Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

}

Для выполнения асинхронных операций ввода/вывода в Windows предусмотрены три метода. Самой распространенной и наиболее простой является методика, основанная на использовании потоков, которая, в отличие от двух остальных, способна работать даже под управлением Windows 9x. Каждый из потоков отвечает за выполнение определенной последовательности действий, состоящей из одной или нескольких последовательно выполняющихся, блокирующихся операций ввода/вывода. Кроме того, каждый поток должен располагать собственным дескриптором файла или канала.

Перекрывающийся ввод/вывод обеспечивает возможность выполнения асинхронных операций одним потоком с использованием одного дескриптора файла, но каждой отдельной операции вместо пары "поток—дескриптор файла" должен предоставляться дескриптор события. При этом требуется организовать ожидание завершения выполнения каждой конкретной операции ввода/вывода по отдельности, а затем очищать системные ресурсы или выполнять любые другие действия, необходимые для управления последовательностью выполнения операций.

С другой стороны, расширенный ввод/вывод автоматически вызывает код завершения и не требует использования дополнительных событий.

Одним неоспоримым преимуществом перекрывающегося ввода/вывода является то, что он предоставляет возможность создания портов завершения ввода/вывода, однако, о чем ранее уже говорилось и что иллюстрируется программой atouMTCP, которая находится на Web-сайте, но ценность и этого преимущества несколько снижается из-за того, что для ограничения количества активных потоков в пуле рабочих потоков могут быть использованы семафоры. Дополнительным недостатком портов завершения является то, что они не допускают удаления присоединенных к ним дескрипторов.

UNIX обеспечивает поддержку потоков средствами Pthreads, что ранее уже обсуждалось.

В System V UNIX асинхронный ввод/вывод ограничивается потоками и не может использоваться для выполнения операций с файлами и каналами.

В версии BSD 4.3 для указания события, связанного с дескриптором файла, и выбора функции с целью определения состояния готовности дескрипторов файлов используется комбинация сигналов (SIGIO). Для дескрипторов файлов должен устанавливаться режим O_ASYNC. Такой подход может использоваться только с терминалами и в сетевых коммуникациях.

Глава 15 завершает наше обсуждение Windows API демонстрацией методов обеспечения безопасности объектов Windows. Основное внимание уделяется защите файлов, но те же самые методы можно применять и к другим объектам, например, именованным каналам или процессам.

14.1. Воспользуйтесь асинхронным вводом/выводом для слияния нескольких отсортированных файлов в один отсортированный файл большего размера.

14.2. Приводит ли использование флага FILE_FLAG_MO_BUFFERING к повышению производительности программ atouOV и atouEX, как того можно было бы ожидать в соответствии с утверждениями, содержащимися в описании функции CreateFile? Существуют ли какие-либо ограничения, касающиеся размера файлов?

14.3. Модифицируйте программу timebeep (программа 14.3), введя в нее сбрасываемый вручную уведомляющий таймер.

14.4. Модифицируйте клиент именованного канала в программе clientNP (программа 11.2), введя в него перекрывающийся ввод/вывод, чтобы клиент мог продолжать работу после отправки запроса. В результате этого один клиент сможет иметь нескольких невыполненных запросов.

14.5. Перепишите программу serversk (программа 12.2), представляющую сервер на базе сокетов, введя в нее порты завершения ввода/вывода.

14.6. Перепишите одну из программ serverSK или serverNP таким образом, чтобы количество готовых к выполнению рабочих потоков ограничивалось семафором. Выполните эксперименты с большим пулом потоков, чтобы выяснить, насколько эффективен такой альтернативный вариант. Находящаяся на Web-сайте программа serverSM является модифицированным вариантом программы serverNP. С увеличением объемов доступной физической памяти и распространением платформы Win64 относительная ценность этого подхода и портов завершения может варьироваться.

14.7. Используйте программу управления заданиями JobShell (программа 6.3) для работы с большим количеством клиентов и исследуйте сравнительную способность к реагированию серверов serverNP и serverCP. Дополнительную нагрузку могут составить сетевые клиенты. Определите оптимальный интервал значений для количества активных потоков.