实战DeviceIoControl 之五：列举已安装的存储设备

Q 前几次我们讨论的都是设备名比较清楚的情况，有了设备名(路径)，就可以直接调用CreateFile打开设备，进行它所支持的I/O操作了。如果事先并不能确切知道设备名，如何去访问设备呢？

A 访问设备必须用设备句柄，而得到设备句柄必须知道设备路径，这个套路以你我之力是改变不了的。每个设备都有它所属类型的GUID，我们顺着这个GUID就能获得设备路径。

GUID是同类或同种设备的全球唯一识别码，它是一个128 bit(16字节)的整形数，真实面目为

typedef struct _GUID

{

    unsigned long  Data1;

    unsigned short Data2;

    unsigned short Data3;

    unsigned char  Data4[8];

} GUID, *PGUID;

例如，Disk类的GUID为“53f56307-b6bf-11d0-94f2-00a0c91efb8b”，在我们的程序里可以定义为

const GUID DiskClassGuid = {0x53f56307L, 0xb6bf, 0x11d0, {0x94, 0xf2, 0x00, 0xa0, 0xc9, 0x1e, 0xfb, 0x8b)};

或者用一个宏来定义

DEFINE_GUID(DiskClassGuid, 0x53f56307L, 0xb6bf, 0x11d0, 0x94, 0xf2, 0x00, 0xa0, 0xc9, 0x1e, 0xfb, 0x8b);

通过GUID找出设备路径，需要用到一组设备管理的API函数

SetupDiGetClassDevs, SetupDiEnumDeviceInterfaces, SetupDiGetInterfaceDeviceDetail, SetupDiDestroyDeviceInfoList,

以及结构SP_DEVICE_INTERFACE_DATA, SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA。

有关信息请查阅MSDN，这里就不详细介绍了。

实现GUID到设备路径的代码如下：

在头文件中添加 ：#include <SetupAPI.h>

在VS属性->配置属性->链接器->输入->附加依赖项  中添加 setupapi.lib

// SetupDiGetInterfaceDeviceDetail所需要的输出长度，定义足够大

#define INTERFACE_DETAIL_SIZE    (1024)

  

// 根据GUID获得设备路径

// lpGuid: GUID指针

// pszDevicePath: 设备路径指针的指针

// 返回: 成功得到的设备路径个数，可能不止1个

int GetDevicePath(LPGUID lpGuid, LPTSTR* pszDevicePath)

{

    HDEVINFO hDevInfoSet;

    SP_DEVICE_INTERFACE_DATA ifdata;

    PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA pDetail;

    int nCount;

    BOOL bResult;

  

    // 取得一个该GUID相关的设备信息集句柄

    hDevInfoSet = ::SetupDiGetClassDevs(lpGuid,     // class GUID 

        NULL,                    // 无关键字 

        NULL,                    // 不指定父窗口句柄 

        DIGCF_PRESENT | DIGCF_DEVICEINTERFACE);    // 目前存在的设备

  

    // 失败...

    if (hDevInfoSet == INVALID_HANDLE_VALUE)

    {

        return 0;

    }

  

    // 申请设备接口数据空间

    pDetail = (PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA)::GlobalAlloc(LMEM_ZEROINIT, INTERFACE_DETAIL_SIZE);

  

    pDetail->cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA);

  

    nCount = 0;

    bResult = TRUE;

  

    // 设备序号=0,1,2... 逐一测试设备接口，到失败为止

    while (bResult)

    {

        ifdata.cbSize = sizeof(ifdata);

  

        // 枚举符合该GUID的设备接口

        bResult = ::SetupDiEnumDeviceInterfaces(

            hDevInfoSet,     // 设备信息集句柄

            NULL,            // 不需额外的设备描述

            lpGuid,          // GUID

            (ULONG)nCount,   // 设备信息集里的设备序号

            &ifdata);        // 设备接口信息

  

        if (bResult)

