用完成例程(Completion Routine)实现的重叠I/O模型
2014-08-03 17:12
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/// 用完成例程(Completion Routine)实现的重叠I/O模型
/// 异步IO模型
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用完成例程来实现重叠I/O比用事件通知简单得多。在这个模型中,主线程只用不停的接受连接
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即可;辅助线程判断有没有新的客户端连接被建立,如果有,就为那个客户端套接字激活一个
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异步的WSARecv操作,然后调用SleepEx使线程处于一种可警告的等待状态,以使得I/O完成后
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CompletionROUTINE可以被内核调用。如果辅助线程不调用SleepEx,则内核在完成一次I/O操作后,
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无法调用完成例程(因为完成例程的运行应该和当初激活WSARecv异步操作的代码在同一个线程之内)。
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完成例程内的实现代码比较简单,它取出接收到的数据,然后将数据原封不动的发送给客户端,
/// 最后重新激活另一个WSARecv异步操作。
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注意,在这里用到了“尾随数据”。
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我们在调用WSARecv的时候,参数lpOverlapped实际上指向一个比它大得多的结构PER_IO_OPERATION_DATA,
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这个结构除了WSAOVERLAPPED以外,还被我们附加了缓冲区的结构信息,另外还包括客户端套接字等重要的信息。
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这样,在完成例程中通过参数lpOverlapped拿到的不仅仅是WSAOVERLAPPED结构,
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还有后边尾随的包含客户端套接字和接收数据缓冲区等重要信息。这样的C语言技巧在我后面介绍完成端口的时候还会使用到。
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打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件==>完成例程
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老陈接收到新的信件后,一般的程序是:打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件
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......为了进一步减轻用户负担,微软又开发了一种新的技术:用户只要告诉微软对信件的
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操作步骤,微软信箱将按照这些步骤去处理信件,不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了!老陈
/// 终于过上了小资生活!
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/// 异步IO模型
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用完成例程来实现重叠I/O比用事件通知简单得多。在这个模型中,主线程只用不停的接受连接
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即可;辅助线程判断有没有新的客户端连接被建立,如果有,就为那个客户端套接字激活一个
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异步的WSARecv操作,然后调用SleepEx使线程处于一种可警告的等待状态,以使得I/O完成后
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CompletionROUTINE可以被内核调用。如果辅助线程不调用SleepEx,则内核在完成一次I/O操作后,
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无法调用完成例程(因为完成例程的运行应该和当初激活WSARecv异步操作的代码在同一个线程之内)。
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完成例程内的实现代码比较简单,它取出接收到的数据,然后将数据原封不动的发送给客户端,
/// 最后重新激活另一个WSARecv异步操作。
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注意,在这里用到了“尾随数据”。
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我们在调用WSARecv的时候,参数lpOverlapped实际上指向一个比它大得多的结构PER_IO_OPERATION_DATA,
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这个结构除了WSAOVERLAPPED以外,还被我们附加了缓冲区的结构信息,另外还包括客户端套接字等重要的信息。
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这样,在完成例程中通过参数lpOverlapped拿到的不仅仅是WSAOVERLAPPED结构,
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还有后边尾随的包含客户端套接字和接收数据缓冲区等重要信息。这样的C语言技巧在我后面介绍完成端口的时候还会使用到。
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打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件==>完成例程
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老陈接收到新的信件后,一般的程序是:打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件
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......为了进一步减轻用户负担,微软又开发了一种新的技术:用户只要告诉微软对信件的
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操作步骤,微软信箱将按照这些步骤去处理信件,不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了!老陈
/// 终于过上了小资生活!
