實(shí)驗(yàn)五存儲(chǔ)管理參考代碼(實(shí)際物理內(nèi)存、虛擬內(nèi)存操作)參考代碼

1、五、源程序（含注釋）清單#include #include #include #include unsigned _stdcall simulator(void *);unsigned _stdcall inspector(void *);LPVOID BASE_PTR;int Actnum=0;/主函數(shù)，主要是用于啟動(dòng)用于模擬虛存活動(dòng)和進(jìn)行監(jiān)控的兩個(gè)線程；int main(int argc, char* argv)unsigned ThreadID2;_beginthreadex(NULL,0,simulator,NULL,0,&ThreadID0);_beginthreadex(NULL,

2、0,inspector,NULL,0,&ThreadID1);getchar();/輸入回車即可終止程序；return 0;/模擬一系列的虛存活動(dòng)，作為一個(gè)獨(dú)立的線程運(yùn)行；unsigned _stdcall simulator(void *) DWORD OldProtect; int randnum; printf(Now the simulator procedure has been started.n); /產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)種子； srand( (unsigned)time( NULL ) ); /在一個(gè)死循環(huán)中，用隨機(jī)數(shù)控制，不斷進(jìn)行虛存操作活動(dòng)； while(1) Sleep(500

3、);/控制整個(gè)模擬和監(jiān)控的速度； while (Actnum!=0) Sleep(500);/等待，直到監(jiān)控線程捕捉到上一個(gè)模擬動(dòng)作后再繼續(xù)下一個(gè)動(dòng)作； randnum=7&rand(); switch(randnum)/注意各個(gè)動(dòng)作中的虛存指針均使用BASE_PTR;它在過(guò)程中由虛存分配 /函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整,如果某動(dòng)作不成功，則將不會(huì)被監(jiān)控線程監(jiān)控到； case 0: if (BASE_PTR=VirtualAlloc(NULL,1024*32,MEM_RESERVE|MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE) Actnum=1;/虛存的保留與提交; break; case 1: i

4、f (VirtualFree(BASE_PTR,1024*32,MEM_DECOMMIT) Actnum=2;/虛存的注銷; break; case 2: if (VirtualFree(BASE_PTR,0,MEM_RELEASE) Actnum=3;/虛存的注銷并釋放虛存空間; break; case 3: if (VirtualProtect(BASE_PTR,1024*32,PAGE_READONLY,&OldProtect) Actnum=4;/改變虛擬內(nèi)存頁(yè)的保護(hù); break; case 4: if (VirtualLock(BASE_PTR,1024*12) Actnum=5;

5、/鎖定虛擬內(nèi)存頁(yè); break; case 5: if (BASE_PTR=VirtualAlloc(NULL,1024*32,MEM_RESERVE,PAGE_READWRITE) Actnum=6;/虛存的保留; break; default: break; /end of switch /end of while return 0;/通過(guò)一個(gè)全局的變量來(lái)監(jiān)視另一模擬線程的模擬活動(dòng)，并通過(guò)適當(dāng)?shù)男畔?查詢函數(shù)，將存儲(chǔ)的使用和活動(dòng)情況打出報(bào)告；unsigned _stdcall inspector(void *)int QuOut=0;char para13000;MEMORYSTATUS

6、Vmeminfo;char tempstr100;MEMORY_BASIC_INFORMATION inspectorinfo1;int structsize = sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION);printf(Hi , now inspector begin to workn);/在一個(gè)死循環(huán)中不斷通過(guò)一個(gè)全局變量（監(jiān)視器），來(lái)監(jiān)控模擬線程是否/有新的動(dòng)作，如果有，通過(guò)的API函數(shù)將相應(yīng)虛存處(通過(guò)共用BASE_PTR/實(shí)現(xiàn))的信息進(jìn)行檢查，從而驗(yàn)證該動(dòng)作對(duì)存儲(chǔ)使用的影響；while(1) Sleep(1000); if(Actnum!=0) /通過(guò)全局變量（

7、監(jiān)視器）Actnum,來(lái)獲取上一個(gè)虛存動(dòng)作的類型 /并相應(yīng)構(gòu)造監(jiān)控信息的頭部； switch(Actnum) case 1: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的保留與提交n); break; case 2: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,struc

