4.3 Проецирование файлов в память

Проецирование файлов, подобно виртуальной памяти, позволяет резервировать регион адресного пространства и передавать ему физическую память. Различие между ними состоит лишь в том, что в случае проецирования файла физическая память выделяется из проецируемого заданного существующего файла, а не файла подкачки (тем не менее, есть возможность не указывать конкретный файл, при этом используется пространство файла подкачки).

С точки зрения программы проецирование файла выглядит как создания объекта “проецируемый файл” и далее создание его отображения на адресное пространство как региона. К файлу, спроецированному в память, можно обращаться так, как будто он загружен целиком. Проецируемый файл является объектом ядра, следовательно, может быть глобальным и доступным нескольким процессам. Объект “проецируемый файл” идентифицируется его описателем (handle), который подчиняется обычным правилам: может дублироваться, наследоваться, передаваться и т.д. Действие описателей объекта “проецируемый файл” прекращается универсальной функцией CloseHandle(). Объект удаляется после закрытия последнего (или единственного) его описателя. Кроме того, объекту “проецируемый файл” при создании может быть присвоено глобальное имя, которое также можно использовать для его идентификации при последующем повторном подключении.

Регион, на который отображен объект “проецируемый файл”, идентифицируется его базовым (начальным) адресом.

Для работы с проецируемыми файлами предназначены следующие функции.

Функция CreateFileMapping

Действие: создание именованного или безымянного объекта “проецируемый файл”

Формат функции:

HANDLE CreateFileMapping(

HANDLE hFile, //описатель (handle) файла

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttr, //параметры доступа

DWORD flProtect, //параметры защиты

DWORD dwMaxSizeHigh, //размер объекта – старшая часть (32 бита)

DWORD dwMaxSizeLow, //размер объекта – старшая часть (32 бита)

LPCTSTR lpName //имя объекта

);

Возвращаемое значение: Ненулевой описатель объекта или NULL при неуспехе.

Параметры:

hFile – описатель существующего файла, для которого создается отображение. Может быть задано значение ‑1 (0xFFFFFFFF), в этом случае вместо конкретного файла будет использоваться часть пространства системного файла подкачки (paging file).

lpSecurityAttr – "параметры безопасности", в первую очередь возможность наследования описателя (можно задавать NULL).

flProtect – требуемые права доступа, должны быть согласованы с правами доступа к файлу. Возможны значения: PAGE_READONLY, PAGE_READWRITE, PAGE_WRITECOPY, а также дополнительные флаги, комбинируемые по ИЛИ: SEC_COMMIT (отобразить и выделить память, установлен по умолчанию), SEC_IMAGE (для исполняемых файлов, с другими флагами не сочетается), SEC_NOCACHE, SEC_RESERVE (только при отображении файла подкачки).

dwMaxSizeHigh, dwMaxSizeLow – размер региона (двойное длинное целое, что очевидно перекрывает текущие запросы). Обязательно должно быть установлено при использовании файла подкачки, при использовании же специфицированного файла по умолчанию устанавливается его размер.

lpName – имя объекта “проецируемый файл”. Имя регистро-чувствительное, без символов ‘\’. При совпадении имен вместо создания нового объекта может быть выполнено повторное подключение к существующему в пределах заданных прав. Если указано значение NULL, объект создается безымянным.

Функция OpenFileMapping

Действие: Открытие существующего именованного объекта “проецируемый файл”.

Формат функции:

HANDLE OpenFileMapping(

DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInheritable, LPSTR lpName

)

Возвращаемое значение: Ненулевой описатель объекта или NULL при неуспехе.

Параметры:

dwDesiredAccess – желаемые права доступа к объекту, сравниваются системой с правами, установленными для оригинала: FILE_MAP_WRITE, FILE_MAP_READ, FILE_MAP_ALL_ACCESS, FILE_MAP_COPY (сопоставляется с PAGE_WRITECOPY). Windows 95 контроль прав доступа к объектам “проецируемый файл” не поддерживает.

bInheritable – флаг разрешения порождаемым процессам наследовать описатель данного объекта.

lpName – имя существующего объекта.

Функция MapViewOfFile

Действие: отображение объекта “проецируемый файл” на адресное пространство.

Формат функции:

LPVOID MapViewOfFile(

HANDLE hFileMapping, //описатель объекта “проецируемый файл”

DWORD dwDesiredAccess, //режим доступа

DWORD dwOffsetHigh, //смещение – старшая часть (32 бита)

DWORD dwOffsetLow, //смещение – младшая часть (32 бита)

DWORD dwBytesNumber //размер отображения

)

Возвращаемое значение: базовый (начальный) адрес региона, выделенного для данного отображения, или NULL при неуспехе.

Параметры:

hFileMapping – описатель существующего, в т.ч. разделяемого объекта “проецируемый файл”.

dwDesiredAccess – требуемые права (режим) доступа, должны быть согласованы с параметрами объекта: FILE_MAP_WRITE, FILE_MAP_READ, FILE_MAP_ALL_ACCESS, FILE_MAP_COPY.

dwOffsetHigh, dwOffsetLow – смещение начала области отображения, должно быть согласовано с величиной гранулярности памяти системы.

dwBytesNumber – количество байт, входящих в отображение. Может быть задано нулевое значение, тогда в отображение входит весь объект “проецируемый файл”

Функция MapViewOfFileEx

Действие: аналогично предыдущей.

Формат функции:

LPVOID MapViewOfFile(

HANDLE hFileMapping, //описатель объекта “проецируемый файл”

DWORD dwDesiredAccess, //режим доступа

DWORD dwOffsetHigh, //смещение – старшая часть (32 бита)

DWORD dwOffsetLow, //смещение – младшая часть (32 бита)

DWORD dwBytesNumber, //размер отображения

LPVOID lpBaseAddr, //требуемый базовый адрес региона

)

Возвращаемое значение: базовый (начальный) адрес региона, выделенного для данного отображения, или NULL при неуспехе.

Параметры: аналогичны предыдущей, за исключением

lpBaseAddr – требуемый (suggested) базовый (начальный) адрес региона отображения, округляется вниз на границу 64 К и должен быть согласован с величиной гранулярности памяти. При отсутствии необходимого свободного адресного пространства в заданной области функция завершается неуспехом. Если NULL, система выбирает адрес самостоятельно.

Функция UnmapViewOfFile

Действие: Прекращает действие отображения объекта “проецируемый файл” на адресное пространство. При необходимости выполняется сохранение модифицированного содержимого региона.

Формат функции: BOOL UnmapViewOfFile(LPVOID lpBaseAddr).

Возвращаемое значение: TRUE при успешном завершении, иначе FALSE (например, отображение на данный базовый адрес не существует).

Параметры: lpBaseAddr – базовый (начальный) адрес региона.

Существует (по крайней мере, в Windows 95) ограничение на применимость функций ввода-вывода к файлам, которые в настоящий момент отображены в память, но описатель открытого файла после того, как он был успешно отображен, может быть закрыт.

Механизм проецирования файлов в Win32 имеет три основных применения:

– для запуска исполняемых файлов и динамических библиотек;

– для работы с файлами;

– для одновременного использования одной области данных двумя процессами.

Использование его следует считать предпочтительным по сравнению с функциями работы с глобальной памятью, унаследованными из Win 16, использующей существенно иные базовые методы управления ресурсами.