Utilisation de fibres

Article
06/13/2023

La fonction CreateFiber crée une nouvelle fibre pour un thread. Le thread de création doit spécifier l’adresse de départ du code que la nouvelle fibre doit exécuter. En règle générale, l’adresse de départ est le nom d’une fonction fournie par l’utilisateur. Plusieurs fibres peuvent exécuter la même fonction.

L’exemple suivant montre comment créer, planifier et supprimer des fibres. Les fibres exécutent les fonctions définies localement ReadFiberFunc et WriteFiberFunc. Cet exemple implémente une opération de copie de fichiers basée sur une fibre. Lors de l’exécution de l’exemple, vous devez spécifier les fichiers source et de destination. Notez qu’il existe de nombreuses autres façons de copier un fichier par programmation ; Cet exemple existe principalement pour illustrer l’utilisation des fonctions fibre.

#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <stdio.h>

VOID
__stdcall
ReadFiberFunc(LPVOID lpParameter);

VOID
__stdcall
WriteFiberFunc(LPVOID lpParameter);

void DisplayFiberInfo(void);

typedef struct
{
   DWORD dwParameter;          // DWORD parameter to fiber (unused)
   DWORD dwFiberResultCode;    // GetLastError() result code
   HANDLE hFile;               // handle to operate on
   DWORD dwBytesProcessed;     // number of bytes processed
} FIBERDATASTRUCT, *PFIBERDATASTRUCT, *LPFIBERDATASTRUCT;

#define RTN_OK 0
#define RTN_USAGE 1
#define RTN_ERROR 13

#define BUFFER_SIZE 32768   // read/write buffer size
#define FIBER_COUNT 3       // max fibers (including primary)

#define PRIMARY_FIBER 0 // array index to primary fiber
#define READ_FIBER 1    // array index to read fiber
#define WRITE_FIBER 2   // array index to write fiber

LPVOID g_lpFiber[FIBER_COUNT];
LPBYTE g_lpBuffer;
DWORD g_dwBytesRead;

int __cdecl _tmain(int argc, TCHAR *argv[])
{
   LPFIBERDATASTRUCT fs;

   if (argc != 3)
   {
      printf("Usage: %s <SourceFile> <DestinationFile>\n", argv[0]);
      return RTN_USAGE;
   }

   //
   // Allocate storage for our fiber data structures
   //
   fs = (LPFIBERDATASTRUCT) HeapAlloc(
                              GetProcessHeap(), 0,
                              sizeof(FIBERDATASTRUCT) * FIBER_COUNT);

   if (fs == NULL)
   {
      printf("HeapAlloc error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   //
   // Allocate storage for the read/write buffer
   //
   g_lpBuffer = (LPBYTE)HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, BUFFER_SIZE);
   if (g_lpBuffer == NULL)
   {
      printf("HeapAlloc error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   //
   // Open the source file
   //
   fs[READ_FIBER].hFile = CreateFile(
                                    argv[1],
                                    GENERIC_READ,
                                    FILE_SHARE_READ,
                                    NULL,
                                    OPEN_EXISTING,
                                    FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN,
                                    NULL
                                    );

   if (fs[READ_FIBER].hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
   {
      printf("CreateFile error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   //
   // Open the destination file
   //
   fs[WRITE_FIBER].hFile = CreateFile(
                                     argv[2],
                                     GENERIC_WRITE,
                                     0,
                                     NULL,
                                     CREATE_NEW,
                                     FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN,
                                     NULL
                                     );

   if (fs[WRITE_FIBER].hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
   {
      printf("CreateFile error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   //
   // Convert thread to a fiber, to allow scheduling other fibers
   //
   g_lpFiber[PRIMARY_FIBER]=ConvertThreadToFiber(&fs[PRIMARY_FIBER]);

   if (g_lpFiber[PRIMARY_FIBER] == NULL)
   {
      printf("ConvertThreadToFiber error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   //
   // Initialize the primary fiber data structure.  We don't use
   // the primary fiber data structure for anything in this sample.
   //
   fs[PRIMARY_FIBER].dwParameter = 0;
   fs[PRIMARY_FIBER].dwFiberResultCode = 0;
   fs[PRIMARY_FIBER].hFile = INVALID_HANDLE_VALUE;

   //
   // Create the Read fiber
   //
   g_lpFiber[READ_FIBER]=CreateFiber(0,ReadFiberFunc,&fs[READ_FIBER]);

   if (g_lpFiber[READ_FIBER] == NULL)
   {
      printf("CreateFiber error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   fs[READ_FIBER].dwParameter = 0x12345678;

   //
   // Create the Write fiber
   //
   g_lpFiber[WRITE_FIBER]=CreateFiber(0,WriteFiberFunc,&fs[WRITE_FIBER]);

   if (g_lpFiber[WRITE_FIBER] == NULL)
   {
      printf("CreateFiber error (%d)\n", GetLastError());
      return RTN_ERROR;
   }

   fs[WRITE_FIBER].dwParameter = 0x54545454;

   //
   // Switch to the read fiber
   //
   SwitchToFiber(g_lpFiber[READ_FIBER]);

   //
   // We have been scheduled again. Display results from the 
   // read/write fibers
   //
   printf("ReadFiber: result code is %lu, %lu bytes processed\n",
   fs[READ_FIBER].dwFiberResultCode, fs[READ_FIBER].dwBytesProcessed);

   printf("WriteFiber: result code is %lu, %lu bytes processed\n",
   fs[WRITE_FIBER].dwFiberResultCode, fs[WRITE_FIBER].dwBytesProcessed);

   //
   // Delete the fibers
   //
   DeleteFiber(g_lpFiber[READ_FIBER]);
   DeleteFiber(g_lpFiber[WRITE_FIBER]);

