Системное программирование в среде Windows

#define UREC_SIZE 2 * REC_SIZE

static VOID WINAPI ReadDone(DWORD, DWORD, LPOVERLAPPED);
static VOID WINAPI WriteDone(DWORD, DWORD, LPOVERLAPPED);

/* Первая структура OVERLAPPED предназначена для чтения, а вторая — для записи. Структуры и буферы распределяются для каждой предстоящей операции. */
OVERLAPPED OverLapIn[MAX_OVRLP], OverLapOut [MAX_OVRLP];
CHAR AsRec[MAX_OVRLP][REC_SIZE];
WCHAR UnRec[MAX_OVRLP][REC_SIZE];
HANDLE hInputFile, hOutputFile;
LONGLONG nRecord, nDone;
LARGE_INTEGER FileSize;

int _tmain(int argc, LPTSTR argv[]) {
 DWORD ic;
 LARGE_INTEGER CurPosIn;
 hInputFile = CreateFile(argv[1], GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);
 hOutputFile = CreateFile(argv[2], GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);
 FileSize.LowPart = GetFileSize(hInputFile, &FileSize.HighPart);
 nRecord = FileSize.QuadPart / REC_SIZE;
 if ((FileSize.QuadPart % REC_SIZE) != 0) nRecord++;
 CurPosIn.QuadPart = 0;
 for (ic = 0; ic < MAX_OVRLP; ic++) {
OverLapIn[ic].hEvent = (HANDLE)ic; /* Перегрузить событие. */
 OverLapOut[ic].hEvent = (HANDLE)ic; /* Поля. */
 OverLapIn[ic].Offset = CurPosIn.LowPart;
 OverLapIn[ic].OffsetHigh = CurPosIn.HighPart;
 if (CurPosIn.QuadPart < FileSize.QuadPart) ReadFileEx(hInputFile, AsRec[ic], REC_SIZE, &OverLapIn [ic], ReadDone);
 CurPosIn.QuadPart += (LONGLONG)REC_SIZE;
 }
 /* Выполняются все операции чтения. Войти в состояние дежурного ожидания и оставаться в нем до тех пор, пока не будут обработаны все записи.*/
 nDone = 0;
 while (nDone < 2 * nRecord) SleepEx(INFINITE, TRUE);
 CloseHandle(hInputFile);
 CloseHandle(hOutputFile);
 _tprintf(_T("Преобразование из ASCII в Unicode завершено.\n"));
 return 0;
}

static VOID WINAPI ReadDone(DWORD Code, DWORD nBytes, LPOVERLAPPED pOv) {
 /* Чтение завершено. Преобразовать данные и инициировать запись. */
 LARGE_INTEGER CurPosIn, CurPosOut;
 DWORD ic, i;
 nDone++;
 /* Обработать запись и инициировать операцию записи. */
 ic = (DWORD)(pOv->hEvent);
 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 < nBytes; i++) UnRec[ic][i] = AsRec[ic][i];
 WriteFileEx(hOutputFile, UnRec[ic], nBytes*2, &OverLapOut[ic], WriteDone);
 /* Подготовить структуру OVERLAPPED для следующего чтения. */
 CurPosIn.QuadPart += REC_SIZE * (LONGLONG)(MAX_OVRLP);
 OverLapIn[ic].Offset = CurPosIn.LowPart;
 OverLapIn[ic].OffsetHigh = CurPosIn.HighPart;
 return;
}

static VOID WINAPI WriteDone(DWORD Code, DWORD nBytes, LPOVERLAPPED pOv) {
 /* Запись завершена. Инициировать следующую операцию чтения. */
 LARGE_INTECER CurPosIn;
 DWORD ic;
 nDone++;
 ic = (DWORD)(pOv->hEvent);
 CurPosIn.LowPart = OverLapIn[ic].Offset;
 CurPosIn.HighPart = OverLapIn[ic].OffsetHigh;
 if (CurPosIn.QuadPart < FileSize.QuadPart) {
 ReadFileEx(hInputFile, AsRec[ic], REC_SIZE, &OverLapIn[ic], ReadDone);
 }
 return;
}

Асинхронный ввод/вывод сиспользованием нескольких потоков

Перекрывающийся и расширенный ввод/вывод позволяют добиться асинхронного выполнения операций ввода/вывода в пределах единственного потока, хотя для поддержки этой функциональности ОС создает собственные потоки. В том или ином виде методы этого типа часто используются во многих ранних ОС для поддержки ограниченных форм выполнения асинхронных операций в однопоточных системах.

Однако Windows обеспечивает многопоточную поддержку, поэтому становится возможным достижение того же эффекта за счет выполнения синхронных операций ввода/вывода в нескольких, выполняемых независимо потоках. Ранее эти возможности уже были продемонстрированы на примере многопоточных серверов и программы grepMT (глава 7). Кроме того, потоки обеспечивают концептуально последовательный и, предположительно, гораздо более простой способ выполнения асинхронных операций ввода/вывода. В качестве альтернативы методам, используемым в программах 14.1 и 14.2, можно было бы предоставить каждому потоку собственный дескриптор файла, и тогда каждый из потоков мог бы обрабатывать в синхронном режиме каждую четвертую запись.

Такой способ использования потоков продемонстрирован в программе atouMT, которая в книге не приводится, но включена в материал, размещенный на Web-сайте. Программа atouMT не только способна выполняться под управлением любой версии Windows, но и более проста по сравнению с любым из двух вариантов программ асинхронного ввода/вывода, поскольку учет использования ресурсов в этом случае менее сложен. Каждый поток просто поддерживает собственные буферы в собственном стеке и выполняет в цикле последовательность синхронных операций чтения, преобразования и записи. При этом производительность программы остается на достаточно высоком уровне.