实验三：存储管理

1、实验名称实验三：存储管理1Wi ndows Server 2003 内存结构2Win dows Server 2003 虚拟内存二、 1实验目的1）通过实验了解 windows Server 2003 内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存、 体会Windows 应用程序内存的简单性和自我防护能力。2）了解 windows Server 2003 的内存结构和虚拟内存的管理，进而了解进程堆和 windows 为使用内存而提供的一些扩展功能。三、1实验内容1. 使用任务管理器终止进程2. 显示其他进程计数器3. 更改正在运行的程序的优先级四、 1实验步骤Windows 提供了一个 API 即

2、GetSystemlnfo（），以便用户能检查系统中虚拟内存的一些 特性。程序 5-1 显示了如何调用该函数以及显示系统中当前内存的参数。步骤 1:登录进入 Windows Server 2003。步骤 2:在开始”菜单中单击 程序” -“ Microsoft Visual Studio 6.0 ”Microsoft Visual C+6.0命令，进入 Visual C+窗 口。步骤 3:在工具栏单击“打开”按钮，在“打开”对话框中找到并打开实验源程序5-1.cpp。程序 5-1 :获取有关系统的内存设置的信息步骤 4:单击“ Build”菜单中的“ Compile 5-1.cpp ”命令，并

3、单击“是”按钮确认。系 统对4-1.cpp 进行编译。步骤 5:编译完成后，单击“ Build”菜单中的“ Build 5-1.exe”命令，建立 5-1.exe 可执 行文件。操作能否正常进行？如果不行，则可能的原因是什么？答：操作能正常进行。_步骤 6:在工具栏单击“ Execute Program（执行程序）按钮，执行 5-1.exe 程序。运行结果（分行书写。如果运行不成功，则可能的原因是什么？）：1）虚拟内存每页容量为：4.00KB_2）最小应用地址：0 x00010000_3）最大应用地址为：0 x7ffeffff_4）当前可供应用程序使用的内存空间为： _3.92GB_5）当前计

4、算机的实际内存大小为： _ 1.99GB_阅读和分析程序 5-1,请回答问题：1）理论上每个 windows 应用程序可以独占的最大存储空间是： _4GB_2）在程序 5-1 中，用于检索系统中虚拟内存特性的API 函数是：DWORD提示：可供应用程序使用的内存空间实际上已经减去了开头与结尾两个64KB 的保护区。虚拟内存空间中的 64KB 保护区是防止编程错误的一种Win dows 方式。任何对内存中这一区域的访问（读、写、执行）都将引发一个错误陷井，从而导致错误并终止程序的执行。也就是说，假如用户有一个NULL 指针（地址为 0），但仍试图在此之前很近的地址处使用另一个指针，这将因为试图从

5、更低的保留区域读写数据，从而产生意外错误并终止程序的执行。五、1实验结论通过本次实验我了解 windows Server 2003 内存的使用，同时学习了如何在应用程序中管理内存。在实验的过程中，体会到了Windows 应用程序内存的简单性和自我防护能力。对于Windows sever 2003 的内存结构有了一定的了解。二、2实验目的1） 通过实验了解 Windows Server 2003 内存的使用，学习如何在应用程序中管理内存， 体会Windows 应用程序内存的简单性和自我防护能力。2）学习检查虚拟内存空间或对其进行操作。3） 了解 WindowsServer 2003 的内存结构和

6、虚拟内存的管理，进而了解进程堆和 Windows 为使用内存而提供的一些扩展功能。三、2实验内容与实验步骤1.虚拟内存的检测清单 5-2 所示的程序使用 VirtualQueryEX（）函数来检查虚拟内存空间。步骤 1:登录进入 Windows Server 2003。步骤 2:在开始”菜单中单击 程序” -“ Microsoft Visual Studio 6.0 ”Microsoft Visual C+6.0命令，进入 Visual C+窗 口。步骤 3:在工具栏单击“打开”按钮，在“打开”对话框中找到并打开实验源程序5-2.cpp。清单 5-2 检测进程的虚拟地址空间清单 5-2 中显示

