裝置I/O之OVERLAPPED (轉)

裝置I/O之OVERLAPPED (轉)[@more@]

OVERLAPPED,顧名思義為重疊,乍一看會很奇怪,重疊?誰跟誰重疊?
似乎在的Programming中沒有這個概念呀?要討論這個問題就要追溯
到對裝置I/O的訪問中
  在WIN32中,不能象以前那樣直接對進行訪問,使得這一層
對開發者而言是個"黑盒",而是提供了一組對應的的介面.讓開發者
基於提供的介面進行開發,而把低層的訪問交給了或者核心.
  在WIN32中,裝置的概念已經遠遠超過了Moniter,Printer等的範圍,大概
可以包括,目錄,串列埠,並口,管道以及控制檯等.很自然的,當我們要
訪問這個裝置的時候,我們的第一步就是開啟這個裝置,其中WIN32 API
提供的是CreateFile,具體的使用可以參考MSDN,其中包括的一些
參數列明了是否這個裝置已經存在(dwCreationDisposition),
是否以獨佔的方式(dwShareMode)開啟等等.
  這裡大家可能已經產生了這個想法:呀,既然是跟裝置打交道,
那麼裝置的速度這麼慢,而的速度這麼快,這兩者應該怎麼
協調好呢?舉個例子說,我要訪問上的資料,哪怕它是一秒
後就讀出來了,那其實對CPU也是一種很大的浪費呀.是的,的確
會有這個問題,既然有問題,我們就要解決,而
的解決方式就是這裡我們的討論題目:OverLapped
  這個字元到底是什麼含義呢?其實它的意思就是當在等待
裝置操作的時候,可以繼續往下做而不必阻塞到那個地方等待
裝置操作的返回,這就造成了程式執行和裝置操作時間上的
重疊.是的,是這樣的,神奇吧,那麼程式該怎麼知道裝置操作
什麼時候做完了返回了呢...
  講到這個地方,我們又要引入多執行緒的概念了.其實
相信大家對多執行緒都有了一定的瞭解,其實多執行緒主要
就是一個同步的問題,如何協調好這些"跑起來就不羈"
的執行緒,WIN32提供給我們的是WaitForSingle
和WaitForMultiObject這兩個,而WIN32中提供了
一組專門用來同步的包括Critical Section,
Mutex,Semaphore,Event等,這其中的絕大多數都
屬於核心物件(Kernal Object),其中這些物件與
一般物件的最大區別就是他們是屬於核心維護
的一塊資料結構.程式不能直接訪問他們.這些物件
都具備兩種形態,這裡我們不妨稱之為:有訊號的和
無訊號的.這樣當我們使用Wait函式的時候,就可以
根據訊號的有無來使得程式是否阻塞在wait的地方,
簡單的說,就是當我們一個函式:WaiForSingObject(Event a);
的時候,如果a事件有訊號,那麼程式就往下跑,如果是
無訊號的,那麼程式就阻塞在當前位置,等待其變為
有訊號的.舉個形象的粒子,比如執行緒是個在高速公路
上跑的汽車,Wait函式的作用就是讓這輛汽車開到
一個十字路口,等待路口的訊號燈是否為綠色的,如果
是那麼汽車接著往下跑,否則對不起,請等在那邊等
訊號燈變為綠色..
  在這裡,我使用下來最方便的就是Event這個物件了,
因為我們可以很方便的對它進行操作,比如SetEvent
使的它變為有訊號的,而ResetEvent使得它變為無訊號的,
當然其他的一些比如Mutex在使得程式不能重複
載入等地方也很方便..
  這樣當我們想要非同步的(OVERLAPPED)訪問裝置
的時候,只要首先在CreataFile的時候用上(OVERLAPPED)
標誌,然後在讀寫操作(對應的是WriteFile和ReadFile)
的時候同樣使用這個標誌即可...
  看看下面這段:
 
////1處  ////以重疊方式接收指定字元，看函式是否讀取成功
  fReadStat=ReadFile(hCom,lpBlock,dwLength,&dwLength,&osRead);
  if(!fReadStat)
  {
  重疊方式操作在後臺進行的情況...
  if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
  {
////2處 
  待1s,若接收事件處於訊號態，說明重疊方式操作完成，超時...
////3處  if(WaitForSingleObject(osRead.hEvent,1000)==WAIT_TIMEOUT)
  dwLength=0;
  }
  else dwLength=0;//異常情況
  }

 這樣當程式在用非同步的方式讀取資料的時候,不管
裝置有沒有操作完,程式會立即往下跑而不用等待其返回(
如果是同步的那執行緒就會阻塞在這個地方).這樣我們
在2處的地方就可以自己做自己的事情而不用去管裝置(這樣
也就實現了時間上的重疊),直到我們需要等待3處資料
進來後再做進一步的處理的時候,我們才會用上
那句WaitFor等待裝置..
  這樣的操作無疑提高了,使得程式和裝置
的配合協調了不少,當然OVERLAPPED裡面是自己
新開了執行緒來處理,這是毫無疑問的...

參考文獻:  Advanced
  Mlutithreading Applications in Wim32

初次寫點東西,寫的不好的地方請大家多多批評指正.