WinExt4

Legge e scrive filesystem ext2 / ext3 / ext4 su Windows 10/11, da chiavette USB, dischi, schede SD e immagini .img, senza driver non firmati.

Perché non serve un driver non firmato

Progetti come Ext2Fsd/Ext4Fsd usavano un proprio driver kernel. Non essendo firmato, oggi richiede la modalità test-signing, e con l'Integrità della memoria (HVCI) attiva viene bloccato comunque. WinExt4 lavora interamente in user mode:

Componente	Cosa fa	Driver
ext4core.dll	libext2fs (il codice di e2fsck, debugfs e fuse2fs) compilata per Windows, più un livello di I/O che accede alla partizione grezza (\\.\HarddiskNPartitionM) o al file immagine	nessuno
WinExt4.exe	GUI WPF: elenco dei dischi, browser dei file, copia da/verso Windows, permessi	nessuno
Montaggio come unità	Filesystem in user mode servito tramite WinFsp	driver di WinFsp, firmato e compatibile con HVCI

WinFsp serve solo per il pulsante «Monta su Windows». Tutto il resto funziona anche senza.

Uso

1. Avvia WinExt4.exe e accetta il prompt UAC: per leggere i dischi grezzi servono i privilegi di amministratore.
2. Collega la chiavetta: la partizione ext viene trovata e aperta subito in sola lettura. In questa modalità WinExt4 non scrive niente e la puoi scollegare quando vuoi.
3. Puoi:
   • sfogliare i file, con permessi rwx, uid:gid e link simbolici;
   • Estrai per copiare file o cartelle in Windows;
   • vedere l'anteprima del file selezionato nel pannello a destra (Alt+P per mostrarlo o nasconderlo): testo UTF-8/Latin-1, immagini PNG/JPEG/GIF/BMP/TIFF/ICO (e WebP/HEIC/AVIF se Windows ha i codec), vista esadecimale per gli altri file. La barra spaziatrice apre l'anteprima grande, ← → passano al file vicino;
   • fare doppio clic (o Invio) su un file per aprirne una copia temporanea, oppure usare Apri con… nel menu contestuale (i programmi registrati per quel tipo di file, con le loro icone, più «Scegli un'altra app…»).
4. Sblocca scrittura riapre la partizione in lettura/scrittura:
   • la partizione viene bloccata e smontata per Windows, così nessun altro programma la tocca;
   • se il journal contiene transazioni non applicate (disco staccato da Linux senza smontarlo), vengono riprodotte prima di scrivere;
   • a questo punto puoi importare file e cartelle (anche trascinandoli nella finestra), rinominare, eliminare, creare cartelle e cambiare permessi e proprietario.
   • i file aperti con un altro programma sono copie modificabili: quando il programma salva, WinExt4 chiede se aggiornare il file sul disco ext, mantenendo proprietario e permessi Linux. Alla chiusura del volume le copie temporanee vengono eliminate, e se qualcuna non è stata riportata te lo chiede prima.
5. Monta su Windows assegna una lettera di unità e il disco si usa da Esplora risorse e da qualsiasi programma. Prima del montaggio una finestra spiega come vengono trattati permessi e attributi e chiede proprietario e permessi da dare ai nuovi file.
6. Chiudi (oppure torna in sola lettura) prima di scollegare un disco aperto in scrittura.

Controllo e riparazione (fsck)

Controlla e ripara (fsck)… nel menu contestuale di una partizione (o Controlla… nell'avviso giallo, che compare quando il filesystem è segnato con errori, non è stato smontato bene, ha superato il numero di montaggi o l'intervallo tra i controlli) esegue e2fsck 1.47.4, lo stesso di Linux, compilato per Windows sopra l'I/O di WinExt4 (e4fsck.exe, accanto a WinExt4.exe). Le modalità sono:

• Solo controllo (-n): non scrive niente;
• Ripara in una bozza (-y in una bozza): la sorgente non viene toccata; alla fine Apri la bozza mostra il risultato, Modifiche… cosa è cambiato (file recuperati in lost+found, voci rimosse…) e Applica… lo scrive davvero. È un «fsck con anteprima»;
• Ripara automaticamente (-p): solo le correzioni che e2fsck considera sicure, come all'avvio di Linux;
• Ripara tutto (-y) direttamente sulla sorgente, dopo una conferma; non si può interrompere.