        {

            // 取得该设备接口的细节(设备路径)

            bResult = SetupDiGetInterfaceDeviceDetail(

                hDevInfoSet,    // 设备信息集句柄

                &ifdata,        // 设备接口信息

                pDetail,        // 设备接口细节(设备路径)

                INTERFACE_DETAIL_SIZE,    // 输出缓冲区大小

                NULL,           // 不需计算输出缓冲区大小(直接用设定值)

                NULL);          // 不需额外的设备描述

  

            if (bResult)

            {

                // 复制设备路径到输出缓冲区

                ::strcpy(pszDevicePath[nCount], pDetail->DevicePath);

  

                // 调整计数值

                nCount++;

            }

        }

    }

  

    // 释放设备接口数据空间

    ::GlobalFree(pDetail);

  

    // 关闭设备信息集句柄

    ::SetupDiDestroyDeviceInfoList(hDevInfoSet);

  

    return nCount;

}

调用GetDevicePath函数时要注意，pszDevicePath是个指向字符串指针的指针，例如可以这样

 int i;

    char* szDevicePath[MAX_DEVICE];        // 设备路径

  

    // 分配需要的空间

    for (i = 0; i < MAX_DEVICE; i++)

    {

        szDevicePath[i] = new char[256];

    }

  

    // 取设备路径

    nDevice = ::GetDevicePath((LPGUID)&DiskClassGuid, szDevicePath);

  

    // 逐一获取设备信息

    for (i = 0; i < nDevice; i++)

    {

        // 打开设备

        hDevice = ::OpenDevice(szDevicePath[i]);

  

        if (hDevice != INVALID_HANDLE_VALUE)

        {

            ... ...        // I/O操作

  

            ::CloseHandle(hDevice);

        }

    }

  

    // 释放空间

    for (i = 0; i & lt; MAX_DEVICE; i++)

    {

        delete []szDevicePath[i];

    }

本例的Project中除了要包含winioctl.h外，还要包含initguid.h，setupapi.h，以及连接setupapi.lib。

Q 得到设备路径后，就可以到下一步，用CreateFile打开设备，然后用DeviceIoControl进行读写了吧？

A 是的。尽管该设备路径与以前我们接触的那些不太一样。本是“\\.\PhysicalDrive0”，现在鸟枪换炮，变成了类似这样的一副尊容：

“\\?\ide#diskmaxtor_2f040j0__________________________vam51jj0#3146563447534558202020202020202020202020#{53f56307-b6bf-11d0-94f2-00a0c91efb8b}”。

其实这个设备名在注册表的某处可以找到，例如在Win2000中这个名字可以位于

HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Disk\Enum\0，

只不过“#”换成了“\”。分析一下这样的设备路径，你会发现很有趣的东西，它们是由接口类型、产品型号、固件版本、序列号、计算机名、GUID等信息组合而成的。当然，它是没有规范的，不能指望从这里面得到你希望知道的东西。

用CreateFile打开设备后，对于存储设备，IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY，IOCTL_STORAGE_GET_MEDIA_TYPES_EX等I/O控制码照常使用。

今天我们讨论一个新的控制码：IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY，获取设备属性信息，希望得到系统中所安装的各种固定的和可移动的硬盘、优盘和CD/DVD-ROM/R/W的接口类型、序列号、产品ID等信息。

// IOCTL控制码

#define IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY   CTL_CODE(IOCTL_STORAGE_BASE, 0x0500, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)

// 存储设备的总线类型

typedef enum _STORAGE_BUS_TYPE {

    BusTypeUnknown = 0x00,

    BusTypeScsi,

    BusTypeAtapi,

    BusTypeAta,

    BusType1394,

    BusTypeSsa,

    BusTypeFibre,

    BusTypeUsb,

    BusTypeRAID,

    BusTypeMaxReserved = 0x7F

} STORAGE_BUS_TYPE, *PSTORAGE_BUS_TYPE;

  

