分類： 網路程式設計
2009-12-31 11:20
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裝置—windows作業系統上允許通訊的任何東西，比如檔案、目錄、序列口、並行口、郵件槽、命名管道、無名管道、套接字、控制台、邏輯磁碟、物理磁碟等。絕大多數與裝置打交道的函式都是createfile/readfile/writefile等。所以我們不能看到**file函式就只想到檔案裝置。
與裝置通訊有兩種方式，同步方式和非同步方式。同步方式下，當呼叫readfile函式時，函式會等待系統執行完所要求的工作，然後才返回；非同步方式下，readfile這類函式會直接返回，系統自己去完成對裝置的操作，然後以某種方式通知完成操作。
重疊i/o—顧名思義，當你呼叫了某個函式（比如readfile）就立刻返回做自己的其他動作的時候，同時系統也在對i/0裝置進行你要求的操作，在這段時間內你的程式和系統的內部動作是重疊的，因此有更好的效能。所以，重疊i/o是用於非同步方式下使用i/o裝置的。
完成埠—是一種windows核心物件。完成埠用於非同步方式的重疊i/0情況下，當然重疊i/o不一定非使用完成埠不可，還有裝置核心物件、事件物件、告警i/0等。但是完成埠內部提供了執行緒池的管理，可以避免反覆建立執行緒的開銷，同時可以根據cpu的個數靈活的決定執行緒個數，而且可以讓減少執行緒排程的次數從而提高效能。
view plain
typedef
struct
; pvoid
pointer;
};
handle
hevent;
//如果不使用，就務必設為0,否則請賦乙個有效的event控制代碼
下面是非同步方式使用readfile的乙個例子
view plain
//假定其他引數都已經被初始化
readfile(hfile,buffer,sizeof
這樣就完成了非同步方式讀檔案的操作，然後readfile函式返回，由作業系統做自己的事情吧
view plain
bool
andle hfile,
lpdword
lpcbtransfer,
//成功傳輸了多少位元組數
bool
fwait
//true只有當操作完成才返回，false直接返回，如果操作沒有完成，通過調
//用getlasterror ( )函式會返回error_io_incomplete
);
完成埠是乙個核心物件，使用時他總是要和至少乙個有效的裝置控制代碼進行關聯，完成埠是乙個複雜的核心物件，建立它的函式是：
view plain
handle
createiocompletionport(
in handle
filehandle,
in handle
existingcompletionport,
in ulong_ptr
completionkey,
in dword
numberofconcurrentthreads );
通常建立工作分兩步：
第一步，建立乙個新的完成埠核心物件，可以使用下面的函式：
view plain
handle
createnewcompletionport(
dword
dwnumberofthreads)
;
第二步，將剛建立的完成埠和乙個有效的裝置控制代碼關聯起來，可以使用下面的函式：
view plain
bool
assicoatedevicewithcompletionport(
handle
hcompport,
handle
hdevice,
dword
dwcompkey)
;
說明createiocompletionport函式也可以一次性的既建立完成埠物件，又關聯到乙個有效的裝置控制代碼
completionkey是乙個可以自己定義的引數，我們可以把乙個結構的位址賦給它，然後在合適的時候取出來使用，最好要保證結構裡面的記憶體不是分配在棧上，除非你有十分的把握記憶體會保留到你要使用的那一刻。
numberofconcurrentthreads通常用來指定要允許同時執行的的執行緒的最大個數。通常我們指定為0，這樣系統會根據cpu的個數來自動確定。
完成埠可以幫助我們管理執行緒池，但是執行緒池中的執行緒需要我們使用beginthreadex來建立，憑什麼通知完成埠管理我們的新執行緒呢？答案在函式getqueuedcompletionstatus。 該函式原型：
view plain
bool
getqueuedcompletionstatus(
in handle
completionport,
out lpdword
lpnumberofbytestransferred,
out pulong_ptr
lpcompletionkey,
in dword
dwmilliseconds
);
這個函式試圖從指定的完成埠的i/0完成佇列中抽取紀錄。只有當重疊i/o動作完成的時候，完成佇列中才有紀錄。凡是呼叫這個函式的執行緒將被放入到完成埠的等待執行緒佇列中，因此完成埠就可以在自己的執行緒池中幫助我們維護這個執行緒。
完成埠的i/0完成佇列中存放了當重疊i/0完成的結果— 一條紀錄，該紀錄擁有四個字段，前三項就對應getqueuedcompletionstatus函式的2、3、4引數，最後乙個欄位是錯誤資訊dwerror。我們也可以通過呼叫postqueudcompletionstatus模擬完成了乙個重疊i/0操作。
當i/0完成佇列中出現了紀錄，完成埠將會檢查等待執行緒佇列，該佇列中的執行緒都是通過呼叫getqueuedcompletionstatus函式使自己加入佇列的。等待執行緒佇列很簡單，只是儲存了這些執行緒的id。完成埠會按照後進先出的原則將乙個執行緒佇列的id放入到釋放執行緒列表中，同時該執行緒將從等待getqueuedcompletionstatus函式返回的睡眠狀態中變為可排程狀態等待cpu的排程。
基本上情況就是如此，所以我們的執行緒要想成為完成埠管理的執行緒，就必須要呼叫getqueuedcompletionstatus函式。出於效能的優化，實際上完成埠還維護了乙個暫停執行緒列表，具體細節可以參考《windows高階程式設計指南》，我們現在知道的知識，已經足夠了。
completionkey被儲存在完成埠的裝置表中，是和裝置控制代碼一一對應的，我們可以將與裝置控制代碼相關的資料儲存到completionkey中，或者將completionkey表示為結構指標，這樣就可以傳遞更加豐富的內容。這些內容只能在一開始關聯完成埠和裝置控制代碼的時候做，因此不能在以後動態改變。
很多執行緒為了不止一次的執行非同步資料處理，需要使用如下語句
view plain
while
(true
)
完成埠iocp和重疊埠
windows下的iocp和 linux下的epoll epoll我還沒有研究過 都是屬於socket 網路程式設計的範疇.不過其特色是 用固定很少的執行緒去管理成千上萬個socket連線.其相當於 非同步通訊 普通socket是同步,同步 可能要乙個執行緒乙個socket鏈結 去做,由於系統可以執...
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