Windows核心编程-学习笔记7

博主： Xherlock
发布时间：2026 年 01 月 05 日
10 次浏览
暂无评论
11072字数
分类： Reverse

# Windows核心编程-学习笔记7

## 同步和异步设备I/O

线程发出一个同步设备I/O请求时，会被临时挂起，直至I/O请求完成。此类挂起会损害性能，我们不希望线程被阻塞，因此需要各个线程就它们正在执行的操作进行通信，这种机制在Microsoft中被称为I/O完成端口。利用该机制，应用程序的线程在读写设备时不必等待设备响应，从而显著提升吞吐量。

### 打开和关闭设备

设备以及打开设备的函数：

* 文件：永久存储任意数据；CreateFile（pszName为路径名或UNC路径名）
* 目录：属性和文件压缩设置；CreateFile（pszName为目录名或UNC目录名）
* 逻辑磁盘驱动器：格式化驱动器；CreateFile（pszName为`\\.\x:`，x是盘符）
* 物理磁盘驱动器：访问分区表；CreateFile（pszName为`\\.\PHYSICALDRIVEx`，x是物理驱动器编号）
* 串口：通过电话线传输数据；CreateFile（pszName为`COMx`）
* 并口：将数据传输至打印机；CreateFile（pszName为`LPTx`）
* 邮槽：一对多数据传输，通常是通过网络传到另一台Windows机器；服务器CreateMailslot（pszName为`\\.\mailslot\mailslotname`），客户端CreateFile（pszName为`\\servername\mailslot\mailslotname`）
* 命名管道：一对一数据传输，通常是通过网络传到另一台Windows机器；服务器CreateNamedPipe（pszName为`\\.\pipe\pipename`），客户端CreateFile（pszName为`\\servername\pipe\pipename`）
* 匿名管道：单机上的一对一数据传输，不经过网络；CreatePipe用来打开服务器和客户端
* 套接字：报文或数据流传输，通常是通过网络传到任何支持套接字的机器上；Socket，accept或AcceptEx
* 控制台：文本窗口屏幕缓冲区；CreateConsoleScreenBuffer或GetStdHandler

上面每个函数都可以返回一个用来标识设备的句柄

**CreateFile**：

~~~c++
HANDLE CreateFile(PCTSTR pszName, DWORD dwDesiredAccess, DWORD dwShareMode, PSECURITY_ATTRIBUTES psa, DWORD dwCreationDisposition, DWORD dwFlagsAndAttributes, HANDLE hFileTemplate)
~~~

* **pszName**：既可标识设备类型，也可标识设备的特定实例
* **dwDesiredAccess**：指定设备的数据传输标志

* 0：不打算从设备读取数据或者写入数据。如果只想改变设备的配置（比如只是修改文件的时间戳），就可以传入0
  * GENERIC_READ：允许对设备进行只读访问
  * GENERIC_WRITE：允许对设备进行只写访问
  * GENERIC_READ|GENERIC_WRITE：允许对设备进行读写操作
* **dwShareMode**：指定设备共享特权

* 0：要求独占对设备的访问。如果设备已经打开，CreateFile调用失败；如果成功打开设备，后续的CreateFile调用就会失败
  * FILE_SHARE_READ：要求引用设备的其他任何内核对象不得修改由该设备维护的数据。如果设备以只写或独占方式打开，CreateFile调用失败；如果成功打开设备，后续使用了只写访问标志的CreateFile调用失败
  * FILE_SHARE_WRITE：要求引用设备的其他任何内核对象不得读取由该设备维护的数据。如果设备以只读或独占方式打开，CreateFile调用失败；如果成功打开设备，后续使用了只读访问标志的CreateFile调用失败
  * FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE：不关心引用设备的其他内核对象是从设备读取还是向设备写入。如果设备已以独占方式打开，CreateFile调用失败
  * FILE_SHARE_DELETE：进行文件操作时，不关心文件是否被逻辑删除或移动
* **psa**：指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构，可用来指定安全信息以及CreateFile返回的句柄是否可继承，一般传NULL
* **dwCreationDisposition**：打开是文件时使用

