實驗三存儲管理

1、實驗名稱實驗三：存儲管理1WindowsServer2003內存結構2WindowsServer2003虛擬內存二、1實驗目的1）通過實驗了解windowsServer2003內存的使用，學習如何在應用程序中管理內存、體會Windows應用程序內存的簡單性和自我防護能力。2）了解windowsServer2003的內存結構和虛擬內存的管理，進而了解進程堆和windows為使用內存而提供的一些擴展功能。三、1實驗內容使用任務管理器終止進程顯示其他進程計數(shù)器更改正在運行的程序的優(yōu)先級四、1實驗步驟Windows提供了一個API即GetSystemInfo（），以便用戶能檢查系統(tǒng)中虛擬內存的一些特性

2、。程序5-1顯示了如何調用該函數(shù)以及顯示系統(tǒng)中當前內存的參數(shù)。步驟1:登錄進入WindowsServer2003。步驟2:在"開始"菜單中單擊"程序”-aMicrosoftVisualStudio6.0"-aMicrosoftVisualC+6.0”命令，進入VisualC+窗口。步驟3:在工具欄單擊“打開”按鈕，在“打開”對話框中找到并打開實驗源程序5-1.cpp。程序5-1:獲取有關系統(tǒng)的內存設置的信息步驟4:單擊“Build”菜單中的“Compile5-1.cpp”命令，并單擊“是”按鈕確認。系統(tǒng)對4-1.cpp進行編譯。步驟5:編譯完成后，單擊“

3、Build”菜單中的“Build5-1.exe”命令，建立5-1.exe可執(zhí)行文件。操作能否正常進行？如果不行，則可能的原因是什么？答：操作能正常進行。步驟6:在工具欄單擊"ExecuteProgram”（執(zhí)行程序）按鈕，執(zhí)行5-1.exe程序。運行結果（分行書寫。如果運行不成功，則可能的原因是什么？）：1）虛擬內存每頁容量為：4.00KB2）最小應用地址：0x000100003）最大應用地址為：0x7ffeffff4）當前可供應用程序使用的內存空間為：3.92GB5）當前計算機的實際內存大小為：1.99GB閱讀和分析程序5-1,請回答問題：1）理論上每個windows應用程序可以獨

4、占的最大存儲空間是：4GB2）在程序5-1中，用于檢索系統(tǒng)中虛擬內存特性的API函數(shù)是：DWORD提示：可供應用程序使用的內存空間實際上已經減去了開頭與結尾兩個64KB的保護區(qū)。虛擬內存空間中的64KB保護區(qū)是防止編程錯誤的一種Windows方式。任何對內存中這一區(qū)域的訪問（讀、寫、執(zhí)行）都將引發(fā)一個錯誤陷井，從而導致錯誤并終止程序的執(zhí)行。也就是說，假如用戶有一個NULL指針（地址為0）,但仍試圖在此之前很近的地址處使用另一個指針，這將因為試圖從更低的保留區(qū)域讀寫數(shù)據(jù)，從而產生意外錯誤并終止程序的執(zhí)行。五、1實驗結論通過本次實驗我了解windowsServer2003內存的使用，同時學習了如何

5、在應用程序中管理內存。在實驗的過程中，體會到了Windows應用程序內存的簡單性和自我防護能力。對于Windowssever2003的內存結構有了一定的了解。二、2實驗目的1）通過實驗了解WindowsServer2003內存的使用，學習如何在應用程序中管理內存，體會Windows應用程序內存的簡單性和自我防護能力。2）學習檢查虛擬內存空間或對其進行操作。3）了解WindowsServer2003的內存結構和虛擬內存的管理，進而了解進程堆和Windows為使用內存而提供的一些擴展功能。1. 三、2實驗內容與實驗步驟虛擬內存的檢測清單5-2所示的程序使用VirtualQueryEX（）函數(shù)來檢查