8、tsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的除配n); break; case 3: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的除配并釋放虛存空間n); break; case 4: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize);

9、 strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：改變虛擬內(nèi)存頁(yè)的保護(hù)n); break; case 5: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：鎖定虛擬內(nèi)存頁(yè)n); break; case 6: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy

10、(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的保留n); break; default: break; /實(shí)時(shí)顯示固定格式的相關(guān)材料；通過(guò)目前監(jiān)控到的動(dòng)作所發(fā)生 /的虛存地址，監(jiān)控該活動(dòng)對(duì)相應(yīng)存儲(chǔ)空間的影響； sprintf(tempstr,開(kāi)始地址：0X%xn,inspectorinfo1.BaseAddress); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,區(qū)塊大小(目前指針處向前同一屬性的塊)：0X%xn,inspectorinfo1.RegionSize); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,目前狀態(tài)：0X%xn,in

11、spectorinfo1.State); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,分配時(shí)訪問(wèn)保護(hù):0X%xn,inspectorinfo1.AllocationProtect); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,當(dāng)前訪問(wèn)保護(hù):0X%xn,inspectorinfo1.Protect); strcat(para1,tempstr); strcat(para1,(狀態(tài):10000代表未分配 ;1000代表提交 ;2000代表保留; )n); strcat(para1,(保護(hù)方式:0代表其它;1代表禁止訪問(wèn);2代表只

12、讀;4代表讀寫;n10代表可執(zhí)); strcat(para1, 行;20代表可讀和執(zhí)行; 40代表可讀寫和執(zhí)行;)n*n); /全局信息，報(bào)告目前系統(tǒng)和當(dāng)前進(jìn)程的存儲(chǔ)使用總體情況； GlobalMemoryStatus(&Vmeminfo); strcat(para1,當(dāng)前整體存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)如下n); sprintf(tempstr,物理內(nèi)存總數(shù)：%d(BYTES)n,Vmeminfo.dwTotalPhys); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,可用物理內(nèi)存數(shù)：%d(BYTES)n,Vmeminfo.dwAvailPhys); strcat(para1,

13、tempstr); sprintf(tempstr,頁(yè)面文件總數(shù)：%d(BYTES)n,Vmeminfo.dwTotalPageFile); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,可用頁(yè)面文件數(shù)：%d(BYTES)n,Vmeminfo.dwAvailPageFile); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,虛存空間總數(shù)：%d(BYTES)n,Vmeminfo.dwTotalVirtual); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,可用虛存空間數(shù)：%d(BYTES)n,Vme

14、minfo.dwAvailVirtual); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,物理存儲(chǔ)使用負(fù)荷:%dnnnn,Vmeminfo.dwMemoryLoad); strcat(para1,tempstr); printf(%s,para1);/顯示報(bào)告內(nèi)容 /(這里可以同時(shí)將報(bào)告內(nèi)容記錄進(jìn)日志文件)； Actnum=0;/通知模擬線程可以進(jìn)行下一個(gè)模擬動(dòng)作； Sleep(500);/調(diào)節(jié)模擬和監(jiān)控的總體速度； /for if /for whilereturn 0;六、測(cè)試結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)總結(jié)問(wèn)答題：1、如果調(diào)換分配、回收、內(nèi)存復(fù)位、加鎖、解鎖、提交的順序，

15、會(huì)有什么變化，分析原因？答：會(huì)造成用戶程序和非常駐的系統(tǒng)程序無(wú)法正常存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，從而無(wú)法運(yùn)行。程序在計(jì)算機(jī)內(nèi)必須進(jìn)入主存中才能正常運(yùn)行，當(dāng)其要裝入主存時(shí)，首先要為安分配一個(gè)適合的存儲(chǔ)空間。若調(diào)換上述操作的順序，則不能有效的把程序存入主存中。且計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)空間都是有限的，只有進(jìn)行了分配、回收、復(fù)位的操作后，存儲(chǔ)空間才能被循環(huán)利用，系統(tǒng)才能不斷的運(yùn)行不同的程序，不能把操作的順序調(diào)換。2、虛擬存儲(chǔ)有什么優(yōu)越性？答：（1）虛擬存儲(chǔ)可以大大提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的整體訪問(wèn)帶寬，這也是其對(duì)于視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)最有價(jià)值的一個(gè)特點(diǎn)。視頻網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)系統(tǒng)一般是由多個(gè)存儲(chǔ)模塊組成，而虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)可以很好地進(jìn)行負(fù)載平衡，把