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# pragma once # include < WINSOCK2. H> # include < stdio. h> # define PORT 5150 # define MSGSIZE 1024 # pragma comment( lib, "ws2_32.lib" ) typedef struct { WSAOVERLAPPED overlap; WSABUF Buffer; char szMessage[ MSGSIZE] ; DWORD NumberOfBytesRecvd; DWORD Flags; SOCKET sClient; } PER_IO_OPERATION_DATA, * LPPER_IO_OPERATION_DATA; DWORD WINAPI WorkerThread( LPVOID) ; void CALLBACK CompletionROUTINE( DWORD, DWORD, LPWSAOVERLAPPED, DWORD) ; //相应的完成例程函数 SOCKET g_sNewClientConnection; BOOL g_bNewConnectionArrived = FALSE ; int main( ) { WSADATA wsaData; SOCKET sListen; SOCKADDR_IN local, client; DWORD dwThreadId; int iaddrSize = sizeof ( SOCKADDR_IN ) ; // Initialize Windows Socket library WSAStartup( 0x0202, & wsaData) ; // Create listening socket sListen = socket ( AF_INET , SOCK_STREAM , IPPROTO_TCP ) ; // Bind local. sin_addr. S_un. S_addr = htonl ( INADDR_ANY ) ; local. sin_family = AF_INET ; local. sin_port = htons ( PORT) ; bind ( sListen, ( struct sockaddr * ) & local, sizeof ( SOCKADDR_IN ) ) ; // Listen listen ( sListen, 3) ; // Create worker thread CreateThread( NULL , 0, WorkerThread, NULL , 0, & dwThreadId) ; while ( TRUE ) { // Accept a connection // 这里的写法肯定是有问题的 g_sNewClientConnection = accept ( sListen, ( struct sockaddr * ) & client, & iaddrSize) ; g_bNewConnectionArrived = TRUE ; printf ( "Accepted client:%s:%d/n" , inet_ntoa( client. sin_addr) , ntohs ( client. sin_port) ) ; } } DWORD WINAPI WorkerThread( LPVOID lpParam) { LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = NULL ; while ( TRUE ) { if ( g_bNewConnectionArrived) { // Launch an asynchronous operation for new arrived connection lpPerIOData = ( LPPER_IO_OPERATION_DATA) HeapAlloc( GetProcessHeap( ) , HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof ( PER_IO_OPERATION_DATA) ) ; lpPerIOData- > Buffer. len = MSGSIZE; lpPerIOData- > Buffer. buf = lpPerIOData- > szMessage; lpPerIOData- > sClient = g_sNewClientConnection; WSARecv( lpPerIOData- > sClient, & lpPerIOData- > Buffer, 1, & lpPerIOData- > NumberOfBytesRecvd, & lpPerIOData- > Flags, & lpPerIOData- > overlap, CompletionROUTINE) ; //注意这里向系统登记了一个回调函数,将会在接收数据完成的时候进行相应的调用 g_bNewConnectionArrived = FALSE ; } SleepEx( 1000, TRUE ) ; } return 0; } void CALLBACK CompletionROUTINE( DWORD dwError, DWORD cbTransferred, LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, DWORD dwFlags) { //注意这一句话,将LPWSAOVERLAPPED类型的lpOverlapped转化成了 LPPER_IO_OPERATION_DATA LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = ( LPPER_IO_OPERATION_DATA) lpOverlapped; if ( dwError ! = 0 | | cbTransferred = = 0) { // Connection was closed by client closesocket( lpPerIOData- > sClient) ; HeapFree( GetProcessHeap( ) , 0, lpPerIOData) ; } else { lpPerIOData- > szMessage[ cbTransferred] = '/0' ; send ( lpPerIOData- > sClient, lpPerIOData- > szMessage, cbTransferred, 0) ; // Launch another asynchronous operation memset ( & lpPerIOData- > overlap, 0, sizeof ( WSAOVERLAPPED) ) ; lpPerIOData- > Buffer. len = MSGSIZE; lpPerIOData- > Buffer. buf = lpPerIOData- > szMessage; WSARecv( lpPerIOData- > sClient, & lpPerIOData- > Buffer, 1, & lpPerIOData- > NumberOfBytesRecvd, & lpPerIOData- > Flags, & lpPerIOData- > overlap, CompletionROUTINE) ; } }
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