6、虛擬內存空間。步驟1:登錄進入WindowsServer2003。步驟2:在"開始"菜單中單擊"程序”-aMicrosoftVisualStudio6.0"-aMicrosoftVisualC+6.0”命令，進入VisualC+窗口。步驟3:在工具欄單擊“打開”按鈕，在“打開”對話框中找到并打開實驗源程序5-2.cpp。清單5-2檢測進程的虛擬地址空間清單5-2中顯示一個walkVM（）函數(shù)開始于某個進程可訪問的最低端虛擬地址處，并在其中顯示各塊虛擬內存的特性。虛擬內存中的塊由VirsualQueryEX（）API定義成連續(xù)快或具有相同狀態(tài)（自由區(qū)，已調

7、配區(qū)等）的內存，并分配以一組統(tǒng)一的保護標志（只讀、可執(zhí)行等）。步驟4:單擊“Build”菜單中的“Compile5-2.cpp”命令，并單擊“是”按鈕確認。系統(tǒng)對5-2.cpp進行編譯。步驟5:編譯完成后，單擊“Build”菜單中的“Build5-2.exe”命令，建立5-2.exe可執(zhí)行文件。操作能否正常進行？如果不行，則可能的原因是什么？答：操作能正常運行。步驟6:在工具欄單擊"ExecuteProgram”（執(zhí)行程序）按鈕，執(zhí)行5-2.exe程序。1）分析運行結果（如果運行不成功，則可能的原因是什么）按committed,reserved,free等三種虛擬地址空間分別記錄實驗

8、數(shù)據(jù)，其中"描述"是對該組數(shù)據(jù)的簡單描述，例如，對下列一組數(shù)據(jù)：00010000-00012000<8.00KB>Committed,READWRITE,Private可描述為：具有READWRITE權限的已調配私有內存區(qū)。將系統(tǒng)當前的自由區(qū)（Free）虛擬地址空間填入表3-3中。表3-3實驗記錄地址大小虛擬空間類型訪問權限描述00012000-0002000056.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已調配的共有內存區(qū)00021000-0003000060.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已調配的共有內存區(qū)00135000-00140000

9、44.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已調配的共有內存區(qū)00266000-0027000040.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已調配的共有內存區(qū)002b100060.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已-002C0000調配的共有內存區(qū)00301000-0031000060.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已調配的共有內存區(qū)00316000-0032000040.0KBfreeNOACCESS沒有任何權限的已調配的共有內存區(qū)將系統(tǒng)當前的已調配區(qū)(Committed)虛擬地址空間填入表3-4匚表3-4實驗記錄地址大小虛擬空間類型訪問權限描述0001

10、0000-000120008.00KBCommittedPrivate只有具有READWRIT故限的已調配私有內存區(qū)00020000-000210004.00KBCommittedPrivate只有具有READWRIT故限的已調配私有內存區(qū)0012C000-0012d0004.00KBCommittedPrivate具有GUARD,READEWRITE權限的已調配私有內存區(qū)0012d000-0013000012.0KBCommittedPrivate只有具有READWRIT故限的已調配私有內存區(qū)00130000-0013500020.0KBCommittedMapped只有具有READONLY

11、限的已調配映射內存區(qū)00140000-0014700028.0KBCommittedPrivate只有具有READWRIT故限的已調配私有內存區(qū)00240000-0024300012.0KBCommittedMapped只有具有READWRIT故限的已調配映射內存區(qū)將系統(tǒng)當前的保留區(qū)(Reserved)虛擬地址空間填入表3-5中。表3-5實驗記錄地址大小虛擬空間類型訪問權限描述00030000-0012C0000.98MBReservedPrivate只有具有READONLY限的已調配私有內存區(qū)00147000-00240000996KBReservedPrivate只有具有READONLY限

12、的已調配私有內存區(qū)00243000-0025000052.0KBReservedMapped只有具有READONLY限的已調配映射內存區(qū)00373000-0038000052.0KBReservedPrivate只有具有READONLY限的已調配私有內存區(qū)00398000-003a000032.0KBReservedPrivate只有具有READONLY限的已調配私有內存區(qū)003c5000-003d000044.0KBReservedPrivate只有具有READONLY限的已調配私有內存區(qū)003d6000-003e000040.0KBReservedPrivate只有具有READONLY限的