16、每一次數(shù)據(jù)訪問(wèn)所需要的帶寬合理地分配到各個(gè)存儲(chǔ)模塊上，這樣系統(tǒng)的整體訪問(wèn)帶寬就增大了。例如，一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中有4個(gè)存儲(chǔ)模塊，每一個(gè)存儲(chǔ)模塊的訪問(wèn)帶寬為50MB/s，則這個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的總訪問(wèn)帶寬就可以接近各存儲(chǔ)模塊帶寬之和，即200MB/s。（2）虛擬存儲(chǔ)提供了一個(gè)大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)的集中管理手段，由網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)環(huán)節(jié) (如服務(wù)器)進(jìn)行統(tǒng)一管理，避免了由于存儲(chǔ)設(shè)備擴(kuò)充而帶來(lái)的管理方面的麻煩。例如，使用一般的存儲(chǔ)系統(tǒng)，當(dāng)在增加新的存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)(包括網(wǎng)絡(luò)中的諸多用戶設(shè)備)都需要重新進(jìn)行繁瑣的配置工作，這樣才可以使這個(gè)新成員加入到存儲(chǔ)系統(tǒng)中。而使用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，在增加新的存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，只需要網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)存

17、儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)配置更改，客戶端無(wú)需任何操作、只是感到存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量增大了。（3）虛擬存儲(chǔ)技術(shù)為存儲(chǔ)資源管理提供了更好的靈活性。它可以將不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備集中管理使用，保障了用戶以往購(gòu)買存儲(chǔ)設(shè)備的投資。（3）相關(guān)函數(shù)及其屬性的含義。Beginthreadex函數(shù)功能：創(chuàng)建新線程函數(shù)原型：unsigned long _beginthreadex返回值：0Sleep函數(shù)功能：對(duì)于指定的時(shí)間間隔掛起當(dāng)前的執(zhí)行線函數(shù)原型：VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds); 返回值：無(wú) VirtualAlloc函數(shù)功能：在調(diào)用進(jìn)程的虛擬地址中保留、提交或保留且提交內(nèi)存區(qū)域。 函數(shù)

18、原型： LPVOID VirtualAlloc (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize, DWORD flAllocationType, DWORD flProtect); 函數(shù)參數(shù)： lpAddress：待分配空間的起始地址。若指定的內(nèi)存被保留，指定的地址將四舍五入到下一個(gè)64K邊界；若指定的內(nèi)存被保留且被提交，指定的地址將四舍五入到下一個(gè)頁(yè)面邊界。若為NULL，則由系統(tǒng)決定分配區(qū)域的地址。 dwSize：分配空間的大?。ㄒ宰止?jié)為單位） 。flAllocationType：MEM_COMMIT 或MEM_RESERVE 或兩者的組合flProtect：存取保護(hù)的類型（

19、參考測(cè)試數(shù)據(jù)的說(shuō)明部分） 。 返回值：調(diào)用成功則返回所分配頁(yè)面的基址，否則返回NULL。VirtualFree函數(shù)功能：釋放或注銷調(diào)用進(jìn)程虛擬空間中的頁(yè)面。在本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)指定 dw ype，對(duì)內(nèi)存塊進(jìn)行釋放（MEM_DECOMMIT）或者回收(MEM_RELEASE)的操作。 函數(shù)原型： BOOL VirtualFree (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize, DWORD dwFreeType);函數(shù)參數(shù)： lpAddress：待釋放空間的起始地址。若 dwFreeType 參數(shù)中包含 MEM_RELE該頁(yè)面被保留時(shí)，這個(gè)參數(shù)必須是通過(guò)VirtualAlloc函數(shù)返回

