Kernel Mode Driver Framework >> C/C++ (PNP) >> File
IRP
參考資訊：
1. Source Code
基本上，驅動程式(韌體)的基本功能就是當作User Application(軟體)和硬體的溝通橋樑，軟體可以透過很多種方式和驅動程式溝通，而最常用的溝通方式就是把驅動程式當做是一個檔案在操作，軟體可以透過檔案讀寫的方式和驅動程式做資料傳遞的動作，驅動程式最後再把資料輸出到硬體裝置上，而在Windows系統上，可以使用CreateFile(檔案開啟)、ReadFile(讀取檔案)、WriteFile(寫入檔案)、CloseHandle(關閉檔案)等檔案操作的Win32 API，而驅動程式如何跟軟體串接起來呢？驅動程式必須設定這些對應的Event Callback，這樣I/O Manager才會知道如何串起這條溝通管道。
當然，使用者可能也很好奇，為何軟體不直接跟硬體溝通就好，還要透過一個這麼複雜的驅動程式當作溝通橋樑？當軟體可以直接溝通硬體時，會造成太多衝突，以及優先順序問題，而因為可以直接控制硬體，因此，寫出一個非惡意但具有破壞性的軟體時，是間接可以把一個系統搞壞掉，這也是為何要在Win98之後，架構出一個驅動程式的原因，至少有一個溝通和協調的機制，當然隨著系統的發展，規定就會變成越來嚴格，這也是Microsoft致力於保護系統的最好方式！
對應的溝通管道
| Win32 API | Kernel Event |
|---|---|
| CreateFile() | EvtDeviceFileCreate |
| ReadFile() | EvtIoRead |
| WriteFile() | EvtIoWrite |
| CloseHandle() | EvtFileClose |
驅動程式對應的CreateFile()和CloseHandle() Callback必須使用WDF_FILEOBJECT_CONFIG_INIT()設定，宣告如下：
void WDF_FILEOBJECT_CONFIG_INIT( PWDF_FILEOBJECT_CONFIG FileEventCallbacks, PFN_WDF_DEVICE_FILE_CREATE EvtDeviceFileCreate, PFN_WDF_FILE_CLOSE EvtFileClose, PFN_WDF_FILE_CLEANUP EvtFileCleanup );
至於ReadFile()和WriteFile() Callback則位於WDF_IO_QUEUE_CONFIG(EvtIoRead和EvtIoWrite)
基本的步驟如下：
1. 安裝驅動程式時，驅動程式註冊自己的名字、註冊檔案的Event Callback副程式
2. 軟體開啟檔案(使用驅動程式的名字(GUID或者Symbolic))，I/O Manager呼叫驅動程式的EvtDeviceFileCreate
3. 軟體讀寫檔案，I/O Manager呼叫驅動程式的EvtIoRead、EvtIoWrite
4. 軟體關閉檔案，I/O Manager呼叫驅動程式的EvtFileClose
main.c
#include <ntddk.h>
#include <wdf.h>
#define DEV_NAME L"\\Device\\MyDriver"
#define SYM_NAME L"\\DosDevices\\MyDriver"
void IrpFileCreate(WDFDEVICE Device, WDFREQUEST Request, WDFFILEOBJECT FileObject)
{
DbgPrint("IrpFieCreate");
WdfRequestComplete(Request, STATUS_SUCCESS);
}
void IrpFileClose(WDFFILEOBJECT FileObject)
{
DbgPrint("IrpFieClose");
}
void IrpRead(WDFQUEUE Queue, WDFREQUEST Request, size_t Length)
{
DbgPrint("IrpRead");
WdfRequestCompleteWithInformation(Request, STATUS_SUCCESS, Length);
}
void IrpWrite(WDFQUEUE Queue, WDFREQUEST Request, size_t Length)
{
DbgPrint("IrpWrite");
WdfRequestCompleteWithInformation(Request, STATUS_SUCCESS, Length);
}
NTSTATUS AddDevice(WDFDRIVER Driver, PWDFDEVICE_INIT pDeviceInit)
{
WDFDEVICE device;
UNICODE_STRING suDevName;
UNICODE_STRING szSymName;
WDF_FILEOBJECT_CONFIG file_cfg;
WDF_IO_QUEUE_CONFIG ioqueue_cfg;
RtlInitUnicodeString(&suDevName, DEV_NAME);
RtlInitUnicodeString(&szSymName, SYM_NAME);
WdfDeviceInitAssignName(pDeviceInit, &suDevName);
WdfDeviceInitSetIoType(pDeviceInit, WdfDeviceIoBuffered);
WDF_FILEOBJECT_CONFIG_INIT(&file_cfg, IrpFileCreate, IrpFileClose, NULL);
WdfDeviceInitSetFileObjectConfig(pDeviceInit, &file_cfg, WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES);
WdfDeviceCreate(&pDeviceInit, WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES, &device);
WdfDeviceCreateSymbolicLink(device, &szSymName);
WDF_IO_QUEUE_CONFIG_INIT_DEFAULT_QUEUE(&ioqueue_cfg, WdfIoQueueDispatchSequential);
ioqueue_cfg.EvtIoRead = IrpRead;
ioqueue_cfg.EvtIoWrite = IrpWrite;
return WdfIoQueueCreate(device, &ioqueue_cfg, WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES, WDF_NO_HANDLE);
}
NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT pOurDriver, PUNICODE_STRING pRegistry)
{
WDF_DRIVER_CONFIG config;
WDF_DRIVER_CONFIG_INIT(&config, AddDevice);
return WdfDriverCreate(pOurDriver, pRegistry, WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES, &config, WDF_NO_HANDLE);
}
AddDevice()設定檔案的Event Callback以及建立Symbolic Link
IrpFileCreate()僅列印資訊，其餘不處理，值得注意的是Complete Irp呼叫的是WdfRequestComplete()
IrpFileClose()僅列印資訊，其餘不處理，WDF簡化了FileClose的處理步驟
IrpRead()僅列印資訊，其餘不處理，透過呼叫WdfRequestCompleteWithInformation()完成Irp操作並且回傳Information
IrpWrite()僅列印資訊，其餘不處理，透過呼叫WdfRequestCompleteWithInformation()完成Irp操作並且回傳Information
為了測試驅動程式的檔案讀寫IRP，我們需要一個User Application做測試(app.c)
#define INITGUID
#include <windows.h>
#include <strsafe.h>
#include <setupapi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int __cdecl main(int argc, char* argv[])
{
DWORD dwRet=0;
char szBuffer[32]={0};
HANDLE hFile=INVALID_HANDLE_VALUE;
hFile = CreateFile("\\\\.\\MyDriver", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);
if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE){
printf("failed to open mydriver");
return -1;
}
WriteFile(hFile, szBuffer, sizeof(szBuffer), &dwRet, NULL);
ReadFile(hFile, szBuffer, sizeof(szBuffer), &dwRet, NULL);
CloseHandle(hFile);
return 0;
}
sources
TARGETNAME=app TARGETTYPE=PROGRAM TARGETPATH=obj UMTYPE=console UMBASE=0x0400000 SOURCES=app.c USE_MSVCRT=1
一樣使用WDK編譯，接著執行該User Application就可以看到結果
