DelVol: cambia fácilmente letra de unidades en Windows

Lo pensé mucho para publicar este artículo, pues no me parece que la herramienta que voy a describir llegue a ser de utilidad para mucha gente; sin embargo, decidí hacerlo por algunas razones: primero, haré mención de su uso en un artículo que escribiré para Implementa Windows. Segundo, es una buena oportunidad para documentar su funcionamiento, y tercero, quizá a otras personas les pueda solucionar el mismo problema que yo tuve.

El problema

Parte de mi rol en el trabajo es realizar ingeniería de imágenes en las empresas, tratando siempre de automatizar todo lo que más pueda en el proceso de instalación de Windows. Como es de esperarse, todas las empresas son muy diferentes, así que siempre me encuentro con nuevos requerimientos, unos más sencillos que otros.

En este caso, necesitaba una forma de automatizar el proceso para quitarle la letra de unidad a una partición; más específicamente, necesitaba liberar la letra D y cambiarla por cualquier otra letra en tiempo de implementación desde MDT.

Las opciones

La primera opción, como suele ser normal, es ver una forma soportada para hacer el cambio de unidad con alguna herramienta integrada de Windows, así que opté por Diskpart. Lo único que debemos saber es el número de volumen que tiene asignada la partición con la letra a cambiar y la nueva letra que vamos a asignarle.

En mi caso, para cambiar de la D a la Z, suponiendo que el volumen es el 0, tendría que utilizar los siguientes comandos:

> Diskpart
> List Volume
> Select Volume 0
> Assign Letter=Z

image

Lo malo con Diskpart es que siempre debía saber el número de volumen y la nueva letra de unidad; si me equivocaba en alguno de los dos o la letra de unidad estaba tomada, no tenía como manejarlo.

La segunda opción era, por supuesto, PowerShell. Soy un entusiasta, pero aún muy malo para construir scripts profesionales, así que traté de encontrar la mejor opción para hacer el cambio de forma automatizada. El script que manejé durante algunas pruebas era así:

$drive = Get-WmiObject -Class win32_volume -Filter “DriveLetter = ‘D:'”

Set-WmiInstance
-input $drive -Arguments @{DriveLetter=”Q:”}

A diferencia de Diskpart, PowerShell utilizaba el módulo de WMI para consultar el volumen que estaba montado con la letra D y luego le asignaba la letra Q.

Aunque me liberé del primer problema, saber el volumen, aún estaba condicionado por la disponibilidad de la letra que le iba a asignar; no obstante, es probable que haya podido encontrar la forma de buscar con PowerShell qué unidades estaban tomadas, pero eso le habría dado más duración al script, además de subir la probabilidad de error. Por otro lado, la ejecución de scripts de PowerShell desde MDT me parece algo lenta y propensa a fallar, pues hay dependencias de que se habilite correctamente la ejecución y de versiones de PowerShell para soportar los módulos.

Podía dejar cualquiera de las dos, pero, como última opción, opté por tratar de entender un poco más cómo funciona la asignación de particiones con la API de Windows y construir mi propia herramienta: DelVol.

Un poco de teoría

Normalmente nosotros reconocemos los volúmenes que tenemos activos en el equipo por su etiqueta (Datos, Windows, Backup, OSDisk, etc.) o por la letra que les fueron asignados, sea por Windows o por nosotros (D:\, E:\, J:\, etc.); pero Windows no puede utilizar la misma estrategia porque, por ejemplo, un volumen puede tener asignado una letra y una etiqueta, solo la letra, solo la etiqueta o ninguna de las dos. Otro ejemplo claro es que la letra puede variar cada que se desconecta y reconecta, puesto que Windows asigna por disponibilidad.

El sistema operativo, entonces, reconoce cada volumen con algo llamado Volume GUID Path, que está compuesto por un prefijo, «\\?\», la palabra «Volume» y un identificador único asignado por Windows. Por ejemplo, el volume GUID path  de la unidad Z:\ en mi equipo quedaría así:

\\?\Volume{45c09333-0000-0000-0000-100000000000}\

Si están interesados en saber el volume GUID path de sus particiones, Windows tiene una herramienta integrada llamada MountVol:

image

Windows Sysinternals también ofrece una herramienta un poco mejor llamada DiskExt que muestra, además del GUID, otros detalles relevantes como la unidad y disco al que pertenece:

image

Yo también hice un pequeño ejecutable que utiliza las funciones GetVolumeInformation y GetVolumeNameForVolumeMountPoint para obtener el volume GUID path, letra de unidad, tipo de sistema de archivos y serial asignado por Windows. El uso es muy sencillo, si yo quiero saber el detalle para la letra Z, solo debo indicársela como argumento agregando los dos puntos y el backslash, así:

VolInfo.exe Z:\

image

Pueden descargar los archivos fuente desde el repositorio de GitHub. El ejecutable está en la carpeta de Exefile: https://github.com/SergioCalderonR/VolInfo 

La solución: DelVol

DelVol es una sencilla herramienta de línea de comandos que me permite especificar la letra de unidad a la que le quiero cambiar la letra y ella se encargará de buscar internamente cuál es la siguiente letra disponible para asignársela, liberando la anterior para nuevo uso. La herramienta utiliza varias funciones de la API de Windows, de esta forma elimino la necesidad de versiones de framework y proporciono compatibilidad desde Windows 7 en adelante.