20、的基址。 dwSize：釋放空間的大?。ㄒ宰止?jié)為單位） 。若 dwFreeType參數(shù)中包含 MEM志，該參數(shù)值必須為 0。 dwFreeType：釋放類型，可以是 MEM_DECOMMIT 或 MEM_RELEASE。 返回值：調(diào)用成功則返回一個(gè)非零值，否則返回 0。VirtualProtect函數(shù)功能：改變虛擬內(nèi)存頁(yè)的保護(hù)方式HRESULT VirtualProtect ( in void* lpAddress, in SIZE_T dwSize, in DWORD flNewProtect, out DWORD* pflOldProtect);參數(shù)： lpAddress in 一個(gè)指針，

21、指向要更保護(hù)屬性的虛擬內(nèi)存的基址。dwSize in 要更改的內(nèi)存頁(yè)面區(qū)域的大?。ㄒ宰止?jié)為單位）。flNewProtect in 要應(yīng)用的內(nèi)存保護(hù)的類型。pflOldProtect out 一個(gè)指針，該指針指向前一個(gè)內(nèi)存保護(hù)值。VirtualLock和VirtualUnlockVirtualLock函數(shù)功能：將調(diào)用進(jìn)程虛擬空間中的內(nèi)存加鎖。 函數(shù)原型：BOOL VirtualLock (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize); 函數(shù)參數(shù)： lpAddress：加鎖頁(yè)面區(qū)域基址。 dwSize：加鎖區(qū)域的大?。ㄒ宰止?jié)為單位） 。 返回值：調(diào)用成功則返回一個(gè)非零值，否則返回

22、 0VirtualUnlock 函數(shù)功能：將調(diào)用進(jìn)程虛擬空間中的內(nèi)存解鎖。 函數(shù)原型：BOOL VirtualUnlock (LPVOID lpAddress, DWORD dwSize); 函數(shù)參數(shù)： lpAddress：解鎖頁(yè)面區(qū)域基址。 dwSize：解鎖區(qū)域的大?。ㄒ宰止?jié)為單位） 。 返回值：調(diào)用成功則返回一個(gè)非零值，否則返回 0。VirtualQuery函數(shù)功能：查詢進(jìn)程的虛擬內(nèi)存 HRESULT VirtualQuery ( in void* lpAddress, out void* lpBuffer, in SIZE_T dwLength, out SIZE_T* pResult

23、);函數(shù)參數(shù)：lpAddress in 一個(gè)指針，指向要查詢的虛擬內(nèi)存中的地址。lpBuffer out 一個(gè)指針，指向包含指定內(nèi)存區(qū)域相關(guān)信息的結(jié)構(gòu)。dwLength in lpBuffer 指向的緩沖區(qū)的大?。ㄒ宰止?jié)為單位）。pResult out 一個(gè)指針，它指向信息緩沖區(qū)返回的字節(jié)數(shù)。GlobalMemoryStatus函數(shù)功能：獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中當(dāng)前使用的物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存的信息 函數(shù)原型：VOID GlobalMemoryStatus (LPMEMORYSTATUS lpBuffer); 函數(shù)參數(shù)：lpBuffer是指向MEMORYSTATUS 結(jié)構(gòu)的指針，_MEMORYSTATUS

24、結(jié)構(gòu)用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)存信息， 返回值：無(wú)（在結(jié)構(gòu)變量中）成績(jī)VC+ （.NET 2010）/ virmemory.cpp : 定義控制臺(tái)應(yīng)用程序的入口點(diǎn)。/#include stdafx.h#include #include #include #include unsigned _stdcall simulator(void *);unsigned _stdcall inspector(void *);LPVOID BASE_PTR;int Actnum=0;/主函數(shù)，主要是用于啟動(dòng)用于模擬虛存活動(dòng)和進(jìn)行監(jiān)控的兩個(gè)線程；int main(int argc, char* argv)unsigned

25、 ThreadID2;_beginthreadex(NULL,0,simulator,NULL,0,&ThreadID0);_beginthreadex(NULL,0,inspector,NULL,0,&ThreadID1);getchar();/輸入回車即可終止程序；return 0;/模擬一系列的虛存活動(dòng)，作為一個(gè)獨(dú)立的線程運(yùn)行；unsigned _stdcall simulator(void *) DWORD OldProtect; int randnum; printf(Now the simulator procedure has been started.n); /產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)種

