CreateFile winapi функции. Справочник по функциям WinApi Пример универсальной функции работы с файлами

Для создания нового или открытия существующего файла используется функция CreateFile. При использовании функцииCreateFile необходимо указать, предполагается чтение или запись в файл или и то и другое. Также необходимо указать, необходимые действия в случае наличия файла на диске или его отсутствия (например, перезаписывать файл, если он существует и создавать новый, если – нет). Также функцияCreateFile позволяет указать возможность разделения файла с другими приложениями (одновременного чтения/записи нескольких приложений в файл). Если некоторое приложение монополизировало доступ к файлу на чтение и/или запись, то никакое другое приложение не сможет читать и/или писать в файл, пока первое его не закроет.

Операционная система присваивает каждому открытому файлу уникальный идентификатор (дескриптор, filehandle), который может быть использован при обращениях к файлу для записи, чтения и получения информации о файле. Дескриптор действителен до тех пор, пока файл не закрыт. Приложение может наследовать дескрипторы файлов от процесса, который его запустил (если дескрипторы наследуемые).

Функция CreateFileсреди прочих объектов позволяет обращаться к файлам и каналам (pipes). При обращении к каналам функцияCreateFileпозволяет создавать клиентское подключение к именованным каналам, находящимся в режиме ожидания подключения. Серверная часть канала создаётся функцией CreateNamedPipe. Одно приложение может создавать множество клиентских подключений к каналу, но к одному экземпляру канала может подключаться только одно приложение (Стоит отметить, что возможно существование нескольких экземпляров именованных каналов с одинаковыми именами).

Функция CreateFileимеет следующий прототип:

HANDLE CreateFile(

LPCTSTR lpFileName , // file name

DWORD dwDesiredAccess , // access mode

DWORD dwShareMode , // share mode

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes , // SD

DWORD dwCreationDisposition , // how to create

DWORD dwFlagsAndAttributes , // file attributes

HANDLE hTemplateFile // handle to template file

Параметры

lpFileName

Указатель на строку, содержащую имя объекта для создания или открытия (имя файла, путь к файлу, имя канала и пр.). Если имя задается литеральной константой, то следует поместить её в макросTEXT() или поставитьLперед открывающей кавычкой. Например, TEXT("C:\\tmp.txt") или L"C:\\tmp.txt"

dwDesiredAccess

Описание желаемого режима доступа к файлу. Существует возможность передачи большого количества различных флагов. Нас интересуют флаги GENERIC_READ, GENERIC_WRITE и их объединение. При доступе к каналам следует учитывать режим создания канала сервером. Если сервер создал канал для записи, то клиент открывает его для чтения и наоборот. Если сервер создал канал для чтения и записи, то клиент может открыть его как для чтения, так и для записи.

dwShareMode

Определяет режим разделения объекта

0 – приложение открывает файл для монопольного доступа. Последующие обращения на открытие данного файла будут безуспешными, пока данных дескриптор не будет закрыт. Для разделения доступа к файлу могут использоваться следующие ключи (один или вместе):

FILE_SHARE_READ – разрешены лишь последующие операции открытия только на чтение.

FILE_SHARE_WRITE – разрешены лишь последующие операции открытия только на запись.

lpSecurityAttributes

Указатель на сруктуру SECURITY_ATTRIBUTES, которая определяет возможность наследования дескриптора дочерними процессами. Можно передаватьNULL– это значит, что дескриптор не может быть наследован (для наших приложений этого достаточно).

dwCreationDisposition

Определяет то, какие действия необходимо предпринять в случаях, если файл существует и если файл не существует. Этот параметр должен иметь одно из следующих заначений:

Значение

Пояснение

Создаёт файл. Вызов заканчивается неудачей, если файл существует.

Создаёт новый файл. Если файл существует, то его содержимое и атрибуты будут стёрты.

Открытие файла. Если файл не существует, то вызов закончится неудачей.

Открывает файл. Если файл не существует, то он будет создан.

TRUNCATE_EXISTING

Открывает файл, размер которого обнуляется. Файл должен открываться как минимум с режимом доступа GENERIC_WRITE. Если файл не существует, то вызов будет неудачен.

dwFlagsAndAttributes

Позволяет задавать файловые атрибуты (только для чтения, скрытый, системный и пр.). Также позволяет сообщать операционной системе желаемое поведение при работе с файлами. Например, запись в файл без буферизации (FILE_FLAG_NO_BUFFERING и FILE_FLAG_WRITE_THROUGH); оптимизация для неупорядоченного доступа (FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS); открытие для асинхронного ввода/вывода (FILE_FLAG_OVERLAPPED).

Для создания файла используется функция WinApi CreateFile().

System::AnsiString vasFileName; HANDLE hFile; hFile = CreateFile(vasFileName.c_str(), // имя файла, преобразуемое к типу char* GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, // доступ для чтения и записи 0, // файл не может быть разделяемым NULL, // дескриптор файла не наследуется CREATE_NEW, // создать новый если не существует FILE_ATTRIBUTE_READONLY, // файл имеет атрибут "только для чтения" NULL // всегда NULL для Windows); if(hFile != INVALID_HANDLE_VALUE) { //Файл создан CloseHandle(hFile); return; }else { //Файл не создан CloseHandle(hFile); //Здесь можно поместить сообщение об ошибке return; }

FILE_ATTRIBUTE определены следующим образом:

#define FILE_ATTRIBUTE_READONLY 0x00000001 #define FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN 0x00000002 #define FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM 0x00000004 #define FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY 0x00000010 #define FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE 0x00000020 #define FILE_ATTRIBUTE_DEVICE 0x00000040 #define FILE_ATTRIBUTE_NORMAL 0x00000080 #define FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY 0x00000100 #define FILE_ATTRIBUTE_SPARSE_FILE 0x00000200 #define FILE_ATTRIBUTE_REPARSE_POINT 0x00000400 #define FILE_ATTRIBUTE_COMPRESSED 0x00000800 #define FILE_ATTRIBUTE_OFFLINE 0x00001000 #define FILE_ATTRIBUTE_NOT_CONTENT_INDEXED 0x00002000 #define FILE_ATTRIBUTE_ENCRYPTED 0x00004000

С помощью этой функции можно открывать уже существующие файлы и консоли для консольных приложений, усекать их, открывать каталоги. Это все задается пятым параметром. Для создания файла этот параметр задается как CREATE_NEW. Вновь создаваемый файл открывается как для чтения, так и для записи, о чем свидетельствует второй параметр функции. Третий и четвертый параметры редко имеют какое-либо практическое применение в Windows 9x и требуются в основном при создании систем с разделением доступа на базе Windows NT. Шестой параметр определяет, какие атрибуты будут установлены для создаваемого файла. В данном случае будет присвоен атрибут Read-Only, позволяющий только чтение файла без записи в него. Windows самостоятельно закрывает все файлы и освобождает дескрипторы, как только завершается выполнение программы, но правило чистоты программирования требует не заставлять думать систему, когда сам знаешь как выполнить то или иное действие.

Открытие существующего файла

Функция WinApi OpenFile() открывает файл. Помимо этого, OpenFile() умеет создавать и удалять файлы. Во многом назначения этой функции пересекаются с CreateFile(), и существует в последних версиях WinApi для совместимости с ранними версиями Windows. Поэтому везде, где это возможно, лучше пользовать CreateFile().

System::AnsiString vasFileName="a.000"; HFILE hFile; OFSTRUCT tOfStr; tOfStr.cBytes = sizeof tOfStr; hFile = OpenFile(vasFileName.c_str(), //имя файла, преобразуемое к типу char* &tOfStr, //указатель на буфер с информацией о файле OF_READ); // файл открыт для чтения if(hFile != HFILE_ERROR) { //Файл открыт CloseHandle(HANDLE(hFile)); return; } else { CloseHandle(HANDLE(hFile)); //Здесь может быть помещено сообщение об ошибке return; }

Функция OpenFile() принимает всего три аргумента: имя открываемого файла, указатель на структуру OFSTRUCT и флаг режима открытия файла. Структура OFSTRUCT заполняется данными об открытом файле. Она предоставляет такую информацию, как свойства файла, его размер и т. д.

