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实战DeviceIoControl 之七：在Windows 9X中读写磁盘扇区

2005-11-08 23:01 555 查看

在Windows NT/2K/XP中，直接用CreateFile打开名称类似于"\\.\A:"的”文件”，就可以与设备驱动打交道，通过ReadFile/WriteFile以绝对地址方式访问磁盘了。但Windows 9X不支持这样的简单方法。本文介绍一种在Windows 9X中实现磁盘直接访问的方法：利用系统的vwin32.vxd，通过DeviceIoControl调用DOS INT21 7305H与440DH功能来完成。该调用支持FAT12、FAT16和FAT32，适用于Windows 95 SR2以及更高版本。
先来了解一下DOS INT21 7305H功能的入口参数：

AX -- 功能号7305H
DS:BX -- 读写扇区的信息结构
CX -- 必须为-1
DL -- 驱动器号: 1=A:, 2=B:, 3=C:, ...
SI -- 读写标志: 最低位0=读, 1=写

若调用成功，清除C标志；否则设置C标志。
DS:BX指向一个结构，此结构定义如下：

DISKIO STRUC
dwStartSector   dd ?    ; 起始扇区
wSector         dw ?    ; 扇区数
lpBuffer        dd ?    ; 数据缓冲区地址
DISKIO ENDS

在写操作下，需要“锁定”驱动器。DOS INT21 440DH的4AH/6AH功能可实现逻辑驱动器的加锁/解锁。其入口参数为：

AX -- 功能号440DH
BH -- 锁的级别，0-3级，直接写扇区用1
BL -- 驱动器号: 1=A:, 2=B:, 3=C:, ...
CH -- 0x08
CL -- 0x4A
DX -- 0

AX -- 功能号440DH
BL -- 驱动器号: 1=A:, 2=B:, 3=C:, ...
CH -- 0x08
CL -- 0x6A

以上两个调用，若调用成功，清除C标志；否则设置C标志。
通过IOCTL码VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO等调用上述中断。实现绝对磁盘读写的关键代码如下：

// INT21的IOCTL码
#define VWIN32_DIOC_DOS_IOCTL        1
#define VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO    6

// 寄存器组
typedef struct _DIOC_REGISTERS {
DWORD reg_EBX;
DWORD reg_EDX;
DWORD reg_ECX;
DWORD reg_EAX;
DWORD reg_EDI;
DWORD reg_ESI;
DWORD reg_Flags;
} DIOC_REGISTERS, *PDIOC_REGISTERS;

// IO参数(注意字节对齐方式)
#pragma pack(1)
typedef struct _DISKIO {
DWORD  dwStartSector;     // 起始扇区
WORD   wSectors;          // 扇区数
void*  pBuffer;           // 缓冲区指针
} DISKIO, *PDISKIO;
#pragma pack()

BOOL AbsDiskRead(
BYTE nDiskNumber,         // 盘号, 1=A:, 2=B:, 3= C:, ...
DWORD dwStartSector,      // 起始扇区
WORD wSectors,            // 扇区数
void* pBuffer)            // 数据缓冲区指针
{
HANDLE hDevice;
DIOC_REGISTERS regs;
DISKIO dio;
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;

// 打开设备，获得VxD句柄
hDevice = CreateFile("\\\\.\\vwin32",        // 设备路径
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,            // 读写方式
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,      // 共享方式
NULL,                                    // 默认的安全描述符
OPEN_EXISTING,                           // 创建方式
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,                   // 文件属性
NULL);                                   // 不需参照模板文件

if(hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
return FALSE;
}

// 填充DISKIO参数结构
dio.dwStartSector = dwStartSector;
dio.wSectors = wSectors;
dio.pBuffer = pBuffer;

// 填充寄存器组--中断入口参数
memset(®s, 0, sizeof(DIOC_REGISTERS));
regs.reg_EAX = 0x7305;           // AX=0x7305
regs.reg_EBX = (DWORD)&dio;      // EBX=DS:BX=参数指针
regs.reg_ECX = 0xffff;           // CX=-1
regs.reg_EDX = nDiskNumber;      // DL=盘号
regs.reg_ESI = 0;                // SI=0 -- 读操作

// 用VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO读磁盘
dwOutBytes = 0;
bResult = DeviceIoControl(hDevice,           // 设备句柄
VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO,               // INT21
®s, sizeof(regs),                     // 输出数据缓冲区与长度
®s, sizeof(regs),                     // 输出数据缓冲区与长度
&dwOutBytes,                             // 输出数据长度
NULL);                                   // 用同步I/O

// 确定DeviceIoControl与INT21都无错误
bResult = bResult && !(regs.reg_Flags & 1);

CloseHandle(hDevice);

return bResult;
}

BOOL AbsDiskWrite(
BYTE nDiskNumber,        // 盘号, 1=A:, 2=B:, 3= C:, ...
DWORD dwStartSector,     // 起始扇区
WORD wSectors,           // 扇区数
void* pBuffer)           // 数据缓冲区指针
{
HANDLE hDevice;
DIOC_REGISTERS regs;
DISKIO dio;
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;

// 打开设备，获得VxD句柄
hDevice = CreateFile("\\\\.\\vwin32",        // 设备路径
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,            // 读写方式
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,      // 共享方式
NULL,                                    // 默认的安全描述符
OPEN_EXISTING,                           // 创建方式
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,                   // 文件属性
NULL);                                   // 不需参照模板文件

if(hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
return FALSE;
}

// 填充DISKIO参数结构
dio.dwStartSector = dwStartSector;
dio.wSectors = wSectors;
dio.pBuffer = pBuffer;

