实验八：采用高速缓存实现文件读/写
一、实验目的
(1).了解windows系统文件高速缓存的概念。
(2).熟悉windows系统文件读写相关API。
(3).掌握采用缓冲方式实现文件读写相关参数的设置。
二、实验准备
高速缓存
原理：
访问缓存必将访问磁盘，而磁盘的访问速度远远低于内存的访问速度，高速缓存就是利用内存中的存储空间，来加快磁盘传输数据，因此高速缓存不是真正的物理设备，而是一种内存映像机制。由于它被设置在内存中，因此速度非常快，可以在一定程度上解决CPU与磁盘速度不匹配的问题。
高速缓存的原理是：
⑴读文件
假设一个进程读文件的第一块数据，它常常会按顺序读取第二个数据，第三块数据等等，直到读出所有需要的数据。利用这个规律可以进行文件的预先读，即在进程没有读第二块数据，第三块数据之前，操作系统提前把这些数据读入内存的高速缓存。当进程请求访问这些数据时，就可以快速的将这些数据从高速缓存中读出交给进程使用。另外，由于文件可能会被多次读出，在第一次读出后，将文件保存在高速缓存中， 以后再读时就不用去磁盘中去读而直接从高速缓存中读取即可。利用LRU(最少使用页面置换算法)原则，可以将不使用的文件数据从高速缓存中删除以节约高速缓存空间。
⑵ 写文件
写文件可使用延迟写机制，具体地说，如果一个进程要求写文件，它首先把要写的内容交给高速缓存。而高速缓存并不立即把它写回磁盘，而是在CPU空闲时再完成写操作。这样，要写磁盘的进程就可以不必等待写操作完成再继续工作，从而节省了整个进程的执行时间。此外，如果另外一个进程要访问还没有写回磁盘的数据，在操作系统的管理下，就可以从高速缓存中得到刚刚更新的数据，而不是磁盘上的旧数据，从而保障了文件内容的一致性。
三、实验内容
（一）实验内容
建立一个函数，使用该函数将源文件source.txt中的内容读出，在写到目标文件sequence.txt去。
（二）主要代码
// 08.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include "stdafx.h"
#include "08.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
// The one and only application object
HANDLE handle_src, handle_dst;
DWORD NumberOfByteRead, NumberOfByteWrite;
char buffer[1024];
void FileReadWrite_NoBuffer(char* source,char* destination);
int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[])
{
int nRetCode = 0;
FileReadWrite_NoBuffer("source.txt","sequence.txt");
return nRetCode;
}
void FileReadWrite_NoBuffer(char* source,char* destination)
{
handle_src=CreateFile(source,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,CREATE_ALWAYS,FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN,NULL);
handle_dst=CreateFile(destination,GENERIC_WRITE,NULL,NULL,CREATE_ALWAYS,FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN,NULL);
if(handle_src==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
printf("source.txt 文件创建失败\n");
exit(1);
}
else
{
printf("source.txt 文件创建成功\n");
}
if(handle_dst==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
printf("sequence.txt 文件创建失败\n");
exit(1);
}
else
{
printf("sequence.txt 文件创建成功\n");
}
NumberOfByteRead = 1024;
NumberOfByteWrite = 1024;
int write_Flag, read_Flag;
printf("请输入内容：\n");
scanf("%s",buffer);
write_Flag = WriteFile(handle_src,buffer,NumberOfByteWrite,&NumberOfByteWrite,NULL);
if (write_Flag!=0)
{
printf("写入 source.txt 成功！\n");
}
else
{
printf("写入 source.txt 失败！\n");
exit(1);
}
read_Flag = ReadFile(handle_src,buffer,NumberOfByteRead,&NumberOfByteRead,NULL);
if (read_Flag!=0)
{
printf("读取 source.txt 成功！\n");
}
else
{
printf("读取 source.txt 失败！\n");
exit(1);
}
write_Flag = WriteFile(handle_dst,buffer,NumberOfByteWrite,&NumberOfByteWrite,NULL);
if (write_Flag!=0)
{
printf("写入 sequence.txt 成功！\n");
}
else
{
printf("写入 sequence.txt 失败！\n");
exit(1);
}
//关闭文件句柄
CloseHandle(handle_src);
CloseHandle(handle_dst);
}
四、实验结果与总结
由于要采用高速缓存进行文件操作，在使用函数Createfile（）建立文件时，其参数dwFlagsAndAttiibutes应选用FILE_FLAG_SEQUENT_SCAN。该实验完成缓冲方式的文件读写操作。先创建两个文件，即source.txt和sequential.txt，然后反复从文件source.txt中读出数据块，并写到文件sequential.txt中去，直到文件尾为止。掌握了采用缓冲方式实现文件读写相关参数的设置。
