操作系统试验九、采用异步方式实现文件读/写

实验九 采用异步方式实现文件读/写

一、实验目的

（1）了解Windows系统异步文件读/写的概念。

（2）熟悉Windows系统文件读/写相关的API。

（3）掌握采用异步方式实现文件读/写的相关参数设置。

二、实验准备知识：文件异步传输及相关API函数介绍

1. 文件异步传输基本原理

文件异步传输是一种改变指令执行顺序的机制。一般而言，指令是顺序执行的，下一条指令必须在上一条指令执行完毕才可执行。因此当CPU遇到一条访问磁盘的指令时。应用程序需要等待磁盘访问结束后才能进行后续的工作。但如果后续工作与访问磁盘操作无关，这样的等待就显得很没有必要。Windows XP 系统中提供了异步传输机制可以解决这个问题。它通过打开文件时设置标志位表明文件采用异步传输方式，这样，进程不等待读写操作而继续执行。当指令必须用到磁盘访问结果的数据时，可通过一条Wait指令进行等待。

文件异步传输时，访问磁盘指令和等待指令之间的指令与磁盘访问并发进行。从而大大加快了系统处理I/O的速度。

2. 相关API函数介绍

函数GetOverlappedResult()返回指定文件 命名通道或通信设备上OVERLAPPED操纵的结果。

原型：

Bool GetOverlappedResult(

HANDLE hFile //文件 命名通道或通信设备的句柄,

LPOVERLAPPED lpOverlapped, //指向OVERLAPPED结构的指针

LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred, //指向实际传输字节数的指针

BOOL bWait //等待标志

)；

参数说明：

(1) hFile：文件 命名通道或通信设备的句柄,。

(2) lpOverlaooed：指向OVERLAPPED结构的指针。

(3) lpNumberOfBytesTransferred,：32位变量指针， 指向实际传输字节数。

(4) bWait ： /等待标志。指定函数是否应等待被挂起的 要完成的OVERLAPPED操作。若为TURE,则OVERLAPPED操作完成之前该函数不返回；若为FASLE,则OVERLAPPED 被挂起，则函数返回FASLE，调用GetlastError()函数应返回ERROR_IO_INCOMPLETE。

返回值：

如果函数调用成功，则返回值为非0值。如果函数调用失败，则返回值为0.若要得到更多的错误信息，则调用函数GetLastError()。

三、实验内容

（一）实验内容

建立一个函数，使用该函数将原文件source.txt中的内容读出。再写到目标文件overlapped.txt中去。

采用异步方式实现文件的读/写。

由于要采用异步方式对文件进行操作，在使用函数CreateFile()建立文件时其参数dwFlagsAndAttributes选用FILE-FLAG_NO_BUFFERING| FILE-FLAG_OVERLAPPED。

（二）主要代码

// 9.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include "9.h"

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif

DWORD BufferSize=1024;
char buf[1024];
/
// The one and only application object
CWinApp theApp;

using namespace std;
void FileReadWrite_Overlapped(char*source,char*destination);
int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[])
{
    
    
	int nRetCode = 0;
	printf("Call FileReadWrite_Overlapped!\n");
	FileReadWrite_Overlapped("source.txt","overlapped.txt");

	return nRetCode;
}

void FileReadWrite_Overlapped(char*source,char*destination)
{
    
    
	HANDLE handle_src,handle_dst;
	DWORD NumberOfByteWrite,NumberOfByteRead,Error;
	BOOL cycle;
	char*buffer;
	buffer=buf;
	OVERLAPPED overlapped;
	//创建文件
	handle_src=CreateFile(source,
		GENERIC_READ,
		0,
		NULL,
		OPEN_EXISTING,
		FILE_FLAG_NO_BUFFERING| FILE_FLAG_OVERLAPPED,
		NULL);
	handle_dst=CreateFile(destination,
		GENERIC_WRITE,
		NULL,
		NULL,
		CREATE_ALWAYS,
		NULL,
		NULL);
	if(handle_src==INVALID_HANDLE_VALUE || 
		handle_dst==INVALID_HANDLE_VALUE)
	{
    
    
		printf("File Create Fail!\n");
		exit(1);
	}
	cycle=TRUE;
	overlapped.hEvent=NULL;
	overlapped.Offset=-BufferSize;
	overlapped.OffsetHigh=0;
	while(cycle)
	{
    
    
		overlapped.Offset=overlapped.Offset+BufferSize;
		NumberOfByteRead=BufferSize;
		//读文件
		if(!ReadFile(handle_src,buffer,NumberOfByteRead,&NumberOfByteRead,&overlapped))
		{
    
    
			switch(Error=GetLastError())
			{
    
    
				case ERROR_HANDLE_EOF:
					cycle=FALSE;
					break;
				case ERROR_IO_PENDING:
					if(!GetOverlappedResult(handle_src,
						&overlapped,
						&NumberOfByteRead,
						TRUE))
					{
    
    
						printf("GetOverlappedResult!%d\n",GetLastError());
						exit(1);
					}
					break;
				default:
					break;
			}			
		}
		if(NumberOfByteRead<BufferSize)
			cycle=FALSE;
		//写文件
		if(!WriteFile(handle_dst,buffer,NumberOfByteRead,&NumberOfByteWrite,NULL))
		{
    
    
			printf("Write File Error!%d\n",GetLastError());
			exit(1);
		}
	}
	CloseHandle(handle_src);
	CloseHandle(handle_dst);

}

四、实验结果与总结

该试验完成异步方式的文件读/写操作。先创建两个文件即source.txt和overlapped.txt，然后反复从文件source.txt中读取数据块，并写到overlapped.txt中去，直到文件尾结束。