《Windows驅動開發技術詳解》之定時器

• I/O定時器

I/O定時器是DDK提供的一種定時器。它每一個1s鍾系統會調用一次I/O定時器例程。I/O定時器例程運行在DISPATCH_LEVEL級別，所以在這個例程中不能使用分頁內存，不然會引發頁故障從而致使系統崩潰。另外I/O定時器是運行在任一線程的，不必定是IRP發起的線程中，所以不能直接使用應用程序的內存地址。

初始化I/O定時器後，能夠開啓和中止I/O定時器。開啓定時器後，每一個1s系統調用一次定時器例程。在聽指定是氣候，系統就不會進入定時器例程。開啓定時器的內核函數是IoStartTimer，中止I/O定時器的內核函數是IoStopTimer。

示例代碼：

如今DriverEntry中初始化計時器：

再寫相應的派遣函數：

 1 NTSTATUS HelloDDKDeviceIoControl_Timer(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp){
 2     DbgPrint("Enter HelloDDKDeviceIoControl_Timer!\n");
 3     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
 4     PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
 5     //ULONG cbin = stack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
 6     //ULONG cbout = stack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;
 7     ULONG code = stack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
 8     PDEVICE_EXTENSION pDevExt = (PDEVICE_EXTENSION)
 9         pDevObj->DeviceExtension;
10     ULONG info = 0;
11     switch (code)
12     {
13     case IOCTL_START_TIMER:
14     {
15         DbgPrint("IOCTL_START_TIMER\n");
16         pDevExt->lTimerCount = TIMER_OUT;
17         IoStartTimer(pDevObj);
18         break;
19     }
20     case IOCTL_STOP:
21     {
22         DbgPrint("IOCTL_STOP\n");
23         IoStopTimer(pDevObj);
24         break;
25     }
26     default:
27         status = STATUS_INVALID_VARIANT;
28     }
29     pIrp->IoStatus.Status = status;
30     pIrp->IoStatus.Status = info;
31     IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
32     DbgPrint("Leave HelloDDKDeviceIoControl_Timer!\n");
33     return status;
34 }

再寫入Timer例程：

應用層代碼以下：

發送相應控制碼到底層，每三秒輸出一個「Time Out」:

這個例子忘記中止計時器，則會一直輸出下去。

• DPC定時器

 驅動程序中第二種使用定時器的方法是使用DPC定時器，這種定時器更加靈活，能夠對任意間隔時間進行定時。DPC定時器內部使用定時器對象KTIMER，當對定時器設定一個時間間隔後，每隔這段時間操做系統就會將一個DPC例程插入DPC隊列。當操做系統讀取DPC隊列時，對應的DPC例程會被執行。DPC定時器例程至關於定時器的回調函數。

 示例代碼以下：

如今設備擴展中添加幾項：

派遣函數以下：

 1 NTSTATUS HelloDDKDeviceIoControl_DPC(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp){
 2     DbgPrint("Enter HelloDDKDeviceIoControl_DPC!\n");
 3     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
 4     PIO_STACK_LOCATION stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
 5     ULONG code = stack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
 6     PDEVICE_EXTENSION pDevExt = (PDEVICE_EXTENSION)
 7         pDevObj->DeviceExtension;
 8     ULONG info = 0;
 9     switch (code){
10     case IOCTL_START_TIMER:
11     {
12         DbgPrint("IOCTL_START_TIMER!\n");
13         ULONG ulMircoSeconds = *(PULONG)pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
14         pDevExt->pollingInterval = RtlConvertLongToLargeInteger(ulMircoSeconds*-10);
15         KeSetTimer(&pDevExt->pollingTimer,
16             pDevExt->pollingInterval,
17             &pDevExt->pollingDPC);
18         break;
19     }
20     case IOCTL_STOP:
21     {
22         DbgPrint("IOCTL_STOP!\n");
23         KeCancelTimer(&pDevExt->pollingTimer);
24         break;
25     }
26     default:
27         status = STATUS_INVALID_VARIANT;
28     }
29     pIrp->IoStatus.Status = status;
30     pIrp->IoStatus.Information = info;
31     IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
32     DbgPrint("Leave HelloDDKDeviceIoControl_DPC!\n");
33     return status;
34 }

DPC例程以下：

DriverEntry中初始化代碼以下：

R3中代碼以下：

藍屏：

與0x000000D1藍屏略有不一樣：

其實這個問題的出現是一個失誤。就是我沒有在DriverEntry中註冊派遣函數，仍舊用的上一例中的派遣函數而忘記初始化Timer了，因此形成了這個藍屏。

輸出結果看：

發現DPC例程所屬的線程是不斷變化的，這驗證了那句話「該線程能夠運行在任一線程上下文」。

• IRP超時處理

不少時候，IRP被傳送到底層驅動程序後，因爲硬件設備的問題，IRP不能獲得及時的處理，甚至有可能永遠都不會被處理。這時候須要對IRP超時狀況作出處理，一旦在規定時間內IRP沒有被處理，操做系統會進入到IRP的超時處理函數中。

首先初始一個定時器對象和DPC對象，並將DPC例程和定時器對象進行關聯。在每次對IRP操做前，開啓定時器，並設置好必定的超時。若是在指定時間內對IRP的處理沒有結束，那麼操做系統就進入DPC例程。

示例代碼：

派遣函數中的代碼：

DPC例程代碼：

不要忘記在DriverEntry中初始化計時器對象和DPC例程對象：

運行輸出結果：