#include <ntddk.h>
#include "MyPort.h"
// 設備類型定義
// 0-32767被Microsoft佔用,用戶自定義可用32768-65535
#define FILE_DEVICE_MYPORT 0x0000f000
// I/O控制碼定義
// 0-2047被Microsoft佔用,用戶自定義可用2048-4095
#define MYPORT_IOCTL_BASE 0xf00
#define IOCTL_MYPORT_READ_BYTE CTL_CODE(FILE_DEVICE_MYPORT, MYPORT_IOCTL_BASE, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)
#define IOCTL_MYPORT_WRITE_BYTE CTL_CODE(FILE_DEVICE_MYPORT, MYPORT_IOCTL_BASE+1, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)
// IOPM是65536個端口的位屏蔽矩陣,包含8192字節(8192 x 8 = 65536)
// 0 bit: 允許應用程序訪問對應端口
// 1 bit: 禁止應用程序訪問對應端口
#define IOPM_SIZE 8192
typedef UCHAR IOPM[IOPM_SIZE];
IOPM *pIOPM = NULL;
// 設備名(要求以UNICODE表示)
const WCHAR NameBuffer[] = L"\\Device\\MyPort";
const WCHAR DOSNameBuffer[] = L"\\DosDevices\\MyPort";
// 這是兩個在ntoskrnl.exe中的未見文檔的服務例程
// 沒有現成的已經說明它們原型的頭文件,我們自己聲明
void Ke386SetIoAccessMap(int, IOPM *);
void Ke386IoSetAccessProcess(PEPROCESS, int);
// 函數原型預先說明
NTSTATUS MyPortDispatch(IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp);
void MyPortUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject);
// 驅動程序入口,由系統自動調用,就像WIN32應用程序的WinMain
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
PDEVICE_OBJECT deviceObject;
NTSTATUS status;
UNICODE_STRING uniNameString, uniDOSString;
// 爲IOPM分配內存
pIOPM = MmAllocateNonCachedMemory(sizeof(IOPM));
if (pIOPM == 0)
{
return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES;
}
// IOPM全部初始化爲0(允許訪問所有端口)
RtlZeroMemory(pIOPM, sizeof(IOPM));
// 將IOPM加載到當前進程
Ke386IoSetAccessProcess(PsGetCurrentProcess(), 1);
Ke386SetIoAccessMap(1, pIOPM);
// 指定驅動名字
RtlInitUnicodeString(&uniNameString, NameBuffer);
RtlInitUnicodeString(&uniDOSString, DOSNameBuffer);
// 創建設備
status = IoCreateDevice(DriverObject, 0,
&uniNameString,
FILE_DEVICE_MYPORT,
0, FALSE, &deviceObject);
if (!NT_SUCCESS(status))
{
return status;
}
// 創建WIN32應用程序需要的符號連接
status = IoCreateSymbolicLink (&uniDOSString, &uniNameString);
if (!NT_SUCCESS(status))
{
return status;
}
// 指定驅動程序有關操作的模塊入口(函數指針)
// 涉及以下兩個模塊:MyPortDispatch和MyPortUnload
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] =
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] =
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = MyPortDispatch;
DriverObject->DriverUnload = MyPortUnload;
return STATUS_SUCCESS;
}
// IRP處理模塊
NTSTATUS MyPortDispatch(IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject, IN PIRP Irp)
{
PIO_STACK_LOCATION IrpStack;
ULONG dwInputBufferLength;
ULONG dwOutputBufferLength;
ULONG dwIoControlCode;
PULONG pvIOBuffer;
NTSTATUS ntStatus;
// 填充幾個默認值
Irp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; // 返回狀態
Irp->IoStatus.Information = 0; // 輸出長度
IrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation(Irp);
