如前文所述，nt內核的驅動模型沒有完全使用函數調用棧，而是自己山寨出來一個IO_STACK_LOCATION，裏面保存了驅動調用序列。我們知道函數調用棧的push和pop都是編譯器幫忙弄的，你甚至都可以在完全不瞭解內幕的前提下寫代碼，但是驅動開發不一樣，調用序列要你自己去關心，何時入棧，何時出棧，棧內保留的什麼內容，全部都要照顧好，否則BSOD就在前方不遠等你。
與IO_STACK_LOCATION有關的函數有以下幾個：IoSkipCurrentIrpStackLocation, IoSetNextIrpStackLocation, IoGetNextIrpStackLocation, IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext，外加IoCallDriver等往下傳irp的函數。
IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext
該函數將current location裏的內容全部拷貝到next location中去，一般是你設置了CompleteRoutine之後會用。函數實現非常簡單，用宏的形式存放在wdm.h中：
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#define
IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext( Irp ) { \ PIO_STACK_LOCATION
__irpSp; \ PIO_STACK_LOCATION
__nextIrpSp; \ __irpSp
= IoGetCurrentIrpStackLocation( (Irp) ); \ __nextIrpSp
= IoGetNextIrpStackLocation( (Irp) ); \ RtlCopyMemory(
__nextIrpSp, __irpSp, FIELD_OFFSET(IO_STACK_LOCATION, CompletionRoutine)); \
__nextIrpSp->Control
= 0; } |
如上所示，其實就是一個RtlCopyMemory。一般在本層驅動需要CompleteRoutine時使用。常見的調用序列如下:
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irpStack
= IoGetCurrentIrpStackLocation(Irp);//…your
code with irpStackIoCopyCurrentIrpStackLocationToNext(Irp);IoSetCompletionRoutine( Irp, CompleteRoutine, deviceExtension, TRUE, TRUE, TRUE);IoCallDriver(deviceExtension->nextLower,
Irp); |
注意，IoCallDriver會把stack location減一。
IoSkipCurrentIrpStackLocation
該函數的實現就更簡單了
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#define
IoSkipCurrentIrpStackLocation( Irp ) { \ (Irp)->CurrentLocation++;
\ (Irp)->Tail.Overlay.CurrentStackLocation++;
} |
也就是把當前的location設置成上一層。該函數一般和IoCallDriver配合使用
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IoSkipCurrentIrpStackLocation(Irp);//location+1IoCallDriver(deviceExtension->nextLower,
Irp);//location-1 |
執行完上面兩步之後，location正好跟調用者一樣，IO_STACK_LOCATION中的內容也不變。Filter driver常用此種手段轉發irp：收到一個irp，獲取或者修改其數據，繼續轉發，因爲location沒變所以上層驅動設置的CompleteRoutine依然會被filter之下的那個驅動call到，filter就跟透明一樣。
IoGetNextIrpStackLocation
該函數獲取下一層location的指針
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#define
IoGetNextIrpStackLocation( Irp ) (\ (Irp)->Tail.Overlay.CurrentStackLocation
- 1 ) |
獲取該指針後可以設置IoControlCode等內容然後傳給下層驅動處理，一般也和IoCallDriver配套使用
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nextStack
= IoGetNextIrpStackLocation(Irp); nextStack->MajorFunction
= IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL; nextStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode
= code; nextStack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength
= 0; nextStack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength
= 0;IoCallDriver(deviceExtension->nextLower,
Irp); |
IoSetNextIrpStackLocation
我們重點來講講IoSetNextIrpStackLocation函數，該函數實現如下：
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#define
IoSetNextIrpStackLocation( Irp ) { \ (Irp)->CurrentLocation++;
\ (Irp)->Tail.Overlay.CurrentStackLocation—;
} |
與IoSkipCurrentIrpStackLocation正好相反，它把location設置成下一級。我們知道IoCallDriver等函數在轉發irp的時候會幫我們把location減1，所以需要我們主動把location往下降的時刻很少見，一般是由於此種需求才會用到：你調用IoAllocateIrp生成一個irp，並且需要用到irp的current location。因爲剛生成的irp的current location是不可用的所以必須主動往下降一級。正如wdk文檔所說，這種需求是極其罕見的，原因有二：1. 大多數情況下你處理的irp是別人傳給你的。2. 即使確實要生成一個新的irp，本層所需的數據也不需要存到current location中去，因爲IoSetCompleteRoutine可以接受一個context域，每次CompleteRoutine被調到時，該context域也會一起返回給你，所有本層驅動所需的信息完全可以放在context中。但是我們都知道凡事都有個例外，其實還真就有需要用的IoSetNextIrpStackLocation的時刻，我們來看一個例子。
假設我們需要allocate一個新的irp並用同步的方法傳遞給下層驅動處理，我們先用IoAllocateIrp獲取一個irp，設置相應的內容，然後調用IoGetNextIrpStackLocation獲取下層location以便將control code設爲IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL，最後調用IoForwardIrpSynchronously函數同步完成irp。但是問題就來了：IoForwardIrpSynchronously函數內部會做一個IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext動作，這個函數會把next location的內容替換成current location裏的內容，所以我們設置的control code啥信息全被沖掉了。怎麼辦呢？既然它會用current的替換next的，那麼我們直接把control code放在current裏不就完了，IoForwardIrpSynchronously會把它拷到下一層去。願望是美好的，但殘酷的現實就是：irp是新生成的，還沒有所謂的current location！這時候IoSkipCurrentIrpStackLocation就會顯得很有用：先調用IoSkipCurrentIrpStackLocation將location下降，然後GetCurrentIrpStackLocation獲取當前的location，設置control code，最後調用IoForwardIrpSynchronously同步完成irp。
看到這裏也許你要發問了：爲什麼IoForwardIrpSynchronously要主動幫我們做copy to的動作，不是吃飽撐了嘛。問的好，答案就是：沒辦法只能這麼做。我記得咱們說過，nt內核裏的io全是異步的，上述所謂同步操作也都是用event模擬出來的：調完IoCallDriver後wait在一個event上，在CompleteRoutine裏set event。返回到前面對IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext的描述我們知道，既然要用到CompleteRoutine，那麼IoCopyCurrentIrpStackLocationToNext操作就是免不的了。
update:
另有一種情況也會有用到IoSetNextIrpStackLocation。當你allocate了一個irp，set了CompleteRoutine，調了IoCallDriver，一切都完成等complete時,問題就來了：你設置的CompleteRoutine被調到時傳入的DeviceObject爲NULL。Why？Because CompleteRoutine是設置在next location中的，而DeviceObject保存在current location中。 當一個irp被create出來之後，它的current location是無效值，所以沒地方存放DeivceObject。怎麼辦？按上面所述方法，藉助IoSetNextIrpStackLocation完成。