IOCTL缓冲区的缓冲策略
IOCTL请求涉及来自调用者的输入缓冲区和返回到调用者的输出 缓冲区。为了理解IOCTL请求,我们先来看看WIN32 API DeviceIoControl函数的原型。
BOOL DeviceIoControl (
HANDLE hDevice, // 设备句柄
DWORD dwIoControlCode, // IOCTL请求操作代码
LPVOID lpInBuffer, // 输入缓冲区地址
DWORD nInBufferSize, // 输入缓冲区大小
LPVOID lpOutBuffer, // 输出缓冲区地址
DWORD nOutBufferSize, // 输出缓冲区大小
LPDWORD lpBytesReturned, // 存放返回字节数的指针
LPOVERLAPPED lpOverlapped // 用于同步操作的Overlapped结构体指针
);
IOCTL请求有四种缓冲策略,下面一一介绍。
1、 输入输出缓冲I/O(METHOD_BUFFERED)
I/O管理器首先分配一个非分页池,它足够大地存放调用者的输入或输出缓冲区(不管哪个更大)。非分页缓冲区的地址放在IRP的AssociatedIrp.SystemBuffer域中,然后把IOCTL的输入数据拷贝 到这个非份页缓冲区中,并把IRP的UserBuffer域设置成调用者输出缓冲区的用户空间地址。当驱动程序完成IOCTL请求时,I/O管理器将这个非份页缓冲区中的数据拷贝到调用者的输出缓冲区。注意这里同一个非份页池同时用于输入和输出缓冲区,因此驱动程序在向缓冲区写东西之前应该把输入的所有数据读出来。
2、 直接输入缓冲输出I/O(METHOD_IN_DIRECT)
I/O管理器首先检查调用者输入缓冲区的可访问性,并在物理内存中将其锁定。然后为该输入缓冲区创建一个MDL,并把指定该MDL的指针存放到IRP的MdlAddress域中。同时,I/O管理器还在非份页池中分配一输出缓冲区,并把这个缓冲区的地址存放在IRP的AssociatedIrp.SystemBuffer域中,并把IRP的UserBuffer域设置成调用者输出缓冲区的用户空间地址。当驱动程序完成IOCTL请求时,I/O管理器将非份页缓冲区中的数据拷贝到调用者的输出缓冲区。
3、 缓冲输入直接输出I/O(METHOD_OUT_DIRECT)
I/O管理器首先检查调用者输出缓冲区的可访问性,并在物理内存中将其锁定。然后为该输出缓冲区创建一个MDL,并把指定该MDL的指针存放到IRP的MdlAddress域中。同时,I/O管理器还在非份页池中分配一输入缓冲区,并把这个缓冲区的地址存放在IRP的AssociatedIrp.SystemBuffer域中, 同时把调用者用户输入缓冲区中的数据拷贝到系统缓冲区中,并把IRP的 UserBuffer域设置为NULL。
4、 上面三种方法都不是(METHOD_NEITHER)
I/O管理器把调用者的输入缓冲区的地址放到IRP当前I/O堆栈单元的Parameters.Devi ceIoControl.TypeInputBuffer域中,把输出缓冲 区的地址存放到IRP的UserBuffer域中。这两个地址都是用户空间地 址。
从上面的说明可以看出,在执行缓冲I/O时,I/O管理器将在非份页池 中分配内存,如果调用者的缓冲区比较大时,分配的非份页池也将 比较大。非份页池是系统比较宝贵的资源,因此,如果调用者的缓 冲区比较大时,我们一般采用直接I/O的方式(例如磁盘读写请求等), 这样不仅节省系统资源,另一方面由于省去了I/O管理器在系统缓冲 区和调用者缓冲区之间的数据拷