13、已調配私有內存區(qū)2)從上述輸出結果，對照分析清單5-2的程序，請簡單描述程序運行的流程:答：該程序從主函數(shù)Main()出發(fā)，調用voidWalkVM(HANDLEhProcess)函數(shù)，voidWalkVM(HANDLEhProcess)函數(shù)獲得系統(tǒng)信息，分配應用程序內存地址空間。然后開始做循環(huán)，從函數(shù)運行開始每次獲得下一個虛擬程序內存塊的信息，之后計算塊的結尾及大小，然后再顯示塊的大小與位置，狀態(tài)，顯示保護方式(voidShowProtection(DWORDdwTarget),將文件名顯示出來，移動塊指針獲得下一塊，依次這樣循環(huán)下去，直至結束。2. 虛擬內存的分配與釋放能正確使用系統(tǒng)函數(shù)G

14、etMeoryStatus()和數(shù)據(jù)結構MEMORY_STATUSI系統(tǒng)內存和虛擬存儲空間使用情況，會使用VirsualAlloc()函數(shù)和VirsualFree()函數(shù)分配和釋放虛擬內存空間。步驟1:在VC6.0環(huán)境下選擇Win32ConsoleApplication建立一個控制臺工程文件，選擇AnapplicationthatSupportsMFC。步驟2:編輯并編譯完成后，單擊"Build"菜單中的"BuildGetMemoryStatus.exe”命令，建立GetMemoryStatus.exe可執(zhí)行文件。操作能否正常進行？如果不行，則可能的原因是什么？答

15、：操作能正常進行。步驟3:在工具欄單擊"ExecuteProgram”按鈕,執(zhí)行GetMemoryStatus.cpp.exe程分析程序GetMemoryStatus.cpp的運行結果1)請描述運行結果(如果運行不成功，則可能的原因是什么？)：答：運行結果如下：CurrentMemoryStatusis:TotalPhysicalMemoryis2047MBAvailablePhysicalMemoryis2047MBTotalPageFileis4095MBAvailablePageFileis4095MBTotalVirtualMemoryis2047MBAvailableVir

16、sualmemoryis2031MBMemoryLoadis22%NowAllocate32MVirsualMemoryand2MPhysicalMemoryCurrentMemoryStatusis:TotalPhysicalMemoryis2047MBAvailablePhysicalMemoryis2047MBTotalPageFileis4095MBAvailablePageFileis4095MBTotalVirtualMemoryis2047MBAvailableVirsualmemoryis1997MBMemoryLoadis22%NowRelease32MVirsualMemo

17、ryand2MPhysicalMemoryCurrentMemoryStatusis:TotalPhysicalMemoryis2047MBAvailablePhysicalMemoryis2047MBTotalPageFileis4095MBAvailablePageFileis4095MBTotalVirtualMemoryis2047MBAvailableVirsualmemoryis2031MBMemoryLoadis22%Pressanykeytocontinue2) 根據(jù)運行輸出結果，若要改變分配和回收的虛擬內存和物理內存的大小，要改變程序代碼的語句，分別為：答：要改變的分配虛擬內

18、存的程序代碼語句為：if(BaseAddr=NULL)printf("VirsualAllocateFail.n");str=(char*)malloc(1024*1024*2);GetMemSta();要改變的回收虛擬內存的程序代碼語句為：if(:VirtualFree(BaseAddr,0,MEM_RELEASE)=0)printf("ReleaseAllocateFail.n");free(str);3) 根據(jù)運行輸出結果，對照分析5-2程序，可以看出程序運行的流程嗎？請簡單描述：答：程序開始運行，分配虛擬內存為32M,物理內存為2M,后進行虛擬內

19、存釋放，釋放了32M虛擬內存，2M物理內存。ca*C:Progra®Fileslicroso£tVisualStudioiyProjectsvindBebugviiid.exeCurrentMemoryStatusis:TotalPhysicalMenoryis2047MBAvailablePhysicalMenoryis2047MBTotalPageFileis4095MBAvailablePageFileis4095MBTotalUirtualMemoryis204?MBAvailableUirsualnenoryis2031MBMemoryLoadis22ZNowAl

