Winapi 如何获得'；下一步'；VSS快照的日志条目？

创建VSS快照后，我希望能够查询USN日志。这是可能的还是无法从VSS快照访问USN日志

我的目标是能够在两个VSS快照之间的增量备份中使用USN日志。备份的过程将是

拍摄VSS快照并备份卷，记录每个文件的USN条目

…使用文件系统，添加/删除/修改文件

拍摄第二个VSS快照，然后使用USN日志检测在步骤2期间更改的任何内容

我现在失败的是，我试图在VSS快照上获得最高的USN条目

创建VSS快照

使用CreateFile（\？\GLOBALROOT\Device\HarddiskVolumeShadowCopy25）打开快照

DeviceIoControl（FSCTL\u QUERY\u USN\u JOURNAL）-当GLE:1179“卷更改日志未激活”时，此操作失败

我可以从命令行进行如下模拟

C:\>vssadmin list shadows
vssadmin 1.1 - Volume Shadow Copy Service administrative command-line tool
(C) Copyright 2001-2005 Microsoft Corp.

Contents of shadow copy set ID: {54fc99fb-65f2-4558-8e12-9308979327f0}
   Contained 1 shadow copies at creation time: 5/10/2012 6:44:19 PM
      Shadow Copy ID: {a2d2c155-9916-47d3-96fd-94fae1c2f802}
         Original Volume: (T:)\\?\Volume{a420b1fa-9744-11e1-9082-889ffaf52b70}\
         Shadow Copy Volume: \\?\GLOBALROOT\Device\HarddiskVolumeShadowCopy25
         Originating Machine: computer
         Service Machine: computer
         Provider: 'Microsoft Software Shadow Copy provider 1.0'
         Type: Backup
         Attributes: Differential


C:\>fsutil usn queryjournal \\?\Volume{a420b1fa-9744-11e1-9082-889ffaf52b70}
Usn Journal ID   : 0x01cd2ebe9c795b57
First Usn        : 0x0000000000000000
Next Usn         : 0x000000000001b5f8
Lowest Valid Usn : 0x0000000000000000
Max Usn          : 0x7fffffffffff0000
Maximum Size     : 0x0000000000100000
Allocation Delta : 0x0000000000040000

C:\>fsutil usn queryjournal \\?\GLOBALROOT\Device\HarddiskVolumeShadowCopy25
Error:  The volume change journal is not active.

---

如果可能的话，你知道我做错了什么吗？

我认为在卷未装入时，不可能使用WinAPI接口查询USN日志

您可以尝试打开文件“$UsnJrnl”并手动解析所需的信息

见：

---

你可能想重新考虑一下鲁本的答案：

通过读取快照VSS卷内的特殊文件，快照卷中的USN日志绝对可读如果Windows API不允许您阅读快照卷的USN日志，那么这可能是一个可行的选择，尽管我确信这感觉像是一种黑客行为

问题是，尽管NTFS没有一个开放的规范，但它已经被不止一个项目所解决，其中包括NTFS驱动程序的Linux实现。Ruben为您发布的文档最初是为了帮助开发此驱动程序而编写的

正如我提到的，USN日志内容位于NTFS卷上的一个特殊文件中（与NTFS中的许多内容类似，例如NTFS主文件表。实际上，据说NTFS中的所有内容都是一个文件）。NTFS中的特殊文件以美元符号$开头，jou要查找的文件名为$UsnJrnl，该文件位于名为$Extend的特殊目录中。所以在你的C:卷上，这个文件是

C:\$Extend\$UsnJrnl 

或者对你来说是

\?\GLOBALROOT\Device\HarddiskVolumeShadowCopy25\$Extend\$UsnJrnl

您要查找的信息位于一个名为$J的流中，它有以下格式的条目（请参阅Ruben的参考文档）：

---

因此，您可以读取此特殊文件的$J流，以获取所需的USN条目。我想告诉你如何推导你需要的USN编号，但我有点生疏了。如果我再弄明白，我会更新这个答案。但是看看用这种方式读取特殊文件，它非常有趣；-）。我使用此方法读取未安装的VHD文件中的主文件表（特殊文件$MFT），以便枚举VHD中卷上的所有文件

