内存管理实验报告.docx

操作系统实验--内存管理 2011211320--周俊霞操作系统实验-内存管理实验报告周俊霞 20112113202011211307班实习2::在本次实验中,需要从不同的侧面了解Windows 2000/XP 的虚拟内存机制。在Windows2000/XP 操作系统中,可以通过一些API 操纵虚拟内存。主要需要了解以下几方面:§Windows 2000/XP 虚拟存储系统的组织§如何控制虚拟内存空间§如何编写内存追踪和显示工具§详细了解与内存相关的API 函数的使用二、Windows 2000/XP 虚拟内存机制简介:内存管理是Windows2000/XP 执行体的一部分, 文件中,是整个操作系统的重要组成部分。默认情况下,32 位Windows 2000/XP 上每个用户进程可以占有2GB 的私有地址空间,操作系统占有剩下的2GB。Windows 2000/XP 在x86 体系结构上利用二级页表结构来实现虚拟地址向物理地址的变换。一个32 位虚拟地址被解释为三个独立的分量——页目录索引、页表索引和字节索引——它们用于找出描述页面映射结构的索引。页面大小及页表项的宽度决定了页目录和页表索引的宽度。比如,在x86 系统中,因为一页包含4096 字节,于是字节索引被确定为12 位宽(212 = 4096)。应用程序有三种使用内存方法:§以页为单位的虚拟内存分配方法,适合于大型对象或结构数组;§内存映射文件方法,适合于大型数据流文件以及多个进程之间的数据共享;§内存堆方法,适合于大量的小型内存申请。本次实验主要是针对第一种使用方式。应用程序通过API 函数 VirtualAlloc 和VirtualAllocEx 等实现以页为单位的虚拟内存分配方法。首先保留地址空间,然后向此地址空间提交物理页面,也可以同时实现保留和提交。保留地址空间是为线程将来使用保留一块虚拟地址。在已保留的区域中,提交页面必须指出将物理存储器提交到何处以及提交多少。提交页面在访问时会转变为物理内存中的有效页面。操作系统实验--内存管理 2011211320--周俊霞三、相关的API 函数:可以通过GetSystemInfo,GlobalMemoryStatus 和VirtualQuery 来查询进程虚空间的状态。主要的信息来源如下:VOID GetSystemInfo ( LPSYSTEM_INFO lpSystemInfo );结构SYSTEMINFO 定义如下:typedef struct _SYSTEM_INFO {DWORD dwOemld;DWORD dwPageSize;LPVOID lpMinimumApplicationAddress;LPVOID lpMaximumApplicationAddress;DWORD dwActiveProcessorMask;DWORD dwNumberOfProcessors;DWORD dwProcessorType;DWORD dwAllocationGranularity; //分配粒度DWORD dwReserved;} SYSTEM_INFO, *LPSYSTEM_INFO;函数VOID GlobalMemoryStatus (LPMEMORYSTATUS lpBuffer);数据结构MEMORYSTATUS 定义如下:typedef struct _ MEMORYSTATUS {DWORD dwLength;DWORD dwMemoryLoad;DWORD dwTotalPhys;DWORD dwAvailPhys;DWORD dwTotalPageFile;DWORD dwAvailPageFile;DWORD dwTotalVirtual;DWORD dwAvailVirtual;} MEMORYSTATUS, * LPMEMORYSTATUS;函数DWORD VirtualQuery ( LPCVOLD lpAddress,PMEMORY_BASIC_INFORMATION lpBuffer, DWORD dwLength);操作系统实验--内存管理 2011211320--周俊霞主要数据结构MEMORY_BASIC_INFORMATION 定义如下:typedef struct _ MEMORY_BASIC_INFORMATION {PVOID BaseAddress;PVOID AllocationBase;DWORD AllocationProtect;DWORD RegionSize;DWORD State;DWORD Protect;DWORD Type;} MEMORY_BASIC_INFORMATION;typedef MEMOR