20、locate32MUirsualMenoryand2MPhysicalMemoryCurrentMemoryStatusis:TotalPhysicalMenoryis2047MBAvailablePhysicalMenoryis2047MBTotalPageFileis4095MBAvailablePageFileis4095MBTotalUirtualMemoryis2047MDAvailableUirsualnenoryis1997MBMemoryLoadis22ZNowRelease32MUirsualMenoryand2MPhysicalMemoryCurrentMemoryStat

21、usis:TotalPhysicalMenoryis2047MBAvailablePhysicalMenoryis2047MBTotalPageFileis4095MBAvailablePageFileis4095MBTotalUirtualMemoryis204?MBAvailableUirsualnenoryis2031MBMemoryLoadis22ZPressanykeytocontinue四、2實驗結論通過本次實驗了解windowsServer2003的內存結構和虛擬內存的管理，較為活楚的理解了在windowssever2003中虛擬內存的檢測以及其內存分配和內存釋放的運行過程。進而

22、了解進程堆和windows為使用內存而提供的一些擴展功能。在程序運行的過程中，首先會檢測到需要使用的虛擬內存，其次通過調用函數(shù)去分配當前部分所需要的虛擬內存大小，之后進行虛擬內存的分配，最后，運行結束，釋放虛擬內存。在這整個過程中，能夠節(jié)約內存的使用，增加了處理事務的效率。附錄：5-2.cpp運行結果00010000-00012000(8.00KB)Committed,READWRITE,Private00012000-00020000(56.0KB)Free,NOACCESS00020000-00021000(4.00KB)Committed,READWRITE,Private0002100

23、0-00030000(60.0KB)Free,NOACCESS00030000-0012c000(0.98MB)Reserved,READONLY,Private0012c000-0012d000(4.00KB)Committed,GUARD,READWRITE,Private001212.0KB)Committed,READWRITE,Private00130000-00135000(20.0KB)Committed,READONLY,Mapped00135000-00140000(44.0KB)Free,NOACCESS00140000-00147000(28.

24、0KB)Committed,READWRITE,Private00147000-00240000(996KB)Reserved,READONLY,Private00240000-00243000(12.0KB)Committed,READWRITE,Mapped00243000-00250000(52.0KB)Reserved,READONLY,Mapped00250000-00266000(88.0KB)Committed,READONLY,Mapped00266000-00270000(40.0KB)Free,NOACCESS00270000-002b1000(260KB)Committe

25、d,READONLY,Mapped002b1000-002c0000(60.0KB)Free,NOACCESS002260KB)Committed,READONLY,Mapped00301000-00310000(60.0KB)Free,NOACCESS00316000-00320000(40.0KB)Free,NOACCESS00320000-00361000(260KB)Committed,READONLY,Mapped00361000-00370000(60.0KB)Free,NOACCESS00370000-00373000(12.0KB)Committe

26、d,READWRITE,Private00373000-00380000(52.0KB)Reserved,READONLY,Private00380000-00383000(12.0KB)Committed,READONLY,Mapped00383000-00390000(52.0KB)Free,NOACCESS00390000-00398000(32.0KB)Committed,READWRITE,Private00398000-003a0000(32.0KB)Reserved,READONLY,Private003a0000-003a1000(4.00KB)Committed,READWR

27、ITE,Private003a1000-003b0000(60.0KB)Free,NOACCESS003b0000-003b1000(4.00KB)Committed,READWRITE,Private003b1000-003c0000(60.0KB)Free,NOACCESS003c0000-003c5000(20.0KB)Committed,READWRITE,Private003c5000-003d0000(44.0KB)Reserved,READONLY,Private003d0000-003d6000(24.0KB)Committed,READWRITE,Private003d600

28、0-003e0000(40.0KB)Reserved,READONLY,Private003128KB)Free,NOACCESS00400000-00401000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:5-2.exe00401000-0046d000(432KB)Committed,EXECUTE_READ,Image004632.0KB)Committed,READONLY,Image00475000-0047c000(28.0KB)Committed,READWRITE,Image0047c0

29、00-00480000(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,NOACCESS00550000-00653

30、000(1.01MB)Committed,READONLY,Mapped00653000-00660000(52.0KB)Free,NOACCESS00660000-006e1000(516KB)Committed,EXECUTE_READ,Mapped006e1000-00960000(2.49MB)Reserved,READONLY,Mapped00960000-00968000(32.0KB)Committed,READWRITE,Private00968000-00a60000(992KB)Reserved,READONLY,Private00a60000-74ae0000(1.81G