这个问题对我正在进行的项目非常重要，所以我最终（几乎）100%地解决了这个问题

注意：以下所有代码段都是C语言的

感谢Hannes de Jager之前的回答，他为我指出了正确的方向和文档，我现在可以从VSS快照或常规API无法使用的任何其他特殊设备中阅读USN日志；在我的例子中，我指的是使用VDDK（用于VM磁盘的VMware SDK）装载的VMware快照

我还重用或导入了来自伟大项目的代码：

• C#中的USN日志资源管理器，来自StCroixSkipper（）。仅使用官方API读取USN（因此这里没有VSS），但提供有用的pinvokes和Win32 API结构以及有关USN工作方式的一般信息

• AlphaFS（），它模仿了

  System.IO

  命名空间的大部分内容，但允许访问特殊的windows路径（VSS快照、原始设备），并提供了有用的扩展

如果其他人感兴趣，我会分享我现在使用的代码，它仍然处于一种相当粗糙的状态，但仍在工作

它是如何工作的

首先，您必须访问所需的Usn日志组件。它们作为隐藏条目中的ADS（备用数据流）位于设备的根目录下。无法使用标准的

System.IO

命名空间访问它们，这就是我之前告诉过我使用AlphaFS项目的原因，但是pinvoking

CreateFile（）

和

ReadFile（）

应该足够了

1/2

条目

\$Extend\$UsnJrnl:$Max

包含有关日志当前状态的全局信息。最重要的部分是usn日志ID（如果要比较多个VSS快照，可以使用该ID检查日志是否已重置）和最低有效usn日志序列号

USN日志结构：

  // can be directly extracted from $MAX entry using Bitconverter.ToUint64
 public struct USN_JOURNAL_DATA{
        public UInt64 MaximumSize; //offset 0
        public UInt64 AllocationDelta; // offset 8
        public UInt64 UsnJournalID; // offset 16
        public Int64 LowestValidUsn; // offset 24
    }

2/2

条目

\$Extend\$UsnJrnl:$J

包含日记账记录。它是一个稀疏文件，因此它的磁盘使用率远低于它的大小

要回答最初的问题，如何从以前的VSS快照中知道最大使用USN序列，并将其与另一个快照的序列进行比较？ 嗯，NextUsn值只是等于

$Usnjrnl:$J

条目的大小

在“新”vss快照USN日志上，如果要分析在两个快照之间更改的记录，可以在开始分析记录之前查找“引用”vss快照max USN

一般来说，每个USN日志条目都是一个唯一的ID（USN编号），它是日志条目本身所在位置的

$J

内的偏移量。 每个条目都有一个可变的大小，因此要按顺序读取，我们必须计算：

next entry offset inside $J = 
    offset of current entry (or its USN sequennce number + length of current entry

幸运的是，记录长度也是USN条目记录的一个字段。说得够多了，这里是USN记录类：

public class UsnEntry : IComparable<UsnEntry>{
        private const int FR_OFFSET = 8;
        private const int PFR_OFFSET = 16;
        private const int USN_OFFSET = 24;
        private const int REASON_OFFSET = 40;
        private const int FA_OFFSET = 52;
        private const int FNL_OFFSET = 56;
        private const int FN_OFFSET = 58;


        public UInt32 RecordLength {get; private set;}
        public Int64 USN {get; private set;}
        public UInt64 FileReferenceNumber {get;private set;}
        public UInt64 ParentFileReferenceNumber {get; private set;}
        public UInt32 Reason{get; set;}
        public string Name {get; private set;}
        public string OldName{get; private set;}

        private UInt32 _fileAttributes;
        public bool IsFolder{
            get{
                bool bRtn = false;
                if (0 != (_fileAttributes & Win32Api.FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
                    bRtn = true;
                return bRtn;
            }
        }

        public bool IsFile{
            get{
                bool bRtn = false;
                if (0 == (_fileAttributes & Win32Api.FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
                    bRtn = true;
                return bRtn;
            }
        }