26、子； srand( (unsigned)time( NULL ) ); /在一個(gè)死循環(huán)中，用隨機(jī)數(shù)控制，不斷進(jìn)行虛存操作活動(dòng)； while(1) Sleep(500);/控制整個(gè)模擬和監(jiān)控的速度； while (Actnum!=0) Sleep(500);/等待，直到監(jiān)控線程捕捉到上一個(gè)模擬動(dòng)作后再繼續(xù)下一個(gè)動(dòng)作； randnum=7&rand(); switch(randnum)/注意各個(gè)動(dòng)作中的虛存指針均使用BASE_PTR;它在過(guò)程中由虛存分配 /函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整,如果某動(dòng)作不成功，則將不會(huì)被監(jiān)控線程監(jiān)控到； case 0: if (BASE_PTR=VirtualAlloc(NULL,10

27、24*32,MEM_RESERVE|MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE) Actnum=1;/虛存的保留與提交; break; case 1: if (VirtualFree(BASE_PTR,1024*32,MEM_DECOMMIT) Actnum=2;/虛存的注銷; break; case 2: if (VirtualFree(BASE_PTR,0,MEM_RELEASE) Actnum=3;/虛存的注銷并釋放虛存空間; break; case 3: if (VirtualProtect(BASE_PTR,1024*32,PAGE_READONLY,&OldProtect

28、) Actnum=4;/改變虛擬內(nèi)存頁(yè)的保護(hù); break; case 4: if (VirtualLock(BASE_PTR,1024*12) Actnum=5;/鎖定虛擬內(nèi)存頁(yè); break; case 5: if (BASE_PTR=VirtualAlloc(NULL,1024*32,MEM_RESERVE,PAGE_READWRITE) Actnum=6;/虛存的保留; break; default: break; /end of switch /end of while return 0;/通過(guò)一個(gè)全局的變量來(lái)監(jiān)視另一模擬線程的模擬活動(dòng)，并通過(guò)適當(dāng)?shù)男畔?查詢函數(shù)，將存儲(chǔ)的使用和活動(dòng)

29、情況打出報(bào)告；unsigned _stdcall inspector(void *)int QuOut=0;char para13000;MEMORYSTATUS Vmeminfo;char tempstr100;MEMORY_BASIC_INFORMATION inspectorinfo1;int structsize = sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION);printf(Hi , now inspector begin to workn);/在一個(gè)死循環(huán)中不斷通過(guò)一個(gè)全局變量（監(jiān)視器），來(lái)監(jiān)控模擬線程是否/有新的動(dòng)作，如果有，通過(guò)的API函數(shù)將相應(yīng)虛存處(通過(guò)

30、共用BASE_PTR/實(shí)現(xiàn))的信息進(jìn)行檢查，從而驗(yàn)證該動(dòng)作對(duì)存儲(chǔ)使用的影響；while(1) Sleep(1000); if(Actnum!=0) /通過(guò)全局變量（監(jiān)視器）Actnum,來(lái)獲取上一個(gè)虛存動(dòng)作的類型 /并相應(yīng)構(gòu)造監(jiān)控信息的頭部； switch(Actnum) case 1: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的保留與提交n); break; case 2: memset (&

31、inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的除配n); break; case 3: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的除配并釋放虛存空間n); break; case 4: memset (&inspect

32、orinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：改變虛擬內(nèi)存頁(yè)的保護(hù)n); break; case 5: memset (&inspectorinfo1, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：鎖定虛擬內(nèi)存頁(yè)n); break; case 6: memset (&inspectorinfo1

33、, 0, structsize); VirtualQuery(LPVOID)BASE_PTR,&inspectorinfo1,structsize); strcpy(para1,目前執(zhí)行動(dòng)作：虛存的保留n); break; default: break; /實(shí)時(shí)顯示固定格式的相關(guān)材料；通過(guò)目前監(jiān)控到的動(dòng)作所發(fā)生 /的虛存地址，監(jiān)控該活動(dòng)對(duì)相應(yīng)存儲(chǔ)空間的影響； sprintf(tempstr,開(kāi)始地址：0X%xn,inspectorinfo1.BaseAddress); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,區(qū)塊大小(目前指針處向前同一屬性的塊)：0X%xn,inspectorinfo1.RegionSize); strcat(para1,tempstr); sprintf(tempstr,目前狀態(tài)：0X%xn,inspectorinfo1.State); strcat(para1,tempstr)