset, &event,
26         &status_block);
27 
28     PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetNextIrpStackLocation(pNewIrp);
29     stack->FileObject = pFileObject;
30     status = IoCallDriver(pDeviceObject, pNewIrp);
31     if (status == STATUS_PENDING){
32         status = KeWaitForSingleObject(&event,
33             Executive,
34             KernelMode,
35             FALSE,
36             NULL);
37         status = status_block.Status;
38     }
39 
40     ObDereferenceObject(pFileObject);
41     status = STATUS_SUCCESS;
42     pIrp->IoStatus.Status = status;
43     pIrp->IoStatus.Information = 0;
44     IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
45     DbgPrint("Leave HelloDDKRead_ManualIRP_SYN!\n");
46     return status;
47 }

运行结果如下：

  • 用IoBuildAsynchronousFsdRequest创建IRP

比用IoBuildSynchronousFsdRequest创建IRP少一个事件参数。使用IoBuildAsynchronousFsdRequest内核函数创建IRP，当IRP请求被结束后，操作系统不会通过事件进行通知。不过可以通过IRP的UserEvent子域来通知IRP请求的结束。调用IoBuildAsynchronousFsdRequest内核函数创建IRP后，如果希望进行同步处理，即希望得到IRP被结束的通知，则只需要设置IRP的子域UserEvent。

示例代码如下：

 

 1 NTSTATUS HelloDDKRead_ManualIRP_ASYN(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp){
 2     UNREFERENCED_PARAMETER(pDevObj);
 3     DbgPrint("Enter HelloDDKRead_ManualIRP_ASYN!\n");
 4     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
 5     UNICODE_STRING DeviceName;
 6     RtlInitUnicodeString(&DeviceName, L"\\Device\\MyDDKDevice");
 7     PDEVICE_OBJECT pDeviceObject = NULL;
 8     PFILE_OBJECT pFileObject = NULL;
 9     status = IoGetDeviceObjectPointer(&DeviceName, FILE_ALL_ACCESS, &pFileObject, &pDeviceObject);
10     if (!NT_SUCCESS(status)){
11         status = STATUS_UNSUCCESSFUL;
12         pIrp->IoStatus.Status = status;
13         pIrp->IoStatus.Information = 0;
14         IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
15         return status;
16     }
17     KEVENT event;
18     KeInitializeEvent(&event, NotificationEvent, FALSE);
19     IO_STATUS_BLOCK status_block;
20     LARGE_INTEGER offset = RtlConvertLongToLargeInteger(0);
21     PIRP pNewIrp = IoBuildAsynchronousFsdRequest(IRP_MJ_READ,
22         pDeviceObject,
23         NULL, 0,
24         &offset, &status_block);
25     pNewIrp->UserEvent = &event;
26     PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetNextIrpStackLocation(pNewIrp);
27     stack->FileObject = pFileObject;
28     status = IoCallDriver(pDeviceObject, pNewIrp);
29     if (status == STATUS_PENDING){
30         status = KeWaitForSingleObject(&event,
31             Executive,
32             KernelMode,
33             FALSE,
34             NULL);
35         status = status_block.Status;
36     }
37     ObDereferenceObject(pFileObject);
38     status = STATUS_SUCCESS;
39     pIrp->IoStatus.Status = status;
40     pIrp->IoStatus.Information = 0;
41     IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
42     DbgPrint("Leave HelloDDKRead_ManualIRP_ASYN!\n");
43     return status;
44 }

运行结果如下：

  • 用IoAllocateIrp创建IRP

所有对设备的操作都会转化为一个IRP，IRP会在驱动程序中被处理。IRP请求被结束，就代表着对设备操作的结束，IRP的完成状态就是操作的完成状态。而所有的IRP最终都是由IoAllocateIrp内核函数创建的。

示例代码：

 1 NTSTATUS HelloDDKRead_ManualIRP(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp){
 2     UNREFERENCED_PARAMETER(pDevObj);
 3     DbgPrint("Enter HelloDDKRead_ManualIRP!\n");
 4     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
 5     UNICODE_STRING DeviceName;
 6     RtlInitUnicodeString(&DeviceName, L"\\Device\\MyDDKDevice");
 7     PDEVICE_OBJECT pDeviceObject = NULL;
 8     PFILE_OBJECT pFileObject = NULL;
 9     status = IoGetDeviceObjectPointer(&DeviceName, FILE_ALL_ACCESS, &pFileObject, &pDeviceObject);
10     if (!NT_SUCCESS(status)){
11         status = STATUS_UNSUCCESSFUL;
12         pIrp->IoStatus.Status = status;
13         pIrp->IoStatus.Information = 0;
14         IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
15         return status;
16     }
17 
18     KEVENT event;
19     KeInitializeEvent(&event, NotificationEvent, FALSE);
20     PIRP pNewIrp = IoAllocateIrp(pDeviceObject->StackSize, FALSE);
21     pNewIrp->UserEvent = &event;
22     IO_STATUS_BLOCK status_block;
23     pNewIrp->UserIosb = &status_block;
24     pNewIrp->Tail.Overlay.Thread = PsGetCurrentThread();
25     pNewIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer = NULL;
26     PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetNextIrpStackLocation(pNewIrp);
27     stack->MajorFunction = IRP_MJ_READ;
28     stack->MinorFunction = IRP_MN_NORMAL;
29     stack->FileObject = pFileObject;
30     status = IoCallDriver(pDeviceObject, pNewIrp);
31     if (status == STATUS_PENDING){
32         status = KeWaitForSingleObject(&event,
33             Executive,
34             KernelMode,
35             FALSE, NULL);
36     }
37     ObDereferenceObject(pFileObject);
38     status = STATUS_SUCCESS;
39     pIrp->IoStatus.Status = status;
40     pIrp->IoStatus.Information = 0;
41     IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
42     DbgPrint("Leave HelloDDKRead_ManualIRP!\n");
43     return status;
44 }

运行结果如下：

 

我这样验证了，返回的DeviceObject的指针就是返回的FileObject的成员：

输出结果：

posted @ 2016-06-16 16:16  _No.47  阅读(1244)  评论(0)  编辑  收藏  举报