一． 在驱动中使用文件

在Windows执行体中，通过文件对象来代表文件，该文件对象是一种由对象管理器管理的执行体对象。例如：目录也是由文件对象代表的。

内核组件通过对象名来引用文件，即在文件的全路径前面加\DosDevices。（在Windows 2000及后续操作系统中，\??等同于\DosDevices）。例如，文件C:\WINDOWS\example.txt的对象名为\DosDevices\C:\WINDOWS\example.txt。你需要用对象名来打开文件以获取句柄。

对象名在下面会讲述。

使用文件步骤：

  1. 打开文件返回文件句柄。

  2. 调用合适的ZwXxxFile 函数以完成对文件的操作。

  3. 调用ZwClose函数关闭打开的文件句柄。

当打开一个指向文件的文件句柄时，Windows执行体就创建了一个文件对象来代表该文件，同时返回一个代表该对象的文件句柄。因此，对于单个文件来说，会存在多个文件对象的情况。同样，由于用户模式的应用程序可能会复制文件句柄，因此，对于同一个文件对象，也会存在多个文件句柄。只有当所有指向一个文件对象的文件句柄都关闭后，Windows执行体才会删除该文件对象。

二． 对象名

内核模式的对象可以是具名的或者是无名的。对象名是一个Unicode字符串，不管是用户模式还是内核模式，都可以额用它来引用对象。例如，\KernelObjects\LowMemoryCondition是一个指示在系统中总的可用内存偏低的标准事件对象名称。

用户模式和内核模式都利用对象名来打开指向对象的句柄。所有的后续操作都需要用该打开的句柄来完成。

如果对象是无名的，用户模式的组件无法打开指向该对象的句柄。内核模式则不同，它可以通过指针或句柄来引用无名对象。

具名对象被组织成层状结构。每个对象的命名同其父对象有关系。每个组件的对象名以反斜杠开头。例如，\KernelObjects对象是\KernelObjects\LowMemoryCondition对象的父对象。

只有某些类型的对象才拥有子对象。下面列出其中的一部分：

1. 目录对象。对象管理器利用目录对象管理对象，例如，\KernelObjects是一个目录对象，它用来维护标准事件对象。目录对象不与真实的磁盘目录相对应。这里，目录的意思不是普通我们讲的文件夹目录的意思。

2. 磁盘驱动设备对象。这与磁盘文件（含常规目录）相对应。

3. 代表目录的文件对象。对应指定目录下的所有文件，此处的目录同常规理解的目录相同。

4. WDM驱动设备对象，具有自己的命名空间，可以用在驱动定义的方式中。

文件具有对象名，其命名与\DosDevices有关。例如，文件C:\Directory\File的对象名为\DosDevices\C:\Directory\File。

下表描述了一组典型的对象名

对象名

描述

\DosDevices

对象目录

\DosDevices\C:

代表C盘的设备对象

\DosDevices\C:\Directory

代表名为C:\Director的文件对象

\DosDevices\C:\Directory\File

代表名为C:\Directo\Filer的文件对象

驱动可以在指定的对象目录中创建具名对象

三． 打开指向文件的句柄

按如下步骤来打开指向文件的句柄：

1. 定义各一个OBJECT_ATTRIBUTES结构体变量，然后调用InitializeObjectAttributes函数初始化该变量。关键是设置改变量的ObjectName字段为文件对象名。

2. 调用IoCreateFile, ZwCreateFile, 或者 ZwOpenFile，传递上面定义的结构体变量，成功就会返回执行该文件的句柄。

注：驱动一般用ZwCreateFile和ZwOpenFile，IoCreateFile很少使用

当调用ZwCreateFile，ZwOpenFile或IoCreateFile时，Windows执行体创建一个代表该文件的新的文件对象，并返回一个指向该对象的句柄。文件对象一直存在，知道你关闭了所有指向它的文件句柄。

