В Linux, как известно, многие вещи реализованы как файлы в файловой системе. А если и не реализованы, то их можно реализовать самому при помощи FUSE. В Windows это менее принято, но если все же очень хочется смонтировать что-то как ФС, то это возможно. Я покажу, как этого добиться, используя C# и библиотеку Dokan.

Если знаком с утилитой CyberSafe Top Secret, то ты, наверное, тоже столкнулся с тем, что добавлять файлы в контейнер неудобно. Совсем другое дело — VeraCrypt: монтируешь локальный диск, и файлы шифруются на лету. Именно так будет работать наш проект.

 

Теория

Каждый раз, когда ты открываешь папку «Компьютер», файловый менеджер отправляет запрос ядру с просьбой сказать, какие есть диски. Как происходит общение с драйвером? Через диспетчер ввода-вывода. Любое приложение может отправить ему пакет с запросом (IRP, I/O Request Packet) и информацией, кому он предназначен. Диспетчер принимает этот запрос и передает его нужному драйверу.


Получив список занятых букв, файловый менеджер последовательно опрашивает систему о том, какие метки тома у этих дисков, сколько на них осталось места, какая файловая система и так далее. Каждый такой запрос передается первому драйверу в цепочке. Если тот не знает, что ответить, он спрашивает следующий, тот в свою очередь — дальше. И так, пока какой-либо из них не ответит, что нужная инфа найдена (или не найдена). В реальности эта схема несколько сложнее, но для общего понимания этого достаточно.

INFO

Передача данных между драйверами по цепочке позволяет существовать руткитам и прочей нечисти.

Любой драйвер средствами все того же диспетчера ввода-вывода может что-нибудь спросить у любого приложения, работающего в user-mode, что и используется в драйвере FUSE.

 

FUSE

Хоть мы и не будем использовать FUSE, в двух словах расскажу, что это такое. FUSE работает одним из драйверов в цепочке и позволяет быстро создать свою ФС без возни с драйвером, а еще такую ФС могут монтировать пользователи без прав рута.

Результат создания своего драйвера ФС
Результат создания своего драйвера ФС

FUSE не является драйвером ФС и не отвечает на запросы самостоятельно, а передает их пользовательскому приложению, которое и отвечает на запрос. Ответ приложения отправляется обратно в ядро, а оттуда — приложению, которое запросило информацию.

 

Dokan

В теории существует версия FUSE для Windows, однако заставить ее работать мне не удалось. Возможно, это было бы само по себе интересным опытом, но я избрал другой путь.

Есть такой проект — Dokan. По сути, это тот же FUSE, но с кучей приятных дополнений. Во-первых, он ни разу за время его использования у меня не выдал ни одного синего экрана смерти. Во-вторых, есть библиотеки, которые позволяют работать с ним из самых разных языков, включая Delphi, Ruby, C# и Java (их ты найдешь на GitHub по ссылке выше). И в-третьих, разобраться с ним почти так же просто, как и с FUSE. Так что будем использовать его, библиотеку под C# и немного фантазии.

От изначального проекта Dokan сейчас осталось очень мало. После версии 0.6.0 появился серьезно доработанный форк под названием Dokany. Теперь жив только Dokany, и, соответственно, мы будем использовать его. В дальнейшем, говоря о Dokan, я буду подразумевать именно Dokany.

 

Подготовка

Чтобы использовать Dokan, нам понадобится драйвер. К нашему счастью, есть уже готовые собранные драйверы, которые нужно только установить. Тут есть три варианта. Первый — воспользоваться автоматическим установщиком. Второй — скачать собранные бинарники (они уже подписаны) и встроить их в свой установщик. Ну и третий — скачать исходный код, благо он открыт (часть проекта распространяется по лицензии LGPLv3, часть — по MIT), и собрать все самостоятельно.

Плюс такого подхода в том, что мы можем подписать готовый драйвер своей подписью, но на этом плюсы заканчиваются. Я выбрал первый вариант. Скачать установщик можно тут. Мастер в конце попросит перезагрузить компьютер, что мы и сделаем. Если после перезагрузки мы видим драйвер dokan1.sys, то все сделано правильно. Если нет — можно попробовать поставить вручную.