* CREATE_NEW：创建新文件，如存在同名文件则失败
  * CREATE_ALWAYS：无视存在直接创建
  * OPEN_EXISTING：打开现有文件或设备，如不存在则失败
  * OPEN_ALWAYS：打开现有文件或设备，如不存在则新建一个
  * TRUNCATE_EXISTING：打开现有文件并将文件大小截断为0字节，如不存在则失败
* **dwFlagsAndAttributes**：设置标志来微调与设备之间的通信；如果设备是文件，还能设置文件的属性

高速缓存标志：

* FILE_FLAG_NO_BUFFERING：表示在访问文件时不使用任何数据缓冲机制
  * FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN：将以顺序方式访问文件，会读取超出请求量的数据
  * FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS：高速系统不要预读文件数据
  * FILE_FLAG_WRITE_THROUGH：禁止对文件写入操作进行缓存，以减少数据丢失的可能性

通信标志：

* FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE：使用这个标志，文件系统会在文件的所有句柄都关闭后删除文件。通常和FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY一起使用，应用程序可以创建一个临时文件，向文件中写入数据，从文件中读取数据，最后关闭文件。文件关闭后，系统就会自动删除该文件
  * FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS：一般用于备份和恢复软件
  * FILE_FLAG_POSIX_SEMANTICS：Windows查找文件名时不区分大小写，但POSIX子系统（现在没了）需要区分。这个标志要求CreateFile创建或打开文件时区分大小写来查找文件名
  * FILE_FLAG_OPEN_REPARSE_POINT：忽略文件可能存在的重解析属性
  * FILE_FLAG_OPEN_NO_RECALL：请求文件数据，但它应继续位于远程存储中。 不应将其传输回本地存储。 此标志供远程存储系统使用
  * FILE_FLAG_OVERLAPPED：要以异步方式访问设备；异步I/O指调用一个函数来告诉系统要读取或写入数据，但这个函数调用不会等待系I/O操作完成，而是立即返回，OS自己在线程中完成I/O操作，完成后告诉我们

文件属性标志：

* FILE_ATTRUTE_ARCHIVE：文件是一个存档文件。应用程序使用此属性标记文件以供备份或删除。
  * FILE_ATTRIBUTE_ENCRYPTED：文件已加密
  * FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN：文件已隐藏
  * FILE_ATTRIBUTE_NORMAL：文件没有设置其他属性，只有单独使用才能生效
  * FILE_ATTRIBUTE_OFFLINE：文件的数据不会立即可用。 此属性指示文件数据在物理上移动到脱机存储。 此属性由远程存储（分层存储管理软件）使用
  * FILE_ATTRIBUTE_READONLY：文件只读，无法写入或删除
  * FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM：文件是OS的一部分或独占使用
  * FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY：文件临时存储，会将数据保存在内存中
* **hFileTemplate**：既可以标识一个已经打开的文件句柄，也可以是NULL

注意CreateFile失败返回INVALID_HANDLE_VALUE，值为-1

### 使用文件设备

#### 取得文件大小

获取文件大小，pliFileSize是一个LARGE_INTEGER联合体地址

~~~c++
BOOL GetFileSizeEx(HANDLE hFile, PLARGE_INTEGER pliFileSize);
~~~

另一个获取文件大小的函数是GetCompressedFileSize，该函数返回文件的物理大小

~~~c++
DWORD GetCompressedFileSize(PCTSTR pszFileName, PDWORD pdwFileSizeHigh);
~~~

但GetCompressedFileSize传入的是文件名字符串，此外文件大小的低32位是函数的返回值，高32位放在pdwFileSizeHigh指向的DWORD中，需要使用ULARGE_INTEGER结构

#### 定位文件指针

调用CreateFile会使系统创建一个文件内核对象来管理文件操作。该内核对象内部有一个文件指针，是一个64位偏移量，表示该在哪里执行下一次同步读取或写入操作。该文件指针最初被设为0，所以如果在CreateFile后立即调用ReadFile，会从偏移为0的位置读取文件，并随着读取数目更新文件指针

要想自定义访问文件不同位置，需要更改与文件内核对象关联的文件指针，为此要调用SetFilePointerEx

~~~c++
BOOL SetFilePointerEx(HANDLE hFile, LARGE_INTEGER liDistanceToMove, PLARGE_INTEGER pliNewFilePointer, DWORD dwMoveMethod);
~~~