7、一个 walkVM（）函数开始于某个进程可访问的最低端虚拟地址处，并在其中显示各块虚拟内存的特性。虚拟内存中的块由 VirsualQueryEX（）API 定义成连续快或具有相同状态（自由区，已调配区等）的内存，并分配以一组统一的保护标志（只读、可执行等）。步骤 4:单击“ Build”菜单中的“ Compile 5-2.cpp ”命令，并单击“是”按钮确认。系 统对5-2.cpp 进行编译。步骤 5:编译完成后，单击“ Build”菜单中的“ Build 5-2.exe”命令，建立 5-2.exe 可执 行文件。操作能否正常进行？如果不行，则可能的原因是什么？答：操作能正常运行。_步骤 6:

8、在工具栏单击“ Execute Program（执行程序）按钮，执行 5-2.exe 程序。1）分析运行结果（如果运行不成功，则可能的原因是什么）按 committed,reserved,free 等三种虚拟地址空间分别记录实验数据，其中“描述”是对 该组数据的简单描述，例如，对下列一组数据：00010000-00012000Committed,READWRITE,Private 可描述为：具有 READWRITE 权限的已调配私有内存区。将系统当前的自由区（Free）虚拟地址空间填入表 3-3 中。表 3-3 实验记录地址大小虚拟空间类型访问权限描述000120000002000056.0K

9、BfreeNOACCESS没有任何权限的已调配的共有内存区000210000003000060.0 KBfreeNOACCESS没有任何权限的已调配的共有内存区001350000014000044.0 KBfreeNOACCESS没有任何权限的已调配的共有内存区002660000027000040.0 KBfreeNOACCESS没有任何权限的已调配的共有内存区002b1000-002c000060.0 KBfreeNOACCESS没有任何权限的已调配的共有内存区00301000-60.0 KBfreeNOACCESS没有任何权限的已00310000调配的共有内存区00316000003200

10、0040.0 KBfreeNOACCESS没有任何权限的已调配的共有内存区将系统当前的已调配区(Committed )虚拟地址空间填入表3-4 中。表 3-4 实验记录地址大小虚拟空间类型访问权限描述00010000000120008.00KBCommittedPrivate只有具有READWRITE 权限的已调配私有内存区00020000000210004.00 KBCommittedPrivate只有具有READWRITER限的已调配私有内存区0012C000-0012d0004.00 KBCommittedPrivate具有GUARD,READEWRITE 权限的已调配私有内存区0012

11、d000-0013000012.0 KBCommittedPrivate只有具有READWRITER限的已调配私有内存区001300000013500020.0 KBCommittedMapped只有具有READONLY 权限的已调配映射内存区001400000014700028.0 KBCommittedPrivate只有具有READWRITER限的已调配私有内存区002400000024300012.0 KBCommittedMapped只有具有READWRITER限的已调配映射内存区将系统当前的保留区(Reserved)虚拟地址空间填入表3-5 中。表 3-5 实验记录地址大小虚拟空间类

12、型访问权限描述000300000012C0000.98 MBReservedPrivate只有具有READONLY 权限的已调配私有内存区0014700000240000996 KBReservedPrivate只有具有READONLY 权限的已调配私有内存区002430000025000052.0 KBReservedMapped只有具有READONLY 权限的已调配映射内存区003730000038000052.0 KBReservedPrivate只有具有READONLY 权限的已调配私有内存区00398000-32.0 KBReservedPrivate只有具有003a0000READ

13、ONLY 权限的已调配私有内存区003c5000-003d000044.0 KBReservedPrivate只有具有READONLY 权限的已调配私有内存区003d6000-003e000040.0 KBReservedPrivate只有具有READONLY 权限的已调配私有内存区2)从上述输出结果，对照分析清单5-2 的程序，请简单描述程序运行的流程:答：该程序从主函数Main()出发，调用 void WalkVM(HANDLE hProcess)函数，voidWalkVM(HANDLE hProcess)函数获得系统信息，分配应用程序内存地址空间。然后开始做循 环，从函数运行开始每次获得