Typedef struct _OFSTRUCT { BYTE cBytes; BYTE fFixedDisk; WORD nErrCode; WORD Reserved1; WORD Reserved2; CHAR szPathName; }OFSTRUCT, *LPOFSTRUCT, *POFSTRUCT;

Третий параметр, флаг открытия файла, устанавливается в режим чтения, чтобы избежать случайного повреждения данных. Разумеется, можно установить и другие режимы:

  • Удаление файлов

    Для удаления файлов используется функция WinApi DeleteFile().

    System::AnsiString vasFileName; DeleteFile(vasFileName.c_str()); // имя удаляемого файла

    DeleteFile() не удаляет защищенные от записи файлы (READONLY).

    Копирование и перемещение файлов

    Для копирования используется функция WinApi CopyFile, для перемещения MoveFile().

    Определим имена файлов:

    System::AnsiString vasNameFileFrom; System::AnsiString vasNameFileTo;

    Функция CopyFile():

    If(CopyFile(vasNameFileFrom.c_str(), // имя копируемого файла vasNameFileTo.c_str(), // имя нового файла TRUE)) // если файл уже существует не копировать - true { //Файл скопирован } else { //Сообщение об ошибке копирования }

    Аналогично CopyFile() действует функция API для переноса файла MoveFile().

    If(MoveFile(vasNameFileFrom.c_str(), // имя переносимого файла vasNameFileTo.c_str()) // имя нового файла { //Файл перемещен } else { //Сообщение об ошибке переноса файла }

    Единственное отличие MoveFile() от CopyFile() - отсутствие третьего параметра, отвечающего за блокировку процесса переноса в случае, если файл уже существует.

    Чтение информации из файла

    Для чтения информации из файла используется функцию Win API ReadFile(), и ряд функций, обеспечивающих ее информацией:

    HFILE hFile; //Имя читаемого файла System::AnsiString vasFileName="a.000"; DWORD vwCounter; int *virgRDWRBuff; BY_HANDLE_FILE_INFORMATION bhFileInformation; OFSTRUCT tOfStr; tOfStr.cBytes = sizeof tOfStr; //Открываем файл и заполняем информацией tOfStr hFile = OpenFile(vasFileName.c_str(), // имя файла, преобразуемое к типу char* &tOfStr, //указатель на буфер с информацией о файле OF_READWRITE); // файл открыт для чтения и записи if(hFile == HFILE_ERROR) { //Здесь может быть сообщение об ощибке CloseHandle(HANDLE(hFile)); return; } //Теперь можно получить информацию о файле GetFileInformationByHandle (HANDLE(hFile), // дескриптор файла &bhFileInformation //адрес структуры, в которой сохраняется информация); //Резервируем память для всего файла обычно размер файла //не больше размера nFileSizeLow объявленного как DWORD int viSize=bhFileInformation.nFileSizeLow/sizeof(int); virgRDWRBuff = (int*) new int; //Сдвигаем указатель на нужный байт - сдесь на начало if(_llseek(hFile,0*sizeof(int),0) != (long)(0*sizeof(int))) { CloseHandle(HANDLE(hFile)); //Здесь может быть сообщение об ошибке return; } //Считать данные из файла if(!ReadFile(HANDLE(hFile),virgRDWRBuff, (DWORD)viSize*sizeof(int),&vwCounter,NULL)) { //Здесь может быть сообщение об ошибке } else { if(vwCounter == (DWORD)viSize*sizeof(int)) { //Используем информацию int viRez=virgRDWRBuff; }else { //Здесь может быть сообщение об ошибке } } CloseHandle(HANDLE(hFile)); delete virgRDWRBuff;

    В тексте объявляются две структуры. Первая, BY_HANDLE_FILE_INFORMATION, нужна для хранения полезной информации о файле. Вторая, OFSTRUCT требуется для работы функции API OpenFile(). Далее идет инициализация поля размера этой структуры.

    Далее - создание буфера, в который будут скопированы данные, считанные из файла. Можно проделать расчет, основанный на размере файла, но можно поступить проще: задать размер принудительно, например 64 Кбайт. Для создания такого буфера можно использовать задание типа new char, выделяющей блок памяти подходящего размера. В конце обработчика необходимо освободить блок памяти операцией delete.

    Само чтение происходит в несколько этапапов: открытие файла, получение его размера, сдвиг на нужную позицию и собственно чтение.

    Полученный дескриптор функцией OpenFile() открытого файла необходимо передать в качестве параметра для другой функции API - GetFileInformationByHandle(), которая заполняет структуру bhFileInformation типа BY_HANDLE_FILE_INFORMATION, переданную в качестве второго параметра, данными об открытом файле. В этой структуре имеются два поля, хранящие старшие и младшие четыре байта размера файла. Для малого файла хватает и младших четырех байтов.

    Первые два параметра - это дескриптор читаемого файла и адрес буфера, в который будут считаны данные. Четвертый параметр функции - счетчик байтов, в который ReadFile() записывает количество байтов, считанных из файла.

    Пятый параметр игнорируется.

    Обратим внимание на то, что для правильной работы дескриптор файла надо преобразовывать к типу HANDLE.

    При работе в переменной появятся данные из файла.

    Запись информации в файл

    Функция WinApi WriteFile() записывает данные в файл. Она полностью аналогична по используемым параметрам функции ReadFile().

    HFILE hFile; System::AnsiString vasFileName="a.000"; DWORD vwCounter; int *virgRDWRBuff; BY_HANDLE_FILE_INFORMATION bhFileInformation; OFSTRUCT tOfStr; tOfStr.cBytes = sizeof tOfStr; //Открываем файл и заполняем информацией tOfStr hFile = OpenFile(vasFileName.c_str(), // имя файла, преобразуемое к типу char* &tOfStr, //указатель на буфер с информацией о файле OF_READWRITE); // файл открыт для чтения и записи if(hFile == HFILE_ERROR) { //Здесь может быть сообщение об ощибке CloseHandle(HANDLE(hFile)); return; } //Теперь можно получить информацию о файле, но понадобиться она //может только для того, чтобы не записать за пределы файла, хотя и //это не страшно, файл просто увеличится в размере GetFileInformationByHandle (HANDLE(hFile), // дескриптор файла &bhFileInformation //адрес структуры, в которой сохраняется информация); //Резервировать память для всего файла обычно при записи нет необходимости //так как известно сколько будем писать, например 100 чисел int viSize=100; virgRDWRBuff = (int*) new int; //Сдвигаем указатель на нужный байт - сдесь на начало if(_llseek(hFile,0*sizeof(int),0) != (long)(0*sizeof(int))) { CloseHandle(HANDLE(hFile)); //Здесь может быть сообщение об ошибке return; } //Пишем данные в буфер for(int i=0; i

    Пример универсальной функции работы с файлами

    Следующая функция читает информацию типа int или char из файла, имя которого и директория передается в функцию, или записывает информацию в файл в соответствии с передаваемыми в функцию параметрами. Функция не предполагает чтение всего файла, и написана для случаев когда известно сколько байт предполагается прчитать или записать.