* hFile：更改哪个文件内核对象的文件指针
* liDistanceToMove：要移动多少字节，这个值会与文件指针偏移值相加，负数可以使文件指针后移
* dwMoveMethod：指定移动文件指针时的起始位置
  * FILE_BEGIN：文件对象指针被设为liDistanceToMove指定的值（无符号64位）
  * FILE_CURRENT：文件对象指针将与liDistanceToMove相加（有符号，因为要有负数）
  * FILE_END：文件对象指针被设为文件的逻辑大小+liDistanceToMove（有符号，因为要有负数）

SetFilePointerEx更新了文件对象指针后，会在pliNewFilePointer指向的LARGE_INTEGER结构中返回文件指针的新值，不感兴趣就传NULL

需要注意SetFilePointerEx一些事实：

* 将文件指针值设为超过文件当前大小是正当操作。除非在该位置向文件写入数据或者调用SetEndOfFile，否则这样做不会增加文件在磁盘上的实际大小
* 如果SetFilePointerEx操作的文件是用FILE_FLAG_NO_BUFFERING标志打开的，那么文件指针只能被设为扇区大小的整数倍
* Windows没有提供一个GetFilePointerEx函数，但可以通过SetFilePointerEx将文件指针移动0字节，并利用pliNewFilePointer获取文件指针值

#### 设置文件尾

通常在关闭文件时，系统会负责设置文件尾（EOF）。但有时需要强制使文件变得更小或更大，可以调用SetEndOfFile

~~~c++
BOOL SetEndOfFile(HADNLE hFile);
~~~

SetEndOfFile会根据文件对象指针所在位置来截短或增大文件

### 执行同步设备I/O

对设备数据读写

~~~c++
BOOL ReadFile(HANDLE hFile, PVOID pvBuffer, DWORD nNumBytesToRead, PDWORD pdwNumBytes, OVERLAPPED* pOverlapped);
BOOL WriteFile(HANDLE hFile, CONST VOID *pvBuffer, DWORD nNumBytesToWrite, PDWORD pdwNumBytes, OVERLAPPED* pOverlapped);
~~~

* hFile：要访问设备的句柄
* pvBuffer：指向一个缓冲区，函数会将设备数据读取到这个缓冲区或者将缓冲区的数据写入设备
* nNumBytesToRead/nNumBytesToWrite：读取或者写入多少字节
* pdwNumBytes：指向一个DWORD地址，函数会在其中填充设备成功收发的字节数
* pOverlapped：如果同步I/O应该设为NULL

二者调用成功都会返回TRUE

#### 将数据回写到设备

~~~c++
BOOL FlushFileBuffers(HANDLE hFile);
~~~

此函数强制将与hFile参数所标识的设备相关联的所有缓存数据回写（flush）到设备。设备必须是通过GENEIC_WRITE标志打开的，这样才能正常工作，成功返回TRUE

#### 同步I/O取消

执行同步I/O的函数很容易使用，但除非请求完成，否则会阻塞住来自同一个线程的其他操作。如线程因为等待CreateFile返回而被阻塞，窗口消息将无法得到处理，该线程创建的所有窗口都会被冻住。应用程序有时停止响应就是因为要等待同步I/O操作完成而被阻塞

缓解措施：

* 异步执行I/O操作
* 提供取消功能，比如Web请求可以点击X取消
* 控制台程序Ctrl+C拿回控制权

可以使用CancelSynchronousIo来取消一个线程尚未完成的同步I/O

~~~c++
BOOL CancelSynchronousIo(HANDLE hThread);
~~~

hThread参数是因为等待同步I/O请求完成而被挂起的线程句柄，该句柄必须是用THREAD_TERMINATE访问权限创建的，否则CancelSynchronousIo调用会失败。

### 异步设备I/O基础

和计算机执行的其他大多数操作相比，设备I/O是最慢、最不可预测的操作之一。CPU从文件或跨网络读取数据的速度，以及CPU向文件或跨网络写入数据的速度，比它执行算术运算的速度，甚至比它绘制屏幕的速度都要慢得多。但是使用异步I/O可以更好地利用资源并构建更高效的应用程序。

要以异步方式访问设备，必须先调用CreateFile，并在dwFlagsAndAttributes参数中指定FILE_FLAG_OVERLAPPED标志来打开设备，该标志告诉系统要以异步方式访问设备。ReadFile、WriteFile会检查hFile所标识的设备是不是用FILE_FLAG_OVERLAPPED打开，是则执行异步设备I/O

