Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

 for (ic = 0; ic < MAX_OVRLP; ic++) {

  /* Создать события чтения и записи для каждой структуры OVERLAPPED.*/

  hEvents[0][ic] = OverLapIn[ic].hEvent /* Событие чтения.*/

   = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

  hEvents[1][ic] = OverLapOut[ic].hEvent /* Событие записи. */

   = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

  /* Начальные позиции в файле для каждой структуры OVERLAPPED. */

  OverLapIn[ic].Offset = CurPosIn.LowPart;

  OverLapIn[ic].OffsetHigh = CurPosIn.HighPart;

  /* Инициировать перекрывающуюся операцию чтения для данной структуры OVERLAPPED. */

  if (CurPosIn.QuadPart < FileSize.QuadPart) ReadFile(hInputFile, AsRec[ic], REC_SIZE, &nin[ic], &OverLapIn[ic]); 

  CurPosIn.QuadPart += (LONGLONG)REC_SIZE;

 }

 /* Выполняются все операции чтения. Ожидать завершения события и сразу же сбросить его. События чтения и записи хранятся в массиве событий рядом друг с другом. */

 iWaits =0; /* Количество выполненных к данному моменту операций ввода/вывода. */

 while (iWaits < 2 * nRecord) {

  ic = WaitForMultipleObjects(2 * MAX_OVRLP, hEvents[0], FALSE, INFINITE) – WAIT_OBJECT_0;

  iWaits++; /* Инкрементировать счетчик выполненных операций ввода вывода.*/

  ResetEvent(hEvents[ic / MAX_OVRLP][ic % MAX_OVRLP]);

  if (ic < MAX_OVRLP) {

   /* Чтение завершено. */

   GetOverlappedResult(hInputFile, &OverLapIn[ic], &nin[ic], FALSE);

   /* Обработать запись и инициировать операцию записи. */

   CurPosIn.LowPart = OverLapIn[ic].Offset;

   CurPosIn.HighPart = OverLapIn[ic].OffsetHigh;

   CurPosOut.QuadPart = (CurPosIn.QuadPart / REC_SIZE) * UREC_SIZE;

   OverLapOut[ic].Offset = CurPosOut.LowPart;

   OverLapOut[ic].OffsetHigh = CurPosOut.HighPart;

   /* Преобразовать запись из ASCII в Unicode. */

   for (i =0; i < REC_SIZE; i++) UnRec[ic][i] = AsRec[ic][i];

   WriteFile(hOutputFile, UnRec[ic], nin[ic] * 2, &nout[ic], &OverLapOut[ic]);

   /* Подготовиться к очередному чтению, которое будет инициировано после того, как завершится начатая выше операция записи. */

   CurPosIn.QuadPart += REC_SIZE * (LONGLONG)(MAX_OVRLP);

   OverLapIn[ic].Offset = CurPosIn.LowPart;

   OverLapIn[ic].OffsetHigh = CurPosIn.HighPart;

  } else if (ic < 2 * MAX_OVRLP) { /* Операция записи завершилась. */

   /* Начать чтение. */

   ic –= MAX_OVRLP; /* Установить индекс выходного буфера. */

   if (!GetOverlappedResult (hOutputFile, &OverLapOut[ic], &nout[ic], FALSE)) ReportError(_T("Ошибка чтения."), 0, TRUE);

   CurPosIn.LowPart = OverLapIn[ic].Offset;

   CurPosIn.HighPart = OverLapIn[ic].OffsetHigh;

   if (CurPosIn.QuadPart < FileSize.QuadPart) {

    /* Начать новую операцию чтения. */

    ReadFile(hInputFile, AsRec[ic], REC_SIZE, &nin[ic], &OverLapIn[ic]);

   }

  }

 } 

 /* Закрыть все события. */

 for (ic = 0; ic < MAX_OVRLP; ic++) {

  CloseHandle(hEvents[0][ic]);

  CloseHandle(hEvents[1][ic]);

 }

 CloseHandle(hInputFile);

 CloseHandle(hOutputFile);

 return 0;

} 

Программа 14.1 способна работать только под управлением Windows NT. Средства асинхронного ввода/вывода Windows 9x не позволяют использовать дисковые файлы. В приложении В приведены результаты и комментарии, свидетельствующие о сравнительно низкой производительности программы atouOV. Как показали эксперименты, для достижения приемлемой производительности размер буфера должен составлять, по крайней мере, 32 Кбайт, но даже и в этом случае обычный синхронный ввод/вывод работает быстрее. К тому же, производительность этой программы не повышается и в условиях SMP, поскольку в данном примере, в котором обрабатываются всего лишь два файла, ЦП не является критическим ресурсом.

