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實戰DeviceIoControl 之三：製作磁盤鏡像文件
Q DOS命令DISKCOPY給我很深的印象，現在也有許多“克隆”軟件，可以對磁盤進行全盤複製。我想，要製作磁盤鏡像文件，DeviceIoControl應該很有用武之地吧？
A 是的。這裏舉一個製作軟盤鏡像文件，功能類似於“DISKCOPY”的例子。
本例實現其功能的核心代碼如下：
// 打開磁盤
HANDLE OpenDisk(LPCTSTR filename)
{
HANDLE hDisk;
// 打開設備
hDisk = ::CreateFile(filename, // 文件名
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 hDisk;
}
// 獲取磁盤參數
BOOL GetDiskGeometry(HANDLE hDisk, PDISK_GEOMETRY lpGeometry)
{
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;
// 用IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY取磁盤參數
bResult = ::DeviceIoControl(hDisk, // 設備句柄
IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY, // 取磁盤參數
NULL, 0, // 不需要輸入數據
lpGeometry, sizeof(DISK_GEOMETRY), // 輸出數據緩衝區
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
return bResult;
}
// 從指定磁道開始讀磁盤
BOOL ReadTracks(HANDLE hDisk, PDISK_GEOMETRY lpGeometry, LPVOID pBuf, DWORD dwStartCylinder, DWORD dwCylinderNumber)
{
DWORD VirtBufSize;
DWORD BytesRead;
// 大小
VirtBufSize = lpGeometry->TracksPerCylinder * lpGeometry->SectorsPerTrack * lpGeometry->BytesPerSector;
// 偏移
::SetFilePointer(hDisk, VirtBufSize*dwStartCylinder, NULL, FILE_BEGIN);
return ::ReadFile(hDisk, pBuf, VirtBufSize*dwCylinderNumber, &BytesRead, NULL);
}
// 從指定磁道開始寫磁盤
BOOL WriteTracks(HANDLE hDisk, PDISK_GEOMETRY lpGeometry, LPVOID pBuf, DWORD dwStartCylinder, DWORD dwCylinderNumber)
{
DWORD VirtBufSize;
DWORD BytesWritten;
// 大小
VirtBufSize = lpGeometry->TracksPerCylinder * lpGeometry->SectorsPerTrack * lpGeometry->BytesPerSector;
// 偏移
::SetFilePointer(hDisk, VirtBufSize*dwStartCylinder, NULL, FILE_BEGIN);
return ::WriteFile(hDisk, pBuf, VirtBufSize*dwCylinderNumber, &BytesWritten, NULL);
}
// 從指定磁道開始格式化磁盤
BOOL LowLevelFormatTracks(HANDLE hDisk, PDISK_GEOMETRY lpGeometry, DWORD dwStartCylinder, DWORD dwCylinderNumber)
{
FORMAT_PARAMETERS FormatParameters;
PBAD_TRACK_NUMBER lpBadTrack;
DWORD dwOutBytes;
DWORD dwBufSize;
BOOL bResult;
FormatParameters.MediaType = lpGeometry->MediaType;
FormatParameters.StartCylinderNumber = dwStartCylinder;
FormatParameters.EndCylinderNumber = dwStartCylinder + dwCylinderNumber - 1;
FormatParameters.StartHeadNumber = 0;
FormatParameters.EndHeadNumber = lpGeometry->TracksPerCylinder - 1;