执行异步I/O，需要在ReadFile、WriteFile里的pOverlapped参数传递一个已初始化的OVERLAPPED结构

~~~c++
typedef struct _OVERLAPPED {
    DWORD Internal;			// out 错误码
    DWORD InternalHigh;		// out 传输比特数
    DWORD Offset;			// in  
    DWORD OffsetHigh;		// in
    HANDLE hEvent			// in
} OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;
~~~

* Offset和OffsetHigh构成一个64位偏移量，表示当访问文件时应该从哪里开始进行I/O操作；为避免对同一个文件内核对象进行多个异步调用时发生混乱，必须在异步I/O请求中指定起始偏移量
* hEvent：在里面存储一个C++对象地址
* Internal：容纳已处理的I/O错误码，初始为STATUS_PENDING，表明没有错误。可以用来定义宏来检查一个异步I/O操作是否已经完成，

~~~c++
  #define HasOverlappedIoCompleted(pOverlapped) (pOverlapped)->Internal != STATUS_PENDING
  ~~~
* InternalHigh：异步I/O请求完成时，容纳已传输的字节数

**异步设备I/O注意事项**：

* 设备驱动程序不一定以先入先出的方式来处理队列中的I/O请求：比如，为了降低磁头的移动和寻道时间，文件系统驱动程序会在I/O请求队列中寻找那些要访问物理磁盘上相邻位置的请求
* 如何正确检查错误：大多数Windows函数返回FALSE表示失败，或返回非零值表示成功；但ReadFile、WriteFile不一样

* 如果请求同步I/O：返回非零值
  * 如果请求异步I/O或调用发生错误：返回FALSE，此时需要调用GetLastError来检查，如果返回ERROR_IO_PENDING，表明I/O请求已经成功入队；如果返回其他值，表明I/O请求无法添加到设备驱动程序的队列中
* 在异步I/O请求完成前，一定不能移动或销毁在发出异步I/O请求时所用的数据缓存和OVERLAPPED结构，因为传递这些都是用的地址

~~~c++
  VOID ReadData(HANDLE hFile) {
      OVERLAPPED o = {0};
      BYTE b[100];
      ReadFile(hFile, b, 100, NULL, &o);
  }
  ~~~

这个代码在异步I/O请求下会返回，导致o和b释放

**取消队列中的设备I/O请求**：

* 调用CancelIo来取消由给定句柄对应线程的I/O请求（队列中的），除非该句柄与一个I/O完成端口关联
* 可关闭设备句柄，从而取消已入队的所有I/O请求
* 线程终止时，系统自动取消该线程发出的所有I/O请求，除非请求的句柄和一个I/O完成端口关联
* 如果需要取消发往给定文件句柄的一个指定的I/O请求，使用CancelIoEx；pOverlapped为NULL时取消全部待处理I/O请求

~~~c++
  BOOL CancelIoEx(HANDLE hFile, LPOVERLAPPED pOverlapped);
  ~~~

### 接收I/O请求完成通知

#### 触发设备内核对象

线程触发异步I/O请求后会继续执行，完成其他有用的工作。但即便如此最终还是要与I/O操作的完成同步（比如在某个点上，除非来自设备的数据已载入缓冲区，否则线程无法继续执行）

在Windows中，设备内核对象用来线程同步。ReadFile和WriteFile将I/O请求添加到队列之前将设备内核对象设为未触发状态。设备驱动程序完成请求后，该驱动程序将设备内核对象设为触发状态

线程可以通过调用WaitForSingleObject或WaitForMultipleObjects来检查异步I/O请求是否已完成

#### 触发事件内核对象

设备内核对象触发没法很好的处理多个I/O请求，一个操作完成对象就会被触发，不知道是哪个操作触发。

因此可以利用OVERLAPPED结构的最后一个成员hEvent来标识一个事件内核对象。必须调用CreateEvent来创建该事件对象。异步I/O请求完成时，设备驱动程序会检查OVERLAPPED结构的hEvent成员是否为NULL。如果hEvent不为NULL，驱动程序会调用SetEvent来触发事件。