Gracias a que la herramienta se encarga de buscar la siguiente letra disponible, también elimino la preocupación de que la letra esté ocupada, tal cual me sucedía con Diskpart y PowerShell.

¿Cómo funciona?

Solo es necesario indicarle como argumento la letra de unidad y la herramienta hará el resto. Por ejemplo, si deseo liberar la letra Z, el comando sería:

DelVol.exe Z:\

image

Es necesario indicar la letra de unidad con los dos puntos y el backslash, de lo contrario la herramienta devolverá un error, esto es porque las funciones requieren este formato para funcionar, aunque espero hacer esto más fácil en el futuro.

En caso de equivocación o de lanzar solo el ejecutable sin argumentos, la aplicación mostrará una pequeña ayuda con ejemplo:

image

Como pueden ver, la ventaja de interactuar directamente con la API de Windows es el rendimiento al ejecutar, además de tener un poco más de control sobre lo que estoy haciendo.

¿Dónde descargar?

La solución está disponible también en mi repositorio de Github, por si alguien está interesado en conocer el código y, por qué no, aportar:

https://github.com/SergioCalderonR/DelVol 

Si solo desean el ejecutable, pueden obtenerlo al descargar la solución, en la carpeta Exefile.

SNAGHTML87a094[5]

image

Espero sea de utilidad.

Saludos,

<

p align=”justify”>—Checho

Explorando el «Registry Redirector» en Windows

Antes de empezar

Si no estoy mal, este es el primer artículo en el que escribiré sobre una característica interna del sistema operativo; así que pido disculpas de antemano por cualquier equivocación que tenga y por si el código que aquí expondré no es el más profesional. Dicho esto, ¡empecemos!

Windows de 32 bit en Windows de 64 bit (WOW64)

Debido a que el trabajo de «Registry Redirector» hace parte de WOW64 , es necesario dar una introducción, mas no voy a profundizar porque de esto no se trata el artículo y, a decir verdad, no tengo aún el conocimiento para exponerlo.

«Windows 32 –bit On Windows 64-bit (WOW64)» es una capa de emulación que permite ejecutar aplicaciones basadas en 32 bits en un sistema operativo de 64 bits sin que la aplicación lo llegue a percibir. WOW64 tiene una colección de DLLs en modo usuario (existe modo usuario y modo kernel) que interceptan llamadas desde y hacia un proceso de 32 bits y hace la respectiva traducción para que todo funcione en el ambiente de 64 bits.

Registry Redirector

Lo primero que hay que decir es que este es que el mecanismo que voy a pasar a describir no es nuevo, pues existe desde Windows Vista, pero aún tiene influencia en problemas relacionados a la compatibilidad de aplicaciones.

El trabajo del «Registry Redirector» es aislar las aplicaciones de 32 y de 64 bits de ciertas partes del registro con diferentes nodos  para almacenar la información. Básicamente, intercepta la llamada que hace la aplicación, sea de 32 o de 64 bits, a su respectiva ubicación lógica y la dirige a una ubicación física. Este proceso es completamente transparente para la aplicación (y para nosotros), así que las aplicaciones de 32 bits, por ejemplo, pueden seguir accediendo a sus datos como si estuvieran en un sistema base de 32 bits. Esto es para que puedan correr y convivir sin problemas.

Las subclaves que son dirigidas se guardan en la subclave de Wow6432Node; por ejemplo, todo lo que una aplicación de 32 bits intente escribir en HKEY_LOCAL_MACHINE\Software es dirigido a la subclave HKEY_LOCAL_MACHINE\Wow6432Node.

Nota: de aquí en adelante utilizaré las siglas de HKLM y HKCU para poder referirme a las claves de HKEY_LOCAL_MACHINE y HKEY_CURRENT_USER, respectivamente.

¿Cómo lo vemos en acción?

Para poder ver y entender este mecanismo, decidí escribir, con mi pobre conocimiento en C, una aplicación propuesta por la documentación oficial de Microsoft y mostrarla en este artículo, con la ayuda adicional de Process Monitor.