14、下一个虚拟程序内存块的信息，之后计算块的结尾及大小， 然后再显示块的大小与位置，状态，显示保护方式(void ShowProtectio n(DWORD dwTarget),将文件名显示出来，移动块指针获得下一块，依次这样循环下去，直至结束。2.虚拟内存的分配与释放能正确使用系统函数 GetMeoryStatus()和数据结构 MEMORY_STATUST 解系统内存和虚 拟存储空间使用情况，会使用VirsualAlloc ()函数和 VirsualFree ()函数分配和释放虚拟内存空间。步骤 1:在 VC 6.0 环境下选择 Win 32 Con sole Applicatio n 建立一

15、个控制台工程文件，选 择 Anapplication that Supports MFC。步骤 2:编辑并编译完成后，单击Build”菜单中的Build GetMemoryStatus.exe ”命令，建立 GetMemoryStatus.exe 可执行文件。操作能否正常进行？如果不行，则可能的原因是什么？答：操作能正常进行。_步骤 3:在工具栏单击Execute Program”按钮，执行 GetMemoryStatus.cpp.exe 程序。分析程序 GetMemoryStatus.cpp 的运行结果1)请描述运行结果(如果运行不成功，则可能的原因是什么？)：答：运行结果如下：Curren

16、t Memory Status is :Total Physical Memory is 2047 MBAvailable Physical Memory is 2047 MBTotal Page File is 4095 MBAvailable Page File is 4095 MBTotal Virtual Memory is 2047 MB Available Virsual memory is 2031 MBMemory Load is 22 %Now Allocate 32M Virsual Memory and 2M Physical MemoryCurrent Memory S

17、tatus is :Total Physical Memory is 2047 MBAvailable Physical Memory is 2047 MBTotal Page File is 4095 MBAvailable Page File is 4095 MBTotal Virtual Memory is 2047 MBAvailable Virsual memory is 1997 MBMemory Load is 22 %Now Release 32M Virsual Memory and 2M Physical MemoryCurrent Memory Status is :To

18、tal Physical Memory is 2047 MBAvailable Physical Memory is 2047 MBTotal Page File is 4095 MBAvailable Page File is 4095 MBTotal Virtual Memory is 2047 MBAvailable Virsual memory is 2031 MBMemory Load is 22 %Press any key to continue2) 根据运行输出结果，若要改变分配和回收的虚拟内存和物理内存的大小，要改变程 序代码的语句，分别为：答：要改变的分配虚拟内存的程序代码

19、语句为：if (BaseAddr=NULL) printf(Virsual Allocate Fail.n);str=(char *)malloc(1024*1024*2);GetMemSta(); 要改变的回收虚拟内存的程序代码语句为： if(:VirtualFree(BaseAddr,0,MEM_RELEASE)=0) printf(Release Allocate Fail.n);free(str);3) 根据运行输出结果， 对照分析 5-2 程序，可以看出程序运行的流程吗？请简单描述：答：程序开始运行，分配虚拟内存为32M ，物理内存为 2M ，后进行虚拟内存释放，释放了 32M 虚拟

20、内存， 2M 物理内存。四、2实验结论通过本次实验了解 windows Server 2003 的内存结构和虚拟内存的管理， 较为清楚的理解了在 windows sever 2003 中虚拟内存的检测以及其内存分配 和内存释放的运行过程。 进而了解进程堆和 windows 为使用内存而提供的一 些扩展功能。在程序运行的过程中，首先会检测到需要使用的虚拟内存，其 次通过调用函数去分配当前部分所需要的虚拟内存大小， 之后进行虚拟内存 的分配，最后，运行结束，释放虚拟内存。在这整个过程中，能够节约内存 的使用，增加了处理事务的效率。附录：5-2.cpp 运行结果00010000-00012000 (