Расширенный ввод/вывод с использованием процедуры завершения

Существует также другой возможный подход к использованию объектов синхронизации. Вместо того чтобы заставлять поток ожидать поступления сигнала завершения от события или дескриптора, система может инициировать вызов определенной пользователем процедуры завершения сразу же по окончании выполнения операции ввода/вывода. Далее процедура завершения может запустить очередную операцию ввода/вывода и выполнить любые необходимые действия по учету использования системных ресурсов. Эта косвенно вызываемая (callback) процедура завершения аналогична асинхронному вызову процедуры, который применялся в главе 10, и требует использования состояний дежурного ожидания (alertable wait states).

Каким образом процедура завершения может быть указана в программе? Среди параметров или структур данных функций ReadFile и WriteFile не остается таких, которые можно было бы использовать для хранения адреса процедуры завершения. Однако существует семейство расширенных функций ввода/вывода, которые обозначаются суффиксом "Ех" и содержат дополнительный параметр, предназначенный для передачи адреса процедуры завершения. Функциями чтения и записи являются, соответственно, ReadFileEx и WriteFileEx. Кроме того, требуется использование одной из указанных ниже функций дежурного ожидания.

• WaitForSingleObjectEx

• WaitForMultipleObjectsEx 

• SleepEx

• SignalObjectAndWait

• MsgWaitForMultipleObjectsEx

Расширенный ввод/вывод иногда называют дежурным вводом/выводом (alertable I/O). О том, как использовать расширенные функции, рассказывается в последующих разделах.

Примечание

Под управлением Windows 9x расширенный ввод/вывод не может работать с дисковыми файлами и коммуникационными портами. В то же время, средства расширенного ввода/вывода Windows 9x способны работать с именованными каналами, почтовыми ящиками, сокетами и последовательными устройствами.

Функции ReadFileEx, WriteFileEx и процедурызавершения

Расширенные функции чтения и записи могут использоваться совместно с дескрипторами открытых файлов, именованных каналов и почтовых ящиков, если соответствующий объект открывался (создавался) с установленным флагом FILE_FLAG_OVERLAPPED. Заметьте, что этот флаг устанавливает атрибут дескриптора, и хотя перекрывающийся и расширенный ввод/вывод отличаются друг от друга, к дескрипторам обоих типов асинхронного ввода/вывода применяется один и тот же флаг.

Перекрывающиеся сокеты (глава 12) могут использоваться совместно с функциями ReadFileEx и WriteFileEx во всех версиях Windows. 

BOOL ReadFileEx(HANDLE hFile, LPVOID lpBuffer, DWORD nNumberOfBytesToRead, LPOVERLAPPED lpOverlapped, LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpcr)

BOOL WriteFileEx(HANDLE hFile, LPVOID lpBuffer, DWORD nNumberOfBytesToWrite, LPOVERLAPPED lpOverlapped, LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpcr) 

С обеими функциями вы уже знакомы, если не считать того, что каждая из них имеет дополнительный параметр, позволяющий указать адрес процедуры завершения. 

Каждой из функций необходимо предоставлять структуру OVERLAPPED, но надобность в указании элемента hEvent этой структуры отсутствует; система игнорирует его. Вместе с тем, этот элемент оказывается очень полезным для передачи такой, например, информации, как порядковый номер, используемый для различения отдельных операций ввода/вывода, что демонстрируется в программе 14.2.

Сравнивая с функциями ReadFile и WriteFile, можно заметить, что расширенные функции не требуют параметров для хранения количества переданных байтов. Эта информация передается функции завершения, которая должна включаться в программу.

В функции завершения предусмотрены параметры для счетчика байтов, кода ошибки и адреса структуры OVERLAPPED. Последний из названных параметров требуется для того, чтобы процедура завершения могла определить, какая именно из невыполненных операций завершилась. Заметьте, что ранее высказанные предостережения относительно повторного использования или уничтожения структур OVERLAPPED справедливы здесь в той же мере, что и в случае перекрывающегося ввода/вывода. 

VOID WINAPI FileIOCompletionRoutine(DWORD dwError, DWORD cbTransferred, LPOVERLAPPED lpo) 

Как и в случае функции CreateThread, при вызове которой также указывается имя некоторой функции, имя FileIOCompletionRoutine является заменителем, а не фактическим именем процедуры завершения.

Значения параметра dwError ограничены 0 (успешное завершение) и ERROR_HANDLE_EOF (при попытке выполнить чтение с выходом за пределы файла). Структура OVERLAPPED — это та структура, которая использовалась завершившимся вызовом ReadFileEx или WriteFileEx.

Прежде чем процедура завершения будет вызвана системой, должны произойти две вещи:

1. Должна завершиться операция ввода/вывода.

2. Вызывающий поток должен находиться в состоянии дежурного ожидания, извещая систему о том, что требуется выполнить процедуру завершения, находящуюся в очереди.

Каким образом поток переходит в состояние дежурного ожидания? Он должен выполнить явный вызов одной из функций дежурного ожидания, описанных в следующем разделе. Тем самым поток создает условия, делающие преждевременное выполнение процедуры завершения невозможным. В состоянии дежурного ожидания поток может находиться только на протяжении того времени, пока длится вызов функции дежурного ожидания; после возврата из этой функции поток выходит из указанного состояния.