重叠I/O技术

  在windows中有一个api叫readfile  
   
  bool   readfile(  
      handle   hfile,                                 //   handle   to   file  
      lpvoid   lpbuffer,                           //   data   buffer  
      dword   nnumberofbytestoread,     //   number   of   bytes   to   read  
      lpdword   lpnumberofbytesread,   //   number   of   bytes   read  
      lpoverlapped   lpoverlapped         //   overlapped   buffer  
  );  
   
  如果我们在createfile的时候没有使用file_flag_overlapped   标志，同时在调用readfile的时候把lpoverlapped   lpoverlapped   这个参数设置的是null，那么readfile这个函数的调用一直要到读取完数据指定的数据后才会返回，如果没读取完，就会阻塞在这里。同样   ,writefile和readfile都是这样的。这样在读写大文件的时候，我们很多时间都浪费在等待readfile和writefile的返回上 面。如果readfile和writefile是往管道里读写数据，那么有可能阻塞得更久，导致程序性能下降。为了解决这个问题，windows引进了重 叠io的概念，同样是上面的readfile和writefile，如果在createfile的时候设置了file_flag_overlapped   ，那么在调用readfile和writefile的时候就可以给他们最后一个参数传递一个overlapped结构。这样readfile或者 writefile的调用马上就会返回，这时候你可以去做你要做的事，系统会自动替你完成readfile或者writefile,在你调用了 readfile或者writefile后，你继续做你的事，系统同时也帮你完成readfile或writefile的操作，这就是所谓的重叠。使用重 叠io还有一个好处，就是你可以同时发出几个readfile或者writefile的调用，然后用waitforsingleobject或者 waitformultipleobjects来等待操作系统的操作完成通知，在得到通知信号后，就可以用getoverlappedresult来查询 io调用的结果。  
   
  基本上就这样，。不知道你清楚了没有，，，  
  至于socket里的重叠io，和这个差不错，不同的是readfile   writefile被wsarecv和wsasend所代替了。这其中牵涉到的东西很多，其实有关windows的异步io机制，是很高深的，所以开始我 才推荐你去看《windows2000编程内幕》，也可以去看《inside   windows2000》  
   
 

发表者：nonocast

当cpu执行你的代码时遇上一个i/o请求[诸如读写文件之类的]，系统产生一个中断，让cpu去完成这个i/o请求，等到完成了以后，系统再次产生一个中断让原先的程序继续运行。也就说通过中断保持这两者间的同步。可以将终端理解为硬件化的信号量。  
  这就是所谓的同步概念，一个线程中只可能同时处理一个i/o请求  
  你要知道，一个i/o操作是非常耗时的，当你的代码挂起后等待i/o完成的这段时间内，你的这个线程浪费了n个指令周期。  
  如果同时要反复读写大文件，用同步的效率是很低的。  
   
  为了解决这个问题，当cpu执行你的代码时遇上一个i/o请求后，系统这是为你开一根内部线程去处理i/o请求，并且你的线程并不挂起，但你可能会觉得如果i/o还没完成，后续的代码就算他让我执行，我也执行不下去了嘛？  
  如果下面的代码和这个i/o操作有关的话，那么它就要等一等，等到这个i/o操作完成，通过在一个线程中调用waitformultiobject()和getoverlappedresult()就可以得到i/o完成的消息，然后再对其作相应的处理。  
  但如果后续的代码和这个i/o操作无关，你就可以以更快的速度之行下去了，而无需等待io请求的完成了  
  这也就是异步了  
   
  你想当你有这样一个请求，就是  
  readfile(...)                                 -1  
  writefile(...)                               -2  
  readfile(...)                                 -3  
  你在程序中如果使用同步的话，那只有当你完成1以后2才会继续执行，2执行完以后3才会继续执行。这就是同步。  
   
  当如果使用异步的话，当系统遇到1时，ok，开一线程给它去完成该io请求，然后系统继续运行2，3，分别开两线程。  
  1-2-3如果是比较耗时的操作，尤其是运用在网络上，那么1-2-3这三个io请求是并行的，也就是重叠的。  
  重叠i/o就是能够同时以多个线程处理多个i/o,其实你自己开多个线程也可以处理多个i/o,当然系统内部优化以后肯定性能要比你的强，呵呵。  
   
  我只是简单的说了一下重叠[overlapped]没从代码的角度给你分析。希望你能对重叠io有所理解。看看windows网络编程，上面不是有模型嘛  
  最后提一下重叠模型的缺点，他为每一个io请求都开了一根线程，当同时有1000个请求发生，那么系统处理线程上下文[context]切换也是非常耗时的，所以这也就引发了完成端口模型iocp，用线程池来解决这个问题，我就不多说了。