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windows的磁盘操作之二——初始化磁盘

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windows的磁盘操作之二——初始化磁盘上一节中我们介绍了一些基本概念和主要的 API 本节开始我们将列举并分析一些实例

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上一节中我们介绍了一些基本概念和主要的API，本节开始我们将列举并分析一些实例。本文中的所有代码我都在vs2008下测试过，读者只需要替换少量的宏定义即可编译执行。

 
面对一块新的磁盘，我们首先要做的就是对其初始化。在系统中通过windows
的磁盘管理完成这一点非常容易，但在程序中实现略微复杂。本节的示例代码对一块新硬盘初始化，并在上面创建分区。
代码如下：
 
/
* Function: initialize the disk and create partitions
* input: disk, disk name
*         parNum, partition number
* output: N/A
* return: Succeed, 0
*          Fail, -1
/
DWORD CreateDisk(DWORD disk, WORD partNum)
{
    HANDLE hDevice;               // handle to the drive to be examined
    BOOL result;                  // results flag
    DWORD readed;                 // discard results
    DWORD ret;
    WORD i;
    CHAR diskPath[DISK_PATH_LEN];
    DISK_GEOMETRY pdg;
    DWORD sectorSize;
    DWORD signature;
    LARGE_INTEGER diskSize;
    LARGE_INTEGER partSize;
    BYTE actualPartNum;
   
    DWORD layoutStructSize;
    DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX *dl;
    CREATE_DISK newDisk;
 
    sprintf(diskPath, “\\\\.\\PhysicalDrive%d”, disk);
 
    actualPartNum = 4;
    if (partNum > actualPartNum)
    {
        return (WORD)-1;
    }
   
    hDevice = CreateFile(
                diskPath,
                GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
                FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,
                NULL,           //default security attributes  
                OPEN_EXISTING, // disposition  
                0,              // file attributes  
                NULL
                );
    if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE) // cannot open the drive
    {
        fprintf(stderr, “CreateFile() Error: %ld\n”, GetLastError());
        return DWORD(-1);
    }
   
    // Create primary partition MBR
    newDisk.PartitionStyle = PARTITION_STYLE_MBR;
    signature = (DWORD)time(NULL);     //get signature from current time
    newDisk.Mbr.Signature = signature;
   
    result = DeviceIoControl(
                hDevice,
                IOCTL_DISK_CREATE_DISK,
                &newDisk,
                sizeof(CREATE_DISK),
                NULL,
                0,
                &readed,
                NULL
                );
    if (!result)
    {
        fprintf(stderr, “IOCTL_DISK_CREATE_DISK Error: %ld\n”, GetLastError());
        (void)CloseHandle(hDevice);
        return DWORD(-1);
    }
 
    //fresh the partition table
    result = DeviceIoControl(
                hDevice,
                IOCTL_DISK_UPDATE_PROPERTIES,
                NULL,
                0,
                NULL,
                0,
                &readed,
                NULL
                );
    if (!result)
    {
        fprintf(stderr, “IOCTL_DISK_UPDATE_PROPERTIES Error: %ld\n”, GetLastError());
        (void)CloseHandle(hDevice);
        return DWORD(-1);
    }
 
    //Now create the partitions
    ret = GetDriveGeometry(diskPath, &pdg);
    if ((DWORD)-1 == ret)
    {
        return ret;
    }
    sectorSize = pdg.BytesPerSector;
    diskSize.QuadPart = pdg.Cylinders.QuadPart * pdg.TracksPerCylinder *
                        pdg.SectorsPerTrack * pdg.BytesPerSector;       //calculate the disk size;
    partSize.QuadPart = diskSize.QuadPart / partNum;
 
    layoutStructSize = sizeof(DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX) + (actualPartNum – 1) * sizeof(PARTITION_INFORMATION_EX);
    dl = (DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX*)malloc(layoutStructSize);
    if (NULL == dl)
    {
        (void)CloseHandle(hDevice);
        return (WORD)-1;
    }
 
    dl->PartitionStyle = (DWORD)PARTITION_STYLE_MBR;
    dl->PartitionCount = actualPartNum;
    dl->Mbr.Signature = signature;
 
    //clear the unused partitions
    for (i = 0; i < actualPartNum; i++){
        dl->PartitionEntry[i].RewritePartition = 1;
        dl->PartitionEntry[i].Mbr.PartitionType = PARTITION_ENTRY_UNUSED;
    }
    //set the profile of the partitions
    for (i = 0; i < partNum; i++){
        dl->PartitionEntry[i].PartitionStyle = PARTITION_STYLE_MBR;
        dl->PartitionEntry[i].StartingOffset.QuadPart =
            (partSize.QuadPart * i) + ((LONGLONG)(pdg.SectorsPerTrack) * (LONGLONG)(pdg.BytesPerSector));   //32256
        dl->PartitionEntry[i].PartitionLength.QuadPart = partSize.QuadPart;
        dl->PartitionEntry[i].PartitionNumber = i + 1;
        dl->PartitionEntry[i].RewritePartition = TRUE;
        dl->PartitionEntry[i].Mbr.PartitionType = PARTITION_IFS;
        dl->PartitionEntry[i].Mbr.BootIndicator = FALSE;
        dl->PartitionEntry[i].Mbr.RecognizedPartition = TRUE;
        dl->PartitionEntry[i].Mbr.HiddenSectors =
            pdg.SectorsPerTrack + (DWORD)((partSize.QuadPart / sectorSize) * i);
    }
    //execute the layout  
    result = DeviceIoControl(
                hDevice,
                IOCTL_DISK_SET_DRIVE_LAYOUT_EX,
                dl,
                layoutStructSize,
                NULL,
                0,
                &readed,
                NULL
                );
    if (!result)
    {
        fprintf(stderr, “IOCTL_DISK_SET_DRIVE_LAYOUT_EX Error: %ld\n”, GetLastError());
        free(dl);
        (void)CloseHandle(hDevice);
        return DWORD(-1);
    }
 