// 查询存储设备属性的类型

typedef enum _STORAGE_QUERY_TYPE {

    PropertyStandardQuery = 0,          // 读取描述

    PropertyExistsQuery,                // 测试是否支持

    PropertyMaskQuery,                  // 读取指定的描述

    PropertyQueryMaxDefined             // 验证数据

} STORAGE_QUERY_TYPE, *PSTORAGE_QUERY_TYPE;

  

// 查询存储设备还是适配器属性

typedef enum _STORAGE_PROPERTY_ID {

    StorageDeviceProperty = 0,          // 查询设备属性

    StorageAdapterProperty              // 查询适配器属性

} STORAGE_PROPERTY_ID, *PSTORAGE_PROPERTY_ID;

  

// 查询属性输入的数据结构

typedef struct _STORAGE_PROPERTY_QUERY {

    STORAGE_PROPERTY_ID PropertyId;     // 设备/适配器

    STORAGE_QUERY_TYPE QueryType;       // 查询类型 

    UCHAR AdditionalParameters[1];      // 额外的数据(仅定义了象征性的1个字节)

} STORAGE_PROPERTY_QUERY, *PSTORAGE_PROPERTY_QUERY;

  

// 查询属性输出的数据结构

typedef struct _STORAGE_DEVICE_DESCRIPTOR {

    ULONG Version;                    // 版本

    ULONG Size;                       // 结构大小

    UCHAR DeviceType;                 // 设备类型

    UCHAR DeviceTypeModifier;         // SCSI-2额外的设备类型

    BOOLEAN RemovableMedia;           // 是否可移动

    BOOLEAN CommandQueueing;          // 是否支持命令队列

    ULONG VendorIdOffset;             // 厂家设定值的偏移

    ULONG ProductIdOffset;            // 产品ID的偏移

    ULONG ProductRevisionOffset;      // 产品版本的偏移

    ULONG SerialNumberOffset;         // 序列号的偏移

    STORAGE_BUS_TYPE BusType;         // 总线类型

    ULONG RawPropertiesLength;        // 额外的属性数据长度

    UCHAR RawDeviceProperties[1];     // 额外的属性数据(仅定义了象征性的1个字节)

} STORAGE_DEVICE_DESCRIPTOR, *PSTORAGE_DEVICE_DESCRIPTOR;

  

// 取设备属性信息

// hDevice -- 设备句柄

// pDevDesc -- 输出的设备描述和属性信息缓冲区指针(包含连接在一起的两部分)

BOOL GetDriveProperty(HANDLE hDevice, PSTORAGE_DEVICE_DESCRIPTOR pDevDesc)

{

    STORAGE_PROPERTY_QUERY Query;    // 查询输入参数

    DWORD dwOutBytes;                // IOCTL输出数据长度

    BOOL bResult;                    // IOCTL返回值

  

    // 指定查询方式

    Query.PropertyId = StorageDeviceProperty;

    Query.QueryType = PropertyStandardQuery;

  

    // 用IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY取设备属性信息

    bResult = ::DeviceIoControl(hDevice, // 设备句柄

        IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY,    // 取设备属性信息

        &Query, sizeof(STORAGE_PROPERTY_QUERY),    // 输入数据缓冲区

        pDevDesc, pDevDesc->Size,        // 输出数据缓冲区

        &dwOutBytes,                     // 输出数据长度

        (LPOVERLAPPED)NULL);             // 用同步I/O    

  

    return bResult;

}

Q 我用这个方法从IOCTL_STORAGE_QUERY_PROPERTY返回的数据中，没有得到CDROM和USB接口的外置硬盘的序列号、产品ID等信息。但从设备路径上看，明明是有这些信息的，为什么它没有填充到STORAGE_DEVICE_DESCRIPTOR中呢？再就是为什么硬盘序列号本是“D22P7KHE            ”，为什么它填充的是“3146563447534558202020202020202020202020”这种形式呢？

A 对这两个问题我也是心存疑惑，但又不敢妄加猜测，正琢磨着向微软请教呢。