《Windows via C/C++》学习笔记 —— 设备I/O之“设备的打开和关闭”

　　设备的输入输出，即设备I/O，可以分为“同步”和“异步”两种方式。同步的设备I/O，调用的API函数总是等到设备I/O完成才返回。而异步的设备I/O，可以通过多种方法来实现，但是其根本原理是得到“设备I/O的完成通知”。

 

　　本篇主要讨论如何打开和关闭一个设备。注意，这里的设备，不是指像键盘、显示器那种实体。而是一种抽象的概念，指一种与外界通信的对象，可以接受外界的输入，也可以对外界的请求作出响应，称之为设备I/O。这个概念比较抽象，这些设备往往和某个内核对象关联。要打开这些设备，就要创建相关的内核对象。

　　这些设备包括文件、目录、逻辑磁盘驱动、物理磁盘驱动、串行端口、并行端口、邮槽、管道、套接字、控制台（如下表）：

设备	主要用途
文件	保存数据
目录	属性和文件压缩设置
逻辑磁盘驱动	磁盘格式化
物理磁盘驱动	访问分区表
串行端口	串行传输数据
并行端口	多位数据同时传输，主要是将数据传输给打印机
邮槽	一对多传输数据，往往适用于一个网络中的一台计算机向其他机器发送数据
命名管道	一对一传输数据，往往适用于一个网络中的一台计算机向其他机器发送数据
匿名管道	一对一传输数据，适用于简单的数据传输，不适用于网络
套接字	以流或数据报的形式发送数据，适用于一个网络中的通信
控制台	一个文字窗口显示缓冲区

 

　　要使用这些设备，你首先应该打开这些设备。

　　Windows努力隐藏这些设备的差异，所以，很多设备的打开的I/O工作可以通过同一个API函数完成，如下表：

设备	经常用来打开设备的API函数和用法
文件	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName是一个文件路径名。
目录	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName是一个目录名。Windows允许你打开一个目录，通过使用参数FILE_ FLAG_BACKUP_SEMANTICS旗标来呼叫CreateFile函数。打开目录之后，就可以这是目录属性，即文件夹属性，比如正常、隐藏、系统、只读等。
逻辑磁盘驱动	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为字符串“\\.\x:”。 比如要打开C盘，就将其设置为“\\.\C:”。
物理磁盘驱动	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“\\.\PHYSICALDRIVEx”。比如打开第一个物理硬盘扇区：可以这么调用CreateFile函数： CreateFile(TEXT("\\.\PHYSICALDRIVE0"), ...); 这样就可以打开一个物理磁盘驱动，并且可以直接访问硬盘分区表。 但是打开物理磁盘驱动是存在潜在危险的，特别是当错误的写入，会造成物理磁盘内容的破坏。
串行端口	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“COMx”，比如打开COM1串口设备，只要将其设置为“COM1”。
并行端口	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“LPTx”，比如打开LPT1并行端口，将其设置为“LPT1”。
邮槽（服务器端）	CreateMailslot —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“\\.\mailslot\mailslotname”，其中，“mailsoltname”是为邮槽取的名字，可以任意，前面的字符串是固定的。
邮槽（客户端）	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“\\servername\mailslot\mailslotname”，其中，“mailsoltname”是为邮槽取的名字，可以任意，前面的字符串是固定的。
命名管道 （服务器端）	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“\\.\pipe\pipename”，其中，“pipename”是为命名管道取的名字，可以任意，前面的字符串是固定的。
命名管道 （客户端）	CreateFile —— 打开设备的函数。 将参数pszName设置为“\\servername\pipe\pipename”，其中，“pipename”是为命名管道取的名字，可以任意，前面的字符串是固定的。
匿名管道	CreatePipe —— 打开设备的函数。 无论是客户端还是服务器端都以该函数创建或打开匿名管道。
套接字	socket —— 创建一个套接字描述符accept, or AcceptEx.
控制台 Console	CreateConsoleScreenBuffer，GetStdHandle —— 打开设备的函数

 

　　从上表可以发现，很多设备都以CreateFile函数来创建和打开。这个函数以后会讲。

　　打开了设备，你得到了一个设备的句柄，你就可以通过该句柄使用其他函数，来对相关设备进行设置。

　　比如，现在打开了一个串行端口，然后要设置它的传输波特率：

BOOL SetCommConfig(
   HANDLE       hCommDev,
   LPCOMMCONFIG pCC,
   DWORD        dwSize);

 

　　或者，你获得了一个邮槽句柄，可以设置读取数据的等待时间：

BOOL SetMailslotInfo(
   HANDLE hMailslot,
   DWORD  dwReadTimeout);

 

　　最后，不要忘记关闭句柄，从而正确地关闭设备：

BOOL CloseHandle(HANDLE hObject);

int closesocket(SOCKET s);   //套接字的关闭

 

　　如果你有了一个设备句柄，你可以调查它的设备类型，通过使用GetFileType函数，该函数的返回值表明了它是一个什么类型的设备，可以参考MSDN。

DWORD GetFileType(HANDLE hDevice);

 

　　好了，现在让我们来讨论一下CreateFile函数：

HANDLE CreateFile(
   PCTSTR pszName,     //指明设备类型或一个特定的设备实体
   DWORD dwDesiredAccess,     //访问限制
   DWORD dwShareMode,         //共享方式
   PSECURITY_ATTRIBUTES psa,     //安全描述结构
   DWORD dwCreationDisposition,  //创建和打开方式
   DWORD dwFlagsAndAttributes,   //属性旗标，与缓冲区和文件操作属性有关
   HANDLE hFileTemplate);        //设备模版，一个设备句柄

 

　　该函数成功，返回句柄，失败返回INVALID_HANDLE_VALUE（值为-1）。

　　如果设置了最后一个参数hFileTemplate，那么就照着这个参数所代表的设备，创建一个属性相同的设备，当然，这个参数所表示的设备要具有“可读”的权限，即有GENERIC_READ访问权限。

　　至于该函数的具体用法，可以参看本书或MSDN。