要想同时执行多个异步设备I/O请求，必须为每个请求创建单独的事件对象，初始化每个请求的OVERLAPPED结构中的hEvent成员，然后调用ReadFile和WriteFile。当运行到代码中的那个点，必须与I/O请求的完成状态进行同步的时候，只需调用WaitForMultipleObjects并传入与每个待处理I/O请求的OVERLAPPED结构相关联的事件句柄。

#### 可提醒I/O

略

异步过程调用：Asynchronous Procedure Call，APC

#### I/O完成端口

背景：并发模型

* **缺陷1**：并发模型系统中会有多个线程并发执行，由于所有线程都处于可运行状态，所以WIndows内核在这些可运行线程之间切换上下文花费太长时间，以至于各个线程都没有多少CPU时间完成自己的任务
* **缺陷2**：需要为每个客户请求创建新线程，虽然和创建一个有自己虚拟地址空间的进程相比，创建线程的开销要低很多，但依然不容忽视

I/O完成端口背后的理论：

* 并发运行的线程数量必须有一个上限
* 在应用程序初始化时创建一个线程池，让线程池中的线程在应用程序运行期间一直保持可用状态，那么服务应用程序的性能就能提高

**创建I/O完成端口**：

~~~c++
HANDLE CreateIoCompletionPort(HANDLE hFile, HANDLE hExistingCompletionPort, ULONG_PTR CompletionKey, DWORD dwNumberOfConcurrentThreads);
~~~

该函数执行两个不同的任务：不仅会创建一个I/O完成端口，还会将一个设备与一个I/O完成端口关联起来

如果只是想创建一个I/O完成端口，为CreateIoCompletionPort的前三个参数分别传递INVALID_HANDLE_VALUE、NULL和0即可

dwNumberOfConcurrentThreads参数告诉I/O完成端口在同一时间最多能有多少线程处于可运行状态（传递0默认使用主机CPU数量）

创建I/O完成端口时，系统内核实际上会创建5个不同的数据结构：

* 设备列表
* I/O完成队列（先入先出）
* 等待线程队列（后入先出）
* 已释放线程列表
* 已暂停线程列表

**将设备与I/O完成端口关联**：

* 设备列表：标识了与端口关联的一个或多个设备。将设备与端口关联需要调用CreateIoCompletionPort函数，需要传入现有I/O完成端口的句柄（之前CreateIoCompletionPort的返回值）、设备的句柄、完成键
* I/O完成队列：设备的一个异步I/O请求完成时，系统会检查设备是否与一个I/O完成端口关联，是则将已完成的I/O请求项追加到完成端口的I/O完成队列的末尾。队列中每一项包含的信息由：已传输的字节数、设备与端口关联时所设置的完成键的值、指向I/O请求的OVERLAPPED结构的指针以及一个错误码。

**I/O完成端口的周边架构**：

线程池多少线程：标准经验法则是CPU数量乘以2

池中所有线程执行相同的函数，通常该函数先进行一些初始化，然后进入一个循环。当服务进程被告知要停止的时候，该循环就应终止。在循环内部，线程进入睡眠状态，等待设备I/O请求完成并进入完成端口。调用GetQueuedCompletionStatus可以达到目的

~~~c++
BOOL GetQueuedCompletionStatus(HANDLE hCompletionPort, PDWORD pdwNumberOfBytesTransferred, PULONG_PTR pCompletionKey, OVERLAPPED** ppOverlapped, DWORD dwMilliseconds);
~~~

第一个参数hCompletionPort表示线程希望对哪个完成端口进行监视。GetQueuedCompletionStatus的任务基本就是将调用线程切换到睡眠状态，直到指定完成端口的I/O完成队列中出现一项，或者等待超时

* 等待线程队列：当线程池中的每个线程调用GetQueuedCompletionStatus时，调用线程的线程标识符会被添加到这个等待线程队列，这使I/O完成端口内核对象始终都知道当前有哪些线程正在等待处理完成的I/O请求。当端口的I/O完成队列中出现一项的时候，该完成端口会唤醒等待线程队列中的一个线程。该线程会获得已完成I/O项中的所有信息：已传输的字节数、完成键以及OVERLAPPED结构的地址。这些信息通过GetQueuedCompletionStatus的pdwNumberOfBytesTransferred、pCompletionKey、ppOverlapped参数来返回给线程