// Get the pointer to the input/output buffer and it's length
// 輸入輸出共用的緩衝區
// 因爲我們在IOCTL中指定了METHOD_BUFFERED,
pvIOBuffer = Irp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
switch (IrpStack->MajorFunction)
{
case IRP_MJ_CREATE: // 與WIN32應用程序中的CreateFile對應
break;
case IRP_MJ_CLOSE: // 與WIN32應用程序中的CloseHandle對應
break;
case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL: // 與WIN32應用程序中的DeviceIoControl對應
dwIoControlCode = IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
switch (dwIoControlCode)
{
// 我們約定,緩衝區共兩個DWORD,第一個DWORD爲端口,第二個DWORD爲數據
// 一般做法是專門定義一個結構,此處簡單化處理了
case IOCTL_MYPORT_READ_BYTE: // 從端口讀字節
pvIOBuffer[1] = _inp(pvIOBuffer[0]);
Irp->IoStatus.Information = 8; // 輸出長度爲8
break;
case IOCTL_MYPORT_WRITE_BYTE: // 寫字節到端口
_outp(pvIOBuffer[0], pvIOBuffer[1]);
break;
default: // 不支持的IOCTL
Irp->IoStatus.Status = STATUS_INVALID_PARAMETER;
}
}
ntStatus = Irp->IoStatus.Status;
IoCompleteRequest (Irp, IO_NO_INCREMENT);
return ntStatus;
}
// 刪除驅動
void MyPortUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
UNICODE_STRING uniDOSString;
if(pIOPM)
{
// 釋放IOPM佔用的空間
MmFreeNonCachedMemory(pIOPM, sizeof(IOPM));
}
RtlInitUnicodeString(&uniDOSString, DOSNameBuffer);
// 刪除符號連接和設備
IoDeleteSymbolicLink (&uniDOSString);
IoDeleteDevice(DriverObject->DeviceObject);
}
// 安裝驅動並啓動服務
// lpszDriverPath: 驅動程序路徑
// lpszServiceName: 服務名
BOOL StartDriver(LPCTSTR lpszDriverPath, LPCTSTR lpszServiceName)
{
SC_HANDLE hSCManager; // 服務控制管理器句柄
SC_HANDLE hService; // 服務句柄
DWORD dwLastError; // 錯誤碼
BOOL bResult = FALSE; // 返回值
// 打開服務控制管理器
hSCManager = OpenSCManager(NULL, NULL, SC_MANAGER_ALL_ACCESS);
if (hSCManager)
{
// 創建服務
hService = CreateService(hSCManager,
lpszServiceName,
lpszServiceName,
SERVICE_ALL_ACCESS,
SERVICE_KERNEL_DRIVER,
SERVICE_DEMAND_START,
SERVICE_ERROR_NORMAL,
lpszDriverPath,
NULL,
NULL,
NULL,
NULL,
NULL);
if (hService == NULL)
{
if (::GetLastError() == ERROR_SERVICE_EXISTS)
{
hService = ::OpenService(hSCManager, lpszServiceName, SERVICE_ALL_ACCESS);
}
}
if (hService)
{
// 啓動服務
bResult = StartService(hService, 0, NULL);
// 關閉服務句柄
CloseServiceHandle(hService);
}
// 關閉服務控制管理器句柄
CloseServiceHandle(hSCManager);
}
return bResult;
}
// 停止服務並卸下驅動
// lpszServiceName: 服務名
BOOL StopDriver(LPCTSTR lpszServiceName)
{
SC_HANDLE hSCManager; // 服務控制管理器句柄
SC_HANDLE hService; // 服務句柄
BOOL bResult; // 返回值
SERVICE_STATUS ServiceStatus;
bResult = FALSE;
// 打開服務控制管理器
hSCManager = OpenSCManager(NULL, NULL, SC_MANAGER_ALL_ACCESS);
if (hSCManager)
{
// 打開服務
hService = OpenService(hSCManager, lpszServiceName, SERVICE_ALL_ACCESS);
if (hService)
{
// 停止服務
bResult = ControlService(hService, SERVICE_CONTROL_STOP, &ServiceStatus);
// 刪除服務