    ////////////////////////////////////////////////////////////////////// // Функция чтения записи байт из (в) virgRDWRBuff // или из (в) vchrgRDWRBuf // int virgRDWRBuff[n]; и char vchrgRDWRBuf[n]; должны быть объявлены // вне функции // Функция принимает: // имя директории vasFileDir // имя файла vasFileName // режим чтения записи viRegime 0 - чтение 1 - запись // смещение в элементах int viSeek // число байт для записи/чтения viNumber // что пишем viType 0 - целое 1 - char ///////////////////////////////////////////////////////////////////// int __fastcall TForm1::iRDWR(AnsiString &vasFileDir,AnsiString vasFileName, int viRegime,int viSeek,int viNumber,int viType) { HFILE hFile; AnsiString vasFileName=vasFileDir+"\\"+vasFileName; DWORD dwCounter; OFSTRUCT tOfStr; tOfStr.cBytes = sizeof tOfStr; // Открыть файл hFile = OpenFile(vasFileName.c_str(),&tOfStr,OF_READWRITE); if(hFile == HFILE_ERROR) { CloseHandle(HANDLE(hFile)); //Сообщение об ошибке return 1; } BY_HANDLE_FILE_INFORMATION bhFileInformation; GetFileInformationByHandle (HANDLE(hFile), // Дескриптор файла // Адрес структуры, в которой сохраняется информация &bhFileInformation); viRazmer=bhFileInformation.nFileSizeLow; //сдвинуться switch(viType) { case 0: if(_llseek(hFile,viSeek*sizeof(int),0) != (long)(viSeek*sizeof(int))) { CloseHandle(HANDLE(hFile)); //Сообщение об ошибке return 1; } break; case 1: if(_llseek(hFile,viSeek*sizeof(char),0) != (long)(viSeek*sizeof(char))) { CloseHandle(HANDLE(hFile)); //Сообщение об ошибке return 1; } break; } // считать (записать)данные из (в) файл switch(viRegime) { case 1: if(viType == 0) { if(!WriteFile(HANDLE(hFile),virgRDWRBuff, (DWORD)(viNumber*sizeof(int)),&dwCounter,0)) { //Сообщение об ошибке CloseHandle(HANDLE(hFile)); return 1; } }else { if(!WriteFile(HANDLE(hFile),(char far*) vchrgRDWRBuf, (DWORD)(viNumber*sizeof(char)),&dwCounter,0)) { //Сообщение об ошибке CloseHandle(HANDLE(hFile)); return 1; } }//if(viType == 0) break; case 0: if(viType == 0) { if(!ReadFile(HANDLE(hFile),virgRDWRBuff, (DWORD)(viNumber*sizeof(int)),&dwCounter,0)) { //Сообщение об ошибке CloseHandle(HANDLE(hFile)); return 1; } }else { if(!ReadFile(HANDLE(hFile),(char far*) vchrgRDWRBuf, (DWORD)(viNumber*sizeof(char)),&dwCounter,0)) { //Сообщение об ошибке CloseHandle(HANDLE(hFile)); return 1; } }//if(viType == 0) break; }//switch(viRegime) CloseHandle(HANDLE(hFile)); return 0; }
Флаги и атрибуты файла.
Этот параметр может содержать любую комбинацию файловых атрибутов. Все другие файловые атрибуты перезаписывают FILE_ATTRIBUTE_NORMAL.
Когда CreateFile открывает файл, атрибуты файла комбинируются с существующими атрибутами файла, и игнорируются любые запрошенные файловые атрибуты.
Следующие файловые атрибуты и флаги используются только для файловых объектов, а не для других типов объектов, которые создает CreateFile.

FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE

Файл может быть заархивирован. Приложение использует этот атрибут для пометки файлов для резервного копирования или перемещения.


FILE_ATTRIBUTE_ENCRYPTED

Фал или дериктория зашифрованы. Для файла, это означает, что все данные в файле зашифрованы. Для директории, это означает, что шифрование применяется по умолчанию для новосозданных файлов и поддиректорий.
Этот флаг не имеет эффекта, если также установлен FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM.


FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN

Файл спрятан (скрыт).


FILE_ATTRIBUTE_NORMAL

Файл не имеет других установленных атрибутов. Этот атрибут действителен, если он установлен одним.


FILE_ATTRIBUTE_NOT_CONTENT_INDEXED

Файл не индексируется контекстом сервиса индексирования.


FILE_ATTRIBUTE_OFFLINE

Данные файла не являются немедленно достижимыми. Этот атрибут указывает, что данные файла физически перемещены на внешнее хранилище. Приложение не может произвольно изменять этот атрибут.


FILE_ATTRIBUTE_READONLY

Файл только для чтения. Приложение может читать из файла, но не может записываеть в него, или его удалить.


FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM

Файл – это часть или используется исключительно операционной системой.


FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY

Файл будет использован для временного хранения. Файловая система избегает записи данных назад в хранилище, если имеется в распоряжении достаточно кэша, потому что приложение удаляет временный файл после того, как дескриптор закрывается. В этом случае, система может всецело избежать записи данных. В другом случае, данные записываются после закрытия дескриптора.

Этот параметр может также содержать любую комбинацию следующих флагов:

FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS

Файл будет открыт или создан для операции резервного сохранения или восстановления. Система гарантирует, что вызывающий процесс не принимает во внимание проверку безопасности файла, когда процесс имеет привилегии SE_BACKUP_NAME и SE_RESTORE_NAME.
Вы можете установить этот флаг, получив дескриптор директории. Дескриптор директории может быть передан некоторым функциям вместо файлового дескриптора.
Windows Me/98/95: Этот флаг не поддерживается.


FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE

Система удаляет файл сразу, когда все его дескрипторы будут закрыты, учитывая указанный дескриптор и любые откртые или скопированные дескрипторы.
Если существует открытые дескриптор файла, вызов функции будет не успешен, если только они (дескрипторы) не имеют режим разделяемости FILE_SHARE_DELETE.
Последовательные запросы на открытие для файла будут неудачны, если не указан режим разделяемости FILE_SHARE_DELETE.


FILE_FLAG_NO_BUFFERING

Система открывает файл без системного кэширования. Этот флаг не эффективен в кэшировании жесткого диска. Если он комбинирован с FILE_FLAG_OVERLAPPED, флаг дает максимальную производительность ассинхронности потому, что вв/выв не полагается на синхронные операции менеджера памяти. Тем не менее, некоторые операции вв/выв забирают больше времени потому, что данные не сохранены в кэше. Также, метаданные файла могут все еще кэшироваться. Для сброса метаданных на диск, используйте функцию FlushFileBuffers.
Приложение должно удовлевотворять определенным условиям когда работает с файлами, открытыми с флагом FILE_FLAG_NO_BUFFERING:

  • Файловый доступ должен начинаться с байтового смещения внутри файла, которое имет целочислительную кратность с размером сектора раздела.
  • Файловый доступ должен быть количеством байт, которое имет целочислительную кратность с размером сектора раздела. Например, если размер сектора 512 байт, приложение может затребовать чтение и записть 512, 1024, или 2048 байт, но не 335, 981, или 7171 байт.
  • Адреса буфера для чтения или записи должны быть выровнены по сектору, что означает выравнивание по адресам памяти, которые имеют целочислительную кратность с размером сектора раздела. В зависимости от диска, это требование может быть не задействовано.
Одним способом выровнять буферы по целочислительной кратности с размером сектора раздела, является использование VirtualAlloc для выделения буферов. Она выделяет память, которая выровнена по адресам, имеющим целочислительную кратность с размером страницы памяти операционной системы. Так как размеры страницы памяти и сектора раздела выравниваются одинаково.
Приложение может получить размер сектора раздела, вызвав функцию GetDiskFreeSpace.

FILE_FLAG_OPEN_NO_RECALL

Данные файла были затребованы, но должно продолжаться их устраивание на удаленном хранилище. Этот флаг для использования системой удаленного хранения.


FILE_FLAG_OPEN_REPARSE_POINT

Система препятствует поведению возмещения файлововой системы NTFS точек препятствия. Этот флаг не может использоваться с флагом CREATE_ALWAYS.


FILE_FLAG_OVERLAPPED

Файл будет открыт или создан для ассинхронного вв/выв. Когда операция завершена, событие указанное к вызову в структуре OVERLAPPED, устанавливается в сигнальное состояние. Операции, которые требуют много количества времени процессу, возвращают ERROR_IO_PENDING.
Если указан этот флаг, файл может быть использован для одновременных операций чтения и записи. Система не изменяет файловый указатель – вы сами должны это делать, передавая файловую позицию к функциям чтения и записи в структуре OVERLAPPED, или обновлять файловый указатель.
Если этот флаг не указан, тогда операции вв/выв являются серийными, даже если в вызовах функций чтения и записи определена структура OVERLAPPED.


FILE_FLAG_POSIX_SEMANTICS

Доступ к файлу осуществляется по правилам POSIX. При этом учитывается регистр символов в имени файла, для файловых систем, которые учитывают такие имена. Используйте с осторожностью эту опцию потому, что создание файлов с этим флагом может быть не доступно приложениям, которые написаны для MS-DOS или 16-битного Windows.


FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS

Доступ к файлу непоследователен. Система может использовать это как подсказку при кэшировании файла.


FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN

Доступ к файлу последователен от начала до конца. Система может использовать это как подсказку при кэшировании файла. Если приложение передвигает файловый указатель для произвольного доступа, оптимальное кэширование не происходит. Тем не менее, корректность операции гарантируется.
Установив этот флаг, можно подвысить производительность приложения, которое последовательно читает большие файлы.


FILE_FLAG_WRITE_THROUGH

Система записывает мимо любого промежуточного кэша прямо на диск.
Если также установлен флаг FILE_FLAG_NO_BUFFERING, систеное кэширование эффективно так, что данные записываются в системный кэш, но сбрасываются на диск без замедления.

Параметр dwFlagsAndAttributes может также содержать Качества Безопасности. Когда вызывающее приложение определяет флаг SECURITY_SQOS_PRESENT, параметр dwFlagsAndAttributes может принимать одно или более из следующих значений:

SECURITY_ANONYMOUS

Испольнять роль клиента в уровне анонимности.


SECURITY_CONTEXT_TRACKING

Режим выслеживания безопасности динамичен. Если этот флаг не указан, режим выслеживания безопасности статичен.


SECURITY_DELEGATION

Испольнять роль клиента в уровне делегации.


SECURITY_EFFECTIVE_ONLY

Допустить только аспекты контекста безопасности клиента допустимыми на сервере. Если вы не устанавливаете этот флаг, все аспекты контекста безопасности клиента доступны.
Это позволяет клинету ограничивать группы и привилегии, которы сервер может использовать исполняющий роль клиента.


SECURITY_IDENTIFICATION

Испольнять роль клиента в уровне опознавания.


SECURITY_IMPERSONATION

Испольнять роль клиента в уровне испольняющего роль.

FAT_2006 Файловые системы

Работа с файлами в Windows API


  • Principle Win32 API functions for file I/O

  • Second column gives nearest UNIX equivalent
File System API Calls in Windows 2000


  • Principle Win32 API functions for directory management

  • Second column gives nearest UNIX equivalent, when one exists
Работа с томами

  • Для выяснения того, какие логические диски существуют в системе, используется функция
DWORD GetLogicalDrives(void)

Каждый установленный бит возвращаемого значения соответствует существующему в системе логическому устройству. Например, если в системе существуют диски A:, C: и D:, то возвращаемое функцией значение равно 13(10).


  • Функция
DWORD GetLogicalDrivesStrings(DWORD cchBuffer, LPTSTR lpszBuffer)

заполняет lpszBuffer информацией о корневом каталоге каждого логического диска в системе. В приведенном выше примере буфер будет заполнен символами

параметр cchBuffer определяет длину буфера. Функция возвращает реальную длину буфера, необходимую для размещения всей информации.


  • Для определения типа диска предназначена функция
UINT GetDriveType(LPTSTR lpszRootPathName)

В качестве параметра ей передается символическое имя корневого каталога (напр. A:\ ), а возвращаемое значение может быть одно из следующих:



Идентификатор

Описание

0

Тип устройства определить нельзя

1

Корневой каталог не существует

DRIVE_REMOVABLE

Гибкий диск

DRIVE_FIXED

Жесткий диск

DRIVE_REMOTE

Сетевой диск

DRIVE_CDROM

Компакт диск

DRIVE_RAMDISK

RAM диск

  • Для получения подробной информации о носителе используется функция GetVolumeInformation . Она заполняет параметры информацией об имени тома, названии файловой структуры, максимальной длине имени файла, дополнительных атрибутах тома, специфических для файловой структуры.

  • Функция GetDiskFreeSpace сообщает информацию о размерах сектора и кластера и о наличии свободных кластеров.
Работа с каталогами и файлами

Функция

Выполняемое действие

GetCurrentDirectory

Получение текущего каталога

SetCurrentDirectory

Смена текущего каталога

GetSystemDirectory

Получение системного каталога

GetWindowsDirectory

Получение основного каталога системы

CreateDirectory

Создание каталога

RemoveDirectory

Удаление каталога

CopyFile

Копирование файла

MoveFile

Перемещение или переименование файла

DeleteFile

Удаление файла

Синхронная работа с файлами

HANDLE CreateFile (

LPCTSTR lpFileName , // pointer to name of the file

DWORD dwDesiredAccess , // access (read-write) mode

DWORD dwShareMode , // share mode

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes , // pointer to security // descriptor

DWORD dwCreationDistribution ,// how to create

DWORD dwFlagsAndAttributes , // file attributes

HANDLE hTemplateFile // handle to file with attributes to copy


В случае удачи функция CreateFile возвращает описатель открытого файла как объекта ядра. Существенно, что в противном случае она возвращает не NULL, а INVALID_HANDLE_VALUE.

При синхронной работе с файлами прикладная программа, запустив операцию ввода вывода, переходит в состояние блокировки до ее окончания (т.е. ожидает завершения операции ввода вывода).

В Win32 перед принятием решения об использовании операций синхронной работы с файлами настоятельно рекомендуется рассмотреть вопрос о возможности использования файлов, отображаемых в память.


  • Параметр lpFileName определяет имя файла.

  • Параметр dwDesiredAccess задает тип доступа к файлу. Можно определить флаги GENERIC_READ и GENERIC_WRITE а так же их комбинацию для разрешения чтения или записи в файл.

  • Параметр dwShareMode определяет режим совместного использования файла различными процессами. Если этот параметр равен нулю, то никакой другой поток не сможет открыть этот же файл. Флаги FILE_SHARE_READ и FILE_SHARE_WRITE а так же их комбинация разрешают другим потокам осуществлять доступ к файлу для чтения или записи.

  • Параметр lpSecurityAttributes указывает на структуру, описывающую защиту создаваемого объекта ядра. Ему может быть присвоено значение NULL.

  • Параметр dwCreationDistribution

  • Параметр dwCreationDistribution определяет действия функции в зависимости от того, существует ли уже файл с указанным именем.
CREATE_NEW - Создает файл, если файл существует, то ошибка.

CREATE_ALWAYS - Создает файл, если файл существует, то старый файл удаляется и новый создается.

OPEN_EXISTING - Открывает существующий файл.

OPEN_ALWAYS - Создает файл, если файл не существует, то создается новый файл.

TRUNCATE_EXISTING - Открывает файл и урезает его до нулевой длины


  • Параметр dwFlagsAndAttributes определяет атрибуты файла, если он создается и задает режим работы с файлом.
FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE, FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_ATTRIBUTE_READONLY, FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM, FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY

Атрибуты файла могут комбинироваться за исключением FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, который всегда используется в одиночестве.

Вместе с атрибутами могут комбинироваться и флаги, задающие режим работы с файлом.

FILE_FLAG_NO_BUFFERING - Не осуществлять кэширование и опережающее чтение

FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS - Кэшировать как файл произвольного доступа

FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN - Кэшировать как файл последовательного доступа

FILE_FLAG_WRITE_TROUGH - Не буферизовать операцию записи. Производить запись на диск немедленно.

FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE - Уничтожить файл при закрытии. Полезно комбинировать с атрибутом FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY.

FILE_FLAG_OVERLAPPED - Работа с файлом будет осуществляться асинхронно.


  • Параметр hTemplateFile либо равен NULL, либо задает описатель открытого файла. Во втором случае параметр dwFlagsAndAttributes игнорируется, а указанный файл используется в качестве шаблона, т.е. используются его флаги и атрибуты.
File System API Calls in Windows 2000

A program fragment for copying a file using the Windows 2000 API functions

Асинхронная работа с файлами

BOOL ReadFile (

HANDLE hFile, // handle of file to read

LPVOID lpBuffer, // address of buffer that receives data

DWORD nNumberOfBytesToRead,// number of bytes to read

LPDWORD lpNumberOfBytesRead,// address of number of bytes read

LPOVERLAPPED lpOverlapped // address of structure needed for // overlapped I/O

BOOL WriteFile (

HANDLE hFile, // handle to file to write to

LPCVOID lpBuffer, // pointer to data to write to file

DWORD nNumberOfBytesToWrite, // number of bytes to write

LPDWORD lpNumberOfBytesRead,// pointer to number of bytes written

LPOVERLAPPED lpOverlapped // address of structure needed for //overlapped I/O

При асинхронной работе с файлами прикладная программа, запустив операцию ввода вывода, не ожидает ее завершения а продолжает исполняться.

