若我的小家

Q 在NT/2000/XP中，我想用VC編寫應用程序訪問硬件設備，如獲取磁盤參數、讀寫絕對扇區數據、測試光驅實際速度等，該從哪里入手呢？

A 在NT/2000/XP中，應用程序可以通過API函數DeviceIoControl來實現對設備的訪問—獲取信息，發送命令，交換數據等。利用該接口函數向指定的設備驅動發送正確的控制碼及數據，然后分析它的響應，就可以達到我們的目的。

DeviceIoControl的函數原型為

BOOL DeviceIoControl(
HANDLE hDevice,              // 設備句柄
DWORD dwIoControlCode,       // 控制碼
LPVOID lpInBuffer,           // 輸入數據緩沖區指針
DWORD nInBufferSize,         // 輸入數據緩沖區長度
LPVOID lpOutBuffer,          // 輸出數據緩沖區指針
DWORD nOutBufferSize,        // 輸出數據緩沖區長度
LPDWORD lpBytesReturned,     // 輸出數據實際長度單元長度
LPOVERLAPPED lpOverlapped    // 重疊操作結構指針
);

設備句柄用來標識你所訪問的設備。

發送不同的控制碼，可以調用設備驅動程序的不同類型的功能。在頭文件winioctl.h中，預定義的標準設備控制碼，都以IOCTL或FSCTL開頭。例如，IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY是對物理驅動器取結構參數（介質類型、柱面數、每柱面磁道數、每磁道扇區數等）的控制碼，FSCTL_LOCK_VOLUME是對邏輯驅動器的卷加鎖的控制碼。

輸入輸出數據緩沖區是否需要，是何種結構，以及占多少字節空間，完全由不同設備的不同操作類型決定。在頭文件winioctl.h中，已經為標準設備預定義了一些輸入輸出數據結構。重疊操作結構指針設置為NULL，DeviceIoControl將進行阻塞調用；否則，應在編程時按異步操作設計。

Q 設備句柄是從哪里獲得的？

A 設備句柄可以用API函數CreateFile獲得。它的原型為

HANDLE CreateFile(
LPCTSTR lpFileName,                         // 文件名/設備路徑
DWORD dwDesiredAccess,                      // 訪問方式
DWORD dwShareMode,                          // 共享方式
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // 安全描述符指針
DWORD dwCreationDisposition,                // 創建方式
DWORD dwFlagsAndAttributes,                 // 文件屬性及標志
HANDLE hTemplateFile                        // 模板文件的句柄
);

CreateFile這個函數用處很多，這里我們用它“打開”設備驅動程序，得到設備的句柄。操作完成后用CloseHandle關閉設備句柄。

與普通文件名有所不同，設備驅動的“文件名”(常稱為“設備路徑”)形式固定為“\\.\DeviceName”(注意在C程序中該字符串寫法為“\\\\.\\DeviceName”)，DeviceName必須與設備驅動程序內定義的設備名稱一致。

一般地，調用CreateFile獲得設備句柄時，訪問方式參數設置為0或GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，共享方式參數設置為FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE，創建方式參數設置為OPEN_EXISTING，其它參數設置為0或NULL。

Q 可是，我怎么知道設備名稱是什么呢？

A 一些存儲設備的名稱是微軟定義好的，不可能有什么變化。大體列出如下

軟盤驅動器	A:, B:
硬盤邏輯分區	C:, D:, E:, ...
物理驅動器	PHYSICALDRIVEx
CD-ROM, DVD/ROM	CDROMx
磁帶機	TAPEx

其中，物理驅動器不包括軟驅和光驅。邏輯驅動器可以是IDE/SCSI/PCMCIA/USB接口的硬盤分區（卷）、光驅、MO、CF卡等，甚至是虛擬盤。x=0，1，2 ……

