异步I/O之文件

一、概念：

　　1.1、打开设备的操作会向操作系统发送请求，CreateFile函数会直接返回，而不会去等待操作完成。

　　1.2、此时操作系统会发现这个请求，然后操作系统会来进行实际的操作，当操作完成之后，

　　1.3、会设置一些标志，也就是通知。

　　1.4、在操作系统进行实际操作的时候，我可以来做一些想要做的操作，当通知来了的时候，I/O完成。

　　1.5、这使得我们无须等待CreateFile操作的完成，就能进行其他的操作。

　　1.6、为什么会产生阻塞？

　　　　1.6.1、进程：程序运行的一块空间，存储（一个）。

　　　　1.6.2、线程：程序实际运行的单位，工作，和 CPU 打交道的是线程（多个）。

　　　　1.6.3、WaitForSingleObject(hFile, INFINITE) //阻塞，等待操作完成。

1.7、OVERLAPPED结构体：

1.7.1、
typedef struct _OVERLAPPED {
    ULONG_PTR Internal;
    ULONG_PTR InternalHigh;
    union {
        struct {
            DWORD Offset;    //64位的偏移量，低位。表示从哪里开始。
            DWORD OffsetHigh;    //高位。表示结束的位置。
        };
    PVOID Pointer;
    };
    HANDLE hEvent;
} OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;                        

 

1.8、在进行一步I/O操作的时候有四种可用的提醒操作完成的方式：

　　1.8.1、使用设备内核对象。

if (!bRet && GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)
{
　　std::cout << "正在等待IO完成。。。。。" << std::endl;
　　WaitForSingleObject(hFile, INFINITE); //使用这个函数进行阻塞，等待I/O完成。
}

　　1.8.2、使用事件内核对象。

　　　　1.8.2.1、唯一的只有一个。

　　　　1.8.2.2、所谓的内核对象都是独立于我们的程序的，它们是属于操作系统的。

char readBuffer[MAXBYTE] = { 0 };
OVERLAPPED readOV = { 0 };
readOV.Offset = 0;
readOV.hEvent = CreateEvent(nullptr, true, false, _T("readEvent")); //创建了一个事件内核对象。
ReadFile(hFile, readBuffer, MAXBYTE, nullptr, &readOV); //会直接发送一个请求，然后继续往下执行。

char writeBuffer[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
OVERLAPPED writeOV = { 0 };
writeOV.Offset = 0;
writeOV.hEvent = CreateEvent(nullptr, true, false, _T("writeEvent")); //创建了一个事件内核对象。
WriteFile(hFile, writeBuffer, strlen(writeBuffer), nullptr, &writeOV); //会直接发送一个请求，然后继续往下执行。

//其他线程：

HANDLE hOverLapped[2] = { 0 };
hOverLapped[0] = readOV.hEvent;
hOverLapped[1] = writeOV.hEvent;

while (true)
{
　　DWORD dwCase = WaitForMultipleObjects(2, hOverLapped, FALSE, INFINITE);//还是需要这个函数进行等待。
　　switch(dwCase - WAIT_OBJECT_0)
　　{
　　case 0:
　　　　//读完成
　　　　std::cout << "read is access" << std::endl;
　　　　break;
　　case 1:
　　　//写完成
　　　　std::cout << "write is access" << std::endl;
　　　　break;
　　}
}

　　1.8.3、可提醒I/O。

　　　　1.8.3.1、发送请求 -> 做自己的事情 -> 判断请求是否完成。 异步I/O

　　　　1.8.3.2、发送请求 -> 完成后，操作系统提醒我。这种方式明显的比上面的方式要好。当然这样能不能做到呢？

　　　　1.8.3.3、可提醒I/O操作可以完成：

　　　　　　APC机制：工厂(进程) -> 工人(线程)：当线程闲的时候(前提) ->APC列表中的事情（自动的执行）（线程为可提醒状态下）

　　　　1.8.3.4、可提醒I/O就是基于APC机制来做的异步I/O操作。但并不是太好用。

　　　　1.8.3.5、虽然说可提醒I/O并不好用，但是APC机制还是很好用的。

　　　　1.8.3.6、当我们的线程处在可提醒状态的话呢，线程就会去执行APC的回调函数。

　　1.8.4、I/O完成端口。

　　　　1.8.4.1、概述：最为方便，也是最为科学的一种方式。