Windows’95 не позволяет организовать асинхронную работу с файлами, но тот же самый асинхронный механизм может использоваться при работе с последовательными портами, транспортерами и почтовыми ящиками.

Для организации асинхронной работы с файлами необходимо при вызове функции CreateFile установить флаг FILE_FLAG_OVERLAPPED в параметре dwFlagsAndAttributes. После этого функции ReadFile и WriteFile будут работать асинхронно, т.е. только запускать операции ввода вывода и не ожидать их завершения.

Параметры функции ReadFile имеют следующее предназначение:


  • hFile – описатель объекта ядра “файл”, полученный в результате вызова функции CreateFile

  • LpBuffer – адрес буфера, в который будет производиться чтение

  • nNumberOfBytesToRead – количество байт, которые необходимо прочитать

  • lpNumberOfBytesRead – адрес переменной, в которой будет размещено количество реально прочитанных байт. Существенно, что сразу после выполнения функции ReadFile, этот параметр не может быть установлен, так как операция чтения только началась.

  • lpOverlapped – указатель на структуру OVERLAPPED, управляющую асинхронным вводом выводом.
Параметры функции WriteFile аналогичны параметрам функции ReadFile.

typedef struct _OVERLAPPED {

DWORD Internal ; //Используется операционной системой. //Хранит статус завершения операции.

DWORD InternalHigh ; //Используется ОС. Хранит //количество переданных байт.

DWORD Offset ; //Позиция в файле, начиная с которой //необходимо производить операцию

//чтения (записи).

DWORD OffsetHigh ;//Количество байт для передачи.

HANDLE hEvent ; //Описатель события, которое произойдет //при завершении операции чтения //(записи).

В отличие от синхронных операций, при организации асинхронного чтения (записи) необходимо явно указать позицию, начиная с которой производится операция. Это связано с тем, что текущей позиции не существует, так как несколько операций чтения и записи могут производиться одновременно с разных позиций в одном файле.

Схема организации асинхронных чтения и записи


  • Перед запуском операции создается объект ядра “событие” и его описатель передается в функцию ReadFile (WriteFile) в качестве элемента hEvent параметра lpOverlapped. Программа, выполнив необходимые действия одновременно с операцией передачи данных, вызывает одну из функций ожидания (напр. WaitForSingleObject), передавая ей в качестве параметра описатель события. Выполнение программы при этом приостанавливается до завершения операции ввода-вывода.

  • Событие не создается. В качестве ожидаемого объекта выступает сам файл. Его описатель передается в функцию WaitForSingleObject. Этот метод прост и корректен, но не позволяет производить параллельно несколько операций ввода-вывода с одним и тем же файлом.

  • “Тревожный” асинхронный ввод-вывод. Схема построена на использовании функций ReadFileEx и WriteFileEx. В качестве дополнительного параметра в эти функции передается адрес функции завершения, которая будет вызываться всякий раз при завершении операции ввода-вывода. Существенно, что эти функции выполняются в том же самом потоке что и функции файлового ввода/вывода. Это значит, что поток, запустивший операции чтения записи должен обратиться к функции ожидания, чтобы разрешить системе вызвать функцию завершения.
Файловые системы фирмы Microsoft

Магнитный диск

МД представляет собой один или несколько объединенных дисков (блинов), по поверхностям (Sides) которых перемещаются головки (Heads).

Головки "бегают" по круговым дорожкам (Tracks), каждая дорожка разделена на сектора (Sectors). Дорожки, равноудаленные от центра диска и образующие цилиндрическую поверхность, называют цилиндрами (Cilinders).

Форматирование дисков. Для того чтобы на диске можно было хранить информацию, диск должен быть отформатирован, то есть должна быть создана физическая и логическая структура диска.

Форматирование физической структуры диска состоит в создании на диске концентрических дорожек, которые, в свою очередь, делятся на секторы. Для этого в процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов.

Логическая структура дисков . Логическая структура магнитного диска представляет собой совокупность секторов, каждый из которых имеет свой порядковый номер. Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до последнего сектора последней дорожки.

Строение жесткого диска


Кластеры

В ОС фирмы Windows основной единицей хранения информации является кластер – группа смежных секторов. Число секторов в кластере всегда равно степени двойки.

Увеличение размера кластера приводит к нерациональному использованию пространства МД для мелких файлов.

Фрагментация и дефрагментация

Файл, который занимает на диске более одного непрерывного участка, называется фрагментированным.

Фрагментация диска - это появление на диске множества свободных участков, разделенных занятыми участками.

Дефрагментация диска - это перемещение данных на разделе, после которого, кластеры содержащие части одного файла, размещаются последовательно.

В процессе работы с диском при записи и удалении файлов разного размера на диске появятся свободные и занятые области разной длины.

Такой метод хранения файлов позволяет использовать всё имеющееся на диске свободное место, т.к. если длина записываемого файла больше, чем размеры непрерывных свободных участков, то файл просто расположится в нескольких несмежных участках.

Однако при использовании описанного выше метода файл становится фрагментированным - он как бы "размазан" по диску. К чему это может привести?

К тому, что для доступа к файлу необходимо перемещать магнитные головки от одного участка файла к другому. А на это требуется время, и весьма значительное.

Реально время чтения сильно фрагментированного файла по сравнению с файлом, занимающим непрерывную область на диске, может отличаться в несколько раз! Внешне это выглядит так, как будто все программы стали работать в несколько раз медленнее, при этом наблюдается интенсивное перемещение головок диска от одного участка файла к другому.


  • Файловые системы фирмы Microsoft выделяют для записываемых на диск файлов некоторое количество кластеров, в зависимости от размера файла.

  • В процессе работы с диском при записи и удалении файлов разного размера на диске появятся свободные и занятые области разной длины.

  • Такой метод хранения файлов позволяет использовать всё имеющееся на диске свободное место, т.к. если длина записываемого файла больше, чем размеры непрерывных свободных участков, то файл просто расположится в нескольких несмежных участках.

  • Реально время чтения сильно фрагментированного файла по сравнению с файлом, занимающим непрерывную область на диске, может отличаться в несколько раз! Внешне это выглядит так, как будто все программы стали работать в несколько раз медленнее, при этом наблюдается интенсивное перемещение головок диска от одного участка файла к другому.
Физические и логические диски

Основные причины разбиения физического диска на несколько логических:


  • ограничения файловых систем на максимальный размер физического диска;

  • повышение надежности файловой системы;

  • поддержка нескольких ОС.
Файловая система FAT для MS DOS

История FAT 16


  • Файловая система FAT (File Allocation Table) была разработана Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом в 1977 году и первоначально использовалась в операционной системе 86-DOS. Чтобы добиться переносимости программ из операционной системы CP/M в 86-DOS, в ней были сохранены ранее принятые ограничения на имена файлов.

  • В дальнейшем 86-DOS была приобретена Microsoft и стала основой для ОС MS-DOS 1.0, выпущенной в августе 1981 года.

  • FAT была вначале предназначена для работы с гибкими дисками размером менее 1 Мбайт и не предусматривала поддержки жестких дисков.
Структура FAT 16

  • Первый сектор жёсткого диска (сектор 1, дорожка 0) содержит так называемую главную загрузочную запись (Master Boot Record = MBR), которая загружается в память под управлением BIOS и выполняется.

  • В конце первого сектора HDD находится таблица разделов диска (Partition table). Эта таблица содержит до четырёх элементов, описывающих разделы диска.

  • Разделы могут трех типов: первичными (1), расширенными (1), не-DOS разделами (2-3). Основной раздел может содержать код загрузки операционной системы. Расширенный раздел может быть дополнительно разбит на подразделы. Каждому разделу и подразделу операционная система ставит в соответствие логический диск и назначает свое имя (C:, D:, E: и т.д.)
Таблица разделов логического диска

Самый первый сектор НЖМД содержит Главную корневую запись, которая загружается в память под управлением BIOS и выполняется. Последняя часть этого сектора содержит таблицу разделов: 4-элементную таблицу с 16-байтовыми элементами. Этой таблицей манипулирует программа FDISK (или эквивалентная ей в иной операционной системе).

Во время загрузки BIOS загружает главную корневую запись и передает ей управление. Она считывает таблицу разделов, чтобы определить раздел, помеченный как активный. Затем в память считывается корректный загрузочный сектор и выполняется.

