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C++中的IOCTL操作

2023-06-27 14:17:06 深夜i -- --

C++ IOCTL Windows 驱动程序设备控制

IOCTL操作是C++程序设计中一种常用的技术，它允许操作系统通过设备驱动程序提供接口访问硬件设备。IOCTL操作可用于读取或设置设备属性、发送或接收数据和控制设备行为等。本文将详细介绍C++中的IOCTL操作及其应用。

一、IOCTL操作的基本原理

C++程序通过调用操作系统提供的设备通信API来实现IOCTL操作。在Windows操作系统中，这个API有一个通用的名字，叫做DeviceIoControl。

DeviceIoControl函数有四个参数，分别是设备句柄、控制码、输入数据缓冲区和输出数据缓冲区。控制码是一个整数，用于指定要进行的操作。不同的设备驱动程序支持的控制码是不同的，这些控制码被定义在设备的头文件中。

当调用DeviceIoControl函数时，它会将控制码、输入数据缓冲区和输出数据缓冲区作为参数传递给设备驱动程序。设备驱动程序会根据控制码和输入数据执行相应的操作，并将执行结果写入输出数据缓冲区。调用程序可以从输出数据缓冲区中读取结果，并根据情况采取必要的措施。

二、IOCTL操作的应用

IOCTL操作可用于访问各种类型的硬件设备，包括串行端口、并行端口、USB设备、声卡、网络适配器等。下面是IOCTL操作的一些常见应用：

1. 读取或设置设备属性。通过设备驱动程序提供的IOCTL操作，C++程序可以读取硬件设备的各种属性，例如端口状态、电量、速度、温度等。同时也可以设置这些属性，例如重置端口、调节电量、改变速度等。

2. 发送或接收数据。通过IOCTL操作，C++程序可以将数据发送到设备，或从设备接收数据。例如，在网络通信中，IOCTL操作可以用于发送和接收数据包。

3. 控制设备行为。IOCTL操作可以向设备驱动程序发送指令，控制设备的行为。例如，在打印机中，IOCTL操作可以控制打印机输出的字体、速度、方向等。

三、IOCTL操作的开发

为了使用IOCTL操作，需要先获取设备的句柄。获取设备句柄通常需要使用CreateFile函数。此函数返回一个句柄值，该值可用于IOCTL操作。

下面是一个简单的IOCTL操作的示例：


#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
  HANDLE hDevice;
  DWORD lpBytesReturned;
  char bufWrite[] = "Hello, IO!";
  char bufRead[100];
  hDevice = CreateFile(TEXT("\\\\.\\DeviceName"),
            GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
            0, NULL, OPEN_EXISTING,
            FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
  if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE) {
    cout << "Could not open device!\n";
    return 1;
  }
  if (!DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_CODE, bufWrite, sizeof(bufWrite),
            bufRead, 100, &lpBytesReturned, NULL)) {
    cout << "IOCTL failed!\n";
  }
  CloseHandle(hDevice);
  return 0;
}

在这个示例中，使用CreateFile函数获取设备句柄。具体来说，设备名称为“DeviceName”，注意要用“\”转义。IOCTL_CODE是设备驱动程序中定义的控制码。这个示例的IOCTL操作从设备中发送一个字符串并读取返回结果。如果发生错误，程序将输出错误消息。

总之，IOCTL操作是C++程序设计中的非常有用的技术，它允许程序访问硬件设备，并进行多种操作。如果您想编写一个具有硬件接口的程序，IOCTL操作将是您的有力工具。

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