   //
   // Close handles
   //
   CloseHandle(fs[READ_FIBER].hFile);
   CloseHandle(fs[WRITE_FIBER].hFile);

   //
   // Free allocated memory
   //
   HeapFree(GetProcessHeap(), 0, g_lpBuffer);
   HeapFree(GetProcessHeap(), 0, fs);

   return RTN_OK;
}

VOID
__stdcall
ReadFiberFunc(
             LPVOID lpParameter
             )
{
   LPFIBERDATASTRUCT fds = (LPFIBERDATASTRUCT)lpParameter;

   //
   // If this fiber was passed NULL for fiber data, just return,
   // causing the current thread to exit
   //
   if (fds == NULL)
   {
      printf("Passed NULL fiber data; exiting current thread.\n");
      return;
   }

   //
   // Display some information pertaining to the current fiber
   //
   DisplayFiberInfo();

   fds->dwBytesProcessed = 0;

   while (1)
   {
      //
      // Read data from file specified in the READ_FIBER structure
      //
      if (!ReadFile(fds->hFile, g_lpBuffer, BUFFER_SIZE, 
         &g_dwBytesRead, NULL))
      {
         break;
      }

      //
      // if we reached EOF, break
      //
      if (g_dwBytesRead == 0) break;

      //
      // Update number of bytes processed in the fiber data structure
      //
      fds->dwBytesProcessed += g_dwBytesRead;

      //
      // Switch to the write fiber
      //
      SwitchToFiber(g_lpFiber[WRITE_FIBER]);
   } // while

   //
   // Update the fiber result code
   //
   fds->dwFiberResultCode = GetLastError();

   //
   // Switch back to the primary fiber
   //
   SwitchToFiber(g_lpFiber[PRIMARY_FIBER]);
}

VOID
__stdcall
WriteFiberFunc(
              LPVOID lpParameter
              )
{
   LPFIBERDATASTRUCT fds = (LPFIBERDATASTRUCT)lpParameter;
   DWORD dwBytesWritten;

   //
   // If this fiber was passed NULL for fiber data, just return,
   // causing the current thread to exit
   //
   if (fds == NULL)
   {
      printf("Passed NULL fiber data; exiting current thread.\n");
      return;
   }

   //
   // Display some information pertaining to the current fiber
   //
   DisplayFiberInfo();

   //
   // Assume all writes succeeded.  If a write fails, the fiber
   // result code will be updated to reflect the reason for failure
   //
   fds->dwBytesProcessed = 0;
   fds->dwFiberResultCode = ERROR_SUCCESS;

   while (1)
   {
      //
      // Write data to the file specified in the WRITE_FIBER structure
      //
      if (!WriteFile(fds->hFile, g_lpBuffer, g_dwBytesRead, 
         &dwBytesWritten, NULL))
      {
         //
         // If an error occurred writing, break
         //
         break;
      }

      //
      // Update number of bytes processed in the fiber data structure
      //
      fds->dwBytesProcessed += dwBytesWritten;

      //
      // Switch back to the read fiber
      //
      SwitchToFiber(g_lpFiber[READ_FIBER]);
   }  // while

   //
   // If an error occurred, update the fiber result code...
   //
   fds->dwFiberResultCode = GetLastError();

   //
   // ...and switch to the primary fiber
   //
   SwitchToFiber(g_lpFiber[PRIMARY_FIBER]);
}

void
DisplayFiberInfo(
                void
                )
{
   LPFIBERDATASTRUCT fds = (LPFIBERDATASTRUCT)GetFiberData();
   LPVOID lpCurrentFiber = GetCurrentFiber();

   //
   // Determine which fiber is executing, based on the fiber address
   //
   if (lpCurrentFiber == g_lpFiber[READ_FIBER])
      printf("Read fiber entered");
   else
   {
      if (lpCurrentFiber == g_lpFiber[WRITE_FIBER])
         printf("Write fiber entered");
      else
      {
         if (lpCurrentFiber == g_lpFiber[PRIMARY_FIBER])
            printf("Primary fiber entered");
         else
            printf("Unknown fiber entered");
      }
   }

   //
   // Display dwParameter from the current fiber data structure
   //
   printf(" (dwParameter is 0x%lx)\n", fds->dwParameter);
}

Cet exemple utilise une structure de données fibre utilisée pour déterminer le comportement et l’état de la fibre. Une structure de données existe pour chaque fibre ; Le pointeur vers la structure de données est passé à la fibre au moment de la création de la fibre à l’aide du paramètre de la fonction FiberProc .

Le thread appelant appelle la fonction ConvertThreadToFiber , qui permet aux fibres d’être planifiées par l’appelant. Cela permet également à la fibre d’être planifiée par une autre fibre. Ensuite, le thread crée deux fibres supplémentaires, l’une qui effectue des opérations de lecture sur un fichier spécifié et l’autre qui effectue les opérations d’écriture sur un fichier spécifié.

La fibre primaire appelle la fonction SwitchToFiber pour planifier la fibre de lecture. Après une lecture réussie, la fibre de lecture planifie la fibre d’écriture. Après une écriture réussie dans la fibre d’écriture, la fibre d’écriture planifie la fibre de lecture. Une fois le cycle de lecture/écriture terminé, la fibre primaire est planifiée, ce qui entraîne l’affichage des status de lecture/écriture. Si une erreur se produit pendant les opérations de lecture ou d’écriture, la fibre primaire est planifiée et l’exemple affiche la status de l’opération.

Avant l’arrêt du processus, le processus libère les fibres à l’aide de la fonction DeleteFiber , ferme les descripteurs de fichiers et libère la mémoire allouée.

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