L'output di e2fsck compare dal vivo nella finestra, con l'avanzamento dei cinque passi. Per i dischi la partizione viene bloccata come per la scrittura. Le immagini dentro un archivio vanno esportate prima. Da riga di comando:

e4fsck -fn disco.img

e4fsck -fy '\\.\Harddisk2Partition1'

Con --draft file.wx4draft le riparazioni vanno in una bozza.

Modifica come bozza

Modifica come bozza permette di modificare un disco, un'immagine o anche un'immagine dentro un archivio senza scrivere sulla sorgente:

• ogni blocco modificato finisce in un file .wx4draft (in %LOCALAPPDATA%\WinExt4\drafts); la sorgente viene solo letta, quindi un disco non viene nemmeno bloccato per Windows;
• si lavora come in scrittura normale: importare, rinominare, eliminare, cambiare permessi, anche montando la bozza su Windows;
• la bozza sopravvive a chiusure, crash e riavvii: ogni salvataggio di libext2fs è un punto di ripristino, e quello che è stato scritto dopo l'ultimo viene scartato. Si riprende con «Modifica come bozza» (WinExt4 propone la bozza esistente) o aprendo il file .wx4draft, anche su un altro PC: la sorgente viene ritrovata dall'impronta (UUID e hash dell'inizio del filesystem), non dal percorso;
• il banner della bozza offre:
  • Modifiche…: l'elenco dei file aggiunti, modificati ed eliminati rispetto alla sorgente;
  • Esporta immagine…: sorgente + bozza in una nuova immagine (anche compressa o VHD, con .md5/.sha256), senza toccare la sorgente;
  • Applica…: scrive i blocchi della bozza sulla sorgente. Viene rifiutata se la sorgente è cambiata dopo la creazione della bozza. Se si interrompe si ripete e il risultato è lo stesso;
  • Scarta: elimina la bozza.
• se la sorgente aveva un journal da riprodurre, la riproduzione avviene nella bozza.

Le immagini si aprono in tre modi: con «Apri immagine», trascinando il file nella finestra, oppure da Esplora risorse con «Apri con WinExt4». Quest'ultima voce si attiva in Impostazioni → Mostra WinExt4 in «Apri con»: la registrazione è per il solo utente e non cambia il programma predefinito di nessun tipo di file. Sono supportati:

• filesystem «nudi», creati con mkfs.ext4 file.img;
• immagini disco con tabella MBR (anche partizioni logiche);
• immagini disco con tabella GPT.

Proprietà della partizione

Pulsante ⓘ (senza file selezionati) oppure clic destro su una partizione → Proprietà…:

• Generale: spazio occupato/libero/riservato con grafico, inode, cartelle e conteggio rapido dei file (scansione delle tabelle degli inode, senza percorrere le cartelle);
• Partizione: tabella, GUID del disco, PARTUUID, tipo, stato delle due copie GPT; si possono cambiare nome, tipo e attributi GPT (per esempio «nessuna lettera di unità», che impedisce a Windows di assegnarle una lettera) o il tipo MBR;
• Filesystem: funzionalità con spiegazione, journal, contatori, date ed errori registrati; con la scrittura sbloccata si cambiano etichetta, UUID, spazio riservato a root e chi può usarlo, controlli periodici, comportamento in caso di errore e opzioni di montaggio predefinite (come tune2fs/e2label). Per i filesystem con metadata_csum il cambio di UUID richiede prima metadata_csum_seed, che la finestra propone di attivare;
• Avanzate: riepilogo stile dumpe2fs -h da copiare.

Hash, immagini e scrittura su disco

Clic destro su una partizione nell'elenco a sinistra:

• Calcola hash della partizione, del disco intero o dell'immagine intera (MD5 e SHA-256 in un solo passaggio, con confronto con un hash incollato e salvataggio di .md5/.sha256).
• Azzera lo spazio libero (volume aperto in scrittura): scrive zeri sui blocchi liberi che non lo sono già, leggendo prima per non consumare inutilmente chiavette e SD. I dati cancellati diventano irrecuperabili e le immagini esportate, soprattutto compresse, molto più piccole.
• Esporta come immagine (partizione o disco intero) in formato .img (anche sparso), .img.gz, .img.zst, .img.xz (multi-blocco, compressione parallela) o VHD dinamico (si apre direttamente in Windows/Hyper-V). L'hash viene calcolato durante la copia: accanto al file vengono creati .md5/.sha256 in formato md5sum (per i formati compressi una coppia per il file e una, disco.img.sha256, per i dati decompressi). Opzione di rilettura di verifica.
• Scrivi un'immagine sulla partizione o sul disco intero, anche direttamente da .gz, .zst, .xz o .vhd (decompressione in streaming, preceduta da un passaggio di verifica che ne ricava dimensione e hash): se accanto all'immagine c'è un .sha256/.md5 (o SHA256SUMS) viene verificata prima di scrivere; dopo la scrittura il disco viene riletto e confrontato. Il disco da cui gira Windows non è mai una destinazione ammessa, la dimensione viene controllata, le unità del disco vengono smontate e serve una conferma esplicita.

