win32 api读写磁盘物理扇区

最近打算开发一个工具，将我自制的os内核安装到物理磁盘中运行，毕竟在虚拟机上运行与在真实的物理机上运行还是有差别的，同时也方便后续在windows上进行开发试验。前期需要验证一下磁盘绝对扇区读写的可行性。本来尝试用C语言的fopen,fread,fwrite,fclose这一套函数来编写的，但是fwrite一直不成功，最后换成了win32的文件操作api: CreateFile, WriteFile,ReadFile竟然成功了。
实验步骤分三个部分，首先读取磁盘的第一个扇区并打印内容，然后从磁盘第一个扇区开始写入制作好包含系统内核镜像的img文件，最后再次读取磁盘的第一个扇区内容，对比是否写入成功，全部源码如下：

// DiskBuildTool.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <Windows.h>#define DISK      "\\\\.\\PhysicalDrive2"// 参数：输出的字符串指针，开始位置，长度
// 返回值：读取的大小
int ReadDisk(unsigned char* buffer,DWORD start,DWORD size)
{OVERLAPPED over = { 0 };over.Offset = start;HANDLE handle = CreateFile(TEXT(DISK), GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);if (handle == INVALID_HANDLE_VALUE){return (-1);}DWORD readsize;if (ReadFile(handle, buffer, size, &readsize, &over) == 0){CloseHandle(handle);return (-1);}  CloseHandle(handle);return readsize;
}//参数：写入字符串指针，开始位置，长度
//返回值：写入的大小
int WriteDisk(unsigned char* buffer,DWORD start,DWORD size)
{OVERLAPPED over = { 0 };over.Offset = start;HANDLE handle = CreateFile(TEXT(DISK), GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);if (handle == INVALID_HANDLE_VALUE){return (-1);}DWORD writeensize;if (WriteFile(handle, buffer, size, &writeensize, &over) == 0){CloseHandle(handle);return (-1);}CloseHandle(handle);return writeensize;
}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{unsigned char mbr[512];FILE *f_img;int len = ReadDisk(mbr, 0, 512);   // 读取并打印一个扇区if ( len > 0 ){printf("Read MBR from %s:", DISK);for (int i = 0; i < len/16; i++){printf("\n");for ( int j = 0; j < 16; j++ ){printf("%02X ", mbr[i*16+j]);}}// 将img文件写入磁盘fopen_s(&f_img, "E:\\LoverOS\\arch\\c.img", "rb");if ( !f_img ){perror("fopen()");exit(-1);}unsigned long offset = 0;while( !feof(f_img )){if (fread(mbr,sizeof(mbr),1,f_img) != 1 ){break;}WriteDisk(mbr,offset, 512);offset += 512;}fclose(f_img);}else{perror("");exit(-1);}printf("\n");memset(mbr,0,sizeof(mbr));        len = ReadDisk(mbr, 0, 512);   // 再次读取一个扇区并打印if ( len > 0 ){printf("Read MBR from %s:\n", DISK);for (int i = 0; i < len/16; i++){printf("\n");for ( int j = 0; j < 16; j++ ){printf("%02X ", mbr[i*16+j]);}}printf("\n\nimg to disk done\n");}else{perror("");exit(-1);}return 0;
}

其中需要说明的是

#define DISK     "\\\\.\\PhysicalDrive2"

这个定义的物理磁盘号，编号格式为PhysicalDrivenn，其中最后的n代表物理盘序号，从0开始，第一块磁盘就是PhysicalDrive0，第二块磁盘就是PhysicalDrive1，以此类推，我的电脑系统上一共有3块磁盘，第一块是256G的固态硬盘，第二块是500G的机械盘，因为我的系统分区都是MBR类型，不敢往这两个磁盘写入数据，万一废了启动不了系统就麻烦了。因此我用工具制作了一个内存硬盘，效果与真实物理磁盘一样的效果，这里它就是PhysicalDrive2。
实验结果如下
1，读取的第一个扇区：

写入文件后再读取：

镜像文件的第一个扇区数据：

看起来写入后再读取的内容与原文件内容是一致的，实验成功！！！

注意：如果写入失败，可能是由于权限不足导致，可以尝试把vs以管理员身份运行，或者在vs中按以下配置修改一下工程属性，使得应用获得管理员权限：

到这里，忍不住直接插入一块U盘来试试，直接把

#define DISK     "\\\\.\\PhysicalDrive2"

替换为

#define DISK     "\\\\.\\PhysicalDrive3"

一切顺利！

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