21、8.00 KB) Committed, READWRITE, Private00012000-00020000 (56.0 KB) Free, NOACCESS00020000-00021000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Private00021000-00030000 (60.0 KB) Free, NOACCESS00030000-0012c000 (0.98 MB) Reserved, READONLY, Private0012c000-0012d000 (4.00 KB) Committed, GUARD, READWRITE, Private00

22、12(12.0 KB) Committed, READWRITE, Private00130000-00135000 (20.0 KB) Committed, READONLY, Mapped00135000-00140000 (44.0 KB) Free, NOACCESS00140000-00147000 (28.0 KB) Committed, READWRITE, Private00147000-00240000 ( 996 KB) Reserved, READONLY, Private00240000-00243000 (12.0 KB) Committe

23、d, READWRITE, Mapped00243000-00250000 (52.0 KB) Reserved, READONLY, Mapped00250000-00266000 (88.0 KB) Committed, READONLY, Mapped00266000-00270000 (40.0 KB) Free, NOACCESS00270000-002b1000 ( 260 KB) Committed, READONLY, Mapped002b1000-002c0000 (60.0 KB) Free, NOACCESS002( 260 KB) Comm

24、itted, READONLY, Mapped00301000-00310000 (60.0 KB) Free, NOACCESS00310000-00316000 (24.0 KB) Committed, READONLY, Mapped00316000-00320000 (40.0 KB) Free, NOACCESS00320000-00361000 ( 260 KB) Committed, READONLY, Mapped00361000-00370000 (60.0 KB) Free, NOACCESS00370000-00373000 (12.0 KB) Committed, RE

25、ADWRITE, Private00373000-00380000 (52.0 KB) Reserved, READONLY, Private00380000-00383000 (12.0 KB) Committed, READONLY, Mapped00383000-00390000 (52.0 KB) Free, NOACCESS00390000-00398000 (32.0 KB) Committed, READWRITE, Private00398000-003a0000 (32.0 KB) Reserved, READONLY, Private003a0000-003a1000 (4

26、.00 KB) Committed, READWRITE, Private003a1000-003b0000 (60.0 KB) Free, NOACCESS003b0000-003b1000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Private003b1000-003c0000 (60.0 KB) Free, NOACCESS003c0000-003c5000 (20.0 KB) Committed, READWRITE, Private003c5000-003d0000 (44.0 KB) Reserved, READONLY, Private003d0000-0

27、03d6000 (24.0 KB) Committed, READWRITE, Private003d6000-003e0000 (40.0 KB) Reserved, READONLY, Private003( 128 KB) Free, NOACCESS00400000-00401000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image, Module:5-2.exe00401000-0046d000 ( 432 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image0046(32.0 KB) C

28、ommitted, READONLY, Image00475000-0047c000 (28.0 KB) Committed, READWRITE, Image0047(16.0 KB) Committed, READONLY, Image00480000-00487000 (28.0 KB) Committed, EXECUTE_READ, Mapped00487000-00540000 ( 740 KB) Reserved, READONLY, Mapped00540000-00542000 (8.00 KB) Committed, EXECUTE_READ,

29、Mapped00542000-00548000 (24.0 KB) Reserved, READONLY, Mapped00548000-00550000 (32.0 KB) Free, NOACCESS00550000-00653000 (1.01 MB) Committed, READONLY, Mapped00653000-00660000 (52.0 KB) Free, NOACCESS00660000-006e1000 ( 516 KB) Committed, EXECUTE_READ, Mapped006e1000-00960000 (2.49 MB) Reserved, READ

30、ONLY, Mapped00960000-00968000 (32.0 KB) Committed, READWRITE, Private00968000-00a60000 ( 992 KB) Reserved, READONLY, Private00a60000-74ae0000 (1.81 GB) Free, NOACCESS74ae0000-74ae1000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image, Module:USP10.dll74ae1000-74b25000 ( 272 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image74b25