Таблица логических дисков имеет формат, аналогичный формату таблицы разделов диска, но содержит только два элемента. Один из них указывает на первый сектор логического диска, он имеет код системы, соответствующий типу FAT логического диска. Второй элемент может иметь код системы равный 5 или 0. Если он равен пяти, то элемент указывает на следующую таблицу логических дисков, если код системы равен нулю, то раздел не используется.

Расширенный раздел DOS является необязательным, такой раздел используется обычно для создания дополнительных логических дисков.

Структура логического диска FAT


  • Загрузочная запись (первый сектор диска) – служит для загрузки ОС и организация хранения данных.

  • FAT (File Allocation Table) – таблица размещения файлов.

  • Корневой каталог – для FAT16 512 записей о файлах и каталогах, расположенных в корне файловой системы.
Структура раздела FAT изображена на слайде.

Файловая система FAT имеет древовидную структуру. В корневом каталоге располагаются 32-байтовые элементы, которые содержат информацию о файлах и других каталогах.

Корневой каталог занимает непрерывную область фиксированного размера. Размер корневого каталога задаётся при форматировании и определяет максимальное количество файлов и каталогов, которые могут быть в нём описаны.

Вслед за корневым каталогом на логическом диске находится область файлов и подкаталогов корневого каталога.

Область данных разбита на кластеры, причём нумерация кластеров начинается с двойки.

Файловая система FAT не может контролировать отдельно каждый сектор, поэтому она объединяет смежные сектора в кластеры ). Таким образом, уменьшается общее количество единиц хранения, за которыми должна следить файловая система. Размер кластера в является степенью двойки и определяется размером тома при форматировании диска. Кластер представляет собой минимальное пространство, которое может занимать файл.

Кластеру с номером 2 соответствуют первые секторы области данных.

Любой каталог содержит 32-байтовые элементы - дескрипторы, описывающие файлы и другие каталоги.

Элемент каталога FAT16


Содержание

Размер (байт)

Имя файла

8

Расширение

3

Байт атрибутов

1

Зарезервировано

10

Время

2

Дата

2

Номер начального кластера

2

Размер файла

4

  • Размер элемента каталога – 32 байта
Элемент каталога FAT16

«Время изменения» и «Дата изменения» кодируются по следующим формулам:

Время = (часых2048)+(минутых32)+(секунды+2);
Дата = ((год–1980)х512)+(месяц х 32)+день.

Функции FAT


  • Хранение информации о размещении файлов на диске

  • Хранение информации о свободном месте на диске

  • Хранение информации о сбойных кластерах на диске
Организация данных в FAT

  • FAT представляет собой таблицу, связывающую кластеры дискового пространства с файлами. В этой базе для каждого кластера предусматривается только один элемент.

  • Первые два элемента содержат информацию о самой системе FAT. Третий и последующие элементы ставятся в соответствие кластерам дискового пространства, начиная с первого кластера, отведенного для файлов.

  • Элементы FAT могут содержать несколько специальных значений, указывающих, что

    • кластер свободен, т.е. не использован ни одним файлом (для FAT16 это значение составляет 0000H);

    • кластер содержит один или несколько секторов с физическими дефектами и не должен использоваться (дл FAT16 это значение составляет FFF7H);

    • данный кластер - последний кластер файла (дл FAT16 это значение составляет FFF8 - FFFFH).

  • Для любого используемого файлом, но не последнего кластера элемент FAT содержит номер следующего кластера, занятого файлом, из-за этого FAT называют файловой системой со связанным списком индексов.
Логическая организация данных

На слайде представлена схема работы и организации FAT, а также фрагментация, когда части файла разбросаны по всему диску.

Размеры разделов и кластеров FAT 16 для Windows 95-2000


Размер раздела

Размер кластера

0 – 32 Мб

512 б

33 – 64 Мб

1 Кб

65 – 128 Мб

2 Кб

129 Мб – 25 6 Мб

4 Кб

25 7 Мб – 51 2 Мб

8 Кб

51 3 Мб – 102 4 Мб

16 Кб

1 Гб – 2 Гб

32 Кб

2 Гб – 4 Гб (Win’ 2000)

64 Кб

Файловая система VFAT

  • ФС Virtual FAT появилась в первой версии Win’95.

  • Во второй версии Win’95 пользователям была предложена уже FAT32.

  • Virtual FAT поддерживала длинные имена файлов (LFN), но была 16-разрядной.

  • Длинные имена (LFN) хранятся в специально отформатированных 32-байт записях, байт атрибутов у которых равен 0Fh.

  • Поддерживает разделы до 4 Гб.
Long File Names

  • FAT32 преодолела ограничение прежней системы наименования файлов "8.3". В VFAT имя файла может содержать до 255 символов. К счастью, FAT32 воспринимает файлы, которые уже существовали на диске, даже если эти файлы используются 16-битовыми приложениями, разработанными не для Windows 95. Для каждого имени файла VFAT создает псевдоним, соответствующий нотации "8.3". Например, у файла "Файл с длинным именем" будет псевдоним "файлсд~1 .doc" в FAT. Более того, VFAT тома будут совместимы с DOS и Windows 3.1. Например, дискету, которую создали в Windows 95 и на которую записали несколько файлов с длинными именами, можно прочесть в DOS или Windows 3.1.

  • Кроме того, в этой файловой системе может быть несколько расширений, разделяемых точкой. Однако тип файла определяется по последнему расширению, а остальные рассматриваются как имя файла.

  • Длинные имена (LFN) хранятся в специально отформатированных 32-байт записях, байт атрибутов у которых равен 0Fh. Для конкретного файла или подкаталога непосредственно перед его единственной записью каталога с его именем в формате 8.3 находится группа из одной или нескольких записей, представляющих длинное имя. Каждая такая запись содержит часть длинного имени файла не более 13 символов, и ОС составляет полное длинное имя из всех записей.

  • Длинные имена файлов хранятся на диске в указанном формате и размещаются в одном или нескольких 32-байт элементах каталога перед элементами каталога для коротких имен. Символы, составляющие имя файла, представлены в кодах Unicode, т. е. на каждый из них по 2 байта.
Элемент каталога V FAT

Пример длинного имени

Проблемы длинных имен


  • На первый взгляд использованный в FAT32 механизм длинных имен файлов позволяет сохранить преемственность с прикладными программами прошлого поколения и выглядит идеальным. Однако этот метод далек от совершенства:

    • Требуется больше дискового пространства

    • Бó льшая фрагментация (на уровне каталогов)
Файловая система FAT 32

  • FAT32 это развитие файловой системы FAT(VFAT, FAT16).

  • 32-разрядная адресация кластеров – максимальное число адресуемых кластеров – 4 294 377 472.

  • Поддержка больших разделов (более 4Gb), кроме этого уменьшен размер кластера на разделе.

  • Поддержка длинных имен до 255 символов, причем нет ограничений на число и размер расширения.

  • Корневой каталог, раньше имевший фиксированный размер и строго определенное место на диске, теперь можно свободно наращивать по мере необходимости подобно подкаталогу. Теперь не существует ограничений на число записей в корневом каталоге. Это особенно важно, поскольку под каждое длинное имя файла используется несколько записей каталога.
Имеет более высокую надежность: FAT32 способна перемещать корневой каталог, создает резервную копию загрузочного сектора и может работать с резервной копией FAT.

Система MS-DOS до версии 7.0 включительно и система Windows могли распознать 65 536 логических блоков на диске. Начиная с Windows 95 OSR2, появилась возможность использовать для нумерации логических элементов на диске 32-разрядные данные, а значит, число адресуемых элементов теоретически возросло до 4 294 967 295.

Зеркализация FAT


  • Исторически сложилось так, что на всех FAT-дисках существуют 2 экземпляра таблицы FAT. Ecли при чтении исходного экземпляра возникает ошибка, файловая система пытается считать его резервную копию. На дисках с 12-и 16-разрядной FAT первая таблица FAT всегда является основной, и все изменения автоматически записываются в ее копию. Создание резервной копии второй таблицы FAT называется зеркализацией (mirroring).

