实验三存储管理.docx
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实验三存储管理
实验名称
实验三：
存储管理[1]WindowsServer2003内存结构[2]WindowsServer2003虚拟内存
二、[1]实验目的
1）通过实验了解windowsServer2003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windowsServer2003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GetSystemInfo（），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WindowsServer2003。
步骤2：
在“开始”菜单中单击“程序”-“MicrosoftVisualStudio6.0”–“MicrosoftVisualC++6.0”命令，进入VisualC++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“Compile5-1.cpp”命令，并单击“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“Build5-1.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“ExecuteProgram”（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：
0x00010000
3）最大应用地址为：
0x7ffeffff
4）当前可供应用程序使用的内存空间为：
3.92GB
5）当前计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Windows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windowsServer2003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Windowssever2003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WindowsServer2003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WindowsServer2003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、[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WindowsServer2003。
步骤2：
在“开始”菜单中单击“程序”-“MicrosoftVisualStudio6.0”–“MicrosoftVisualC++6.0”命令，进入VisualC++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“Compile5-2.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“Build5-2.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：
在工具栏单击“ExecuteProgram”（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：
00010000-00012000<8.00KB>Committed,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
00012000
00020000
56.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已
调配的共有内存区
00021000
00030000
60.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已
调配的共有内存区
00135000
00140000
44.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已
调配的共有内存区
00266000
00270000
40.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已
调配的共有内存区
002b1000-
002c0000
60.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已
调配的共有内存区
00301000-
60.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已
00310000
调配的共有内存区
00316000
00320000
40.0KB
free
NOACCESS
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
00010000
00012000
8.00KB
Committed
Private
只有具有
READWRITE权限的已调配私有内存区
00020000
00021000
4.00KB
Committed
Private
只有具有
READWRITE权限的已调配私有内存区
0012c000-
0012d000
4.00KB
Committed
Private
具有GUARD,READEWRITE权限的已调配私有内存区
0012d000-
00130000
12.0KB
Committed
Private
只有具有
READWRITE权限的已调配私有内存区
00130000
00135000
20.0KB
Committed
Mapped
只有具有
READONLY权限的已调配映射内存区
00140000
00147000
28.0KB
Committed
Private
只有具有
READWRITE权限的已调配私有内存区
00240000
00243000
12.0KB
Committed
Mapped
只有具有
READWRITE权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
虚拟空间类型
访问权限
描述
00030000-
0012c000
0.98MB
Reserved
Private
只有具有
READONLY权限的已调配私有内存区
00147000
00240000
996KB
Reserved
Private
只有具有
READONLY权限的已调配私有内存区
00243000
00250000
52.0KB
Reserved
Mapped
只有具有
READONLY权限的已调配映射内存区
00373000
00380000
52.0KB
Reserved
Private
只有具有
READONLY权限的已调配私有内存区
00398000-
32.0KB
Reserved
Private
只有具有
003a0000
READONLY权限的已调配私有内存区
003c5000-
003d0000
44.0KB
Reserved
Private
只有具有
READONLY权限的已调配私有内存区
003d6000-
003e0000
40.0KB
Reserved
Private
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voidWalkVM（HANDLEhProcess）函数，voidWalkVM（HANDLEhProcess）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（voidShowProtection（DWORDdwTarget）），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_STATUS了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VC6.0环境下选择Win32ConsoleApplication建立一个控制台工程文件，选择AnapplicationthatSupportsMFC。
步骤2：
编辑并编译完成后，单击“Build”菜单中的“BuildGetMemoryStatus.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“ExecuteProgram”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：
CurrentMemoryStatusis:
TotalPhysicalMemoryis2047MB
AvailablePhysicalMemoryis2047MB
TotalPageFileis4095MB