bResult = bResult && DeleteService(hService);
// 關閉服務句柄
CloseServiceHandle(hService);
}
// 關閉服務控制管理器句柄
CloseServiceHandle(hSCManager);
}
return bResult;
}
// 全局的設備句柄
HANDLE hMyPort;
// 打開設備
// lpszDevicePath: 設備的路徑
HANDLE OpenDevice(LPCTSTR lpszDevicePath)
{
HANDLE hDevice;
// 打開設備
hDevice = ::CreateFile(lpszDevicePath, // 設備路徑
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 讀寫方式
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, // 共享方式
NULL, // 默認的安全描述符
OPEN_EXISTING, // 創建方式
0, // 不需設置文件屬性
NULL); // 不需參照模板文件
return hDevice;
}
// 打開端口驅動
BOOL OpenMyPort()
{
BOOL bResult;
// 設備名爲"MyPort",驅動程序位於Windows的"system32\drivers"目錄中
bResult = StartDriver("system32\\drivers\\MyPort.sys", "MyPort");
// 設備路徑爲"\\.\MyPort"
if (bResult)
{
hMyPort = OpenDevice("\\\\.\\MyPort");
}
return (bResult && (hMyPort != INVALID_HANDLE_VALUE));
}
// 關閉端口驅動
BOOL CloseMyPort()
{
return (CloseHandle(hMyPort) && StopDriver("MyPort"));
}
// 從指定端口讀一個字節
// port: 端口
BYTE ReadPortByte(WORD port)
{
DWORD buf[2]; // 輸入輸出緩衝區
DWORD dwOutBytes; // IOCTL輸出數據長度
buf[0] = port; // 第一個DWORD是端口
// buf[1] = 0; // 第二個DWORD是數據
// 用IOCTL_MYPORT_READ_BYTE讀端口
::DeviceIoControl(hMyPort, // 設備句柄
IOCTL_MYPORT_READ_BYTE, // 取設備屬性信息
buf, sizeof(buf), // 輸入數據緩衝區
buf, sizeof(buf), // 輸出數據緩衝區
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
return (BYTE)buf[1];
}
// 將一個字節寫到指定端口
// port: 端口
// data: 字節數據
void WritePortByte(WORD port, BYTE data)
{
DWORD buf[2]; // 輸入輸出緩衝區
DWORD dwOutBytes; // IOCTL輸出數據長度
buf[0] = port; // 第一個DWORD是端口
buf[1] = data; // 第二個DWORD是數據
// 用IOCTL_MYPORT_WRITE_BYTE寫端口
::DeviceIoControl(hMyPort, // 設備句柄
IOCTL_MYPORT_WRITE_BYTE, // 取設備屬性信息
buf, sizeof(buf), // 輸入數據緩衝區
buf, sizeof(buf), // 輸出數據緩衝區
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
}
// 0x70是CMOS索引端口(只寫)
// 0x71是CMOS數據端口
BYTE ReadCmos(BYTE index)
{
BYTE data;
::WritePortByte(0x70, index);
data = ::ReadPortByte(0x71);
return data;
}
// 0x61是speaker控制端口
// 0x43是8253/8254定時器控制端口
// 0x42是8253/8254定時器通道2的端口
void Sound(DWORD freq)
{
BYTE data;
if ((freq >= 20) && (freq <= 20000))
{
freq = 1193181 / freq;
data = ::ReadPortByte(0x61);
if ((data & 3) == 0)
{
::WritePortByte(0x61, data | 3);
::WritePortByte(0x43, 0xb6);
}
::WritePortByte(0x42, (BYTE)(freq % 256));
::WritePortByte(0x42, (BYTE)(freq / 256));
}
}
void NoSound(void)
{
BYTE data;
data = ::ReadPortByte(0x61);
::WritePortByte(0x61, data & 0xfc);
}
// 以下讀出CMOS 128個字節
for (int i = 0; i < 128; i++)
{
BYTE data = ::ReadCmos(i);
... ...
}
// 以下用C調演奏“多-來-米”
// 1 = 262 Hz
::Sound(262);
::Sleep(200);
::NoSound();
// 2 = 288 Hz
::Sound(288);
::Sleep(200);
::NoSound();
// 3 = 320 Hz
::Sound(320);
::Sleep(200);
::NoSound();
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