Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

Программа atou (программа 2.4) иллюстрирует последовательную обработку файлов на примере преобразования ASCII-файлов к кодировке Unicode, приводящего к удвоению размера файла. Этот случай является идеальным для применения отображения файлов, поскольку наиболее естественным способом указанного преобразования является посимвольная обработка данных без обращения к операциям файлового ввода/вывода. Программа 5.3 сначала просто отображает входной и выходной файлы в память, предварительно вычисляя размер выходного файла путем удвоения размера входного файла, а затем осуществляет требуемое посимвольное преобразование.

Этот пример отчетливо демонстрирует, как сложность процесса отображения файлов, выполнение которого необходимо для инициализации программы, компенсируется простотой результирующей обработки. Принимая во внимание, насколько просто выполняются обычные операции файлового ввода/вывода, применение более сложного метода могло бы показаться излишним, однако это с лихвой окупается выигрышем в производительности. В приложении В показано, что версия, использующая отображение файлов, в файловых системах NTFS работает значительно быстрее по сравнению с версиями, использующими обычные способы доступа к файлам, так что некоторое усложнение программы себя полностью оправдывает. Дополнительные результаты анализа производительности приведены на Web-сайте книги, поэтому ниже мы ограничимся лишь краткими выводами.

• Повышение производительности программ за счет использования отображения файлов наблюдается только в случае Windows NT и файловых систем NTFS.

• По сравнению с наилучшими из методик последовательной обработки файлов обеспечивается, по крайней мере, трехкратное повышение производительности .

• При работе с файлами большого размера преимущества в отношении производительности теряются. В нашем примере обычный последовательный просмотр файлов оказывается более предпочтительным, так как размер входного файла составляет около одной трети объема физической памяти. Снижение производительности метода отображения файлов в данном случае объясняется тем, что для входного файла требуется одна треть памяти, а для выходного файла, размер которого в два раза больше, — оставшиеся две трети, что заставляет нас сбрасывать отдельные части выходного файла на диск. Таким образом, в системе с объемом оперативной памяти 192 Мбайт ухудшение производительности метода отображения файлов будет наступать после достижения входными файлами размера 60 Мбайт. В большинстве случаев приходится иметь дело с файлами меньшего размера, в результате чего применение метода отображения файлов становится целесообразным.

В программе 5.3 представлена лишь функция Asc2UnMM. Основная программа совпадает с той, которая приведена в программе 2.4.

/* Глава 5. Asc2UnMM.c: Реализация, использующая отображение файлов. */

#include "EvryThng.h"

BOOL Asc2Un(LPCTSTR fin, LPCTSTR fOut, BOOL bFaillfExists) {

HANDLE hIn, hOut, hInMap, hOutMap;

LPSTR pIn, pInFile;

LPWSTR pOut, pOutFile;

DWORD FsLow, dwOut;

/* Открыть и отобразить входной и выходной файлы. */

hIn = CreateFile(fIn, GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

hInMap = CreateFileMapping(hIn, NULL, PAGE_READONLY, 0, 0, NULL);

pInFile = MapViewOfFile(hInMap, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);

dwOut = bFailIfExists ? CREATE NEW : CREATE ALWAYS;

hOut = CreateFile(fOut, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, dwOut, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

FsLow = GetFileSize (hIn, NULL); /* Установить размер отображения. */

hOutMap = CreateFileMapping(hOut, NULL, PAGE_READWRITE, 0, 2* FsLow, NULL);

pOutFile = MapViewOfFile(hOutMap, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, (SIZE_T)(2 * FsLow));

/* Преобразовать данные отображенного файла из ASCII в Unicode. */

pIn = pInFile;

pOut = pOutFile;

while (pIn < pInFile + FsLow) {

*pOut = (WCHAR) *pIn;

pIn++;

pOut++;

}

UnmapViewOfFile(pOutFile);

UnmapViewOfFile(pInFile);

CloseHandle(hOutMap);

CloseHandle(hInMap);

CloseHandle(hIn);

CloseHandle(hOut);

return TRUE;

}

Дополнительным преимуществом метода отображения файлов является то, что он допускает применение обычных алгоритмов обработки файлов в памяти компьютера. Так, сортировку данных в памяти осуществить гораздо легче, чем сортировку записей в файле.

Программа 5.4 предназначена для сортировки файлов с записями фиксированной длины. Данная программа, sortFL, аналогична программе 5.1 в том отношении, что предполагает наличие 8-байтового ключа сортировки в начале записи, но ограничивается записями фиксированной длины. В программе 5.5 этот недостаток будет устранен за счет некоторого усложнения программы.