WinFsp项目教程：构建简单的用户模式文件系统

颜妙瑶Titus

于 2025-06-05 09:16:12 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_00636/article/details/148443340

WinFsp项目教程：构建简单的用户模式文件系统

winfsp 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/win/winfsp

前言

本文将详细介绍如何使用WinFsp框架构建一个简单的用户模式文件系统。我们将创建一个名为"passthrough"（直通）的文件系统，它能够将内核发起的文件系统操作直接传递给底层文件系统（通常是NTFS）。本教程适合想要了解Windows文件系统开发基础的学习者。

开发环境准备

必要组件

WinFsp框架：需要安装开发者版本以确保包含所有必要的头文件和库文件
Visual Studio 2015：社区版即可满足开发需求

安装WinFsp时，请确保勾选"Developer"选项，这样才能获得完整的开发环境支持。

项目骨架搭建

创建Visual Studio项目

选择"Win32控制台应用程序"模板
创建空项目，后续手动添加所有文件

重要提示：用户模式文件系统作为操作系统组件运行，应当设计为控制台应用程序，避免在初始化后阻塞用户输入或显示GUI界面。这种设计也便于后续转换为Windows服务。

基础代码结构

创建主文件passthrough.c，包含以下基本结构：

#include <winfsp/winfsp.h>

#define PROGNAME "passthrough"

// 服务入口点
static NTSTATUS SvcStart(FSP_SERVICE *Service, ULONG argc, PWSTR *argv) {
    return STATUS_NOT_IMPLEMENTED;
}

// 服务退出点
static NTSTATUS SvcStop(FSP_SERVICE *Service) {
    return STATUS_NOT_IMPLEMENTED;
}

// 主函数
int wmain(int argc, wchar_t **argv) {
    return FspServiceRun(L"" PROGNAME, SvcStart, SvcStop, 0);
}

项目配置

需要配置以下项目属性：

包含目录：添加WinFsp头文件路径
```
$(MSBuildProgramFiles32)\WinFsp\inc
```

库依赖：添加WinFsp库文件

$(MSBuildProgramFiles32)\WinFsp\lib\winfsp-$(PlatformTarget).lib

运行时DLL处理

为避免DLL加载问题，建议采用延迟加载机制：

设置延迟加载DLL：
```
winfsp-$(PlatformTarget).dll
```

在wmain函数开始处添加DLL加载检查：

if (!NT_SUCCESS(FspLoad(0)))
    return ERROR_DELAY_LOAD_FAILED;

文件系统入口与出口实现

入口点(SvcStart)实现

入口点负责处理命令行参数并初始化文件系统。预期支持以下参数：

-d DebugFlags       调试标志（-1启用所有调试日志）
-D DebugLogFile     调试日志文件路径（使用-表示stderr）
-u \Server\Share    UNC前缀（单反斜杠）
-p Directory       要暴露为直通文件系统的目录
-m MountPoint      挂载点（X:|*|目录）

关键实现步骤：

调试日志设置：配置调试输出目标
文件系统创建：调用PtfsCreate初始化文件系统
调度器启动：调用FspFileSystemStartDispatcher启动请求处理

文件系统创建(PtfsCreate)

PtfsCreate函数负责初始化文件系统核心结构：

获取目标目录的完整路径和创建时间
分配内存存储文件系统上下文
配置卷参数（VolumeParams）：
- 设置扇区大小和分配单元
- 配置文件系统特性（大小写敏感、ACL持久化等）
创建文件系统对象
设置挂载点和调试标志

出口点(SvcStop)实现

出口点负责有序关闭文件系统：

获取文件系统上下文
停止调度器
释放资源

文件系统操作实现

基本操作实现

文件系统至少需要实现以下三个基本操作：

GetSecurityByName：获取文件安全信息
- 处理文件路径拼接
- 获取文件属性和安全描述符
- 返回必要的元数据
Open：打开现有文件
- 处理路径转换
- 创建文件上下文
- 返回文件信息
Close：关闭文件
- 释放文件上下文资源

操作接口定义

需要定义FSP_FILE_SYSTEM_INTERFACE结构体，包含所有支持的操作函数指针：

static FSP_FILE_SYSTEM_INTERFACE PtfsInterface = {
    GetVolumeInfo,
    SetVolumeLabel_,
    GetSecurityByName,
    Create,
    Open,
    Overwrite,
    Cleanup,
    Close,
    Read,
    Write,
    Flush,
    GetFileInfo,
    SetBasicInfo,
    SetFileSize,
    CanDelete,
    Rename,
    GetSecurity,
    SetSecurity,
    ReadDirectory,
};