虚拟磁盘的设计与操作

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虚拟磁盘的设计与操作

——李季季

摘要：

通常情况下是在磁盘上建立文件系统即硬盘分区，文件系统驱动程序（FSD）已经实现了在硬盘上创建和管理文件，本系统主要实现将一个文件虚拟成一个相应的磁盘，在文件系统驱动程序的基础之上，实现基于虚拟设备的文件系统，这种虚拟技术得到了很多应用，例如虚拟光驱就是其中之一，我们将对磁盘进行相关的操作。

关键字：

函数加载模块读写操作卸载模块格式化

一．整体功能概述：

1.通过命令行输入/mount的加载相应虚拟磁盘的命令，执行完毕后便可以在“我的电脑”中看

到又多出了与命令行输入相应的盘符，通过format将磁盘格式化或通过右键选择格式化成相应格式后，便可以对它操作。

2.通过命令行输入/mount的加载相应虚拟磁盘的命令，执行完后便可以在“我的电脑”中看到

又多出了一个虚拟的磁盘，便可以对它执行读写操作。

3.在命令行下输入/umount的卸载相应虚拟磁盘的命令，执行完后便可以卸载除刚才加载的虚拟

磁盘。

二．设计的描述：

通常情况下是在磁盘上建立文件系统即硬盘分区，文件系统驱动程序（FSD）已经实现了在硬盘上创建和管理文件，本系统主要实现将一个文件虚拟成一个相应的磁盘，在文件系统驱动程序的基础之上，实现基于虚拟设备的文件系统，这种虚拟技术得到了很多应用，例如虚拟光驱就是其中之一。虚拟磁盘文件系统经过安装可以模拟真实的硬盘，支持各种文件系统功能。三．基本的数据结构

（1）全局变量dir_handle

HANDLE dir_handle;

该全局变量用于指向一个“目录对象”，存放本驱动程序创建的所有的磁盘对象。

（2）模拟磁盘文件信息结构 OPEN_FILE_INFORMATION

typedef struct _OPEN_FILE_INFORMATION{

DEVICE_TYPE DeviceType;//所模拟的磁盘的类型

BOOLEAN ReadOnly;//是否设置虚拟磁盘为只读

LARGE_INTEGER FileSize;//本文件的大小

USHORT FileNameLength;//文件名的长度

UCHAR FileName[1];//文件名字符串

}OPEN_FILE_INFORMATION;

该结构保存了用于虚拟磁盘的文件的详细信息。在应用程序利用mount命令制定这个文件时，会将文件的信息组成这样一个结构后作为参数传入内核。驱动程序会抽取这些信息，并把它们作为虚拟磁盘的磁盘信息，例如磁盘的大小好只读属性。

(3)设备扩展结构 DEVICE_EXTENSION：

自定义的磁盘信息结构，用来保存设备的细节以及对设备的编程方式。

Typedef struct _DEVICE_EXTESION

{

BOOLEAN media_in_device;

HANDLE file_handle;//文件句柄

ANSI_STRING file_name;//文件名

LARGE_INTEGER file_size;//文件的大小

BOOLEAN read_only;//只读属性

PSECURITY_CLIENT_CONTEXT security_client_context;

LIST_ENTRY list_head;

KSPIN_LOCK list_lock;

KEVENT request_event;

PVOID thread_pointer;

BOOLEAN terminate_thread;

}DEVICE_EXTENSION,*PDEVICE_EXTENSION;

本驱动程序所创建的虚拟对象均为自己维护这样一个数据结构。实际上，所有内核驱动程序中的设备对象都维护这样一个数据结构。其主要作用就是在此保存对应设备的一些参数，使得所有有关此设备的处理都可以通过设备对象访问到这些信息。