注意等待线程队列采用后入先出方式唤醒，也就是最后一个调用GetQueuedCompletionStatus的线程会被唤醒

**I/O完成端口如何管理线程池**：

* 已释放线程列表：使完成端口记住哪些线程已被唤醒，并监视其执行情况。如果一个已释放的线程调用的任何函数将该线程切换到等待状态，完成端口会检测到这一情况并更新内部的数据结构，将该线程的线程标识符从已释放线程列表中移除，并添加到已暂停线程列表
* 已暂停线程列表

完成端口的目标是根据在创建完成端口时指定的并发线程的数量，将尽可能多的线程保持在“已释放线程列表”。如果一个已释放线程因为任何原因进入等待状态，“已释放线程列表”会缩减，完成端口就可以释放另一个正在等待的线程。如果一个已暂停的线程被唤醒，就会离开“已暂停线程列表”并重新进入“已释放线程列表”

## 小结

这学的啥啊，好难理解

最后修改：2026 年 01 月 05 日

如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏

发表评论取消回复
使用cookie技术保留您的个人信息以便您下次快速评论，继续评论表示您已同意该条款

评论 *

私密评论

名称 *

🎲

邮箱 *

地址

Reverse（十一）
浏览次数: 16345
Reverse（十三）
浏览次数: 6860
Win11新机鼓捣记录
浏览次数: 3011
js逆向爬虫1
浏览次数: 2475
HTML1
浏览次数: 2299

http://www.baidu.com
hello
laokey
申请友链，链接已加！名称：LaoKey's Blog链接：ht...
laokey
大佬，来个友链呗名称：LaoKey's Blog链接：http...
mars
博主你好，请问怎么知道的alloc函数属于Buffer下的方法...
lj
该评论仅登录用户及评论双方可见

Python聊天轰炸
浏览次数: 1011
公钥密码体制
浏览次数: 802
Vue（二）
浏览次数: 1206
链路层（二）
浏览次数: 806
第一届OpenHarmony CTF专题赛 Reverse-WP
浏览次数: 370

Windows核心编程-学习笔记7

Xherlock • 2026 年 01 月 05 日

# Windows核心编程-学习笔记7

## 同步和异步设备I/O

### 打开和关闭设备

设备以及打开设备的函数：

上面每个函数都可以返回一个用来标识设备的句柄

**CreateFile**：

~~~c++
HANDLE CreateFile(PCTSTR pszName, DWORD dwDesiredAccess, DWORD dwShareMode, PSECURITY_ATTRIBUTES psa, DWORD dwCreationDisposition, DWORD dwFlagsAndAttributes, HANDLE hFileTemplate)
~~~

* **pszName**：既可标识设备类型，也可标识设备的特定实例
* **dwDesiredAccess**：指定设备的数据传输标志

高速缓存标志：

通信标志：

文件属性标志：

注意CreateFile失败返回INVALID_HANDLE_VALUE，值为-1

### 使用文件设备

#### 取得文件大小

获取文件大小，pliFileSize是一个LARGE_INTEGER联合体地址

~~~c++
BOOL GetFileSizeEx(HANDLE hFile, PLARGE_INTEGER pliFileSize);
~~~

另一个获取文件大小的函数是GetCompressedFileSize，该函数返回文件的物理大小

~~~c++
DWORD GetCompressedFileSize(PCTSTR pszFileName, PDWORD pdwFileSizeHigh);
~~~

但GetCompressedFileSize传入的是文件名字符串，此外文件大小的低32位是函数的返回值，高32位放在pdwFileSizeHigh指向的DWORD中，需要使用ULARGE_INTEGER结构

#### 定位文件指针

要想自定义访问文件不同位置，需要更改与文件内核对象关联的文件指针，为此要调用SetFilePointerEx

~~~c++
BOOL SetFilePointerEx(HANDLE hFile, LARGE_INTEGER liDistanceToMove, PLARGE_INTEGER pliNewFilePointer, DWORD dwMoveMethod);
~~~

SetFilePointerEx更新了文件对象指针后，会在pliNewFilePointer指向的LARGE_INTEGER结构中返回文件指针的新值，不感兴趣就传NULL

