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May 28, 2005 - 1 minute read - Comments

光盘镜像Copy、底层文件读写和CreateFile

1.CreateFile读写文件,设备,网络。

刚刚看到有人在问,知道了数据的物理位置,如何读取光盘上的数据。于是我很纳闷,这有何难。看他的意思不会是要编程进行硬件交互读取吧。如果已知数据的偏移地址,那么使用CreateFile(”\.X:“…)就可以直接读取某个盘上的数据了。(Windows 2000 Support Tools中DiskProbe就是用这种方法直接读写物理磁盘的,包括可以读写0面0道0扇区,不过他用的对象是\.PHYSICALDRIVEx而已)

还有可以打开的对象包括管道(会用的人一定知道),文件(废话),Consoles(简单来说就是命令行界面),通信资源(例如COM1)。据说还可以打开内存,似乎是PHYSICMEM资源,记不得了。

以上资源的打开都有限制的,多数都比较简单,就是在打开时候使用OPEN_EXISTING标志。另外还有些当然的限制,例如光盘不能做为GENERIC_WRITE打开(我是没有试过啦,不过想也知道,光盘哪里能写。)

举例来说,这次我做的ISO镜像制作程序(ISO可以是光盘的按字节镜像),代码大致就是这样的。(以下代码都是伪代码,不要拿去编译哦。)

GetLogicalDriveStrings(nBufferLength, lpBuffer);
lpRootPathName=lpBuffer;
while( lpRootPathName\[0\] ){
    if(GetDriveType(lpRootPathName) & DRIVE\_CDROM )
        break;
    lpRootPathName+=strlen(lpRootPathName)+1;
};
if( !lpRootPathName\[0\] )
    return -1;
strcpy(RootPathName, "\\.");
strcat(RootPathName, lpRootPathName);
RootPathName\[strlen(RootPathName)-1\]=0;
hFileCDROM=CreateFile(RootPathName,
              GENERIC\_READ,//我要做镜像,不是刻盘(不知道能不能刻)
              FILE\_SHARE\_READ, NULL,
              //你这个用户有访问能力就是NULL,没有自己去看API编程去 OPEN\_EXISTING,
              //必须如此,这个是打开光盘的限制条件 FILE\_ATTRIBUTE\_NORMAL |
              FILE\_FLAG\_OVERLAPPED, //交叠模式
              0);
hFileISO=CreateFile(ISOpath, GENERIC\_WRITE, 0, NULL,
            OPEN\_ALWAYS, FILE\_ATTRIBUTE\_NORMAL, 0);
Overlap.hEvent=CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
do{
    Overlap.Offset=...;
    Overlap.OffsetHigh=...;
    ReadFile(hFileCDROM, lpBuffer, BUFF\_SIZE,
         &NumberOfBytes, &Overlap);
    WaitForSingleObject(olRead.hEvent, TimeOut);
    if(!GetOverlappedResult(hFileCDROM, &Overlap, &NumberOfBytes, FALSE) ){
        switch( GetLastError() ){
        case ERROR\_IO\_INCOMPLETE:
            CancelIo(hFileCDROM);
            break;
        default:
            break;
        }
        //error
    }
    WriteFile(hFileISO, lpBuffer, BUFF\_SIZE, &NumberOfBytes, NULL);
}while( 1 );
CloseHandle(Overlap.hEvent);
CloseHandle(hFileISO);
CloseHandle(hFileCDROM);
...

2.OVERLAPPED模式和大文件

上面用到一个模式,OVERLAPPED。因为我做的镜像是DVD镜像。大小超过了2G。一般操作的时候是用SetFilePointerEx或者使用OverLapped模式。前者据说在windows.h中引入了,但是我没有看到,还要自己定义。

extern "C"{
    BOOL WINAPI SetFilePointerEx( HANDLE
                      hFile,                    // handle to file LARGE\_INTEGER
                      liDistanceToMove,  // bytes to move pointer PLARGE\_INTEGER
                      lpNewFilePointer, // new file pointer DWORD dwMoveMethod              
// starting point
        );
}

加上要控制镜像的时候超时(万一读不出来)。所以采用了OVERLAPPED模式。这个模式大致意思就是说读写的时候多传递一个结构进去。里面两个有用的东西一个读写的当前位置,一个是一个由CreateEvent创建的句柄。然后就可以按照异步模式操作。不过他的条件还蛮奇怪的,我按照MSDN翻译如下。

打开文件时使用FILE_FLAG_OVERLAPPED,lpOverlapped是NULL,读写的时候立即返回,结果是Failed。

打开文件时使用FILE_FLAG_OVERLAPPED,lpOverlapped正常,读写的时候异步读写,结果等到读写完成后用GetOverlappedResult读取(当然,也有timeout的处理方法)。

打开文件时未FILE_FLAG_OVERLAPPED,lpOverlapped是NULL,读写的时候同步读写,阻塞到结果返回的时候。

然后就是最奇怪的,未FILE_FLAG_OVERLAPPED,lpOverlapped有效。NT内核下是使用了OVERLAPPED结构里面的offset,同步读写(?!)。win9X则直接报错。看来这种情况还是不要出现为妙。

3.数据泵思想

大家刚刚看了上面的代码,然后请稍微去google上找找关于如何远程操作CMD的方法。一般来说,都是使用管道将远程的指令发送给CMD.exe直接处理的。(代码在网络上已经满天飞,恕我不凑热闹了。)这里就涉及一个一样的问题。如何从一个文件对象中读取数据写到另一个文件对象中。

理论上,可以构造一个段代码专门从某个句柄COPY数据到另外一个句柄,如同windows消息泵一样的工作。但是这就面临两相关的两个问题,是否是OVERLAPPED模式打开的文件,以及文件对象的特性(例如是否需要等待等等)。根据OVERLAPPED的说明,前者可以通过全部使用OVERLAPPED减轻。(而非完全避免,请看我所说的奇怪特性。)而后者基本很难做出完美的处理。因此最多可以做一些用于通用情况的消息泵,对每种通用情况分别使用。大致可能的应用例如管道和网络间通讯(后门程序)。

另外就是代码的优化,如果读写在不同的快速对象上进行(例如两个硬盘)。那么先读后写的话,效率只有同步读写的一半。我在代码中采取的是大规模缓冲池和顺序平衡优化的方法。加上代码优化后,Copy的速度已经和Windows一样了(Windows有点投机行为,测不准)。不过CPU耗用偏高而已,这个也是没有办法啦。有兴趣的可以问我要这个程序来玩玩(代码就不用要了,这个程序蛮大的,提取读ISO的代码来也蛮困难的)。

Tags: api sdk windows

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