  • В FAT32 зеркализацию второй таблицы FAT можно отключить. Тогда операции чтения/записи ускоряются, а если первая FAT оказывается поврежденной, используется ее второй экземпляр (он становится основным). На FAT32-дисках таблица FAT может достигать огромных размеров, и отключение зеркализации способно заметно ускорить доступ к файлам.
Структура элемента каталога

  • Чтобы обеспечить возможность работы с возросшим числом кластеров, в записи каталога для каждого файла должно выделяться 4 байт для начального кластера файла.

  • 2 дополнительных байта (по сравнению с FAT16 и VFAT) выделяются среди зарезервированных 10 байт.
Сравнение FAT16 и FAT32

  • Самое принципиальное отличие заключается в том, что FAT32 намного эффективнее расходует дисковое пространство. FAT32 использует дисковые кластеры меньшего размера по сравнению с предыдущими версиями, которые ограничивались 65 535 кластерами на том (соответственно с увеличением размера диска приходилось увеличивать и размер кластеров). Следовательно, даже для дисков размером до 8 Гбайт FAT32 может использовать 4-килобайтные кластеры. В результате по сравнению с дисками FAT16 экономится в среднем 10-15% дискового пространства.

  • FAT32 также может перемещать корневой каталог и использовать резервную копию FAT вместо стандартной. Расширенная загрузочная запись FAT32 позволяет создавать копии критических структур данных; это повышает устойчивость дисков FAT32 к нарушениям структуры FAT по сравнению с предыдущими версиями. Корневой каталог в FAT32 представлен в виде обычной цепочки кластеров. Следовательно, корневой каталог может находиться в произвольном месте диска, что снимает действовавшее ранее ограничение на размер корневого каталога (512 элементов).

FAT 16

-

максимальный размер раздела – 2Гб (для Win2000 – 4Гб);

-

при размере раздела > 512 Мб неэкономно расходует место на диске (из-за большого размера кластера);

+

распознается большинством ОС, используемыми на ПК;

+

позволяет уплотнять диск программой сжатия данных Drivespace;

-

имеет корневой каталог фиксированного размера (512 записей).

FAT 32

-

работает чуть медленнее, чем FAT16;

+

разделы до 2Тб;

+

большая эффективность использования места на диске;

-

нельзя уплотнить с помощью программы сжатия данных;

-

старые версии DOS и многие другие ОС не "видят" разделы с форматом FAT 32;

+

корневой каталог является обычным расширяемым каталогом.

Описание:
function CreateFile(lpFileName: PChar; dwDesiredAccess, dwShareMode: DWORD;
lpSecurityAttributes: PSecurityAttributes; dwCreationDisposition, dwFlagsAndAttributes: DWORD;
hTemplateFile: THandle): THandle;

Создает или открывает следующие объекты и возвращает Хендл (handle), для получения доступа к объекту:
· файлам
· каналам (pipes)
· mailslots

· коммуникационные ресурсы (communications resources)
· Дисковым устройствам (только для Windows NT)
· консолям (consoles)
· папкам (только открытие)

Параметры

lpFileName: Строка которая определяет название объекта для создания или открытия. Если lpFileName - путь, то максимум символов в строке определено константой MAX_PATH.
Windows NT: Можно использовать пути более MAX_PATH знаков, вызывая расширенную (W) версию CreateFile и подставив " \? \ " в Путь. " \? \ " говорит функции выключать парсинг пути. Это позволяет вам использовать пути, которые имеют почти 32 000 Unicode знаков. Функция также работает с именами internet-протокола. " \? \ " игнорируется как часть пути. Например, " \? \C:\myworld\private" будет трансформирован в "C:\myworld\private", а " \? \UNC\tom_1\hotstuff\coolapps" будет трансформирован в " \ tom_1\hotstuff\coolapps".

dwDesiredAccess: Определяет тип доступа к объекту. Приложение может получить доступ по чтению, записи, записи-чтению. Этим параметром может быть любая комбинация следующих флагов:
-0 - Специальный флаг доступа к обьекту. Определяет аттрибуты файла не подсоединяясь к нему, не подсоединяясь к нему.
-GENERIC_READ- определяет доступ по чтению к устройству. Данные могут читаться из файла, а указатель файла может быть перемещен. Объединяется с флагом GENERIC_WRITE для доступа по чтению-записи.

GENERIC_WRITE - определяет, доступ по записи к устройству. Данные могут быть записываться в файл, и указатель файла может быть перемещен. Объединяется с флагом GENERIC_WRITE для доступа по чтению-записи.

dwShareMode: Набор флагов который определяет, как объект может быть разделен(shared). Если dwShareMode - 0, объект не может быть разделен. Последующие операции открытия объекта будут отклонены, пока указатель не будет закрыт.
Чтобы разделить объект, используйте комбинацию следующих флагов:

FILE_SHARE_DELETE - только для Windows NT: Доступ закрыт для всех кроме открывшего, после закрытия указателя файл будет удален.
- FILE_SHARE_READ - Доступ для чтения.
-FILE_SHARE_WRITE - Доступ для записи.

lpSecurityAttributes: Указатель на структуру TSecurityAttributes, которая определяет, может ли возвращенный указатель быть использован процессами-потомками. Если lpSecurityAttributes является пустым, указатель не может быть унаследован.
Windows NT: поле структуры lpSecurityDescriptor определяет описатель безопасности для объекта. Если lpSecurityAttributes является пустым, объект получает описатель по умолчанию. Файловая система должна поддерживать ружим безопасности.

Windows 95: поле lpSecurityDescriptor игнорируется.

dwCreationDistribution: Определяет действие которое надо совершить в случае когда файлы существуют, и какое когда файлы не существуют. Дополнительную информацию см. в Примечаниях. Этим параметром должна быть один из следующих флагов:
-CREATE_NEW создает новый файл. Функция терпит неудачу, если указанный файл уже существует.
-CREATE_ALWAYS создает новый файл. Функция переписывает файл, если он существует.
-OPEN_EXISTING открывает файл. Функция терпит неудачу, если файл не существует.

OPEN_ALWAYS открывает файл, если он существует. Если файл не существует, функция создает файл.
-TRUNCATE_EXISTING открывает файл. После того файл открывается его размер обнуляется. Процесс запроса должен открыть файл с по крайней мере с GENERIC_WRITE доступом. Функция терпит неудачу, если файл не существует.

DwFlagsAndAttributes: Определяет признаки файла и флаги для файла.
Любая комбинация следующих признаков приемлема. Все признаки файла перекрывают FILE_ATTRIBUTE_NORMAL. См. FILE_ATTRIBUTE_.

Любая комбинация следующих флагов приемлема для использования.
- FILE_FLAG_WRITE_THROUGH - говорит системе чтобы при записи в кэш сразу шла запись на диск.
- FILE_FLAG_OVERLAPPED - говорит системе возвращать указатель даже если действие еще не завершено. Без этого флага функции ReadFile, WriteFile, ConnectNamedPipe, и TransactNamedPipe, которые занимают существенное время, возвращают ERROR_IO_PENDING. Когда действие закончено, вызывается событие указывающее об этом.Когда Вы определяете FILE_FLAG_OVERLAPPED, ReadFile, и функции WriteFile должны определить структуру TOverlapped.Когда FILE_FLAG_OVERLAPPED определен, операционная система не не обслуживает указатель файла. Позицию указателя файла нужно передать как часть параметра lpOverlapped (указывающий на структуру TOverlapped) к функциям WriteFile и ReadFile.

Этот флаг также позволяет выполняться более чем одному действию с указателем файла (например одновременный читать и писать).
- FILE_FLAG_NO_BUFFERING - Инструктирует операционную систему открывать файл без промежуточного буфера или кэширования.
- FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS - Указывает, что к файлу обращаются беспорядочно. Windows может использовать это как намек, чтобы оптимизировать кэширование файла.
- FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN - Указывает, что к файлу нужно обратиться последовательно с начала до конца. Windows может использовать это как намек, чтобы оптимизировать кэширование файла.

FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE - Указывает, что операционная система должна удалить файл немедленно после того, как все его указатели будут закрыты.
- FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS - только для Windows NT: Указывает, что файл открывается или создается для резервирования или восстанавления. Операционная система гарантирует, что процесс запроса отвергает проверку безопасности файла. Уместные разрешения - SE_BACKUP_NAME, и SE_RESTORE_NAME.
FILE_FLAG_POSIX_SEMANTICS - Указывает, что к файлу нужно обратиться согласно правилам POSIX.

