面向NTFS的文档一致性检查工具开题报告

1. 研究目的与意义

21世纪是信息科技飞速发展的一个时代，人们越来越多地抛开纸质文档，更多地使用电子文档。随着电子文档的广泛使用，文件拷贝成为传递信息资源的主要方式。与此同时，文件拷贝内容是否完整以及文件拷贝的速度也成为人们关心的重点，也是文件拷贝发展进程中必须解决的难点。确保文件系统拷贝完整性是文件拷贝过程中很重要的一个环节，在一个文件拷贝过程中需要确保拷贝完整才可以确认拷贝完成，一个文件夹整体拷贝到另一个文件夹时，也需要确保文件夹中的文件没有遗漏。

在文件拷贝过程中有时候也会出现一些状况，比如计算机突然死机，或者没电突然关机，或者拷贝过程中进行了取消操作等，这些情况下在需要继续复制同一文件夹到同一目录中时，就需要考虑哪些文件已经拷贝，哪些还没有拷贝，是否拷贝完整。尤其在文件夹占用空间特别大而文件夹内容又特别多的时候，已经拷贝的部分文件如果删除再整体重新拷贝则会浪费很多的时间，拷贝一个较大的文件中途遇到意外的情况也是这样，将占用更多的时间，其中也不排除又有意外情况发生的可能，这样就增加了文件拷贝完整性的风险，尤其对较大的文件，如果可以检查文件拷贝的完整性，就能够避免浪费时间，提高效率。所以建立一种便捷高效的文件系统拷贝完整性检查方法很有必要。

本毕业设计的目的在于针对ntfs文件系统设计一个软件，该软件能够出于一致性检查的目的，快速比对拷贝源目录与拷贝目标目录的文件，发现两个目录的差别，并将差异区分出来，从而节省了大量时间，提高了工作效率。

2. 研究内容与预期目标

设计一个针对ntfs文件系统的软件，ntfs是我常见的文件系统，我们使用windows电脑中必不可少的分区，在ntfs分区上，可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限。该软件能够通过读取mft的方式，对两个文件目录进行快速比对，检查两个文件目录的文件数量、文件属性、文件名称等主要特性是否一致，如果不一致，则将不一致的地方列出。

（1） 提供指定源、目标目录的功能。

（2） 提供读取指定目录的mft信息的功能。

3. 研究方法与步骤

（1）该系统通过读取mft的方式，对两个文件目录进行快速比，查看是否存在不一致的情况。每个文件都有一条mft记录，通过读取该文件的mft记录，就可以知道该文件有哪些属性，各属性的内容是多少，是否有加密，是否有隐藏存档属性，是否有命名的数据流等。（2）mft文件记录由记录头和属性部分组成；一个文件可以有多个属性，这些属性又分为属性头和属性内容，通过这些信息，在visual studio上实现操作。首先我们选定两个文件目录，该系统会快速比对检查两个文件目录的文件数量、文件属性、文件名称等主要特性是否一致，如果不一致，则将不一致的地方列出。

（3）研究.net平台下读取mft的编程接口及其使用方式：system、system.collections、ntfslib.helpers、ntfslib.ntfs、ntfslib.objects、ntfslib.ntfs、using ntfslib.tests.helpers、using rawdisklib类直接使用。

（4）深入了解ntfs的mft结构：ntfs是windows nt引入的新型文档系统，他具备许多新特性。本文旨在探索ntfs的底层结构，所叙述的也仅是文档在ntfs卷上的分布。ntfs中，卷中任何存放的数据均在一个叫$mft的文档中，叫主文档表(master file table)。而$mft则由文档记录(file record)数组构成。file record的大小一般是固定的，通常情况下均为1kb，这个概念相当于linux中的inode。file record在$mft文档中物理上是连续的，且从0开始编号。$mft仅供file system本身组织、架构文档系统使用，这在ntfs中称为元数据(metadata)。

4. 参考文献

[1]windows操作系统核心编程实验教程.宋晓宇主编,北京:中国铁道出版社,2010

[2]windows核心编程.(美) jeffrey richter, (法) christophe nasarre著 葛子昂, 周靖, 廖敏译,北京:清华大学出版社,2008

[3]windows系统编程. (美) johnson m. hart著 戴锋, 陈征等译,北京:机械工业出版社,2010

5. 工作计划

（1）2022.1 ---- 2022.3 查阅资料,了解课题背景， 撰写开题报告

（2）2022.3 ---- 2022.4根据课题要求，进行需求分析,熟悉开发工具

（3）2022.4 ---- 2022.4 根据分析结果，进行概要设计