技术标签: C/C++
Windows API笔记(一)内核对象
Windows API笔记(二)进程和进程间通信、进程边界
Windows API笔记(三)线程和线程同步、线程局部存储
Windows API笔记(四)win32内存结构
Windows API笔记(五)虚拟内存
Windows API笔记(六)内存映射文件
Windows API笔记(七)堆
Windows API笔记(八)文件系统
Windows API笔记(九)窗口消息
Windows API笔记(十)动态链接库
Windows API笔记(十一)设备I/O
首先要搞清楚【虚拟内存、交换文件、页面文件、RAM、物理存储、虚拟地址空间】这几个概念!
虚拟内存是操作系统的内存管理方式,对上层应用屏蔽了页面文件与RAM的区别与调度方式。
先看看操作系统,再来说吧!(PageFile.sys)
在没有充分的理解函数集合是如何工作的以及它们各自是如何影响操作系统的情况下,在你的应用程序中确定用于管理内存的函数或函数集合是很困难的。本文件重点介绍虚拟内存(Virtual Memory)以及如何使用它们,它们的是如何与操作系统交互的。
仔细看上图,CRT只提供了操Heap Memory API上的内存操纵方式(malloc/free、new/delete等)。
Win32提供下列3中操纵内存的机制:
本文的重点:
注意:虚拟内存指的是操作系统对上层应用提供的内存抽象,是内存管理的一种方式,与Windows系统属性中虚拟内存不是一回事。Windows系统属性中的虚拟内存是指分页文件(PageFile.sys)。
LPVOID
VirtualAlloc(
_In_opt_ LPVOID lpAddress, // 按64-KB向上取整
_In_ SIZE_T dwSize,
_In_ DWORD flAllocationType,
_In_ DWORD flProtect
)
可以指定保留起始位置,也可以由系统自动分配lpAddress = NULL
可以指定在最高内存地址保留区域,flAllocationType = MEM_TOP_DOWN | MEM_RESERVE 且 lpAddress = NULL
成功返回地址,失败返回NULL
保留区域不占用任何物理存储。
flAllocationType = MEM_COMMIT
flAllocationType = MEM_COMMIT | MEM_RESERVE
要决定是否应该提交存储有4种方法:
VirtualFree可用于释放区域和释放物理存储。
BOOL
VirtualFree(
LPVOID lpAddress,
SIZE_T dwSize,
DWORD dwFreeType
);
三种不同的方法释放物理存储:
/*虚拟内存使用范例*/
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
char *str = "hello world";
int main()
{
LPVOID mem_ptr = NULL;
// 保留区域
mem_ptr = VirtualAlloc(NULL, 1024 * 512, MEM_RESERVE | MEM_TOP_DOWN, PAGE_READWRITE);
if (NULL == mem_ptr)
{
printf("reserve failed\n");
return -1;
}
printf("reserve address : 0x%X\n", mem_ptr);
int len = strlen(str);
LPVOID mem_cmt = NULL;
// 提交物理存储,系统提交了4k的存储,最小是4k
mem_cmt = VirtualAlloc(mem_ptr, len + 1, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
if (NULL == mem_cmt)
{
printf("reserve failed\n");
}
else
{
printf("commit address : 0x%X\n", mem_cmt);
// 初始化内存区域
memset(mem_cmt, 0, 1024 * 4); // 系统最小提交4k存储,改成 1024 * 4 + 1 将会出错
// 写入数据到指定内存区域
memcpy(mem_cmt, str, len);
// 读取内存区域
printf("read data : %s\n", mem_cmt);
}
LPVOID mem_cmt2 = NULL;
char *ptr = (char *)mem_ptr;
ptr += 1024 * 5;
printf("startPtr address : 0x%X\n", ptr);
MEMORY_BASIC_INFORMATION info;
// 判断是否提交
DWORD dwNumByte = VirtualQuery(ptr, &info, sizeof(info));
printf("BaseAddress 0x%X , AllocationBase 0x%X \n", info.BaseAddress, info.AllocationBase);
if (info.State == MEM_COMMIT)
{
printf("address 0x%X has committed,Page BaseAddress 0x%X\n", ptr, info.BaseAddress);
}
else
{
// 提交物理存储
mem_cmt2 = VirtualAlloc(ptr, len + 1, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
if (NULL == mem_cmt2)
{
printf("reserve failed %ld\n", GetLastError());
}
else
{
printf("commit address : 0x%X\n", mem_cmt2);
// 初始化内存区域
memset(mem_cmt2, 0, len + 1);
// 写入数据到指定内存区域
memcpy(mem_cmt2, str, len);
// 读取内存区域
printf("read data 2 : %s\n", mem_cmt2);
}
// 释放提交
VirtualFree(ptr, len + 1, MEM_DECOMMIT);
memset(&info, 0, sizeof(info));
// 判断是否提交
DWORD dwNumByte = VirtualQuery(ptr, &info, sizeof(info));
printf("BaseAddress 0x%X , AllocationBase 0x%X \n", info.BaseAddress, info.AllocationBase);
if (info.State == MEM_COMMIT)
{
printf("address 0x%X has committed,Page BaseAddress 0x%X\n", ptr, info.BaseAddress);
}
else
{
printf("address 0x%X has not commit\n", ptr);
}
}
// 释放保留区域
VirtualFree(mem_ptr, 0, MEM_RELEASE);
return 0;
}
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