Загруженный драйвер dokan1.sys
Загруженный драйвер dokan1.sys

Чтобы установить вручную, придется скачать более объемный файл. Кроме драйверов, он содержит и нужные тебе библиотеки (если ты знаешь C++), так что не спеши удалять его после установки.

Нас же сейчас интересует папка x64 (у тебя ведь 64 бита?). В ней — набор папок, как на картинке.

Содержимое папки x64
Содержимое папки x64

У меня Windows 8.1, так что иду в соответствующую папку (рекомендую Release) и, ткнув по inf-файлу правой кнопкой мышки, выбираю «Установить». Подтверждаю запрос UAC и жду окончания процесса, после чего перезагружаю машину.

Теперь установка должна пройти успешно. Если что-то не получилось — убедись, что ставишь ту версию драйвера.

WWW

В этом может помочь утилита DriverView.

Кроме Dokan, нам еще понадобится Visual Studio. Недавно вышла версия 2019, так что, даже если у тебя уже установлена, советую обновиться. С приготовлениями все, переходим к кодингу.

WARNING

Любые вмешательства в файловую систему, в том числе создание своей ФС, могут повредить или уничтожить твои данные. Все описанное в статье ты повторяешь на свой страх и риск. Ни автор, ни редакция «Хакера» не несут ответственности за твои действия. Все операции рекомендуем предварительно выполнять в виртуальной машине.

 

Кодинг

Открываем Visual Studio и создаем новый проект типа Console App (.NET Framework). На скриншоте видно, что целевой фреймворк — 4.5.2, но минимально поддерживаемый — 4.0. Так что, если твоя машина не поддерживает 4.5.2, ты знаешь, что делать.


Проект создали, и теперь нашему взору предстала заглушка метода Main. Ты ведь установил NuGet вместе со «Студией»? Если нет, устанавливай. Оттуда мы ставим пакет DokanNet (Tools → NuGet Package Manager → Manage NuGet Packages for Solution). Любители командной строки могут открыть PowerShell-консоль NuGet (Tools → NuGet Package Manager → Package Manager Console) и выполнить Install-Package DokanNet.


Чтобы создать свою ФС, нам нужен класс, реализующий IDokanOperations. Создаем новый класс (Ctrl + Shift + A) и добавляем туда using DokanDet;. Наш класс должен реализовывать интерфейс IDokanOperations, так что исправляем class XakepFSClass на class XakepFSClass : IDokanOperations.


Как ты видишь, в 10-й строке ошибка. Конечно, мы же унаследовали кучу методов от интерфейса, но не реализовали их. Я знаю, ты не хочешь объявлять каждый метод вручную, поэтому поставь курсор на неугодное выражение (IDokanOperations в 10-й строке) и нажми Alt + Enter. В появившемся меню выбери Implement interface.


Теперь порядок! Но все методы выкидывают исключение NotImplementedException, что нам никак не подходит. Давай-ка реализуем Hello World, а затем — ФС, хранящую все данные в JSON.

 

HelloWorldFS

Поскольку это просто Hello World, я не хочу изменять файл, который мы только что создали. Сделаем его копию, переименуем для лучшего восприятия (для переименования выбери файл в правой панели и нажми F2). Теперь откроем наш новый класс и переименуем и его, а то компилятор не поймет наши фокусы. У тебя должно получиться как на скриншоте.

Продолжение доступно только подписчикам

Материалы из последних выпусков можно покупать отдельно только через два месяца после публикации. Чтобы продолжить чтение, необходимо купить подписку.

Подпишись на «Хакер» по выгодной цене!

Подписка позволит тебе в течение указанного срока читать ВСЕ платные материалы сайта. Мы принимаем оплату банковскими картами, электронными деньгами и переводами со счетов мобильных операторов. Подробнее о подписке

Оставить мнение

Check Also

Внутри x86-64 SystemV ABI. Как говорить с ядром Linux на его языке

Абстракция — основа программирования. Многие вещи мы используем, не задумываясь об их внут…