其它的設備名稱需通過驅動接口的GUID調用設備管理函數族取得，這里暫不討論。

Q 請舉一個簡單的例子說明如何通過DeviceIoControl訪問設備驅動程序。

A 這里有一個從MSDN上摘抄來的demo程序，演示在NT/2000/XP中如何通過DeviceIoControl獲取硬盤的基本參數。

/* The code of interest is in the subroutine GetDriveGeometry. The
                code in main shows how to interpret the results of the IOCTL call. */
                #include <windows.h>
                #include <winioctl.h>
                BOOL GetDriveGeometry(DISK_GEOMETRY *pdg)
                {
                HANDLE hDevice;               // handle to the drive to be examined
                BOOL bResult;                 // results flag
                DWORD junk;                   // discard results
                hDevice = CreateFile("\\\\.\\PhysicalDrive0",  // drive to open
                0,                // no access to the drive
                FILE_SHARE_READ | // share mode
                FILE_SHARE_WRITE,
                NULL,             // default security attributes
                OPEN_EXISTING,    // disposition
                0,                // file attributes
                NULL);            // do not copy file attributes
                if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE) // cannot open the drive
                {
                return (FALSE);
                }
                bResult = DeviceIoControl(hDevice,     // device to be queried
                IOCTL_DISK_GET_DRIVE_GEOMETRY,     // operation to perform
                NULL, 0,               // no input buffer
                pdg, sizeof(*pdg),     // output buffer
                &junk,                 // # bytes returned
                (LPOVERLAPPED) NULL);  // synchronous I/O
                CloseHandle(hDevice);
                return (bResult);
                }
                int main(int argc, char *argv[])
                {
                DISK_GEOMETRY pdg;            // disk drive geometry structure
                BOOL bResult;                 // generic results flag
                ULONGLONG DiskSize;           // size of the drive, in bytes
                bResult = GetDriveGeometry (&pdg);
                if (bResult)
                {
                printf("Cylinders = %I64d\n", pdg.Cylinders);
                printf("Tracks per cylinder = %ld\n", (ULONG) pdg.TracksPerCylinder);
                printf("Sectors per track = %ld\n", (ULONG) pdg.SectorsPerTrack);
                printf("Bytes per sector = %ld\n", (ULONG) pdg.BytesPerSector);
                DiskSize = pdg.Cylinders.QuadPart * (ULONG)pdg.TracksPerCylinder *
                (ULONG)pdg.SectorsPerTrack * (ULONG)pdg.BytesPerSector;
                printf("Disk size = %I64d (Bytes) = %I64d (Mb)\n", DiskSize,
                DiskSize / (1024 * 1024));
                }
                else
                {
                printf("GetDriveGeometry failed. Error %ld.\n", GetLastError());
                }
                return ((int)bResult);
                }
                

Installing Ubuntu 8.04 under Microsoft Virtual PC 2007

圖像增強是指將圖像的部分信息利用某種方式（在頻域或者空域）將以增強，從而有利于某種服務的操作。一般將空域的圖像增強分為線性灰度增強和非線性灰度增強。

線性灰度增強：

設源圖像的灰度范圍在[a-b]的范圍內，我們打算將這個范圍內的像素灰度增強到范圍[c-d]，設函數f（x,y）表示坐標為(x,y)點處的原始灰度值，g(x,y)表示增強后的圖像的灰度值：
那么：

g(x,y)=(d-c)*(f(x,y)-a)/(b-a)+c

下面是GDI+實現的線性灰度增強的代碼：

void GrayEnhance(Bitmap *bmp,char minR,char maxR,char minG,char maxG, char minB, char maxB)
{
 if(minR>=maxR)
 {
  return;
 }
 if(minG>=maxG)
 {
  return;
 }
 if(minB>maxB)
 {
  return;
 }
 BitmapData bmpData;
 bmp->LockBits(&rec,ImageLockModeRead|ImageLockModeWrite ,PixelFormat32bppARGB,&bmpData);
 char *pStar=(char*)bmpData.Scan0;
 UINT width=bmp->GetWidth();
 UINT height=bmp->GetHeight();

 char mR=pStart[0],maR=pStart[0],mG=pStart[1],maG=pStart[1],mB=pStart[2],maB=pStart[2];

 for(int i=0;i<height;i++)
 {
  for(int j=0;j<width;j++)
  {
   if(pStart[0]<mR)
   {
    mR=pStart[0];
   }
   else if(pStart[0]>maR)
   {
    maR=pStart[0];
   }

   if(pStart[1]<mG)
   {
    mG=pStart[1];
   }
   else if(pStart[1]>maG)
   {
    maG=pStart[1];
   }

   if(pStart[2]<mB)
   {
    mB=pStart[2];
   }
   else if(pStart[2]>maB)
   {
    maB=pStart[2];
   }
   pStart+=3;
  }
  p+=bmpData.Stride-3*width;
 }

 pStar=(char*)bmpData.Scan0;
 for(int i=0;i<height;i++)
 {
  for(int j=0;j<width;j++)
  {
   pStart[0]=(char)((maxR-minR)*(pStart[0]-mR)/(maR-mR)+minR);
   pStart[1]=(char)((maxG-minG)*(pStart[0]-mG)/(maG-mG)+minG);
   pStart[2]=(char)((maxB-minB)*(pStart[0]-mB)/(maB-mB)+minB);
   pStart+=3;
  }
  p+=bmpData.Stride-3*width;
 }
 bmp->UnlockBits(&bmpData);
}

