使用 Procmon 分析读取操作答案

【问题标题】：Analyzing read operation using Procmon使用 Procmon 分析读取操作
【发布时间】：2015-11-19 18:40:29
【问题描述】：

我正在尝试使用 ifstream 和 Procmon 分析基本读取操作。

用于读取操作的部分代码，我试图从文件中读取 16kb 大小的数据：

char * buffer = new char[128000];
ifstream fileHandle("file.txt");
fileHandle.read(buffer, 16000);
cout << buffer << endl;
fileHandle.close();

在 Procmon 中有 4 个 ReadFile 操作，详细信息如下：

偏移量：0，长度：4,096，优先级：正常
偏移：4,096，长度：4,096
偏移：8,192，长度：4,096
偏移：12,288，长度：4,096

这是否意味着每个 4kb 大小有 4 个操作？如果是这样，为什么会发生这种情况，而不是只有一个 16 kb 大小的 ReadFile 操作。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

那么是否意味着每个 4kb 大小有 4 个操作？

是的。

如果是这样，为什么会发生这种情况，而不是只有一个 16 kb 大小的 ReadFile 操作。

可能是因为编译器附带的标准库将文件流缓冲区的默认大小设置为 4 KB；由于read 操作必须通过缓冲区，因此必须填充（通过操作系统调用）并清空 4 次才能满足您的请求。请注意，您可以使用 fileHandle.rdbuf->pubsetbuf 更改 fstream 的内部缓冲区。

【讨论】：

我将通过更改内部缓冲区进行更多实验，看看它是如何工作的。
对于 16 KB，我怀疑你会设法看到任何显着差异......初始 IO 成本将完全隐藏两个额外系统调用的成本，如果你想要性能@987654325 @ 无论如何都是死胡同。
谢谢。我能够使用 fileHandle.rdbuf 在一次操作中读取 16 Kb。

【解决方案2】：

那么是否意味着每个 4kb 大小有 4 个操作？

这正是它所说的。

如果是这样，为什么会发生这种情况，而不是只有一个 16 kb 大小的 ReadFile 操作。

仅仅因为你要求16000字节并不意味着ifstream实际上可以在一次操作中读取16000字节。文件系统通常不允许如此大的读取，通常有一个上限。即使您增加了ifstream 在内部使用的内部缓冲区的大小，仍然不能保证文件系统将支持更大的读取大小。

read() 的约定是它返回请求的字节数，除非遇到 EOF/错误。它如何实现内部读取是一个实现细节。在这种情况下，ifstream 必须读取四个 4KB 块才能返回 16000 字节。

【讨论】：

我认为，在这个级别上，文件系统的实现除了建议 CRT 的设计者使用 4096 作为默认块大小之外，没有任何其他意义。 ReadFile 本身是一个相当高级的 API，你可以向它询问任何大小（并传递任何类型的文件句柄），它会很高兴地接受，阻塞直到它获取所有请求的数据；文件系统驱动程序的限制远低于它。