四． 使用文件句柄操作文件

下表列出了驱动中常用的利用文件句柄操作文件的函数

操作

函数

读文件

ZwReadFile

写文件

ZwWriteFile

读文件属性

ZwQueryInformationFile

设置文件属性

ZwSetInformationFile

 

五． 驱动中使用文件代码示例

[cpp] view plaincopy print?
  1. /** @file
  2. *Copyright(C):     Information Technology Co Ltd., All rights reserved.
  3. *@n
  4. *@n 文件:            MyKFile.h
  5. *@n 功能:            处理内核文件的操作
  6. *@n 作者:            aurain(zhangqiushui@gmail.com) 2009-12-31
  7. */
  8. #ifndef __MYKFILE_H__
  9. #define __MYKFILE_H__
  10. #include "debug.h"
  11. /**
  12. * 创建或打开文件
  13. * @param lpFileHandle 返回打开的文件句柄指针
  14. * @param usFileName 需要打开的文件路径，使用对象路径，如\\??\\c:\test.txt
  15. * @param dwDesiredAccess 申请权限，可以用|（或）组合以下操作
  16. 写文件内容-FILE_WRITE_DATA，设置文件属性-FILE_WRITE_ATTRIBUTES，通用写-GENERIC_WRITE
  17. 读文件内容-FILE_READ_DATA，设置文件属性-FILE_READE_ATTRIBUTES，通用写-GENERIC_READ
  18. 删除文件-DELETE
  19. 全部权限-GENERIC_ALL
  20. 同步打开文件-SYNCHRONIZE
  21. * @param dwShareAccess 共享方式（是指本代码打开这个文件时，允许别的代码同时打开这个文件所具有的权限
  22. 可以用|（或）组合以下操作
  23. 共享读-FILE_SHARE_READ
  24. 共享写-FILE_SHARE_WRITE
  25. 共享删除-FILE_SHARE_DELETE
  26. * @param dwCreateDisposition 创建或打开文件的目的
  27. 新建文件-FILE_CREATE
  28. 打开文件-FILE_OPEN
  29. 打开或新建-FILE_OPEN_IF
  30. 覆盖-FILE_OVERWRITE
  31. 新建或覆盖-FILE_OVERWRITE_IF
  32. 新建或取代-FILE_SUPERSEDE
  33. * @param dwCreateOptions 打开文件时选项设置
  34. 一般用FILE_NOT_DIRECTORY_FILE | FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT
  35. * @return 读取成功： STATUS_SUCCESS；读取失败：NTSTATUS error code
  36. */
  37. __inline
  38. NTSTATUS MyCreateFile(OUT PHANDLE lpFileHandle,
  39. IN PUNICODE_STRING usFileName,
  40. IN ULONG dwDesiredAccess,
  41. IN ULONG dwShareAccess,
  42. IN ULONG dwCreateDisposition,
  43. IN ULONG dwCreateOptions)
  44. {
  45. NTSTATUS ntStatus = STATUS_UNSUCCESSFUL;
  46. OBJECT_ATTRIBUTES oaName;
  47. IO_STATUS_BLOCK iosBlock;
  48. if (lpFileHandle != NULL && usFileName != NULL && usFileName->Buffer != NULL)
  49. {
  50. if (PASSIVE_LEVEL != KeGetCurrentIrql())
  51. {
  52. return ntStatus;
  53. }
  54. InitializeObjectAttributes(&oaName,
  55. usFileName,
  56. OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE,
  57. NULL,
  58. NULL);
  59. ntStatus = ZwCreateFile(lpFileHandle,
  60. dwDesiredAccess,
  61. &oaName,
  62. &iosBlock,
  63. NULL,
  64. FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
  65. dwShareAccess,
  66. dwCreateDisposition,
  67. dwCreateOptions,
  68. NULL,
  69. 0);
  70. if (!NT_SUCCESS(ntStatus))
  71. {
  72. DEBUG_ERROR(("[MyCreateFile]ZwCreateFile(%ws)failed with error:%08x\r\n", usFileName->Buffer, ntStatus));
  73. return ntStatus;
  74. }
  75. }
  76. return ntStatus;
  77. }
