介紹完如何編譯和使用偵錯工具後，就可以開始著手實現我們需要的功能。我們的目標是使用I/O去存取環控晶片，為了後續測試的方便，會暫時將函式實作在Non-Pnp驅動程式範例中。

• nonpnp.h
  • 在標頭檔宣告讀寫I/O的函式。

    TSTATUS
    eadIoPort (
    IN WDFREQUEST Request,
    IN ULONG IoControlCode
    );
    
    TSTATUS
    riteIoPort (
    IN WDFREQUEST Request,
    IN ULONG IoControlCode
    );
    ``
    
    

• public.h
  • 宣告環控晶片常用的I/O埠號，方便後續ReadIoPort和WriteIoPort判斷傳入的I/O埠號是否合法。

    define SIO_INDEX_PORT     0x2E
    define SIO_DATA_PORT      0x2F
    define SEC_SIO_INDEX_PORT 0x4E
    define SEC_SIO_DATA_PORT  0x4F
    define SIO_HWM_PORT_0     0x290
    define SIO_HWM_PORT_1     0x2A0
    ``
    
    

  • 宣告ReadIoPort和WriteIoPort所對應的IO control code，供FileEvtIoDeviceControl使用。

    define IOCTL_CUSTOM_READ_IO_COMMAND  CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x801, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)
    define IOCTL_CUSTOM_WRITE_IO_COMMAND CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x802, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)
    ``
    
    

  • 使用自行定義的結構IO_PORT_INPUT來傳遞I/O埠號及寫入資料。

    ypedef struct _IO_PORT_INPUT {
    ULONG PortNumber;
    union _IO_PORT_DATA {
    	ULONG  LongData;
    	USHORT ShortData;
    	UCHAR  CharData;
    } IoPortData;
     IO_PORT_INPUT, *PIO_PORT_INPUT;
    ``
    
    

接著就是ReadIoPort和WriteIoPort的實作。

• nonpnp.c
  • ReadIoPort

    TSTATUS
    eadIoPort (
    IN WDFREQUEST Request,
    IN ULONG IoControlCode
    )
    
    NTSTATUS       Status;
    UCHAR          Data;
    USHORT         PortNumber;
    PIO_PORT_INPUT InputData = NULL;
    size_t         InDataSize;
    PVOID          OutBuf = NULL;
    size_t         OutBufSize = 0;
    
    UNREFERENCED_PARAMETER(IoControlCode);
    
    Status = WdfRequestRetrieveInputBuffer(Request, sizeof(IO_PORT_INPUT), (PVOID*)&InputData, &InDataSize);
    if (!NT_SUCCESS(Status)) {
    	return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES;
    }
    
    Status = WdfRequestRetrieveOutputBuffer(Request, 0, &OutBuf, &OutBufSize);
    if (!NT_SUCCESS(Status)) {
    	return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES;
    }
    
    if ((OutBuf == NULL) || (OutBufSize == 0)) {
    	return STATUS_BUFFER_TOO_SMALL;
    }
    
    PortNumber = (USHORT)InputData->PortNumber;
    KdPrint(("PortNumber %x\n", PortNumber));
    if ((PortNumber != SIO_INDEX_PORT) && (PortNumber != SIO_DATA_PORT) &&
    	(PortNumber != SEC_SIO_INDEX_PORT) && (PortNumber != SEC_SIO_DATA_PORT) &&
    	(PortNumber != (SIO_HWM_PORT_0 + 0x05)) && (PortNumber != (SIO_HWM_PORT_0 + 0x06)) &&
    	(PortNumber != (SIO_HWM_PORT_1 + 0x05)) && (PortNumber != (SIO_HWM_PORT_1 + 0x06)))
    {
    	return STATUS_INVALID_PARAMETER;
    }
    
    Data = __inbyte(PortNumber);
    KdPrint(("Data %x\n", Data));
    RtlCopyMemory(OutBuf, &Data, sizeof(UCHAR));
    