Nel menu dei file: Calcola hash → MD5 / SHA-256 produce un elenco in formato md5sum/sha256sum (anche ricorsivo sulle cartelle), e Verifica con un file md5sum/sha256sum controlla i file della cartella corrente contro un elenco (selezionato nel disco ext o scelto da Windows), segnalando file diversi o mancanti.

Controllo delle partizioni

Per ogni partizione WinExt4 legge tipo (GUID GPT o tipo MBR), PARTUUID, nome e attributi GPT, e verifica CRC e copia di backup della tabella GPT. Accanto alla partizione compare un ⚠ (con i dettagli nel suggerimento e in un avviso quando la apri) se:

• un filesystem ext sta su una partizione di tipo non Linux (per esempio «Microsoft basic data»): con Imposta tipo «Linux» si corregge la sola tabella delle partizioni, senza toccare i dati;
• una partizione di tipo Linux non contiene ext;
• la tabella GPT principale o quella di backup è danneggiata, o le due copie non coincidono;
• due dischi collegati hanno lo stesso UUID del filesystem o lo stesso PARTUUID (tipico delle chiavette clonate).

I dettagli sono anche nel pulsante ⓘ (informazioni sul filesystem).

Immagini dentro archivi

«Apri immagine» (o il trascinamento) accetta anche archivi: .tar, .tar.gz/.tgz, .img.gz (anche multi-membro), .img.xz/.tar.xz, .img.zst/.tar.zst e .zip (membri memorizzati o deflate, anche zip64). Le immagini dentro l'archivio compaiono nell'elenco come le altre e si sfogliano, si estraggono, si montano (in sola lettura), se ne calcola l'hash o si esportano, senza estrarle prima:

• tar e zip memorizzati si leggono direttamente;
• gzip e zip deflate: al primo uso l'archivio viene letto una volta per costruire un indice di punti di ripresa ogni ~4 MB (come zran di zlib), salvato in %LOCALAPPDATA%\WinExt4\index: le aperture successive sono immediate;
• xz multi-blocco (xz -T0, o creato da WinExt4) e zstd a più frame si leggono un blocco alla volta;
• xz e zstd a blocco unico vengono decompressi una volta in una cache sparsa (%LOCALAPPDATA%\WinExt4\cache, ripulita dopo 14 giorni di inutilizzo).

Le immagini negli archivi sono in sola lettura; per modificarle si usa Modifica come bozza e poi Esporta immagine.

Avvio con Windows

In Impostazioni → Avvia con Windows viene creata un'attività pianificata con privilegi elevati: nessun prompt UAC a ogni accesso. WinExt4 resta nell'area di notifica e si apre da solo quando colleghi un disco ext. Chiudere la finestra la nasconde soltanto; per uscire usa il clic destro sull'icona → Esci.

Permessi e attributi quando il disco è montato

• Permessi Windows. I permessi Linux (rwx, uid/gid) non diventano ACL di Windows: chiunque su questo PC ha accesso all'unità. Permessi e proprietario si vedono e si modificano dalla finestra di WinExt4 (Proprietà).
• Attributo «Sola lettura». Corrisponde al bit di scrittura del proprietario (u+w).
• Nuovi file. Ricevono lo stesso uid/gid della cartella in cui vengono creati, oppure uid/gid fissi, con permessi 644 (file) e 755 (cartelle). Tutto è configurabile.
• Link simbolici. Vengono seguiti; quelli assoluti sono risolti dentro il filesystem ext. I link rotti appaiono come file vuoti in sola lettura.
• Caratteri non ammessi da Windows (\ : * ? " < > |, punto o spazio finale). Vengono mappati nell'area Unicode privata U+F000+c, la stessa convenzione di WSL e Cygwin, e tornano identici quando li riscrivi.
• Maiuscole/minuscole. ext4 le distingue: «Foto» e «foto» sono due cartelle diverse, e l'unità le mostra entrambe.

