USB开发—自上而下（四）

聊完了CreateFile的调用过程，我们再来看一看三个非常重要的API函数DeviceIoControl、ReadFile、WriteFile：

BOOL WINAPI DeviceIoControl(
_In_ HANDLE hDevice,
_In_ DWORD dwIoControlCode,
_In_opt_ LPVOID lpInBuffer,
_In_ DWORD nInBufferSize,
_Out_opt_ LPVOID lpOutBuffer,
_In_ DWORD nOutBufferSize,
_Out_opt_ LPDWORD lpBytesReturned,
_Inout_opt_ LPOVERLAPPED lpOverlapped);
           

hDevice—通过CreateFile打开的设备句柄

dwIoControlCode—应用程序调用驱动程序的控制命令

lpInBuffer—应用程序传递到驱动程序数据的缓冲区地址

nInBufferSize—缓冲区长度

nOutBuffer—驱动程序返回数据到应用程序的缓冲区地址

nOutBufferSize—缓冲区长度

lpBytesReturned—驱动程序实际返回的数据长度

lpOverlapped—重叠结构，异步调用函数时使用

DeviceIoControl的调用过程比较简单，API通过系统调用进入内核，内核中两次调用ObReferenceObjectByHandle，一次为了获取句柄对应的设备对象（实际上是文件对象），另一次是为了获取Event句柄对应的事件对象，该对象用于处理用户模式下的同步问题；顺着设备对象的堆叠往上爬，获得了顶层设备对象，之后就准备了一个IRP，通过IoCallDriver调用了驱动程序中的OnMajorDeviceIoControl函数，这些函数前一章已经分析过，理解起来应该不成问题。

BOOL WriteFile(
 HANDLE hFile,
 LPCVOID lpBuffer, 
 DWORD nNumberOfBytesToWrite,
 LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
 LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
           

hFile—通过CreateFile打开的设备句柄

lpBuffer—应用程序传递到驱动程序数据的缓冲区地址

nNumberOfBytesToWrite—缓冲区长度

lpNumberOfBytesWriten—实际写操作的长度

lpOverlapped—重叠结构，异步调用函数时使用

BOOL ReadFile(
    HANDLE hFile,
    LPVOID lpBuffer,
    DWORD nNumberOfBytesToRead,
    LPDWORD lpNumberOfBytesRead,
    LPOVERLAPPED lpOverlapped
    );
           

hFile—通过CreateFile打开的设备句柄

lpBuffer—驱动程序返回数据到应用程序的缓冲区地址

nNumberOfBytesToRead—缓冲区长度

lpNumberOfBytesRead—驱动程序实际返回的数据长度

lpOverlapped—重叠结构，异步调用函数时使用

从上面的函数调用图可以看出：

1， WriteFile、ReadFile、DeviceIoControl三个函数异曲同工，走的路线很相近

2， 在windows内核层，WriteFile生成一个MajorFunction为IRP_MJ_WRITE的IRP

        ReadFile生成一个MajorFunction为IRP_MJ_READ的IRP

        DeviceIoControl生成一个MajorFunction为IRP_MJ_DEVICE_CONTROL的IRP

3， 在windows内核层，WriteFile函数生成的IO_STACK_LOCATION消息参数联合体需要转换成Write结构体

       ReadFile函数生成的IO_STACK_LOCATION消息参数联合体需要转换成Read结构体

       DeviceIoControl函数生成的IO_STACK_LOCATION消息参数联合体需要转换成DeviceIoControl结构体

4， 只要驱动支持，WriteFile，ReadFile完全可以由DeviceIoControl替代

参考资料： 

1， <<Windows内核情景分析>>