C語(yǔ)言?xún)?nèi)核使用IO/DPC定時(shí)器的方法是什么

本篇內(nèi)容介紹了“C語(yǔ)言?xún)?nèi)核使用IO/DPC定時(shí)器的方法是什么”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

首先來(lái)看IO定時(shí)器是如何使用的，IO定時(shí)器在使用上需要調(diào)用IoInitializeTimer函數(shù)對(duì)定時(shí)器進(jìn)行初始化，但需要注意的是此函數(shù)每個(gè)設(shè)備對(duì)象只能調(diào)用一次，當(dāng)初始化完成后用戶(hù)可調(diào)用IoStartTimer讓這個(gè)定時(shí)器運(yùn)行，相反的調(diào)用IoStopTimer則用于關(guān)閉定時(shí)。

// 初始化定時(shí)器
NTSTATUS IoInitializeTimer(
  [in]           PDEVICE_OBJECT         DeviceObject,  // 設(shè)備對(duì)象
  [in]           PIO_TIMER_ROUTINE      TimerRoutine,  // 回調(diào)例程
  [in, optional] __drv_aliasesMem PVOID Context        // 回調(diào)例程參數(shù)
);
// 啟動(dòng)定時(shí)器
VOID IoStartTimer(
  [in] PDEVICE_OBJECT DeviceObject             // 設(shè)備對(duì)象
);
// 關(guān)閉定時(shí)器
VOID IoStopTimer(
  [in] PDEVICE_OBJECT DeviceObject             // 設(shè)備對(duì)象
);

這里我們最關(guān)心的其實(shí)是IoInitializeTimer函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)TimerRoutine該參數(shù)用于傳遞一個(gè)自定義回調(diào)函數(shù)地址，其次由于定時(shí)器需要依附于一個(gè)設(shè)備，所以我們還需要調(diào)用IoCreateDevice創(chuàng)建一個(gè)新設(shè)備來(lái)讓定時(shí)器線程使用，實(shí)現(xiàn)定時(shí)器代碼如下所示。

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#include <ntifs.h>
#include <wdm.h>
#include <ntstrsafe.h>

LONG count = 0;

// 自定義定時(shí)器函數(shù)
VOID MyTimerProcess( __in struct _DEVICE_OBJECT *DeviceObject, __in_opt PVOID Context)
{
	InterlockedIncrement(&count);
	DbgPrint("定時(shí)器計(jì)數(shù) = %d", count);
}

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	// 關(guān)閉定時(shí)器
	IoStopTimer(driver->DeviceObject);

	// 刪除設(shè)備
	IoDeleteDevice(driver->DeviceObject);

	DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint("hello lyshark \n");

	NTSTATUS status = STATUS_UNSUCCESSFUL;

	// 定義設(shè)備名以及定時(shí)器
	UNICODE_STRING dev_name = RTL_CONSTANT_STRING(L"");
	PDEVICE_OBJECT dev;
	status = IoCreateDevice(Driver, 0, &dev_name, FILE_DEVICE_UNKNOWN, FILE_DEVICE_SECURE_OPEN, FALSE, &dev);
	if (!NT_SUCCESS(status))
	{
		return STATUS_UNSUCCESSFUL;
	}
	else
	{
		// 初始化定時(shí)器并開(kāi)啟
		IoInitializeTimer(dev, MyTimerProcess, NULL);
		IoStartTimer(dev);
	}

	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

編譯并運(yùn)行這段代碼，那么系統(tǒng)會(huì)每隔1秒執(zhí)行一次MyTimerProcess這個(gè)自定義函數(shù)。

那么如何讓其每隔三秒執(zhí)行一次呢，其實(shí)很簡(jiǎn)單，通過(guò)InterlockedDecrement函數(shù)實(shí)現(xiàn)遞減（每次調(diào)用遞減1）當(dāng)計(jì)數(shù)器變?yōu)?時(shí)InterlockedCompareExchange會(huì)讓其繼續(xù)變?yōu)?，以此循環(huán)即可完成三秒輸出一次的效果。

LONG count = 3;

// 自定義定時(shí)器函數(shù)
VOID MyTimerProcess(__in struct _DEVICE_OBJECT *DeviceObject, __in_opt PVOID Context)
{
	// 遞減計(jì)數(shù)
	InterlockedDecrement(&count);

	// 當(dāng)計(jì)數(shù)減到0之后繼續(xù)變?yōu)?
	LONG preCount = InterlockedCompareExchange(&count, 3, 0);

	//每隔3秒計(jì)數(shù)器一個(gè)循環(huán)輸出如下信息
	if (preCount == 0)
	{
		DbgPrint("[LyShark] 三秒過(guò)去了 \n");
	}
}

程序運(yùn)行后，你會(huì)看到如下輸出效果；

相比于IO定時(shí)器來(lái)說(shuō)，DPC定時(shí)器則更加靈活，其可對(duì)任意間隔時(shí)間進(jìn)行定時(shí)，DPC定時(shí)器內(nèi)部使用定時(shí)器對(duì)象KTIMER，當(dāng)對(duì)定時(shí)器設(shè)定一個(gè)時(shí)間間隔后，每隔這段時(shí)間操作系統(tǒng)會(huì)將一個(gè)DPC例程插入DPC隊(duì)列。當(dāng)操作系統(tǒng)讀取DPC隊(duì)列時(shí)，對(duì)應(yīng)的DPC例程會(huì)被執(zhí)行，此處所說(shuō)的DPC例程同樣表示回調(diào)函數(shù)。