Если функция CreateFile открывает клиент канала, параметр dwFlagsAndAttributes может также содержать Security Quality of Service information. Когда приложение запрашивает флаг SECURITY_SQOS_PRESENT, параметр dwFlagsAndAttributes может содержать один или больше следующих флагов:
- SECURITY_ANONYMOUS - определяет Анонимнго клиента(Anonymous).
- SECURITY_IDENTIFICATION - определяет Идентифицируемого клиента(Identification).
- SECURITY_IMPERSONATION определяет клиента уровня IMPERSONATION.

SECURITY_DELEGATION - определяет клиента уровня DELEGATION.
- SECURITY_CONTEXT_TRACKING - определяет, что способ отслеживания безопасности является динамическим.
- SECURITY_EFFECTIVE_ONLY - определяет, что только позволенные аспекты содержания безопасности клиента доступны серверу. Если Вы не определяете этот флаг, все аспекты содержания безопасности клиента доступны. Этот флаг позволяет клиенту ограничивать группы и привилегии которые сервер может использовать при исполнении запроса клиента.

hTemplateFile - Определяет указатель с доступом GENERIC_READ к файлу шаблона. Файл шаблона задает признаки файла и расширенные признакаки для создаваемого файла.
Windows 95: Этот флаг должен быть равен NULL. Если Вы установливаете указатель под Windows 95, запрос терпит неудачу, и GetLastError возвращает ERROR_NOT_SUPPORTED.

Возвращаемые значения
Если функция преуспевает - открытый указатель к файлу. Если указанный файл существовал до запроса функции и dwCreationDistribution - CREATE_ALWAYS или OPEN_ALWAYS, запрос к GetLastError возвращает ERROR_ALREADY_EXISTS. Если файл не существовал перед запросом, GetLastError возвращает ноль.

Если функция терпит неудачу - INVALID_HANDLE_VALUE. Чтобы получить расширенную информацию об ошибке, вызовите GetLastError.

Примечания
Используйте функцию CloseHandle, чтобы закрыть указатель объекта, возвращенную CreateFile.
Как отмечено выше, определяя ноль для dwDesiredAccess функция позволяет узнать признаки устройства, фактически не обращаясь к устройству. Этоо полезено, например, если функция хочет узнать размер дискеты, и поддерживаемые форматы, при этом не имея дискеты в дисководе.

Файлы
При создании нового файла, функция CreateFile исполняет следующие действия:
· объединяет признаки файла и флаги, указанные dwFlagsAndAttributes с FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE.
· устанавливает длину файла на ноль.
· копирует расширенные признаки, заданные файлом шаблона к новому файлу, если параметр hTemplateFile определен.

При открытии существующего файла, CreateFile исполняет следующие действия:
· объединяет флаги файла, указанные dwFlagsAndAttributes с существующими признаками файла. CreateFile игнорирует признаки файла, указанные dwFlagsAndAttributes.

· устанавливает длину файла согласно флагу dwCreationDistribution.
· игнорирует параметр hTemplateFile.
· игнорирует параметр lpSecurityDescriptor структуры TSecurityAttributes, если lpSecurityAttributes параметр не является NULL. Другие параметры структуры используются. Параметр bInheritHandle - единственный способ указать, может ли указатель файла быть унаследованным.

Если Вы пытаетесь создавать файл на сменном накопителе(дискета, CD-ROM) который не имеет вставленного носиеля, система показывает окно сообщения, прося пользователя вставить диск или компакт-диск, соответственно. Чтобы препятствовать системе показывать это окно сообщения, вызовите функцию SetErrorMode с флагом SEM_FAILCRITICALERRORS.

Каналы(Pipes)
Если CreateFile открывает клиента, функция использует любой открытый клиент, которая находится в состоянии приема. Процесс открытия может дублировать указатель так много раз как требуется, но, когда-то открытый клиент не может быть открыт на другого клиента.

Mailslots
Если CreateFile открывает клиента-mailslot, функция возвращает INVALID_HANDLE_VALUE, если mailslot-клиент пытается открывать локальный mailslot прежде, чем mailslot-сервер создал его с функцией CreateMailSlot.

Ресурсы Коммуникаций
Функция CreateFile может создать указатель к ресурсу коммуникаций, типа последовательного порта COM1. Для ресурсов коммуникаций, dwCreationDistribution параметром должен быть OPEN_EXISTING, и hTemplate параметр должен быть NULL. Указатель можен быть открыть для записи, чтения, чтения-записи.

Дисковое устройство
Windows NT: Вы можете использовать функцию CreateFile, чтобы открыть дисковод. Функция возвращает указатель на дисковые устройства. Указатель может использоваться с функцией DeviceIOControl. Следующие требования должны быть выполнены:

· вызывающий должен иметь привилегии администратора.
· строка lpFileName должна иметь форму \.\PHYSICALDRIVEx, чтобы открыть жесткий диск x. Номера жесткого диска начинаются с нуля. Например: \.\PHYSICALDRIVE2 - получает указатель на третий физический диск на компьютере пользователя.
· строка lpFileName должна быть \.\x: чтобы открыть накопитель на гибких дисках. Например: \.\A: - получает указатель,на диск А. \.\C: - получает указатель,на диск C.
Windows 95: Эта функция не открывает логическое устройство. В Windows 95 это вызовет ошибку.

· параметр dwCreationDistribution должен иметь флаг OPEN_EXISTING.
· при открытии дискеты или жесткого диска, Вы должны установить флаг FILE_SHARE_WRITE в параметре dwShareMode .

Консоли (consoles)

Функция CreateFile может создать указатель ввод консоли (CONIN$). Если процесс имеет открытый указатель к нему в результате наследования или дублирования, то функция может также создать указатель на активный буфер экрана (CONOUT$). Процесс запроса должен быть присоединен к унаследованной консоли или один размещенный функцией AllocConsole. Для указателей консоли, установите параметры CreateFile следующим образом:

lpFileName - используют CONIN$, чтобы определить ввод консоли и CONOUT$, чтобы определить вывод консоли.
CONIN$ получает указатель на входной буфер консоли, даже если функция SetStdHandle переадресовывала стандартный указатель. Чтобы получить стандартный указатель, используйте функцию GetStdHandle.
CONOUT$ получает указатель на активный буфер экрана, даже если SetStdHandle переадресовывала стандартный указадель вывода. Чтобы получить стандартный указатель выводо используйте GetStdHandle.

dwDesiredAccess лучше устанавливать GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, но любой может ограничить доступ.
dwShareMode, если процесс запроса унаследовал консоль или если дочерний процесс способен получить доступ, этот параметр должен быть FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE.
lpSecurityAttributes, если Вы хотите, чтобы консоль была унаследована,параметр bInheritHandle структуры TSecurityAttributes должен быть True.
dwCreationDistribution Вы должны определить OPEN_EXISTING при использовании CreateFile, чтобы открыть консоль.

dwFlagsAndAttributes игнорируется.
hTemplateFile игнорируется.

Следующий список показывает эффекты различных назначений fwdAccess и lpFileName.

lpFileName fwdAccess Результат
CON GENERIC_READ Открывает консоль для ввода
CON GENERIC_WRITE Открывает консоль для вывода
CON GENERIC_READ\GENERIC_WRITE Windows 95:Терпит неудачу; GetLastError возвращает ERROR_PATH_NOT_FOUND.
Windows NT: Терпит неудачу; GetLastError возвращает ERROR_FILE_NOT_FOUND.
Папки
Вызов функции CreateFile не может создать папку, чтобы создать папку надо вызвать CreateDirectory или CreateDirectoryEx.
Windows NT:Вы можете получить указатель к папку, подставив флаг FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS . Указатель папки можно передать некоторым функциям Win32 вместо указателя файла. Некоторые файловые системы, типа NTFS, поддерживают сжатие для индивидуальных файлов и папок. На устройствах, форматированных для такой файловой системы, новая папка унаследует признак сжатия ее родительской папки.

Материал взят из:
Русская спpавка по Windows API

Похожие публикации