La aplicación

La aplicación que escribí se llama DemoApp.exe y lo que hace es tratar de abrir la subclave WinSide, ubicada en la subclave HKEY_LOCAL_MACHINE\Software. Si la subclave existe, consulta el contenido del valor predeterminado, Default, y lo muestra en consola; si no, la aplicación crea la subclave de WinSide , escribe el contenido del valor predeterminado y procede a mostrarlo en consola. 

Nota: en cada subclave que se crea siempre existe el valor de Default, que puede o no tener un contenido.

A continuación, muestro una imagen en donde trato de ilustrar las operaciones que hace la aplicación.

SNAGHTML1cd7165

La imagen anterior, aunque resume el comportamiento general de la aplicación, es fiel a la gráfica cuando el ejectuable es de la misma arquitectura que el sistema operativo instalado; sin embargo, cuando la aplicación es de 32 bit y se ejecuta en un sistema de 64, el Registry Redirector actuará sobre la subclave de HKLM\WinSide y la ubicación física cambiará, así:

SNAGHTML36a031

Esta dirección al nodo físico, como ya lo dije, es completamente transparente para la aplicación, así que el desarrollador no tiene que preocuparse realmente por este mecanismo.

El código (para los interesados)

Importante: insisto en que soy un programador novato de C, así que seguramente encontrarán errores o mejoras prácticas en mi código. ¡Cualquier aporte es bienvenido!

Lo primero que hice fue crear una serie de macros para remplazar el mensaje según esté compilada la aplicación; es decir, si ejecuto la versión compilada a 64 bits, el mensaje será «64-bit app on WINx64», de lo contrario, «32-bit app on WINx64».

#ifdef _M_AMD64

#define MSG L”64-bit app on WINx64.\n”

#else

#define MSG L”32-bit app on WINx64.\n”

#endif

Luego creé una función llamada showValue que utiliza la función RegGetValue de la API de Windows para consultar el contenido del valor Default y luego mostrarlo. La función personalizada quedó así:

/*This function receives some variables to show a registry value’s –
content, but only REG_SZ is working by now.*/
void showValue(HKEY openKeyResult, LPCWSTR regValueName, DWORD flags)
{
    //Buffer that receives the value’s data.
    WCHAR valuesData[255];
    PVOID pValuesData = valuesData; //A.K.A. pvData
    DWORD sizeOfBuffer = sizeof(valuesData); //A.K.A. pcbData
    DWORD typeOfData;

    LONG getValue = RegGetValue(openKeyResult, NULL, regValueName,
                                flags, &typeOfData, pValuesData,  &sizeOfBuffer);

    if (getValue != ERROR_SUCCESS)
    {
        wprintf(L”Error getting the value. Code: %li\n”, getValue);
    }
    else
    {
        switch (typeOfData)
        {
        case REG_SZ:
            wprintf(L”Value’s data: %s\n”, (PWCHAR)pValuesData);
            break;

        default:
            wprintf(L”No other types are allowed.\n”);
            break;
        }
    }

}

Nota: RegGetValue está documentada en la página oficial de MSDN:
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms724868(v=vs.85).aspx

La función recibe una variable openKeyResult, que es el handle a la subclave abiera previamente con RegOpenkeyEx (en wmain la utilizo); regValueName, que es el nombre del valor a consultar y flags, que me indica el tipo de datos que voy a utilizar.

Finalmente está el código de la función principal wmain. Aquí lo que hice fue declarar las variables necesarias para usar la función RegCreateKeyEx que abre o crea la subclave, luego las que requiere RegSetValueEx para escribir el contenido del valor Default y las de RegGetValue para consultar e imprimir el contenido del valor Default.

La siguiente porción de código se puede resumir así en esta secuencia:

¿Existe la subclave HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\WinSide?

  • : consultar e imprimir el contenido del valor Default.
  • No: crear la subclave WinSide, escribir el contenido del valor Default e imprimirlo.

Así se ve todo esto usando C y la API de Windows:

int wmain()
{

    void showValue(HKEY openKeyResult, LPCWSTR regValueName, DWORD flags);
   

    //RegCreateKeyEx
    HKEY hKey = HKEY_LOCAL_MACHINE;
    LPCWSTR subKey = L”Software\\WinSide”;
    DWORD reserved = 0;
    LPWSTR classTypeOfKey = NULL;
    DWORD options = REG_OPTION_NON_VOLATILE;
    REGSAM samDesired = KEY_READ | KEY_WRITE;
    LPSECURITY_ATTRIBUTES securityAttributes = NULL;
    //Handle to the opened or created key.
    HKEY openKeyResult;
    DWORD disposition;

    //RegSetValueEx
    LPCWSTR valueName = NULL; //To set the default value’s content.
    DWORD typeOfData = REG_SZ;
    const BYTE *pData = (const BYTE*)MSG;
    DWORD size = sizeof(MSG);

    //RegGetValue
    LPCWSTR valueNameDefault = NULL; //To get the default value’s data.