dwBufSize = lpGeometry->TracksPerCylinder * sizeof(BAD_TRACK_NUMBER);
lpBadTrack = (PBAD_TRACK_NUMBER) new BYTE[dwBufSize];
// 用IOCTL_DISK_FORMAT_TRACKS對連續磁道進行低級格式化
bResult = ::DeviceIoControl(hDisk, // 設備句柄
IOCTL_DISK_FORMAT_TRACKS, // 低級格式化
&FormatParameters, sizeof(FormatParameters), // 輸入數據緩衝區
lpBadTrack, dwBufSize, // 輸出數據緩衝區
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
delete lpBadTrack;
return bResult;
}
// 將卷鎖定
BOOL LockVolume(HANDLE hDisk)
{
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;
// 用FSCTL_LOCK_VOLUME鎖卷
bResult = ::DeviceIoControl(hDisk, // 設備句柄
FSCTL_LOCK_VOLUME, // 鎖卷
NULL, 0, // 不需要輸入數據
NULL, 0, // 不需要輸出數據
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
return bResult;
}
// 將卷解鎖
BOOL UnlockVolume(HANDLE hDisk)
{
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;
// 用FSCTL_UNLOCK_VOLUME開卷鎖
bResult = ::DeviceIoControl(hDisk, // 設備句柄
FSCTL_UNLOCK_VOLUME, // 開卷鎖
NULL, 0, // 不需要輸入數據
NULL, 0, // 不需要輸出數據
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
return bResult;
}
// 將卷卸下
// 該操作使係統重新辨識磁盤，等效於重新插盤
BOOL DismountVolume(HANDLE hDisk)
{
DWORD dwOutBytes;
BOOL bResult;
// 用FSCTL_DISMOUNT_VOLUME卸卷
bResult = ::DeviceIoControl(hDisk, // 設備句柄
FSCTL_DISMOUNT_VOLUME, // 卸卷
NULL, 0, // 不需要輸入數據
NULL, 0, // 不需要輸出數據
&dwOutBytes, // 輸出數據長度
(LPOVERLAPPED)NULL); // 用同步I/O
return bResult;
}
將軟盤保存成鏡像文件的步驟簡單描述為：
1、創建空的鏡像文件。
2、調用OpenDisk打開軟盤。成功轉3，失敗轉8。
3、調用LockVolume將卷鎖定。成功轉4，失敗轉7。
4、調用GetDiskGeometry獲取參數。成功轉5，失敗轉6。
5、將磁盤參數寫入鏡像文件作為文件頭。調用ReadTracks按柱麵讀出數據，保存在鏡像文件中。循環次數等於柱麵數。
6、調用UnlockVolume將卷解鎖。
7、調用CloseDisk關閉軟盤。
8、關閉鏡像文件。
將鏡像文件載入軟盤的步驟簡單描述為：
1、打開鏡像文件。
2、調用OpenDisk打開軟盤。成功轉3，失敗轉11。
3、調用LockVolume將卷鎖定。成功轉4，失敗轉10。
4、調用GetDiskGeometry獲取參數。成功轉5，失敗轉9。
5、從鏡像文件中讀出文件頭，判斷兩個磁盤參數是否一致。不一致轉6，否則轉7。
6、調用LowLevelFormatTracks按柱麵格式化軟盤。循環次數等於柱麵數。成功轉7，失敗轉8。
7、從鏡像文件中讀出數據，並調用WriteTracks按柱麵寫入磁盤。循環次數等於柱麵數。
8、調用DismountVolume將卷卸下。
9、調用UnlockVolume將卷解鎖。
10、調用CloseDisk關閉軟盤。
11、關閉鏡像文件。
Q 我注意到，磁盤讀寫和格式化是按柱麵進行的，有什麼道理嗎？
A 沒有特別的原因，隻是因為在這個例子中可以方便地顯示處理進度。
有一點需要特別提及，按絕對地址讀寫磁盤數據時，“最小單位”是扇區，地址一定要與扇區對齊，長度也要等於扇區長度的整數倍。比如，每扇區512字節，那麼起始地址和數據長度都應能被512整除才行。
Q 我忽然產生了一個偉大的想法，用絕對地址讀寫的方式使用磁盤，包括U盤啦，MO啦，而不是用現成的文件係統，那不是可以將數據保密了嗎？
A 當然，隻要你喜歡。可千萬別在你的係統盤上做試驗，否則......可別怪bhw98沒有提醒過你喔！
Q 我知道怎麼測試光驅的傳輸速度了，就用上麵的方法，讀出一定長度數據，除以所需時間，應該可以吧？
A 可以。但取光盤參數時要用IOCTL_STORAGE_GET_MEDIA_TYPES_EX，我們已經探討過的。
最後更新：2017-04-03 15:21:55