AvailablePageFileis4095MB
TotalVirtualMemoryis2047MB
AvailableVirsualmemoryis2031MB
MemoryLoadis22%
NowAllocate32MVirsualMemoryand2MPhysicalMemory
CurrentMemoryStatusis:
TotalPhysicalMemoryis2047MB
AvailablePhysicalMemoryis2047MB
TotalPageFileis4095MB
AvailablePageFileis4095MB
TotalVirtualMemoryis2047MB
AvailableVirsualmemoryis1997MB
MemoryLoadis22%
NowRelease32MVirsualMemoryand2MPhysicalMemory
CurrentMemoryStatusis:
TotalPhysicalMemoryis2047MB
AvailablePhysicalMemoryis2047MB
TotalPageFileis4095MB
AvailablePageFileis4095MB
TotalVirtualMemoryis2047MB
AvailableVirsualmemoryis2031MB
MemoryLoadis22%
Pressanykeytocontinue
2）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语句为：
if（BaseAddr==NULL）printf（"VirsualAllocateFail.\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（"ReleaseAllocateFail.\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虚拟内存，2M物理内存。
四、[2]实验结论
通过本次实验了解windowsServer2003的内存结构和虚拟内存的管理，较为清楚的理解了在windowssever2003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（8.00KB）Committed,READWRITE,Private
00012000-00020000（56.0KB）Free,NOACCESS
00020000-00021000（4.00KB）Committed,READWRITE,Private
00021000-00030000（60.0KB）Free,NOACCESS
00030000-0012c000（0.98MB）Reserved,READONLY,Private0012c000-0012d000（4.00KB）Committed,GUARD,READWRITE,Private0012d000-00130000（12.0KB）Committed,READWRITE,Private00130000-00135000（20.0KB）Committed,READONLY,Mapped00135000-00140000（44.0KB）Free,NOACCESS
00140000-00147000（28.0KB）Committed,READWRITE,Private
00147000-00240000（996KB）Reserved,READONLY,Private
00240000-00243000（12.0KB）Committed,READWRITE,Mapped
00243000-00250000（52.0KB）Reserved,READONLY,Mapped
00250000-00266000（88.0KB）Committed,READONLY,Mapped
00266000-00270000（40.0KB）Free,NOACCESS
00270000-002b1000（260KB）Committed,READONLY,Mapped
002b1000-002c0000（60.0KB）Free,NOACCESS
002c0000-00301000（260KB）Committed,READONLY,Mapped
00301000-00310000（60.0KB）Free,NOACCESS
00310000-00316000（24.0KB）Committed,READONLY,Mapped
00316000-00320000（40.0KB）Free,NOACCESS
00320000-00361000（260KB）Committed,READONLY,Mapped
00361000-00370000（60.0KB）Free,NOACCESS
00370000-00373000（12.0KB）Committed,READWRITE,Private
00373000-00380000（52.0KB）Reserved,READONLY,Private
00380000-00383000（12.0KB）Committed,READONLY,Mapped
00383000-00390000（52.0KB）Free,NOACCESS
00390000-00398000（32.0KB）Committed,READWRITE,Private
00398000-003a0000（32.0KB）Reserved,READONLY,Private
003a0000-003a1000（4.00KB）Committed,READWRITE,Private
003a1000-003b0000（60.0KB）Free,NOACCESS
003b0000-003b1000（4.00KB）Committed,READWRITE,Private003b1000-003c0000（60.0KB）Free,NOACCESS
003c0000-003c5000（20.0KB）Committed,READWRITE,Private003c5000-003d0000（44.0KB）Reserved,READONLY,Private003d0000-003d6000（24.0KB）Committed,READWRITE,Private003d6000-003e0000（40.0KB）Reserved,READONLY,Private003e0000-00400000（128KB）Free,NOACCESS
00400000-00401000（4.00KB）Committed,READONLY,Image,Module:
5-2.exe
00401000-0046d000（432KB）Committed,EXECUTE_READ,Image
0046d000-00475000（32.0KB）Committed,READONLY,Image
00475000-0047c000（28.0KB）Committed,READWRITE,Image
0047c000-00480000（16.0KB）Committed,READONLY,Image00480000-00487000（28.0KB）Committed,EXECUTE_READ,Mapped00487000-00540000（740KB）Reserved,READONLY,Mapped00540000-00542000（8.00KB）Committed,EXECUTE_READ,Mapped00542000-00548000（24.0KB）Reserved,READONLY,Mapped00548000-00550000（32.0KB）Free,NOACCESS
00550000-00653000（1.01MB）Committed,READONLY,Mapped
00653000-00660000（52.0KB）Free,NOACCESS
00660000-006e1000（516KB）Committed,EXECUTE_READ,Mapped
006e1000-00960000（2.49MB）Reserved,READONLY,Mapped
00960000-00968000（32.0KB）Committed,READWRITE,Private
00968000-00a60000（992KB）Reserved,READONLY,Private
00a60000-74ae0000（1.81GB）Free,NOACCESS
74ae0000-74ae1000（4.00KB）Committed,READONLY,Image,Module:
USP10.dll
74ae1000-74b25000（272KB）Committed,EXECUTE_READ,Image
74b25000-74b28000（12.0KB）Committed,WRITECOPY,Image
74b28000-74b2a000（8.00KB）Committed,READWRITE,Image
74b2a000-74b2e000（16.0KB）Committe
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