需要注意SetFilePointerEx一些事实：

#### 设置文件尾

通常在关闭文件时，系统会负责设置文件尾（EOF）。但有时需要强制使文件变得更小或更大，可以调用SetEndOfFile

~~~c++
BOOL SetEndOfFile(HADNLE hFile);
~~~

SetEndOfFile会根据文件对象指针所在位置来截短或增大文件

### 执行同步设备I/O

对设备数据读写

二者调用成功都会返回TRUE

#### 将数据回写到设备

~~~c++
BOOL FlushFileBuffers(HANDLE hFile);
~~~

#### 同步I/O取消

缓解措施：

* 异步执行I/O操作
* 提供取消功能，比如Web请求可以点击X取消
* 控制台程序Ctrl+C拿回控制权

可以使用CancelSynchronousIo来取消一个线程尚未完成的同步I/O

~~~c++
BOOL CancelSynchronousIo(HANDLE hThread);
~~~

hThread参数是因为等待同步I/O请求完成而被挂起的线程句柄，该句柄必须是用THREAD_TERMINATE访问权限创建的，否则CancelSynchronousIo调用会失败。

### 异步设备I/O基础

执行异步I/O，需要在ReadFile、WriteFile里的pOverlapped参数传递一个已初始化的OVERLAPPED结构

~~~c++
  #define HasOverlappedIoCompleted(pOverlapped) (pOverlapped)->Internal != STATUS_PENDING
  ~~~
* InternalHigh：异步I/O请求完成时，容纳已传输的字节数

**异步设备I/O注意事项**：

~~~c++
  VOID ReadData(HANDLE hFile) {
      OVERLAPPED o = {0};
      BYTE b[100];
      ReadFile(hFile, b, 100, NULL, &o);
  }
  ~~~

这个代码在异步I/O请求下会返回，导致o和b释放

**取消队列中的设备I/O请求**：

~~~c++
  BOOL CancelIoEx(HANDLE hFile, LPOVERLAPPED pOverlapped);
  ~~~

### 接收I/O请求完成通知

#### 触发设备内核对象

线程可以通过调用WaitForSingleObject或WaitForMultipleObjects来检查异步I/O请求是否已完成

#### 触发事件内核对象

设备内核对象触发没法很好的处理多个I/O请求，一个操作完成对象就会被触发，不知道是哪个操作触发。

#### 可提醒I/O

略

异步过程调用：Asynchronous Procedure Call，APC

#### I/O完成端口

背景：并发模型

I/O完成端口背后的理论：

**创建I/O完成端口**：

~~~c++
HANDLE CreateIoCompletionPort(HANDLE hFile, HANDLE hExistingCompletionPort, ULONG_PTR CompletionKey, DWORD dwNumberOfConcurrentThreads);
~~~

该函数执行两个不同的任务：不仅会创建一个I/O完成端口，还会将一个设备与一个I/O完成端口关联起来

如果只是想创建一个I/O完成端口，为CreateIoCompletionPort的前三个参数分别传递INVALID_HANDLE_VALUE、NULL和0即可

dwNumberOfConcurrentThreads参数告诉I/O完成端口在同一时间最多能有多少线程处于可运行状态（传递0默认使用主机CPU数量）

创建I/O完成端口时，系统内核实际上会创建5个不同的数据结构：

* 设备列表
* I/O完成队列（先入先出）
* 等待线程队列（后入先出）
* 已释放线程列表
* 已暂停线程列表

**将设备与I/O完成端口关联**：

**I/O完成端口的周边架构**：

线程池多少线程：标准经验法则是CPU数量乘以2

~~~c++
BOOL GetQueuedCompletionStatus(HANDLE hCompletionPort, PDWORD pdwNumberOfBytesTransferred, PULONG_PTR pCompletionKey, OVERLAPPED** ppOverlapped, DWORD dwMilliseconds);
~~~

注意等待线程队列采用后入先出方式唤醒，也就是最后一个调用GetQueuedCompletionStatus的线程会被唤醒

**I/O完成端口如何管理线程池**：

## 小结

这学的啥啊，好难理解

发表评论 取消回复 使用cookie技术保留您的个人信息以便您下次快速评论，继续评论表示您已同意该条款

Windows核心编程-学习笔记7

发表评论取消回复
使用cookie技术保留您的个人信息以便您下次快速评论，继续评论表示您已同意该条款