    WdfRequestSetInformation(Request, sizeof(UCHAR));
    
    return STATUS_SUCCESS;
    
    ``
     首先使用`WdfRequestRetrieveInputBuffer`來獲取input buffer中的資料，使用先前自行定義的`PIO_PORT_INPUT`來存放。
     接著`WdfRequestRetrieveOutputBuffer`來獲取output buffer的指標。
     再來判斷輸入的I/O埠號是否合法，I/O埠號**必須是之前所宣告的環控晶片常用I/O埠**。
     使用編譯器內建的`__inbyte`，**指定I/O埠號並讀取該埠號的值**。
     將讀取到的值使用`RtlCopyMemory`複製到output buffer。
     最後用`WdfRequestSetInformation`設定完成狀態，這裡回傳讀取到的長度，固定為一個byte。
    
    

  • WriteIoPort

    TSTATUS
    riteIoPort (
    IN WDFREQUEST Request,
    IN ULONG IoControlCode
    )
    
    NTSTATUS       Status;
    USHORT         PortNumber;
    PIO_PORT_INPUT InputData = NULL;
    size_t         InDataSize;
    
    UNREFERENCED_PARAMETER(IoControlCode);
    
    Status = WdfRequestRetrieveInputBuffer(Request, sizeof(IO_PORT_INPUT), (PVOID*)&InputData, &InDataSize);
    if (!NT_SUCCESS(Status)) {
    	return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES;
    }
    
    PortNumber = (USHORT)InputData->PortNumber;
    KdPrint(("PortNumber %x, WriteData %x\n", PortNumber, InputData->IoPortData.CharData));
    if ((PortNumber != SIO_INDEX_PORT) && (PortNumber != SIO_DATA_PORT) &&
    	(PortNumber != SEC_SIO_INDEX_PORT) && (PortNumber != SEC_SIO_DATA_PORT) &&
    	(PortNumber != (SIO_HWM_PORT_0 + 0x05)) && (PortNumber != (SIO_HWM_PORT_0 + 0x06)) &&
    	(PortNumber != (SIO_HWM_PORT_1 + 0x05)) && (PortNumber != (SIO_HWM_PORT_1 + 0x06)))
    {
    	return STATUS_INVALID_PARAMETER;
    }
    
    __outbyte(PortNumber, InputData->IoPortData.CharData);
    
    WdfRequestSetInformation(Request, sizeof(UCHAR));
    
    return STATUS_SUCCESS;
    
    ``
     首先使用`WdfRequestRetrieveInputBuffer`來獲取input buffer中的資料，一樣使用`PIO_PORT_INPUT`來存放。
     一樣需要判斷輸入的I/O埠號是否合法，I/O埠號**必須是之前所宣告的環控晶片常用I/O埠**。
     使用編譯器內建的`__outbyte`，**指定I/O埠號並傳送指定的值到該I/O埠**。
     最後用`WdfRequestSetInformation`設定完成狀態，這裡回傳寫入到I/O埠的長度，固定為一個byte。
    
    

  • FileEvtIoDeviceControl
    • 負責讀寫I/O的函式完成後，需要到FileEvtIoDeviceControl中添加對應讀寫I/O函式的IO contorl code到switch case中：

      case IOCTL_CUSTOM_READ_IO_COMMAND:
      	KdPrint(("IOCTL_CUSTOM_READ_IO_COMMAND\n"));
      	status = ReadIoPort(Request, IoControlCode);
      	break;
      
      case IOCTL_CUSTOM_WRITE_IO_COMMAND:
      	KdPrint(("IOCTL_CUSTOM_WRITE_IO_COMMAND\n"));
      	status = WriteIoPort(Request, IoControlCode);
      	break;
      ``
      
      

如此一來在Non-PnP驅動程式端使用I/O去存取環控晶片的實作就完成了。

參考內容

LibreHardwareMonitor
Non-PnP Driver Sample