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直接 I/O 中的錯誤

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最常見的直接 I/O 問題無法正確處理長度為零的緩衝區。 因為 I/O 管理員不會針對零長度傳輸建立 MDL，因此零長度緩衝區會產生 Irp-MdlAddress> 的 NULL 值。

為了對應位址空間，驅動程式應該使用 MmGetSystemAddressForMdlSafe，如果對應失敗，則會傳回 NULL，就像驅動程式通過 NULL MdlAddress 時一樣。 驅動程序應該一律先檢查 NULL 傳回，再嘗試使用傳回的位址。

直接 I/O 牽涉到將使用者的位址空間雙重對應至系統地址緩衝區，讓兩個不同的虛擬位址具有相同的實體位址。 雙重對應會產生下列結果，有時可能會導致驅動程式發生問題：

  • 使用者位址虛擬頁面的位移會變成系統頁面的位移。

    根據對應的頁面粒度，超過這些系統緩衝區結尾的存取可能會長時間被忽視。 除非呼叫端的緩衝區配置在頁面結尾附近，否則寫入緩衝區結尾以外的數據仍會出現在緩衝區中，而且呼叫端不會察覺發生任何錯誤。 如果緩衝區的結尾與頁面結尾重合，則結束以外的系統虛擬位址可能會指向任何專案或可能無效。 這些問題極難找到。

  • 如果呼叫進程有另一個線程修改使用者的記憶體對應，則當使用者的記憶體對應變更時，系統緩衝區的內容將會變更。

    在此情況下，使用系統緩衝區儲存臨時數據可能會導致問題。 來自相同記憶體位置的兩個擷取可能會產生不同的值。

    下列代碼段會在直接 I/O 要求中接收字串，然後嘗試將該字串轉換成大寫字元：

    PWCHAR  PortName = NULL;

PortName = (PWCHAR)MmGetSystemAddressForMdlSafe(irp->MdlAddress, NormalPagePriority);

//
// Null-terminate the PortName so that RtlInitUnicodeString will not
// be invalid.
//
PortName[Size / sizeof(WCHAR) - 1] = UNICODE_NULL;

RtlInitUnicodeString(&AdapterName, PortName);

    由於緩衝區的格式可能不正確，因此程式代碼會嘗試強制 Unicode NULL 做為最後一個緩衝區字元。 不過，如果基礎實體記憶體會同時對應至使用者和核心模式位址，則進程中的另一個線程可以在此寫入作業完成時立即覆寫緩衝區。

    相反地，如果 NULL 不存在，則對 RtlInitUnicodeString 的呼叫可能會超過緩衝區的範圍，並可能導致錯誤檢查它是否落在系統對應之外。

如果驅動程式建立並對應自己的 MDL，它應該確保它只會使用已探查的方法存取 MDL。 也就是說，當驅動程式呼叫 MmProbeAndLockPages 時，它會指定存取方法（IoReadAccess、IoWriteAccess 或 IoModifyAccess）。 如果驅動程式指定 IoReadAccess，則稍後不得嘗試寫入 MmGetSystemAddressForMdl 或 MmGetSystemAddressForMdlSafe 所提供的系統緩衝區。