         /// <summary>
        /// USN Record Constructor
        /// </summary>
        /// <param name="p">Buffer pointer to first byte of the USN Record</param>
        public UsnEntry(IntPtr ptrToUsnRecord){
            RecordLength = (UInt32)Marshal.ReadInt32(ptrToUsnRecord); //record size
            FileReferenceNumber = (UInt64)Marshal.ReadInt64(ptrToUsnRecord, FR_OFFSET);
            ParentFileReferenceNumber = (UInt64)Marshal.ReadInt64(ptrToUsnRecord, PFR_OFFSET);
            USN = (Int64)Marshal.ReadInt64(ptrToUsnRecord, USN_OFFSET);
            Reason = (UInt32)Marshal.ReadInt32(ptrToUsnRecord, REASON_OFFSET);
            _fileAttributes = (UInt32)Marshal.ReadInt32(ptrToUsnRecord, FA_OFFSET);
            short fileNameLength = Marshal.ReadInt16(ptrToUsnRecord, FNL_OFFSET);
            short fileNameOffset = Marshal.ReadInt16(ptrToUsnRecord, FN_OFFSET);
            Name = Marshal.PtrToStringUni(new IntPtr(ptrToUsnRecord.ToInt32() + fileNameOffset), fileNameLength / sizeof(char));
        }


        public int CompareTo(UsnEntry other){
            return string.Compare(this.Name, other.Name, true);
        }

        public override string ToString(){
            return string.Format ("[UsnEntry: RecordLength={0}, USN={1}, FileReferenceNumber={2}, ParentFileReferenceNumber={3}, Reason={4}, Name={5}, OldName={6}, IsFolder={7}, IsFile={8}", RecordLength, USN, (int)FileReferenceNumber, (int)ParentFileReferenceNumber, Reason, Name, OldName, IsFolder, IsFile);
        }
    }

这绝对不是最好的

public class UsnEntry : IComparable<UsnEntry>{
        private const int FR_OFFSET = 8;
        private const int PFR_OFFSET = 16;
        private const int USN_OFFSET = 24;
        private const int REASON_OFFSET = 40;
        private const int FA_OFFSET = 52;
        private const int FNL_OFFSET = 56;
        private const int FN_OFFSET = 58;


        public UInt32 RecordLength {get; private set;}
        public Int64 USN {get; private set;}
        public UInt64 FileReferenceNumber {get;private set;}
        public UInt64 ParentFileReferenceNumber {get; private set;}
        public UInt32 Reason{get; set;}
        public string Name {get; private set;}
        public string OldName{get; private set;}

        private UInt32 _fileAttributes;
        public bool IsFolder{
            get{
                bool bRtn = false;
                if (0 != (_fileAttributes & Win32Api.FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
                    bRtn = true;
                return bRtn;
            }
        }

        public bool IsFile{
            get{
                bool bRtn = false;
                if (0 == (_fileAttributes & Win32Api.FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY))
                    bRtn = true;
                return bRtn;
            }
        }

         /// <summary>
        /// USN Record Constructor
        /// </summary>
        /// <param name="p">Buffer pointer to first byte of the USN Record</param>
        public UsnEntry(IntPtr ptrToUsnRecord){
            RecordLength = (UInt32)Marshal.ReadInt32(ptrToUsnRecord); //record size
            FileReferenceNumber = (UInt64)Marshal.ReadInt64(ptrToUsnRecord, FR_OFFSET);
            ParentFileReferenceNumber = (UInt64)Marshal.ReadInt64(ptrToUsnRecord, PFR_OFFSET);
            USN = (Int64)Marshal.ReadInt64(ptrToUsnRecord, USN_OFFSET);
            Reason = (UInt32)Marshal.ReadInt32(ptrToUsnRecord, REASON_OFFSET);
            _fileAttributes = (UInt32)Marshal.ReadInt32(ptrToUsnRecord, FA_OFFSET);
            short fileNameLength = Marshal.ReadInt16(ptrToUsnRecord, FNL_OFFSET);
            short fileNameOffset = Marshal.ReadInt16(ptrToUsnRecord, FN_OFFSET);
            Name = Marshal.PtrToStringUni(new IntPtr(ptrToUsnRecord.ToInt32() + fileNameOffset), fileNameLength / sizeof(char));
        }


