Windows操作系统内存管理与统计分析

"该资源是关于操作系统实验的内容，特别是针对系统内存使用情况的统计分析。实验旨在让学习者深入理解Windows内存管理机制，包括页式存储管理技术，并熟悉相关的API接口。通过编写和运行代码，观察系统内存和虚拟存储空间的变化，以实际操作的方式掌握内存管理的基本原理和实践应用。" 在实验四“系统内存使用统计”中，有以下几个关键知识点： 1. **Windows内存管理机制**：Windows操作系统采用分页式内存管理，将物理内存划分为固定大小的页，以便有效地管理和分配内存。这种机制允许进程看到比实际物理内存更大的地址空间，通过页面交换在磁盘和内存之间动态移动数据。 2. **页式存储管理技术**：在页式存储管理系统中，每个进程都有一个虚拟地址空间，这个空间被划分为固定大小的页，这些页可以映射到物理内存的不同位置。通过页表，系统跟踪哪些虚拟页对应于物理页，以及它们的存储位置。 3. **Windows内存管理基本数据结构**：在Windows中，主要的数据结构包括页表、内存分配块、内存分配链表等。页表用于存储页映射信息，内存分配块记录内存的分配状态，而内存分配链表则用于管理空闲和已分配的内存区域。 4. **Windows内存管理API**：实验中涉及的主要API包括`VirtualAlloc`、`VirtualFree`、`malloc`和`free`等。`VirtualAlloc`用于分配或预留虚拟内存，`VirtualFree`用来释放已分配的虚拟内存。`malloc`和`free`是C语言库中的函数，分别用于动态分配和释放物理内存。 5. **实验内容**：实验要求使用上述API来显示系统存储空间的使用情况，并在分配和释放内存后观察变化。例如，实验代码中首先调用`GetMemSta()`函数获取当前内存状态，然后分配32MB的虚拟内存和2MB的物理内存，再次调用`GetMemSta()`以查看分配内存后的变化，最后释放所分配的内存并再次检查内存状态。 6. **内存分配与释放**：实验代码中的`VirtualAlloc`函数分配了32MB的虚拟内存，使用`MEM_RESERVE`和`MEM_COMMIT`标志分别预留给进程并立即分配物理存储。而`malloc`则分配了2MB的物理内存。释放内存时，`free`用于释放物理内存，而`VirtualFree`用于释放虚拟内存。 通过这个实验，学习者可以深入了解Windows操作系统如何处理内存请求，如何进行页面交换，以及如何利用内存管理API来监视和控制系统的内存使用。这样的实践经验有助于提高对操作系统内存管理的理解和编程技能。