Использование отображаемых файлов

Последний — самый нетрадиционный вид работы с файлами — это так называемые отображаемые файлы.

Вообще говоря, в 32-разрядной Windows под "памятью" подразумевается не только оперативная память (ОЗУ), но также и память, резервируемая операционной системой на жестком диске. Этот вид памяти называется виртуальной памятью. Код и данные отображаются на жесткий диск посредством страничной системы (paging system) подкачки. Страничная система использует для отображения страничный файл (win386.swp в Windows 95/98 и pagefile.sys в Windows NT). Необходимый фрагмент виртуальной памяти переносится из страничного файла в ОЗУ и, таким образом, становится доступным.

А что, если так же поступить и с любым другим файлом и сделать его частью адресного пространства? В Win32 это возможно. Для выделения фрагмента памяти должен быть создан специальный системный объект Win32, называемый отображаемым файлом. Этот объект "знает", как соотнести файл, находящийся на жестком диске, с памятью, адресуемой процессами.

Одно или более приложений могут открыть отображаемый файл и получить тем самым доступ к данным этого объекта. Таким образом, данные, помещенные в страничный файл приложением, использующим отображаемый файл, могут быть доступны другим приложениям, если они открыли и используют тот же самый отображаемый файл.

Создание и использование объектов файлового отображения осуществляется посредством функций Windows API. Этих функций три:

CreateFileMapping

MapViewOfFile

UnMapViewOfFile

Отображаемый файл создается операционной системой при вызове функции CreateFileMapping. Этот объект поддерживает соответствие между содержимым файла и адресным пространством процесса, использующего этот файл. Функция CreateFiieMapping имеет шесть параметров:

function CreateFiieMapping(hFile: THandle; IpFileMappingAttributes: PSecurityAttributes; flProtect, dwMaximumSizeHigh, dwMaximumSizeLow:

DWORD; IpName: PChar): THandle;

Первый параметр имеет тип THandle. Он должен соответствовать дескриптору уже открытого при помощи функции createFile файла. Если значение параметра hFile равно SFFFFFFFF, то это приводит к связыванию объекта файлового отображения со страничным файлом операционной системы.

Второй параметр — указатель на запись типа TSecurityAttributes. При отсутствии требований к защите данных в Windows NT значение этого параметра всегда равно nil. Третий параметр имеет тип DWORD. Он определяет атрибут защиты. Если при помощи отображаемого файла вы планируете совместное использование данных, третьему параметру следует присвоить значение PAGE_READWRITE.

Четвертый и пятый параметры также имеют тип DWORD. Когда выполняется функция CreateFiieMapping, значение типа DWORD четвертого параметра сдвигается влево на четыре байта и затем объединяется со значением пятого параметра посредством операции and. Проще говоря, значения объединяются в одно 64-разрядное число, равное объему памяти, выделяемой объекту файлового отображения из страничного файла операционной системы. Поскольку вы вряд ли попытаетесь осуществить выделение более чем 4 Гбайт данных, то значение четвертого параметра всегда должно быть равно нулю. Используемый затем пятый параметр должен показывать, сколько памяти в байтах необходимо зарезервировать в качестве совместной. Если вы хотите отобразить весь файл, четвертый и пятый параметры должны быть равны нулю.

Шестой параметр имеет тип PChar и представляет собой имя объекта файлового отображения.

Функция CreateFileMapping возвращает значение типа THandle. В случае успешного завершения возвращаемое функцией значение представляет собой дескриптор созданного объекта файлового отображения. В случае возникновения какой-либо ошибки возвращаемое значение будет равно 0.

Следующая задача — спроецировать данные файла в адресное пространство нашего процесса. Этой цели служит функция MapviewOfFile. Функция MapViewOfFile имеет пять параметров:

function MapViewOfFile(hFileMappingObject: THandle; dwDesiredAccess:

DWORD; dwFileOffsetHigh, dwFileOffsetLow, dwNumberOfBytesToMap: DWORD):

Pointer;

Первый параметр имеет тип THandle. Его значением должен быть дескриптор созданного объекта файлового отображения — тот, который возвращает функция createFileMapping. Второй параметр определяет режим доступа к файлу: FILE_MAP_WRITE, FILE_MAP_READ или FILE_MAP_ALL_ACCESS.

Третий и четвертый параметры также имеют тип DWORD. Это — смещение отображаемого участка относительно начала файла в байтах. В нашем случае эти параметры должны быть установлены в нуль, поскольку значение, которое мы даем пятому (последнему) параметру функции MapViewOfFile, также равно нулю.

Пятый (и последний) параметр функции MapViewOfFile, как и предыдущие параметры, имеет тип DWORD. Он используется для определения (в байтах) количества данных объекта файлового отображения, которые надо отобразить в процесс (сделать доступными для вас). Для достижения наших целей это значение должно быть установлено в нуль, что означает автоматическое отображение в процессе всех данных, выделенных перед этим функцией

CreateFileMapping.

Значение, возвращаемое функцией MapViewOfFile, имеет тип "указатель".

Если функция отработала успешно, то она вернет начальный адрес данных объекта файлового отображения.

Следующий фрагмент кода демонстрирует вызов функции MapViewOfFile:

var

hMappedFile: THandle; pSharedBuf: PChar;

begin

hMappedFile :=

CreateFiieMapping(FHandle, nil, PAGE_READWRITE, 0, 0, 'SharedBlock');

if {hMappedFile = 0) then

ShowMessage('Mapping error!')

else

begin

pSharedBuf :=

MapViewOfFiie(hMappedFile, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, 0) ;

if (pSharedBuf = nil) then

ShowMessage ('MapView error');

end;

end;

После того как получен указатель pSharedBuf, вы можете работать со своим файлом как с обычной областью памяти, не заботясь о вводе, выводе, позиционировании и т. п. Все эти проблемы берет на себя файловая система. Последние две функции, имеющие отношение к объекту файлового отображения, называются UnMapViewOfFile И CloseHandle. Функция UnMapViewOfFile делает то, что подразумевает ее название. Она прекращает отображение в адресное пространство процесса того файла, который перед этим был отображен При помощи функции MapViewOfFile. Функция CloseHandle закрывает дескриптор объекта файлового отображения, возвращаемый функцией CreateFileMapping.

Функция UnMapViewOfFile должна вызываться перед функцией CloseHandle.

Функция UnMapViewOfFile передает единственный параметр типа указатель:

procedure TClientForm.FormDestroy(Sender: TObject);

begin

UnMapViewOfFile(pSharedBuf};

CloseHandle(hFileMapObj);

end;

Отображаемые файлы уже будут использоваться и в других главах этой книги. Не стоит удивляться, ведь это очень мощный инструмент: помимо возможности совместного доступа он позволяет заметно ускорить доступ к файлам, особенно большого размера.

Содержание раздела