    //Restrict the data type of value queried.
    DWORD flags = RRF_RT_ANY;
       

    LONG createKey = RegCreateKeyEx(hKey, subKey, reserved, classTypeOfKey,
                                    options, samDesired, securityAttributes,
                                    &openKeyResult, &disposition);

    if (createKey != ERROR_SUCCESS)
    {
        wprintf(L”Error opening or creating the key. Code: %li\n”, createKey);

    }
    else
    {
        LONG setValue;
       
        switch (disposition)
        {
        case REG_CREATED_NEW_KEY:

            //Let’s create the value!
            setValue = RegSetValueEx(openKeyResult, valueName, reserved,
                typeOfData, pData, size);

            if (setValue != ERROR_SUCCESS)
            {
                wprintf(L”Registry value could not be set.\n”);
            }
            else
            {
                wprintf(L”Registry value set.\n”);
            }

            //Let’s query it!
            showValue(openKeyResult, valueNameDefault, flags);
            break;

        case REG_OPENED_EXISTING_KEY:

            //Let’s query the value!
            showValue(openKeyResult, valueNameDefault, flags);
            break;

        }

        //Closing the key.
        RegCloseKey(openKeyResult);

       
    }

    return 0;

}

Lo más interesante de todo esto es que en las variables hKey y subKey estoy apuntando HKLM como clave y Software\WinSide como subclave, así que en teoría siempre debería escribir ahí; sin embargo, el Registry Redirector se encargará de dirigir la escritura a la ubicación física de acuerdo a la arquitectura del proceso, es decir, HKLM\Software\WinSide para x64 y WKLM\Software\Wow6432Node\WinSide para x86.

El resultado

Afortunadamente, Visual Studio me permite cambiar la arquitectura en la que la aplicación compila sin mucho esfuerzo, así que puedo mostrar el resultado fácilmente.

image

Ejecución de la aplicación a 32 bits en Windows de 64 bits

Cuando lanzo DemoApp.exe compilada a 32 bits, recibo este mensaje:

image

Como lo mencioné en la gráfica de la aplicación y en el código, estoy consultando el contenido del valor Default y mostrándolo. Si analizamos la traza con Process Monitor, veremos lo que ocurrió:

SNAGHTMLb91b44

Primero se muestra la operación de RegCreateKey, la cual intenta abrir la clave y si no existe, la crea; luego RegSetValue para crear el contenido del valor Default y finalmente RegQueryValue, operación que remplaza al RegGetValue en el código que expuse anteriormente para obtener el contenido del valor Default y poder imprimirlo después. Noten que todas las operaciones se hacen sobre la ruta HKLM\Software\WOW6432Node\WinSide, puesto que el proceso es de 32 bits.

Al ingresar a las propiedades de la entrada RegCreateKey, pestaña de Stack, puedo ver todas las ocurrencias de las DLLs, encargadas de interceptar las llamadas y realizar la traducción:

image

La aplicación cree que escribe en la ubicación física nativa, pero en cada operación que haga siempre será dirigida a WOW6432Node\WinSide.

Nota: existe una excepción en donde una aplicación puede leer y escribir en la subclave nativa, así el mecanismo del Registry Redirector esté funcionando; solo es necesario ingresar en la máscara de acceso, samDesired, el derecho de acceso KEY_WOW64_64KEY para usarla luego con RegCreateKeyEx, así:

REGSAM samDesired = KEY_READ | KEY_WRITE | KEY_WOW64_64KEY;

Si al ejecutar la aplicación los descriptores de seguridad (los que me dicen si puedo) no me lo deniega, la aplicación escribirá en HKLM\Software, sin hacer dirección a Wow6432Node.

Nota: no tengo idea de cómo se puede establecer esto en desarrollos con .Net, pero me imagino que existe la forma.

Ejecución de la aplicación a 64 bits en Windows de 64 bits

Esto es lo que pasa cuando lanzo la aplicación, compilada a 64 bits, en Windows de la misma arquitectura:

image

Observen que el mensaje ahora es «64-bit app on WINx64», pero es la misma aplicación.

Así se ve en Process Monitor:

image

Al estar la aplicación a 64 bits, no es necesario que actúe la capa de emulación de WOW64, por ende, el mecanismo del Registry Redirector tampoco se activa y la aplicación escribe en la ubicación nativa: HKLM\Software\WinSide.

Lo mismo a nivel de Stack, la comunicación es directa:

image

Eso es todo lo que tengo para escribir sobre el Registry Redirector. Agradezco mucho cualquier corrección, pues me ayudarán a aprender.

Espero escribir próximamente sobre Registry Reflection para ampliar un poco más WOW64.

Saludos,

—Checho