文件系统过滤驱动教程

### 文件系统过滤驱动教程 #### 1. 简介 本教程旨在引导读者了解并掌握文件系统过滤驱动的基本开发技巧。文件系统过滤驱动是一种特殊类型的驱动程序，它能够拦截和控制对文件系统的输入/输出操作，从而实现诸如监控、修改文件系统行为的功能。例如，可以通过这种驱动来记录所有对特定文件或文件夹的操作，这对于实现反病毒软件、数据备份以及软件快照等功能非常有用。 #### 2. 创建一个简易的文件系统过滤驱动 为了构建一个基础的文件系统过滤驱动，我们需要准备必要的开发工具，并理解其核心组成部分。在本节中，将介绍创建驱动所需的基础环境配置以及驱动的核心组件。 **2.1 开发环境准备** - **WDK (Windows Driver Kit) 或 IFS (Intercepting File System) 开发包**: 这些工具包含了编译驱动所需的编译器和其他工具。可以通过微软官方网站下载最新的版本。 - **环境变量设置**: 需要在系统中设置一个名为 `%WINDDK%` 的环境变量，该变量指向 WDK 或 IFS 开发包的安装路径。 **2.2 主要代码结构** - **DriverEntry 函数**: 这是驱动程序的入口点。在这个函数中，我们需要保存指向 `DRIVER_OBJECT` 的指针，以便后续使用。 - ```c PDRIVER_OBJECT g_fsFilterDriverObject = NULL; NTSTATUS DriverEntry( __inout PDRIVER_OBJECT DriverObject, __in PUNICODE_STRING RegistryPath ) { g_fsFilterDriverObject = DriverObject; // ... } ``` - **设置 IRP 分发表**: IRP 分发表是指向处理 IRP (I/O Request Packet) 的函数的数组。每个 IRP 类型都有对应的处理函数。这里需要为 IRP_MJ_CREATE 设置专门的处理函数。 - ```c for (i = 0; i <= IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION; ++i) { DriverObject->MajorFunction[i] = FsFilterDispatchPassThrough; } DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = FsFilterDispatchCreate; ``` - **设置 Fast-IO 分发表**: 文件系统过滤驱动还需要定义一个 Fast-IO 分发表。如果 Fast-IO 处理失败，则会调用 IRP 处理函数。 - ```c FAST_IO_DISPATCH g_fastIoDispatch; g_fastIoDispatch.SizeOfFastIoDispatch = sizeof(FAST_IO_DISPATCH); g_fastIoDispatch.FastIoCheckIfPossible = FsFilterFastIoCheckIfPossible; // 其他 Fast-IO 函数... ``` #### 3. 如何安装一个驱动 安装文件系统过滤驱动通常需要管理员权限。可以通过以下几种方式来安装： - **手动安装**: 将驱动文件复制到系统的驱动目录中，然后通过设备管理器进行加载。 - **自动安装**: 使用自定义的安装脚本或安装程序来完成驱动的安装过程。 #### 4. 运行一个示例 为了验证驱动是否正确工作，我们可以编写一个简单的应用程序来打开某个文件，并观察驱动是否能够正确地打印出打开文件的名称。这可以通过在 IRP_MJ_CREATE 的处理函数中添加日志输出实现： - ```c void FsFilterDispatchCreate(PDEVICE_OBJECT device, PIRP irp) { PIO_STACK_LOCATION stackLocation = IoGetCurrentIrpStackLocation(irp); PUNICODE_STRING fileName = stackLocation->Parameters.Create.FileName; DbgPrint("File Name: %wZ", fileName); IoSkipCurrentIrpStackLocation(irp); IoCallDriver(device->DeviceObject, irp); } ``` #### 5. 改进 对于初学者来说，本教程提供了一个很好的起点。但在实际应用中，可能还需要对驱动进行进一步的优化和扩展，例如： - **性能优化**: 考虑到文件系统过滤驱动可能会对系统的性能造成影响，可以通过减少不必要的检查或优化 Fast-IO 处理来提高效率。 - **功能扩展**: 根据具体的应用场景，可以增加更多对文件操作的支持，比如读取、写入等。 #### 6. 总结 文件系统过滤驱动是实现高级文件监控和操作的重要工具。通过本教程的学习，你已经掌握了如何创建一个基础的文件系统过滤驱动，并且了解了其核心组件的工作原理。未来，可以根据具体需求进一步定制和优化这些驱动。 #### 7. 有用的参考 - [Microsoft Docs - Writing File System Filter Drivers](https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/fileio/file-system-filter-drivers) - [Microsoft Windows Driver Kit (WDK)](https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/download-the-wdk) - [The CodeProject - File System Filter Driver Tutorial](http://www.codeproject.com/KB/system/fs-filter-driver-tutorial.aspx) 通过阅读这些参考资料，可以更深入地了解文件系统过滤驱动的相关知识和技术细节。