21. Доступ к данным в Windows. Доступ к данным

Windows предоставляет прикладным программам API-функцию CreateFile, которая может использоваться как для создания нового файла, так и для открытия существующего. В любом случае эта функция создает в системной памяти объект типа «открытый файл», именно потому название функции начинается со слова «Create».

Функция CreateFile может использоваться для работы с файлами любой файловой системы, поддерживаемой Windows (в частности, FAT и NTFS).

Параметры этой функции многочисленны и дают достаточно хорошее представление о возможностях работы с файлами в Windows. Некоторые параметры имеют смысл только для NTFS (но не для FAT) или только для Windows NT (но не для Windows 95). Список параметров включает в себя следующие параметры.

         Имя файла (включая путь к каталогу, если файл расположен не в текущем каталоге). Вместо имени файла может также быть указано специальное имя устройства, в том числе даже имя физического или логического диска.

         Режим доступа. Может быть указан доступ для чтения, для записи или их комбинация.

         Режим разделения. Он может включать в себя разрешение другим процессам читать файл, записывать данные в файл, удалять файл или любую комбинацию этих разрешений, в том числе, разумеется, и отсутствие всех разрешений.

         Атрибуты защиты.

         Режим создания. Определяет действия функции в случаях, когда файл с заданным именем уже существует и когда не существует. Определены следующие режимы.

        CREATE_NEW — Создается новый файл. Если файл уже существует, выдается ошибка.

        CREATE_ALWAYS — Создается новый файл в любом случае, даже если файл с таким именем уже существует.

        OPEN_EXISTING — Открывается существующий файл. Выдает ошибку, если файл не существует.

        OPEN_ALWAYS — Если файл существует, то он открывается, если не существует — создается новый файл.

        TRUNCATE_EXISTING — Открывается существующий файл, но все его содержимое удаляется. Если файл не существует, выдается ошибка.

         Большой набор атрибутов и флагов, который следует рассмотреть подробнее. В данном случае атрибутами называются признаки файла, которые устанавливаются при его создании, а флагами — признаки, уточняющие режим работы с открытым файлом.

К атрибутам файла относятся все те, которые Windows унаследовала от MS-DOS (только для чтения, скрытый, системный, архивный), а также атрибут «сжатый» (т.е. файл, создаваемый в NTFS, будет храниться в сжатом виде) и атрибут «временный». Этот атрибут означает, что файл, вероятно, будет скоро удален, а поэтому система должна попытаться удержать его данные в памяти, не тратя зря время на запись файла на диск.

Флаги функции предоставляют, в частности, следующие возможности:

         при операциях записи немедленно выполнять запись на диск (очищать кэш-буфера файла);

         вообще исключить использование кэша для данного файла, всегда записывать и читать секторы данных непосредственно с диска;

         указать системе желательность оптимальной буферизации для последовательного доступа или, наоборот, для произвольного доступа;

         открыть файл для выполнения асинхронных операций;

         указать системе, что файл должен быть автоматически удален сразу же, как только он будет закрыт.

Функция CreateFile возвращает хэндл открытого файла. Этот хэндл может затем использоваться при обращении к функциям чтения, записи, перемещения указателя, очистки буферов, блокирования фрагментов, закрытия фала и др.

Чтение и запись данных при синхронных операциях начинается с текущей позиции указателя и сопровождается смещением указателя чтения/записи вперед на количество прочитанных/записанных байт. Однако если при открытии файла был указан флаг асинхронных операций, то указатель не используется. Вместо этого при каждом вызове функции чтения или записи должен задаваться дополнительный параметр — смещение от начала файла тех данных, которые следует прочитать или записать.

Как вы думаете, почему при асинхронных операциях не используется указатель чтения/записи?

Процесс, запустивший асинхронную операцию чтения/записи, может затем проверить ее результат с помощью вызова системной функции, которая, в зависимости от параметров, либо ожидает завершения операции, либо просто проверяет, завершилась ли она. Кроме того, есть возможность связать с завершением асинхронной операции либо событие (event), либо функцию завершения, которая будет вызвана, если операция завершена, а нить процесса, начавшая операцию, вызвала функцию ожидания (см. пп.4.5.5.2, 4.5.5.3 о событиях и функциях ожидания).

Некоторые файловые функции не требуют хэндла, т.е. выполняются над закрытыми файлами. Сюда относятся удаление файла, копирование, переименование, перемещение файла, поиск файла по заданному пути и шаблону имени и т.п. В качестве интересных особенностей файловых операцийWindows можно отметить следующие.

         Операции копирования файла или перемещения его на другой диск можно выполнить вызовом одной системной функции, даже не открывая файл. В других ОС подобные операции требуют написания целой процедуры.

         Специально для замены версий системных программ предусмотрен вариант переименования/перемещения файла с откладыванием фактического выполнения до перезагрузки системы. Иным способом невозможно было бы, например, установить новые версии системных библиотек, поскольку существующие версии постоянно открыты и потому не могут быть удалены иначе как при старте системы.