파일 비동기 IO 조작 (Async IO)

비동기 IO 사용방법

방법1) ReadFile(), WriteFile() 사용

CreateFile()시 FILE_FLAG_OVERLAPPED 사용.

ReadFile(), WriteFile()와 overlapped 구조체 사용하며 event가 필요함.

GetOverlappedResult()로 통지를 받음.

동기IO는 file pointer로 읽고 쓰며 비동기IO는 지정한 OVERLAPPED 구조체로 읽고 쓴다.

SetFilePointer() 같은 file pointer 조작 API는 사용할 수 없음.

방법2) ReadFilexEx(), WriteFileEx() 사용

ReadFilexEx(), WriteFileEx() 비동기 전용 API.

인자에 실제 읽은 bytes가 없고 LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE(완료 통지 함수) 인자가 있다.

completion routine을 위해 OS는 APC를 이용한다.

**.APC(Asynchronouse Procedure Call)

: 어플리케이션 실행과 비동기적 함수 실행을 OS에 요청하는 구조를 갖음.

thread마다 APC queue를 갖고 있으며 커널 모드 APC, 유저 모드 APC가 있다.

completion routine 함수 원형(prototype) : FileIOCompletionRoutine Callback Function

VOID CALLBACK FileIOCompletionRoutine(

 [in]  DWORD dwErrorCode, //에러코드

 [in]  DWORD dwNumberOfBytesTransfered, //전송된 bytes

 [in]  LPOVERLAPPED lpOverlapped //overlapped 구조체 포인터

);

경계 가능 상태 : thread가 특정 상태가 아니면 실행되지 않는 유저모드 APC의 상태를 의미

경계 가능 대기 API : 경계 가능 상태 스레드를 만들기 위해 사용하는 API

MsgWaitForMultipleObjectEx(), WaitForSingleObjectEx(), WaitForMultipleObjectsEx(), SleepEx()

샘플 : 방법1) ReadFile() 사용 파일 읽기

#include <windows.h> #include <tchar.h> #include <iostream> char buf[20000000]; int main(void) { ZeroMemory(buf, sizeof(buf)); HANDLE hEvent = NULL; HANDLE hFile = NULL; try { hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL); //비동기용으로 File 열기 hFile = CreateFile(_T("D:\\BigFile.dat"), GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_ALWAYS, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL); if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) throw _T("failed CreateFile"); OVERLAPPED ol; ol.hEvent = hEvent; ol.Offset = 0; ol.OffsetHigh = 0; DWORD xferCnt = 0; //비동기 파일 읽기 (overlapped 사용) BOOL ret = ReadFile(hFile, buf, sizeof(buf), &xferCnt, &ol); if (ret > 0) //ReadFile() 완료된 경우 : 용량이 작은 파일이면 즉시 끝남 throw _T("complete ReadFile()"); if (ret == 0 && GetLastError() != ERROR_IO_PENDING) //ReadFile() 실패인 경우 throw _T("failed async IO start"); int cnt = 0; while (!GetOverlappedResult(hFile, &ol, &xferCnt, FALSE)) { if (GetLastError() != ERROR_IO_INCOMPLETE) //GetOverlappedResult() 실패 throw _T("failed GetOverlappedResult()"); _tprintf(_T("read aysnc IO : %d th, readed bytes : %0ld\n"), ++cnt, xferCnt); //xferCnt는 완료전까지 0임 Sleep(1000); } //정상 완료인 경우 _tprintf(_T("complete ReadFile() async IO \n")); _tprintf(_T("read bytes : %0ld\n"), xferCnt); } catch (TCHAR* errmsg) { _tprintf(errmsg); _tprintf(_T("\n")); if (hFile != NULL) CloseHandle(hFile); if (hEvent != NULL) CloseHandle(hEvent); } return 0; }

샘플 : 방법2) ReadFilexEx() 사용 파일 읽기

#include <windows.h> #include <tchar.h> #include <iostream> char buf[0000000]; VOID CALLBACK FileIOCompletionRoutine(DWORD dwErrorCode, DWORD dwNumberOfBytesTransfered, LPOVERLAPPED lpOverlapped) { //에러코드, 전송된 bytes, overlapped 구조체 포인터 _tprintf(_T("complete async IO\n")); _tprintf(_T(" read bytes : %0ld\n"), dwNumberOfBytesTransfered); _tprintf(_T(" passive param : %ld\n"), lpOverlapped->hEvent); } int main(void) { ZeroMemory(buf, sizeof(buf)); HANDLE hFile = NULL; try { //비동기용으로 File 열기 hFile = CreateFile(_T("D:\\BigFile.dat"), GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_ALWAYS, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL); if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) throw _T("failed CreateFile"); OVERLAPPED ol; ol.hEvent = (HANDLE)777; //전달할 임의 값 ol.Offset = 0; ol.OffsetHigh = 0; //비동기 파일 읽기 (비동기 IO 전용 API 사용) BOOL ret = ReadFileEx(hFile, buf, sizeof(buf), &ol, FileIOCompletionRoutine); if (ret <= 0) throw _T("failed ReadFileEx() : async IO"); //ReadFileEx() 성공인 경우 int cnt = 0; do { _tprintf(_T("async IO waiting : %ld th\n"), ++cnt); } while(SleepEx(1000, TRUE) != WAIT_IO_COMPLETION); /* 위에서 SleepEx() 대신 WaitForSingleObjectEx() 사용하면 async IO 완료시 시그널 상태가 되어 경계 가능 상태가 아니므로 completion routine이 실행되지 않는다. */ } catch (TCHAR* errmsg) { _tprintf(errmsg); _tprintf(_T("\n")); if (hFile != NULL) CloseHandle(hFile); } return 0; }