文件映射問題

內存映射文件並不是簡單的文件I/O操作,實際用到了Windows的核心編程技術--內存管理。所以,如果想對內存映射文件有更深刻的認識,必須對Windows操作系統的內存管理機制有清楚的認識,內存管理的相關知識非常複雜,超出了本文的討論範疇,在此就不再贅述,感興趣的讀者可以參閱其他相關書籍。下面給出使用內存映射文件的一般方法:  
   
    首先要通過CreateFile()函數來創建或打開一個文件內核對象,這個對象標識了磁盤上將要用作內存映射文件的文件。在用CreateFile()將文件映像在物理存儲器的位置通告給操作系統後,只指定了映像文件的路徑,映像的長度還沒有指定。爲了指定文件映射對象需要多大的物理存儲空間還需要通過CreateFileMapping()函數來創建一個文件映射內核對象以告訴系統文件的尺寸以及訪問文件的方式。在創建了文件映射對象後,還必須爲文件數據保留一個地址空間區域,並把文件數據作爲映射到該區域的物理存儲器進行提交。由MapViewOfFile()函數負責通過系統的管理而將文件映射對象的全部或部分映射到進程地址空間。此時,對內存映射文件的使用和處理同通常加載到內存中的文件數據的處理方式基本一樣,在完成了對內存映射文件的使用時,還要通過一系列的操作完成對其的清除和使用過資源的釋放。這部分相對比較簡單,可以通過UnmapViewOfFile()完成從進程的地址空間撤消文件數據的映像、通過CloseHandle()關閉前面創建的文件映射對象和文件對象。Top

2 樓TyraelTiger(冷風)回覆於 2003-06-26 15:12:49 得分 0

內存映射文件相關函數  
   
    在使用內存映射文件時,所使用的API函數主要就是前面提到過的那幾個函數,下面分別對其進行介紹:  
   
  HANDLE   CreateFile(LPCTSTR   lpFileName,  
  DWORD   dwDesiredAccess,  
  DWORD   dwShareMode,  
  LPSECURITY_ATTRIBUTES   lpSecurityAttributes,  
  DWORD   dwCreationDisposition,  
  DWORD   dwFlagsAndAttributes,    
  HANDLE   hTemplateFile);      
   
    函數CreateFile()即使是在普通的文件操作時也經常用來創建、打開文件,在處理內存映射文件時,該函數來創建/打開一個文件內核對象,並將其句柄返回,在調用該函數時需要根據是否需要數據讀寫和文件的共享方式來設置參數dwDesiredAccess和dwShareMode,錯誤的參數設置將會導致相應操作時的失敗。  
   
  HANDLE   CreateFileMapping(HANDLE   hFile,  
  LPSECURITY_ATTRIBUTES   lpFileMappingAttributes,  
  DWORD   flProtect,  
  DWORD   dwMaximumSizeHigh,  
  DWORD   dwMaximumSizeLow,  
  LPCTSTR   lpName);      
   
    CreateFileMapping()函數創建一個文件映射內核對象,通過參數hFile指定待映射到進程地址空間的文件句柄(該句柄由CreateFile()函數的返回值獲取)。由於內存映射文件的物理存儲器實際是存儲於磁盤上的一個文件,而不是從系統的頁文件中分配的內存,所以系統不會主動爲其保留地址空間區域,也不會自動將文件的存儲空間映射到該區域,爲了讓系統能夠確定對頁面採取何種保護屬性,需要通過參數flProtect來設定,保護屬性PAGE_READONLY、PAGE_READWRITE和PAGE_WRITECOPY分別表示文件映射對象被映射後,可以讀取、讀寫文件數據。在使用PAGE_READONLY時,必須確保CreateFile()採用的是GENERIC_READ參數;PAGE_READWRITE則要求CreateFile()採用的是GENERIC_READ|GENERIC_WRITE參數;至於屬性PAGE_WRITECOPY則只需要確保CreateFile()採用了GENERIC_READ和GENERIC_WRITE其中之一即可。DWORD型的參數dwMaximumSizeHigh和dwMaximumSizeLow也是相當重要的,指定了文件的最大字節數,由於這兩個參數共64位,因此所支持的最大文件長度爲16EB,幾乎可以滿足任何大數據量文件處理場合的要求。  
   
  LPVOID   MapViewOfFile(HANDLE   hFileMappingObject,  
  DWORD   dwDesiredAccess,  
  DWORD   dwFileOffsetHigh,  
  DWORD   dwFileOffsetLow,  
  DWORD   dwNumberOfBytesToMap);    
   
    MapViewOfFile()函數負責把文件數據映射到進程的地址空間,參數hFileMappingObject爲CreateFileMapping()返回的文件映像對象句柄。參數dwDesiredAccess則再次指定了對文件數據的訪問方式,而且同樣要與CreateFileMapping()函數所設置的保護屬性相匹配。雖然這裏一再對保護屬性進行重複設置看似多餘,但卻可以使應用程序能更多的對數據的保護屬性實行有效控制。MapViewOfFile()函數允許全部或部分映射文件,在映射時,需要指定數據文件的偏移地址以及待映射的長度。其中,文件的偏移地址由DWORD型的參數dwFileOffsetHigh和dwFileOffsetLow組成的64位值來指定,而且必須是操作系統的分配粒度的整數倍,對於Windows操作系統,分配粒度固定爲64KB。當然,也可以通過如下代碼來動態獲取當前操作系統的分配粒度:  
   
  SYSTEM_INFO   sinf;  
  GetSystemInfo(&sinf);  
  DWORD   dwAllocationGranularity   =   sinf.dwAllocationGranularity;    
   
    參數dwNumberOfBytesToMap指定了數據文件的映射長度,這裏需要特別指出的是,對於Windows   9x操作系統,如果MapViewOfFile()無法找到足夠大的區域來存放整個文件映射對象,將返回空值(NULL);但是在Windows   2000下,MapViewOfFile()只需要爲必要的視圖找到足夠大的一個區域即可,而無須考慮整個文件映射對象的大小。  
   
    在完成對映射到進程地址空間區域的文件處理後,需要通過函數UnmapViewOfFile()完成對文件數據映像的釋放,該函數原型聲明如下:  
   
  BOOL   UnmapViewOfFile(LPCVOID   lpBaseAddress);    
   
    唯一的參數lpBaseAddress指定了返回區域的基地址,必須將其設定爲MapViewOfFile()的返回值。在使用了函數MapViewOfFile()之後,必須要有對應的UnmapViewOfFile()調用,否則在進程終止之前,保留的區域將無法釋放。除此之外,前面還曾由CreateFile()和CreateFileMapping()函數創建過文件內核對象和文件映射內核對象,在進程終止之前有必要通過CloseHandle()將其釋放,否則將會出現資源泄漏的問題。  
   
    除了前面這些必須的API函數之外,在使用內存映射文件時還要根據情況來選用其他一些輔助函數。例如,在使用內存映射文件時,爲了提高速度,系統將文件的數據頁面進行高速緩存,而且在處理文件映射視圖時不立即更新文件的磁盤映像。爲解決這個問題可以考慮使用FlushViewOfFile()函數,該函數強制系統將修改過的數據部分或全部重新寫入磁盤映像,從而可以確保所有的數據更新能及時保存到磁盤。   
 

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