    //fresh the partition table
    result = DeviceIoControl(
                hDevice,
                IOCTL_DISK_UPDATE_PROPERTIES,
                NULL,
                0,
                NULL,
                0,
                &readed,
                NULL
                );
    if (!result)
    {
        fprintf(stderr, “IOCTL_DISK_UPDATE_PROPERTIES Error: %ld\n”, GetLastError());
        free(dl);
        (void)CloseHandle(hDevice);
        return DWORD(-1);
    }
 
    free(dl);
    (void)CloseHandle(hDevice);
    Sleep(3000);            //wait the operations take effect
    return 0;
}
 
函数
CreateDisk
包含两个参数，
DWORD disk
填入物理驱动器号，参见第一节。
WORD partNum
表示需要创建的分区数，
partNum <= 4
。
 
函数的执行流程解释如下：
/*
初始化磁盘*/
1． 
根据disk
创建设备名称，\\\\.\\PhysicalDriveX
，这里由于要转义，所以”\”
都写为”\\”
。
2． 
调用CreateFile
打开设备文件，并获得句柄。
3． 
用操作码
IOCTL_DISK_CREATE_DISK
调用
DeviceIoControl
函数，初始化磁盘并创建分区表。
使用
IOCTL_DISK_CREATE_DISK
操作码时，lpInBuffer
要填入一个
CREATE_DISK
结构参数，其中包括分区表类型和磁盘签名等参数，详见MSDN
。本例中创建MBR
分区表，签名由当前时间产生。
4． 
刷新分区表。注意，程序中任何时候对磁盘的分区信息进行了修改都需要调用操作码为
IOCTL_DISK_UPDATE_PROPERTIES
的
DeviceIoControl
函数来刷新分区表，是操作切实生效。
/
创建分区*/
5． 
调用
GetDriveGeometry
获取磁盘信息（GetDriveGeometry
参见上一节http://cutebunny.blog.51cto.com//）。由于创建分区时要填入分区大小信息，我们此处先计算磁盘总大小，然后除以partNum
将字节数平均分配到各个分区。
6． 
分配
DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX
结构体空间。我们通过在这个结构体中填入数据来指定如何对硬盘进行分区。结构体定义如下
typedef struct _DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX {
DWORD PartitionStyle;
DWORD PartitionCount;
union {
    DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_MBR Mbr;
    DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_GPT Gpt;
};
PARTITION_INFORMATION_EX PartitionEntry[1];
} DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX,
 *PDRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX;
      
其中
PartitionCount
为4
的倍数，为简化处理，我们这里定死为4
。
      
另外还要注意
PARTITION_INFORMATION_EX
型的数组
PartitionEntry[1]
。虽然结构体中只定义了一个元素，但事实上必须在其后补足PartitionCount – 1
个元素。所以代码中为DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX *dl
分配空间的时候加上了(actualPartNum – 1) * sizeof(PARTITION_INFORMATION_EX)
。
7． 
在
DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX
结构体空间dl
中填入数据。
先将所有分区都设为
PARTITION_ENTRY_UNUSED
，后面具体分配多少个分区再设置回来。
然后再循环体内对每个分区的PartitionEntry
赋值，其中
StartingOffset
除了跳过前面的分区已占据的空间外，还要加上63
个扇区空间（32256
字节）。
PartitionNumber
从1
开始。
Mbr.PartitionType = PARTITION_IFS
表示NTFS
格式。
Mbr.HiddenSectors MSDN
上说The number of hidden sectors to be allocated when the partition table is created.
我理解得不是很深刻，欢迎补充。
8． 
调用操作码为
IOCTL_DISK_SET_DRIVE_LAYOUT_EX
的
DeviceIoControl
函数执行分区，参数需要填入刚才准备好的
DRIVE_LAYOUT_INFORMATION_EX
结构体和大小。
9． 
刷新分区表，原理同4
。
另外，我在函数末尾加上了Sleep(3000)
。这是因为我发现创建分区操作需要一定的执行时间，如果后续紧跟着其它相关操作（例如格式化该分区）可能会产生分区不存在的错误，所以此处等待3
秒确保其执行完毕。
本节涉及的类型较多，但各类型具有很强的关联性，读者可随时查阅MSDN获得更详细的说明。

 

本文出自 “bunny技术坊” 博客，请务必保留此出处http://cutebunny.blog.51cto.com//

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