《Windows via C/C++》學習筆記 —— 裝置I/O之“裝置的開啟和關閉”

　　裝置的輸入輸出，即裝置I/O，可以分為“同步”和“非同步”兩種方式。同步的裝置I/O，調用的API函數總是等到裝置I/O完成才返回。而非同步裝置I/O，可以通過多種方法來實現，但是其根本原理是得到“裝置I/O的完成通知”。

 

　　本篇主要討論如何開啟和關閉一個裝置。注意，這裡的裝置，不是指像鍵盤、顯示器那種實體。而是一種抽象的概念，指一種與外界通訊的對象，可以接受外界的輸入，也可以對外界的請求作出響應，稱之為裝置I/O。這個概念比較抽象，這些裝置往往和某個核心對象關聯。要開啟這些裝置，就要建立相關的核心對象。

　　這些裝置包括檔案、目錄、邏輯磁碟驅動、物理磁碟驅動、序列埠、並行連接埠、郵槽、管道、通訊端、控制台（如下表）：

裝置	主要用途
檔案	儲存資料
目錄	屬性和檔案壓縮設定
邏輯磁碟驅動	磁碟格式化
物理磁碟驅動	訪問分區表
序列埠	串列傳輸資料
並行連接埠	多位元據同時傳輸，主要是將資料轉送給印表機
郵槽	一對多傳輸資料，往往適用於一個網路中的一台電腦向其他機器發送資料
具名管道	一對一傳輸資料，往往適用於一個網路中的一台電腦向其他機器發送資料
匿名管道	一對一傳輸資料，適用於簡單的資料轉送，不適用於網路
通訊端	以流或資料報的形式發送資料，適用於一個網路中的通訊
控制台	一個文字視窗顯示緩衝區

 

　　要使用這些裝置，你首先應該開啟這些裝置。

　　Windows努力隱藏這些裝置的差異，所以，很多裝置的開啟的I/O工作可以通過同一個API函數完成，如下表：

裝置	經常用來開啟裝置的API函數和用法
檔案	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName是一個檔案路徑名。
目錄	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName是一個目錄名。Windows允許你開啟一個目錄，通過使用參數FILE_ FLAG_BACKUP_SEMANTICS旗標來呼叫CreateFile函數。開啟目錄之後，就可以這是目錄屬性，即檔案夾屬性，比如正常、隱藏、系統、唯讀等。
邏輯磁碟驅動	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為字串“\\.\x:”。 比如要開啟C盤，就將其設定為“\\.\C:”。
物理磁碟驅動	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“\\.\PHYSICALDRIVEx”。比如開啟第一個物理硬碟扇區：可以這麼調用CreateFile函數： CreateFile(TEXT("\\.\PHYSICALDRIVE0"), ...); 這樣就可以開啟一個物理磁碟驅動，並且可以直接存取硬碟分區表。 但是開啟物理磁碟驅動是存在潛在危險的，特別是當錯誤的寫入，會造成物理磁碟內容的破壞。
序列埠	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“COMx”，比如開啟COM1串口裝置，只要將其設定為“COM1”。
並行連接埠	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“LPTx”，比如開啟LPT1並行連接埠，將其設定為“LPT1”。
郵槽（伺服器端）	CreateMailslot —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“\\.\mailslot\mailslotname”，其中，“mailsoltname”是為郵槽取的名字，可以任意，前面的字串是固定的。
郵槽（用戶端）	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“\\servername\mailslot\mailslotname”，其中，“mailsoltname”是為郵槽取的名字，可以任意，前面的字串是固定的。
具名管道 （伺服器端）	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“\\.\pipe\pipename”，其中，“pipename”是為具名管道取的名字，可以任意，前面的字串是固定的。
具名管道 （用戶端）	CreateFile —— 開啟裝置的函數。 將參數pszName設定為“\\servername\pipe\pipename”，其中，“pipename”是為具名管道取的名字，可以任意，前面的字串是固定的。
匿名管道	CreatePipe —— 開啟裝置的函數。 無論是用戶端還是伺服器端都以該函數建立或開啟匿名管道。
通訊端	socket —— 建立一個通訊端描述符accept, or AcceptEx.
控制台 Console	CreateConsoleScreenBuffer，GetStdHandle —— 開啟裝置的函數

 

　　從上表可以發現，很多裝置都以CreateFile函數來建立和開啟。這個函數以後會講。

　　開啟了裝置，你得到了一個裝置的控制代碼，你就可以通過該控制代碼使用其他函數，來對相關裝置進行設定。

　　比如，現在開啟了一個序列埠，然後要設定它的傳輸傳輸速率：

BOOL SetCommConfig(
   HANDLE       hCommDev,
   LPCOMMCONFIG pCC,
   DWORD        dwSize);

 

　　或者，你獲得了一個郵槽控制代碼，可以設定讀取資料的等待時間：

BOOL SetMailslotInfo(
   HANDLE hMailslot,
   DWORD  dwReadTimeout);

 

　　最後，不要忘記關閉控制代碼，從而正確地關閉裝置：

BOOL CloseHandle(HANDLE hObject);int closesocket(SOCKET s);   //通訊端的關閉

 

　　如果你有了一個裝置控制代碼，你可以調查它的裝置類型，通過使用GetFileType函數，該函數的傳回值表明了它是一個什麼類型的裝置，可以參考MSDN。

DWORD GetFileType(HANDLE hDevice);

 

　　好了，現在讓我們來討論一下CreateFile函數：

HANDLE CreateFile(
   PCTSTR pszName,     //指明裝置類型或一個特定的裝置實體
   DWORD dwDesiredAccess,     //訪問限制
   DWORD dwShareMode,         //共用方式
   PSECURITY_ATTRIBUTES psa,     //安全描述結構
   DWORD dwCreationDisposition,  //建立和開啟檔案
   DWORD dwFlagsAndAttributes,   //屬性旗標，與緩衝區和檔案操作屬性有關
   HANDLE hFileTemplate);        //裝置模版，一個裝置控制代碼

 

　　該函數成功，返回控制代碼，失敗返回INVALID_HANDLE_VALUE（值為-1）。

　　如果設定了最後一個參數hFileTemplate，那麼就照著這個參數所代表的裝置，建立一個屬性相同的裝置，當然，這個參數所表示的裝置要具有“可讀”的許可權，即有GENERIC_READ存取權限。

　　至於該函數的具體用法，可以參看本書或MSDN。