31、B)Free,NOACCESS74ae0000-74ae1000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:USP10.dll74ae1000-74b25000(272KB)Committed,EXECUTE_READ,Image74b25000-74b28000(12.0KB)Committed,WRITECOPY,Image74b28000-74b2a000(8.00KB)Committed,READWRITE,Image74b2a000-74b2e000(16.0KB)Committed,WRITECOPY,Image74b2e000-74b2f000(

32、4.00KB)Committed,READWRITE,Image74b2f000-74b45000(88.0KB)Committed,READONLY,Image74b45000-76180000(22.2MB)Free,NOACCESS76180000-76181000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:IMM32.DLL76181000-76196000(84.0KB)Committed,EXECUTE_READ,Image76196000-76197000(4.00KB)Committed,READWRITE,Image76197000-7619

33、d000(24.0KB)Committed,READONLY,Image7619d000-76eb0000(13.0MB)Free,NOACCESS76eb0000-76eb1000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:Secur32.dll76eb1000-76ec0000(60.0KB)Committed,EXECUTE_READ,Image76ec0000-76ec1000(4.00KB)Committed,READWRITE,Image76ec1000-76ec3000(8.00KB)Committed,READONLY,Image76ec300

34、0-77b70000(12.6MB)Free,NOACCESS77b70000-77b71000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:msvcrt.dll77b71000-77bbf000(312KB)Committed,EXECUTE_READ,Image77bbf000-77bc1000(8.00KB)Committed,WRITECOPY,Image77bc1000-77bc2000(4.00KB)Committed,READWRITE,Image77bc2000-77bc3000(4.00KB)Committed,WRITECOPY,Image7

35、7bc3000-77bc6000(12.0KB)Committed,READWRITE,Image77bc6000-77bca000(16.0KB)Committed,READONLY,Image77bca000-77bd0000(24.0KB)Free,NOACCESS77bd0000-77bd1000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:GDI32.dll77bd1000-77c14000(268KB)Committed,EXECUTE_READ,Image77c14000-77c16000(8.00KB)Committed,READWRITE,Im

36、age77c16000-77c19000(12.0KB)Committed,READONLY,Image77c19000-77c20000(28.0KB)Free,NOACCESS77c20000-77c21000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:RPCRT4.dll77c21000-77cba000(612KB)Committed,EXECUTE_READ,Image77cba000-77cbb000(4.00KB)Committed,READWRITE,Image77cbb000-77cc1000(24.0KB)Committed,READONL

37、Y,Image77cc1000-77e10000(1.30MB)Free,NOACCESS77e10000-77e11000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:USER32.dll77e11000-77e71000(384KB)Committed,EXECUTE_READ,Image77e71000-77e72000(4.00KB)Committed,READWRITE,Image77e72000-77e73000(4.00KB)Committed,WRITECOPY,Image77e73000-77ea0000(180KB)Committed,REA

38、DONLY,Image77ea0000-77eb0000(64.0KB)Free,NOACCESS77eb0000-77eb1000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:SHLWAPI.dll77eb1000-77efb000(296KB)Committed,EXECUTE_READ,Image77efb000-77efc000(4.00KB)Committed,READWRITE,Image77efc000-77efd000(4.00KB)Committed,WRITECOPY,Image77efd000-77f02000(20.0KB)Committ

39、ed,READONLY,Image77f02000-77f30000(184KB)Free,NOACCESS77f30000-77f31000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:ADVAPI32.dll77f31000-77fa1000(448KB)Committed,EXECUTE_READ,Image77fa1000-77fa3000(8.00KB)Committed,READWRITE,Image77fa3000-77fa5000(8.00KB)Committed,WRITECOPY,Image77fa5000-77fdc000(220KB)Committed,READONLY,Image77fdc000-7c800000(72.1MB)Free,NOACCESS7c800000-7c801000(4.00KB)Committed,READONLYImage,Module:kernel32.dll7c801000-7c88b000(552KB)Committed,EXECUTE_READ,Image7c88b000-7c88