DPC定時(shí)器中我們所需要使用的函數(shù)聲明部分如下所示；

// 初始化定時(shí)器對(duì)象 PKTIMER 指向調(diào)用方為其提供存儲(chǔ)的計(jì)時(shí)器對(duì)象的指針
void KeInitializeTimer(
  [out] PKTIMER Timer    // 定時(shí)器指針
);

// 初始化DPC對(duì)象
void KeInitializeDpc(
  [out]          __drv_aliasesMem PRKDPC Dpc,
  [in]           PKDEFERRED_ROUTINE      DeferredRoutine,
  [in, optional] __drv_aliasesMem PVOID  DeferredContext
);

// 設(shè)置定時(shí)器
BOOLEAN KeSetTimer(
  [in, out]      PKTIMER       Timer,     // 定時(shí)器對(duì)象的指針
  [in]           LARGE_INTEGER DueTime,   // 時(shí)間間隔
  [in, optional] PKDPC         Dpc        // DPC對(duì)象
);

// 取消定時(shí)器
BOOLEAN KeCancelTimer(
  [in, out] PKTIMER unnamedParam1         // 定時(shí)器指針
);

注意；在調(diào)用KeSetTimer后，只會(huì)觸發(fā)一次DPC例程。如果想周期的觸發(fā)DPC例程，需要在DPC例程被觸發(fā)后，再次調(diào)用KeSetTimer函數(shù)，應(yīng)用DPC定時(shí)代碼如下所示。

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#include <ntifs.h>
#include <wdm.h>
#include <ntstrsafe.h>

LONG count = 0;
KTIMER g_ktimer;
KDPC g_kdpc;

// 自定義定時(shí)器函數(shù)
VOID MyTimerProcess(__in struct _KDPC *Dpc,__in_opt PVOID DeferredContext,__in_opt PVOID SystemArgument1,__in_opt PVOID SystemArgument2)
{
	LARGE_INTEGER la_dutime = { 0 };
	la_dutime.QuadPart = 1000 * 1000 * -10;

	// 遞增計(jì)數(shù)器
	InterlockedIncrement(&count);

	DbgPrint("DPC 定時(shí)執(zhí)行 = %d", count);

	// 再次設(shè)置定時(shí)
	KeSetTimer(&g_ktimer, la_dutime, &g_kdpc);
}

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	// 取消計(jì)數(shù)器
	KeCancelTimer(&g_ktimer);

	DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint("hello lyshark \n");

	LARGE_INTEGER la_dutime = { 0 };

	// 每隔1秒執(zhí)行一次
	la_dutime.QuadPart = 1000 * 1000 * -10;

	// 1.初始化定時(shí)器對(duì)象
	KeInitializeTimer(&g_ktimer);

	// 2.初始化DPC定時(shí)器
	KeInitializeDpc(&g_kdpc, MyTimerProcess, NULL);

	// 3.設(shè)置定時(shí)器,開(kāi)始計(jì)時(shí)
	KeSetTimer(&g_ktimer, la_dutime, &g_kdpc);

	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

編譯并運(yùn)行這段程序，會(huì)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行后的定時(shí)效果與IO定時(shí)器并無(wú)太大區(qū)別，但是DPC可以控制更精細(xì)，通過(guò)la_dutime.QuadPart = 1000 * 1000 * -10毫秒級(jí)別都可被控制。

最后擴(kuò)展一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如何得到系統(tǒng)的當(dāng)前詳細(xì)時(shí)間，獲得系統(tǒng)時(shí)間。在內(nèi)核里通過(guò)KeQuerySystemTime獲取的系統(tǒng)時(shí)間是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（GMT+0），轉(zhuǎn)換成本地時(shí)間還需使用RtlTimeToTimeFields函數(shù)將其轉(zhuǎn)換為TIME_FIELDS結(jié)構(gòu)體格式。

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// Email: me@lyshark.com

#include <ntifs.h>
#include <wdm.h>
#include <ntstrsafe.h>

/*
	typedef struct TIME_FIELDS
	{
	CSHORT Year;
	CSHORT Month;
	CSHORT Day;
	CSHORT Hour;
	CSHORT Minute;
	CSHORT Second;
	CSHORT Milliseconds;
	CSHORT Weekday;
	} TIME_FIELDS;
*/

// 內(nèi)核中獲取時(shí)間
VOID MyGetCurrentTime()
{
	LARGE_INTEGER CurrentTime;
	LARGE_INTEGER LocalTime;
	TIME_FIELDS   TimeFiled;
	
	// 得到格林威治時(shí)間
	KeQuerySystemTime(&CurrentTime);
	
	// 轉(zhuǎn)成本地時(shí)間
	ExSystemTimeToLocalTime(&CurrentTime, &LocalTime);
	
	// 轉(zhuǎn)換為T(mén)IME_FIELDS格式
	RtlTimeToTimeFields(&LocalTime, &TimeFiled);

	DbgPrint("[時(shí)間與日期] %4d年%2d月%2d日 %2d時(shí)%2d分%2d秒",
		TimeFiled.Year, TimeFiled.Month, TimeFiled.Day,
		TimeFiled.Hour, TimeFiled.Minute, TimeFiled.Second);
}

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	MyGetCurrentTime();

	DbgPrint("hello lyshark \n");

	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

運(yùn)行后即可在內(nèi)核中得到當(dāng)前系統(tǒng)的具體時(shí)間；

“C語(yǔ)言?xún)?nèi)核使用IO/DPC定時(shí)器的方法是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！