  78. /**
  79. * 关闭打开的文件句柄
  80. * @param hFile 文件句柄
  81. * @return 读取成功： STATUS_SUCCESS；读取失败：NTSTATUS error code
  82. */
  83. __inline
  84. NTSTATUS MyCloseFile(IN HANDLE hFile)
  85. {
  86. return ZwClose(hFile);
  87. }
  88. /**
  89. * 读取文件内容
  90. * @param hFile 文件句柄
  91. * @param pBuffer 缓冲区
  92. * @param ulBufferSize 缓冲区大小
  93. * @param pulBytesRead 实际读取的大小
  94. * @return 读取成功： STATUS_SUCCESS；读取失败：NTSTATUS error code
  95. */
  96. __inline
  97. NTSTATUS MyReadFile(IN HANDLE hFile,
  98. IN PVOID pBuffer,
  99. IN ULONG ulBufferSize,
  100. OUT PULONG pulBytesRead)
  101. {
  102. IO_STATUS_BLOCK    iosBlock;
  103. NTSTATUS        ntStatus = STATUS_UNSUCCESSFUL;
  104. if (hFile == NULL || pBuffer == NULL)
  105. {
  106. return ntStatus;
  107. }
  108. if( PASSIVE_LEVEL < KeGetCurrentIrql())
  109. {
  110. DEBUG_ERROR(("All kernel file operating functions must running on PASSIVE_LEVEL\r\n"));
  111. return ntStatus;
  112. }
  113. *pulBytesRead = 0;
  114. ntStatus = ZwReadFile(hFile,
  115. NULL,
  116. NULL,
  117. NULL,
  118. &iosBlock,
  119. pBuffer,
  120. ulBufferSize,
  121. NULL,
  122. NULL);
  123. if (NT_SUCCESS(ntStatus))
  124. {
  125. //获取实际读取到的大小
  126. *pulBytesRead = (ULONG)iosBlock.Information;
  127. }
  128. else
  129. {
  130. DEBUG_ERROR(("[MyReadFile]ZwReadFile failed with:%08x\r\n", ntStatus));
  131. }
  132. return ntStatus;
  133. }
  134. /**
  135. * 向文件写入内容
  136. * @param hFile 文件句柄
  137. * @param pBuffer 缓冲区
  138. * @param ulBufferSize 缓冲区大小
  139. * @param pulBytesWrite 实际写入的大小
  140. * @return 读取成功： STATUS_SUCCESS；读取失败：NTSTATUS error code
  141. */
  142. __inline
  143. NTSTATUS MyWriteFile(IN HANDLE hFile,
  144. IN PVOID pBuffer,
  145. IN ULONG ulBufferSize,
  146. OUT PULONG pulBytesWrite)
  147. {
  148. IO_STATUS_BLOCK    iosBlock;
  149. NTSTATUS        ntStatus = STATUS_UNSUCCESSFUL;
  150. if (hFile == NULL || pBuffer == NULL)
  151. {
  152. return ntStatus;
  153. }
  154. // All kernel file operating functions must running on PASSIVE_LEVEL
  155. if (PASSIVE_LEVEL !=  KeGetCurrentIrql())
  156. {
  157. return ntStatus;
  158. }
  159. *pulBytesWrite = 0;
  160. ntStatus = ZwWriteFile(hFile,
  161. NULL,
  162. NULL,
  163. NULL,
  164. &iosBlock,
  165. pBuffer,
  166. ulBufferSize,
  167. NULL,
  168. NULL);
  169. if (NT_SUCCESS(ntStatus))
  170. {
  171. *pulBytesWrite = (ULONG)iosBlock.Information;
  172. }
  173. else
  174. {
  175. DEBUG_ERROR(("[MyWriteFile]ZwWriteFile failed with:%08x\r\n", ntStatus));
  176. }
  177. return ntStatus;
  178. }
  179. #endif

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