派遣函数(1) - 初识派遣函数

最新推荐文章于 2025-02-25 13:36:38 发布

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IRP与派遣函数< xmlnamespace prefix ="o" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

IRP的处理机制类似Windows应用程序的“消息处理”机制，驱动程序接收到不同类型的IRP后，会进入不同的派遣函数，在派遣函数中IRP得到处理。

IRP

在Windows内核中，有一种数据结构叫做IPR(I/O Request Package)，即输入输出请求包。它是与输入输出相关的重要的数据结构。上层应用程序与底层驱动程序通信时，应用程序会发出I/O请求包。操作系统将I/O请求转化为IRP数据，不用类型的IRP会根据类型传递到不同的派遣函数中。

IRP是一个很复杂的数据结构。其中两个很重要的属性MajorFunction和MinorFunction，分别记录IRP的主类型和子类型。操作系统根据MajorFunction将IRP“派遣”到不同的派遣函数中，在派遣函数中还可以继续判断这个IRP属于哪种MinorFunction。

一般来说，NT式驱动程序和WDM驱动程序都是在DriverEntry中注册IRP的派遣函数。

如下代码：

#pragma INITCODE

extern "C" NTSTATUS DriverEntry( IN PDRIVER_OBJECT pDriverObj,

IN PUNICODE_STRING pRegisterPath )

{

KdPrint(("Entry DriverEntry!\n"));

//设置卸载函数

pDriverObj->DriverUnload = HelloDDKUnload;

//设置派遣函数

pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = HelloDDKDispatchRoutine;

pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = HelloDDKDispatchRoutine;

pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE] = HelloDDKDispatchRoutine;

pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_READ] = HelloDDKDispatchRoutine;

NTSTATUS status;

//创建设备对象

status = CreateDevice(pDriverObj);

KdPrint(("Leave DriverEntry!\n"));

return STATUS_SUCCESS;

}

在DriverEntry的驱动对象pDriverObj中，有个函数指针数组MajorFunction，这个数据的每个元素都记录着一个函数的地址。通过设置这个数组，可以将IRP的类型和派遣函数关联起来。

在上面的例子中，只设置了4种类型的IRP派遣函数。对于其他没有设置的IRP类型，系统默认这些IRP类型与_IopInvalidDeviceRequest函数关联。

在进入DriverEntry之前，操作系统会将_IopInvalidDeviceRequest的地址填满整个MajorFunction数组。

IRP类型

IRP类型	来源
IRP_MJ_CREATE	创建设备，CreateFile会产生此IRP
IRP_MJ_CLOSE	关闭设备，CloseHandle会产生此IRP
IRP_MJ_CLEARUP	清除工作，CloseHandle会产生此IRP
IRP_MJ_DEVICE_CONTROL	DeviceIoControl函数会产生此IRP
IRP_MJ_PNP	即插即用消息，只有WDM才支持此种IRP
IRP_MJ_PNP_POWER	在操作系统处理电源消息时产生此IRP
IRP_MJ_QUERY _INFORMATION	获取文件长度，GetFileSize会产生此IRP
IRP_MJ_READ	读取设备内容，ReadFIle会产生此IRP
IRP_MJ_SET_INFORMATION	设置文件长度，GetFileSize会产生此IRP
IRP_MJ_SHUTDOWN	关闭系统前会产生此IRP
IRP_MJ_SYSTEM_CONTROL	系统内部产生的控制信息
IRP_MJ_WRITE	对设备进行WriteFile时产生此IRP

对派遣函数的简单处理

如下代码：

#pragma PAGEDCODE

NTSTATUS HelloDDKDispatchRoutine(IN PDEVICE_OBJECT pDevObj,

IN PIRP pIrp)

{

KdPrint(("Enter HelloDDKDispatchRoutine\n"));

NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;

// 设置IRP完成状态为STATUS_SUCCESS，这样，发起I/O请求的API函数(如WriteFile)

//将会返回TRUE;

pIrp->IoStatus.Status = status;

//设置IRP操作了多少字节，如果是ReadFile产生的IRP，这个字节数代表从设备中读

//了多少字节。

pIrp->IoStatus.Information = 0; // bytes xfered

// IoCompleteRequest

IoCompleteRequest( pIrp, IO_NO_INCREMENT );

KdPrint(("Leave HelloDDKDispatchRoutine\n"));

return status;

}

应用程序通过符号链接打开设备

在应用程序中，设备可以通过符号链接进行访问。在驱动程序中，我们通过函数IoCreateSymbolicLink来创建符号链接。加入我们定义的符号链接为\??\HelloDevice，那么我们在应用程序中应该把前面的\??\改写成\\.\，即\\.\HelloDevice，写成C语言字符串形式则为\\\\.\\HelloDevice

示例代码：（注：每个IRP对应着自己相应的派遣函数）

int main(void)

{

HANDLE hDevice;

//打开设备句柄，触发IRP_MJ_CREATE

hDevice = CreateFile("\\\\.\\HelloDDK",GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,

FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)

{

DWORD dwError = GetLastError();

printf("%d\n", dwError);

}

//关闭设备句柄，触发IRP_MJ_CLEANUP 和IRP_MJ_CLOSE

CloseHandle(hDevice);

return 1;

}

编写一个更通用的派遣函数

首先介绍一个重要的数据结构IO_STACK_LOCATION,即I/O堆栈，这个数据结构跟IRP紧密相连。

我们知道，驱动对象会创建一个个的设备对象，并将这些设备对象叠成一个垂直结构。这种垂直的结构很像栈，因此被称为“设备栈”。

IRP会被操作系统发送到设备栈的顶层，如果顶层的设备对象的派遣函数结束了IRP的请求，则这次I/O请求结束。如果没有将IRP的请求结束，那么操作系统会将IRP转发到设备栈的下一层设备进行处理。如果这个设备的派遣函数依然不能结束IRP请求，那么则会继续向下层设备转发。

因此，一个IRP可能会被转发多次。为了记录IRP在每层设备中做的操作。IRP会有一个IO_STACK_LOCATION数组。数组的元素数应该大于IRP穿越的设备数。每个IO_STACK_LACTION元素记录着对应设备中做的操作。对于本层设备对应的IO_STACK_LOCATION，可以通过IoGetCurrentIrpStackLocation函数得到。