        public int CompareTo(UsnEntry other){
            return string.Compare(this.Name, other.Name, true);
        }

        public override string ToString(){
            return string.Format ("[UsnEntry: RecordLength={0}, USN={1}, FileReferenceNumber={2}, ParentFileReferenceNumber={3}, Reason={4}, Name={5}, OldName={6}, IsFolder={7}, IsFile={8}", RecordLength, USN, (int)FileReferenceNumber, (int)ParentFileReferenceNumber, Reason, Name, OldName, IsFolder, IsFile);
        }
    }

string vol = @"\\?\path_to_your_VSS_snapshot";
string maxHandle = vol + @"\$Extend\$UsnJrnl:$Max";
string rawJournal= vol + @"\$Extend\$UsnJrnl:$J";

// cannot use regular System.IO here, but pinvoking ReadFile() should be enough
FileStream maxStream = Alphaleonis.Win32.Filesystem.File.OpenRead(maxHandle);
byte[] maxData = new byte[32];
maxStream.Read(maxData, 0, 32);

//first valid entry
long lowestUsn = BitConverter.ToInt64(maxData, 24);

// max (last) entry, is the size of the $J ADS
IntPtr journalDataHandle = Win32Api.CreateFile(rawJournal, 
            0, 
            Win32Api.FILE_SHARE_READ| Win32Api.FILE_SHARE_WRITE,
            IntPtr.Zero, Win32Api.OPEN_EXISTING,  
            0, IntPtr.Zero);
Win32Api.BY_HANDLE_FILE_INFORMATION fileInfo = new Win32Api.BY_HANDLE_FILE_INFORMATION();
Win32Api.GetFileInformationByHandle(journalDataHandle, out fileInfo);
Win32Api.CloseHandle(journalDataHandle);
long lastUsn = fileInfo.FileSizeLow;


int read = 0;
byte[] usnrecord;
byte[] usnraw = new byte[4]; // first byte array is to store the record length

// same here : pinvoke ReadFile() to avoid AlphaFS dependancy
FileStream rawJStream = Alphaleonis.Win32.Filesystem.File.OpenRead(rawJournal);
int recordSize = 0;
long pos = lowestUsn;

while(pos < newUsnState.NextUsn){
seeked = rawJStream.Seek(pos, SeekOrigin.Begin);
read = rawJStream.Read(usnraw, 0, usnraw.Length);
recordSize = BitConverter.ToInt32(usnraw, 0);
    if(recordSize == 0){
    pos = pos+4;
    continue;
}
    usnrecord = new byte[recordSize];
rawJStream.Read(usnrecord, 4, recordSize-4);
Array.Copy(usnraw, 0, usnrecord, 0, 4);
fixed (byte* p = usnrecord){
    IntPtr ptr = (IntPtr)p;
        // here we use the previously defined UsnEntry class
    Win32Api.UsnEntry entry = new Win32Api.UsnEntry(ptr);
    Console.WriteLine ("entry: "+entry.ToString());
    ptr = IntPtr.Zero;

}
    pos += recordSize;
}

public class Win32Api{

   [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
    public struct BY_HANDLE_FILE_INFORMATION{
        public uint FileAttributes;
        public FILETIME CreationTime;
        public FILETIME LastAccessTime;
        public FILETIME LastWriteTime;
        public uint VolumeSerialNumber;
        public uint FileSizeHigh;
        public uint FileSizeLow;
        public uint NumberOfLinks;
        /*public uint FileIndexHigh;
        public uint FileIndexLow;*/
        public FileID FileIndex;
    }

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
    public static extern bool 
        GetFileInformationByHandle(
        IntPtr hFile,
        out BY_HANDLE_FILE_INFORMATION lpFileInformation);

   [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    public static extern IntPtr 
        CreateFile(string lpFileName, 
        uint dwDesiredAccess,
        uint dwShareMode, 
        IntPtr lpSecurityAttributes, 
        uint dwCreationDisposition,
        uint dwFlagsAndAttributes, 
        IntPtr hTemplateFile);


}