31、000-74b28000 (12.0 KB) Committed, WRITECOPY, Image74b28000-74b2a000 (8.00 KB) Committed, READWRITE, Image74b2a000-74b2e000 (16.0 KB) Committed, WRITECOPY, Image74b2e000-74b2f000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image74b2f000-74b45000 (88.0 KB) Committed, READONLY, Image74b45000-76180000 (22.2 MB) Fre

32、e, NOACCESS76180000-76181000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image, Module:IMM32.DLL76181000-76196000 (84.0 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image76196000-76197000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image76197000-7619d000 (24.0 KB) Committed, READONLY, Image7619d000-76eb0000 (13.0 MB) Free, NOACCESS76eb0000-

33、76eb1000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image, Module:Secur32.dll76eb1000-76ec0000 (60.0 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image76ec0000-76ec1000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image76ec1000-76ec3000 (8.00 KB) Committed, READONLY, Image76ec3000-77b70000 (12.6 MB) Free, NOACCESS77b70000-77b71000 (4.00 KB)

34、 Committed, READONLY,Image, Module:msvcrt.dll77b71000-77bbf000 ( 312 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image77bbf000-77bc1000 (8.00 KB) Committed, WRITECOPY, Image77bc1000-77bc2000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image77bc2000-77bc3000 (4.00 KB) Committed, WRITECOPY, Image77bc3000-77bc6000 (12.0 KB) Comm

35、itted, READWRITE, Image77bc6000-77bca000 (16.0 KB) Committed, READONLY, Image77bca000-77bd0000 (24.0 KB) Free, NOACCESS 77bd0000-77bd1000(4.00 KB) Committed, READONLY,Image, GDI32.dll77bd1000-77c14000 ( 268 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image77c14000-77c16000 (8.00 KB) Committed, READWRITE, Image77c1

36、6000-77c19000 (12.0 KB) Committed, READONLY, Image77c19000-77c20000 (28.0 KB) Free, NOACCESS77c20000-77c21000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image,RPCRT4.dll77c21000-77cba000 ( 612 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image77cba000-77cbb000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image77cbb000-77cc1000 (24.0 KB) Com

37、mitted, READONLY, Image77cc1000-77e10000 (1.30 MB) Free, NOACCESS77e10000-77e11000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image,USER32.dll77e11000-77e71000 ( 384 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image77e71000-77e72000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image77e72000-77e73000 (4.00 KB) Committed, WRITECOPY, Image77e

38、73000-77ea0000 ( 180 KB) Committed, READONLY, Image77ea0000-77eb0000 (64.0 KB) Free, NOACCESS77eb0000-77eb1000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image,SHLWAPI.dllModule:Module:Module:Module:77eb1000-77efb000 ( 296 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image77efb000-77efc000 (4.00 KB) Committed, READWRITE, Image

39、77efc000-77efd000(4.00 KB) Committed, WRITECOPY, Image 77efd000-77f02000 (20.0 KB)Committed, READONLY, Image 77f02000-77f30000 ( 184 KB) Free, NOACCESS77f30000-77f31000 (4.00 KB) Committed, READONLY,Image,ADVAPI32.dll77f31000-77fa1000 ( 448 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image77fa1000-77fa3000 (8.00 K

40、B) Committed, READWRITE, Image77fa3000-77fa5000 (8.00 KB) Committed, WRITECOPY, Image77fa5000-77fdc000 ( 220 KB) Committed, READONLY, Image77fdc000-7c800000 (72.1 MB) Free, NOACCESS 7c800000-7c801000(4.00 KB) Committed, READONLY,Image, kernel32.dll7c801000-7c88b000 ( 552 KB) Committed, EXECUTE_READ, Image7c88b000-7c88e000 (12.0 KB) Committed, READWRITE, Image7c88e000-7c890000 (8.00 KB) Committed, WRITECOPY, Image7c890000-7c92b000 ( 620 KB) Com