实验三存储管理.docx
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实验三存储管理
一、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
00301000-00310000
60.0KB
free
NOACCESS
没有任何权限的已调配的共有内存区
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
00398000-003a0000
32.0KB
Reserved
Private
只有具有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,Private
0012c000-0012d000（4.00KB）Committed,GUARD,READWRITE,Private
0012d000-00130000（12.0KB）Committed,READWRITE,Private
00130000-00135000（20.0KB）Committed,READONLY,Mapped
00135000-00140000（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,Private
003b1000-003c0000（60.0KB）Free,NOACCESS
003c0000-003c5000（20.0KB）Committed,READWRITE,Private
003c5000-003d0000（44.0KB）Reserved,READONLY,Private
003d0000-003d6000（24.0KB）Committed,READWRITE,Private
003d6000-003e0000（40.0KB）Reserved,READONLY,Private
003e0000-00400000（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,Image
00480000-00487000（28.0KB）Committed,EXECUTE_READ,Mapped
00487000-00540000（740KB）Reserved,READONLY,Mapped
00540000-00542000（8.00KB）Committed,EXECUTE_READ,Mapped
00542000-00548000（24.0KB）Reserved,READONLY,Mapped
00548000-00550000（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）Committed,WRITECOPY,Image
74b2e000-74b2f000（4.00KB）Committed,READWRITE,Image
74b2f000-74b45000（88.0KB）Committ
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