// 填充寄存器组--中断入口参数
memset(®s, 0, sizeof(DIOC_REGISTERS));
regs.reg_EAX = 0x7305;             // AX=0x7305
regs.reg_EBX = (DWORD)&dio;        // EBX=DS:BX=参数指针
regs.reg_ECX = 0xffff;             // CX=-1
regs.reg_EDX = nDiskNumber;        // DL=盘号
regs.reg_ESI = 0x6001;             // SI=0x6001 -- 普通写操作

// 用VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO写磁盘
dwOutBytes = 0;
bResult = DeviceIoControl(hDevice,           // 设备句柄
VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO,               // INT21
®s, sizeof(regs),                     // 输出数据缓冲区与长度
®s, sizeof(regs),                     // 输出数据缓冲区与长度
&dwOutBytes,                             // 输出数据长度
NULL);                                   // 用同步I/O

// 确定DeviceIoControl与INT21都无错误
bResult = bResult && !(regs.reg_Flags & 1);

CloseHandle(hDevice);

return bResult;
}

BOOL LockVolume(
BYTE nDiskNumber)         // 盘号, 1=A:, 2=B:, 3=C:, ...
{
HANDLE hDevice;
DIOC_REGISTERS regs;
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;

// 打开设备，获得VxD句柄
hDevice = CreateFile("\\\\.\\vwin32",        // 设备路径
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,            // 读写方式
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,      // 共享方式
NULL,                                    // 默认的安全描述符
OPEN_EXISTING,                           // 创建方式
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,                   // 文件属性
NULL);                                   // 不需参照模板文件

if(hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
return FALSE;
}

// 填充寄存器组--中断入口参数
memset(®s, 0, sizeof(DIOC_REGISTERS));
regs.reg_EAX = 0x440D;                       // AX=0x440D
regs.reg_EBX = 0x0100 | nDiskNumber;         // BH=锁的级别，BL=盘号
regs.reg_ECX = 0x084A;
regs.reg_EDX = 0;

// 用VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO读磁盘
dwOutBytes = 0;
bResult = DeviceIoControl(hDevice,           // 设备句柄
VWIN32_DIOC_DOS_IOCTL,                   // INT21
®s, sizeof(regs),                     // 输入数据缓冲区与长度
®s, sizeof(regs),                     // 输出数据缓冲区与长度
&dwOutBytes,                             // 输出数据长度
NULL);                                   // 用同步I/O

// 确定DeviceIoControl与INT21都无错误
bResult = bResult && !(regs.reg_Flags & 1);

CloseHandle(hDevice);

return bResult;
}

BOOL UnlockVolume(
BYTE nDiskNumber)         // 盘号, 1=A:, 2=B:, 3=C:, ...
{
HANDLE hDevice;
DIOC_REGISTERS regs;
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;

// 打开设备，获得VxD句柄
hDevice = CreateFile("\\\\.\\vwin32",        // 设备路径
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,            // 读写方式
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,      // 共享方式
NULL,                                    // 默认的安全描述符
OPEN_EXISTING,                           // 创建方式
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,                   // 文件属性
NULL);                                   // 不需参照模板文件

if(hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
return FALSE;
}

// 填充寄存器组--中断入口参数
memset(®s, 0, sizeof(DIOC_REGISTERS));
regs.reg_EAX = 0x440D;                       // AX=0x440D
regs.reg_EBX = nDiskNumber;                  // BL=盘号
regs.reg_ECX = 0x086A;

// 用VWIN32_DIOC_DOS_DRIVEINFO读磁盘
dwOutBytes = 0;
bResult = DeviceIoControl(hDevice,           // 设备句柄
VWIN32_DIOC_DOS_IOCTL,                   // INT21
®s, sizeof(regs),                     // 输入数据缓冲区与长度
®s, sizeof(regs),                     // 输出数据缓冲区与长度
&dwOutBytes,                             // 输出数据长度
NULL);                                   // 用同步I/O

// 确定DeviceIoControl与INT21都无错误
bResult = bResult && !(regs.reg_Flags & 1);

CloseHandle(hDevice);

return bResult;
}

下面的例子，从A盘的0扇区开始，读取10个扇区的数据，并保存在文件中：

unsigned char buf[512 * 10];

if (AbsDiskRead(1, 0, 10, buf))
{
FILE* fp = fopen("a.dat", "w+b");
fwrite(buf, 512, 10, fp);
fclose(fp);
}

下面的例子，读取D驱动器的第8888扇区，然后写回去：

unsigned char buf[512];

LockVolume(4);
if (AbsDiskRead(4, 8888, 1, buf))
{
... ...
if (AbsDiskWrite(4, 8888, 1, buf))
{
... ...
}
}
UnlockVolume(4);

在写方式下，SI寄存器的位0设置为1，位15-13在磁盘的不同区域需要有不同的值：

Bit 15	Bit 14	Bit 13	Description
0	0	0	Other/Unknown.
0	0	1	FAT data.
0	1	0	Directory data.
0	1	1	Normal file data.
1	0	0	Reserved.

如果不按照上述值操作，尽管能够写成功，但系统无法自动完成相关功能，可能会导致FAT数据备份、驱动器数据压缩等方面的问题。

[相关资源]

bhw98的专栏：http://www.csdn.net/develop/author/netauthor/bhw98/

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