HDC          hdc;
PAINTSTRUCT  ps;
HPEN         hPen;
HPEN         hPenOld;
hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
hPen = CreatePen(PS_SOLID, 3, RGB(255, 0, 0));
hPenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hPen);
MoveToEx(hdc, 20, 10, NULL);
LineTo(hdc, 200, 100);
SelectObject(hdc, hPenOld);
DeleteObject(hPen);
EndPaint(hWnd, &ps);

GDI+：

HDC          hdc;
PAINTSTRUCT  ps;
Pen*         myPen;
Graphics*    myGraphics;
hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
myPen = new Pen(Color(255, 255, 0, 0), 3);
myGraphics = new Graphics(hdc);
myGraphics->DrawLine(myPen, 20, 10, 200, 100);
delete myGraphics;
delete myPen;
EndPaint(hWnd, &ps);

顯示位圖，你應該使用GDI+里面的Bitmap類或者Image類，這兩個類都提供了方法從硬盤上的一個文件打開文件，創建相應的內存中的位圖對象的工作。然后你可以使用Graphics類的DrawImage方法來繪制該位圖。
下面的代碼初始化GDI+，顯示一個打開文件對話框并且創建Bitmap對象，顯示位圖：

GdiplusStartupInput input;
 ULONG_PTR gdiPlusToken;
 if(GdiplusStartup(&gdiPlusToken,&input,NULL)!=Ok)
 {
  return -1;
 }

char fileName[200];
     OPENFILENAME openStruct;
     memset(&openStruct,0,sizeof(OPENFILENAME));
     openStruct.lStructSize=sizeof(OPENFILENAME);
     openStruct.Flags=OFN_EXPLORER;
     openStruct.lpstrFilter="Jpeg files(*.jpg)\0*.jpg\0\0";
     openStruct.lpstrFile=fileName;
     openStruct.nMaxFile=200;
     if(GetOpenFileName(&openStruct))
     {
      imageFileName=fileName;
      }

HDC hdc=GetDC(hPicWnd);
   if(hdc==NULL)
   {
    MessageBox(NULL,"","",MB_OK);
   }
   Graphics *g=new Graphics(hdc);
   WCHAR tmpFileName[100];
   size_t numOfChars;
   if(/*mbstowcs_s(&numOfChars,tmpFileName,100,fileName,199)*/MultiByteToWideChar(CP_ACP,MB_COMPOSITE,imageFileName.c_str(),200,tmpFileName,100)/*==-1*/)
   {
    MessageBox(NULL,"Error occured in string convertion!","Error!",MB_OK);       
    return wParam;
   }

HWND hPicWnd；
   RECT rc;
   GetWindowRect(hPicWnd,&rc);

   RectF drawRect(rc.left,rc.top,rc.right-rc.left,rc.bottom-rc.top);
    Bitmap *bmp=new Bitmap(tmpFileName);
   bmpMain=bmp;
   g->DrawImage(bmp,drawRect);
   delete g;

   ReleaseDC(hwnd,hdc);

GdiplusShutdown(gdiPlusToken);

（1）Graphics(      

    Image* image
);

（2）Graphics(      

    HDC hdc
);
（3）Graphics(      

    HDC hdc,
    HANDLE hdevice
);
（4）Graphics(      

    HWND hwnd,
    BOOL icm
);
 
 
構造函數1從image對象創建一個Graphics類。這種方式允許你在打開某張，或者生成某張，位圖之后，應用Grapgics的方法對改位圖進行操作。
構造函數2從一個傳統的HDC獲取一個Graphics對象，把傳統的在HDC完成的操作接手過來。
構造函數3允許你創建一個綁定于某個特定設備的Graphics類實例。
構造函數4允許你直接從特定的窗口hwnd直接獲取一個Graphics類實例。
 

#include <windows.h>
#include <gdiplus.h>
#include <stdio.h>
using namespace Gdiplus;
INT main()
{
GdiplusStartupInput gdiplusStartupInput;
ULONG_PTR gdiplusToken;
GdiplusStartup(&gdiplusToken, &gdiplusStartupInput, NULL);
Image* image = new Image(L"FakePhoto.jpg");
printf("The width of the image is %u.\n", image->GetWidth());
printf("The height of the image is %u.\n", image->GetHeight());
delete image;
GdiplusShutdown(gdiplusToken);
return 0;
}

具體的使用方法，可以參考MSDN的說明。