Sicurezza dei dati

• Sola lettura di default. Aprire un disco non modifica nemmeno un byte; è verificato confrontando l'immagine prima e dopo.
• Scrittura senza journal, esattamente come fuse2fs: le modifiche vanno direttamente sul disco. Mentre è aperto in scrittura il filesystem è marcato «non pulito», come fa il kernel. Se il disco viene staccato senza chiudere, al rientro su Linux e2fsck lo sistema.
• Scrittura rifiutata quando il filesystem usa quota, encrypt, casefold, verity, mmp, un journal esterno o è marcato con errori. In questi casi resta disponibile la sola lettura.
• Spazio riservato. I blocchi riservati non vengono mai usati: come fuse2fs, si evita di esaurire completamente lo spazio a metà di un'operazione.

Compilare

Servono:

• Visual Studio 2022 con il workload C++ (usa il suo CMake/Ninja);
• .NET 8 SDK;
• WinFsp, che fornisce winfsp-msil.dll.

git clone --recurse-submodules <repo> winext4

powershell -ExecutionPolicy Bypass -File build.ps1

Il risultato finisce in dist\WinExt4. Con -SelfContained ottieni un unico .exe che non richiede il runtime .NET.

e2fsprogs è un sottomodulo fermo alla versione v1.47.4. Le poche correzioni di portabilità per MSVC (macro variadiche GNU, __cdecl) stanno in native/patches/e2fsprogs-msvc.patch e native/build.cmd le applica da solo. I file che normalmente genera configure sono in native/port (scritti a mano) e in native/generated (rigenerabili con sh native/tools/gen.sh da WSL).

Test

Da WSL, con e2fsprogs installato, si creano le immagini di prova:

wsl sh tests/make_images.sh

Le varianti sono:

• ext2, ext3, ext4;
• ext4 con inline_data e metadata_csum;
• blocchi da 1K;
• immagini disco MBR e GPT.

Poi:

bash tests/run_tests.sh

dotnet run --project tests/MountTest -- tests/work/copia.img

• run_tests.sh scrive sulle immagini con e4cli.exe (crea, sovrascrive, rinomina, sposta, cancella, tronca, crea link simbolici). Poi le verifica con e2fsck -fn e debugfs di Linux.
• MountTest monta l'immagine con WinFsp e la usa con le normali API di file di Windows (copia, append, scrittura casuale, spostamento, attributi, date, eliminazione ricorsiva).
• tests/make_dirty_journal.sh crea un'immagine con una transazione nel journal non ancora applicata, per provare la riproduzione del journal.
• tests/fsck_test.sh confronta e4fsck con l'e2fsck di Linux su immagini danneggiate con debugfs (tests/make_fsck_images.sh): stessi problemi trovati, riparazioni -p/-y che Linux poi vede pulite, riparazione in bozza applicata, recupero del journal. tests/ui/fsck_test.ps1 fa lo stesso dalla GUI.
• tests/draft_test.sh prova le bozze con e4cli (sorgente intatta, ripresa dopo una scrittura interrotta, impronta, applicazione idempotente verificata con e2fsck/debugfs); tests/ui/draft_logic_test.ps1 e tests/ui/draft_test.ps1 fanno lo stesso dalla libreria .NET e dalla GUI.

Struttura

native/            ext4core.dll (C, MSVC)
  src/ext4core.c   API: open/close, lookup, readdir, read/write, create, mkdir, rename, unlink, ...
  src/winio.c      io_manager di libext2fs per volumi grezzi e immagini (allineamento settori, lock del volume, cache)
  src/scan.c       ricerca delle partizioni ext su dischi fisici e immagini MBR/GPT
  src/overlay.c    bozze: delta copy-on-write a blocchi da 4 KB, commit, applicazione
  tools/e4cli.c    piccolo client a riga di comando usato dai test
  fsck/            e4fsck.exe: e2fsck sull'I/O di WinExt4 (dischi, immagini, bozze) + adattamenti POSIX
src/WinExt4/       GUI WPF (.NET 8) + montaggio WinFsp (Mount/Ext4FileSystem.cs)
tests/             immagini di prova e test end-to-end
third_party/       e2fsprogs (sottomodulo)

Roadmap

Tutte le funzioni della roadmap sono implementate; il documento descrive le scelte fatte e i limiti rimasti.

Licenza

GPL-2.0. Il motivo è che vengono incluse parti di e2fsprogs sotto GPL: il codice di riproduzione del journal di debugfs ed e2fsck. libext2fs è invece LGPL. WinFsp è GPLv3 con FLOSS exception, che ne consente l'uso da programmi open source con licenza diversa.